"PIPEFAB 용접 시스템은 링컨 일렉트릭의 정점을 보여주는 제품으로, 직관적이고 간편하며 직관적인 제어 방식과 용접 작업자의 설정 시간을 최소화하는 턴키 설계를 통해 특정 파이프 용접에서 최적의 성능을 제공합니다."라고 링컨 일렉트릭의 앨버타 지역 영업 담당 매니저인 브라이언 세나시가 말했습니다.
제조, 특히 파이프 용접 분야에서는 점진적인 변화가 흔합니다. 예를 들어, 파이프 용접 공정에 대한 매개변수가 있는 경우, 새로운 용접 공정을 도입하기 위해 해당 매개변수를 변경하는 것은 오히려 더 큰 문제를 야기할 수 있습니다. 이것이 바로 일부 산업에서 검증된 용접 방법이 다른 산업보다 더 오랫동안 사용되는 이유입니다. 문제가 없으면 굳이 바꾸려 하지 않는 것이죠.
하지만 새로운 프로젝트들이 등장함에 따라 용접 장비 제조업체들은 작업장의 용접 생산성과 정확도를 향상시키는 데 도움이 되는 새로운 기술을 개발하고 있습니다.
배관 용접 작업의 성공 여부는 공장에서든 현장에서든 관계없이 루트 갭 용접을 제대로 하는 데 달려 있습니다.
"저희 TPS/i 시스템은 루트 용접에 이상적인 MIG/MAG 용접 시스템입니다."라고 프론이우스 캐나다의 용접 기술자인 마크 자블로키는 말했습니다. TPS/i는 프론이우스의 확장 가능한 MIG/MAG 용접 시스템으로, 모듈식 설계 덕분에 필요에 따라 수동 또는 자동 방식으로 확장하여 사용할 수 있습니다.
"TPS/i를 위해 저희는 LSC(Low Spatter Control, 저스패터 제어)라는 시스템을 개발했습니다."라고 자블로키는 말했습니다. LSC는 아크 안정성이 뛰어난 개선된 휴대용 단락 아크 제어 시스템입니다. 이 공정은 낮은 전류 레벨에서 단락이 발생하는 원리를 기반으로 하며, 이를 통해 부드러운 재점화와 안정적인 용접 공정을 구현합니다. 이는 TPS/i가 단락 중에 발생하는 공정 단계를 신속하게 식별하고 대응할 수 있기 때문에 가능합니다. "저희는 루트를 강화하기에 충분한 압력을 가진 단락 아크를 얻었습니다. LSC는 제어하기 쉬운 매우 부드러운 아크를 생성했습니다."
LSC의 두 번째 버전인 LSC Advanced는 전원 공급 장치에서 멀리 떨어진 곳에서 작동할 때 공정 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 긴 케이블은 인덕턴스를 증가시켜 스패터 발생량을 늘리고 공정 안정성을 저하시킵니다. LSC Advanced는 이러한 문제를 해결합니다.
"핀과 전원 공급 장치 사이의 연결 길이가 약 15미터(50피트) 정도 되면 LSC Advanced를 사용하기 시작합니다."라고 Fronius Canada의 Perfect Welding 지역 기술 지원 관리자인 Leon Hudson은 말했습니다. 많은 최신 용접기처럼 Fronius 제품도 모든 용접 과정을 기록할 수 있습니다.
허드슨은 “용접 매개변수를 표준화하고 기계에 고정할 수 있습니다.”라고 말했습니다. “이 기계는 다양한 장비를 갖출 수 있으며, 용접 감독자만 키카드를 사용하여 이러한 매개변수에 접근할 수 있습니다. 이 매개변수를 통해 각 용접 시 인치당 발생하는 킬로줄을 추적하여 정확한 사양을 충족하는지 확인할 수 있습니다.”
TPS/i는 정밀한 루트 용접에 매우 효과적이지만, 당사는 필러 용접 속도를 높이기 위해 펄스 다중 제어(PMC) 공정을 개발했습니다. 이 펄스 아크 용접 공정은 고속 데이터 처리를 통해 안정적인 아크를 유지하면서 더 빠른 용접 속도를 구현합니다.
"용접기는 작업자의 도달 거리 변화를 부분적으로 보정하여 일관된 용접 깊이를 보장합니다."라고 허드슨은 말합니다.
AMI M317 궤도 용접 컨트롤러는 반도체, 제약, 원자력 및 기타 고품질 파이프 제조 공정에 적용하도록 설계되었으며, 고급 제어 기능과 터치스크린 인터페이스를 통해 자동 용접을 간소화합니다.
작업장 자동 용접에서 파이프가 회전할 때, 열 채널은 1G 위치에서 이루어지며, PMC 안정기는 파이프 표면의 높낮이에 따라 자동으로 조정될 수 있습니다.
"TPS/i 용접기는 아크의 특성을 모니터링하고 실시간으로 조정합니다."라고 자블로키는 말합니다. "용접면이 파이프 주위를 진동함에 따라 일정한 전류를 유지하기 위해 전압과 와이어 속도가 실시간으로 조정됩니다."
안정성과 속도 향상은 배관 용접공의 일상 업무를 돕는 많은 기술 개선의 핵심입니다. 위에서 언급한 모든 사항은 MIG/MAG 용접에 적용되지만, TIG 용접과 같은 다른 공정에서도 유사한 효율성이 확인되었습니다.
예를 들어, 프론이우스의 ArcTig는 기계화 공정을 통해 스테인리스강 파이프 가공 속도를 높여줍니다.
"스테인리스강은 열 방출이 잘 안 되고 변형이 쉽기 때문에 용접하기가 까다롭습니다."라고 자블로키는 말했습니다. "일반적으로 스테인리스강 용접 시 한 번에 관통할 수 있는 최대 두께는 3mm입니다. 하지만 아크타이그 용접은 텅스텐 전극을 물로 냉각하여 아크를 더욱 집중시키고 텅스텐 전극 끝부분의 아크 밀도를 높입니다. 아크 밀도가 매우 높아 강력하며, 별도의 준비 작업 없이 최대 10mm 두께까지 완전 비등 상태로 용접할 수 있습니다."
허드슨과 자블로키는 이 분야에서 자신들이 제안하는 모든 애플리케이션은 고객의 프로그램과 그 요구 사항을 충족하는 기술을 먼저 고려하는 것에서 시작한다고 강조합니다. 많은 경우, 새로운 기술은 안정성, 효율성 및 데이터 보강 측면에서 더 나은 기회를 제공하여 작업이 제대로 완료되도록 보장합니다.
링컨 일렉트릭은 PIPEFAB 용접 시스템을 통해 파이프 용접 및 용기 제작을 간소화하는 장비를 만들고자 했습니다.
"저희는 여러 장비에서 다양한 파이프 용접 방식을 사용하고 있습니다. PIPEFAB 용접 시스템에서는 파이프 용접에 유용한 모든 다양한 방식을 한데 모아 하나의 패키지로 통합하는 데 집중했습니다."라고 링컨 일렉트릭의 글로벌 산업 부문 배관 및 공정 산업 담당 이사인 데이비드 조던은 말했습니다.
조던은 PIPEFAB 용접 시스템에 포함된 기술 중 하나로 회사의 표면 장력 전달(STT) 공정을 언급했습니다.
그는 “STT 공정은 슬롯형 파이프 루트 패스에 이상적입니다.”라고 말하며, “이 공정은 30년 전 얇은 재료 용접을 위해 개발되었는데, 낮은 열 입력과 적은 스패터로 매우 제어된 아크를 제공하기 때문입니다. 이후 파이프 용접의 루트 비드 용접에 매우 적합하다는 것을 알게 되었습니다.”라고 덧붙였습니다. “PIPEFAB 용접 시스템에서는 기존 STT 기술을 사용하고 아크를 더욱 개선하여 성능과 속도를 최적화했습니다.”
PIPEFAB 용접 시스템은 스마트 펄스 기술을 탑재하고 있어 장비 설정을 모니터링하고 작업에 가장 적합한 아크를 제공하기 위해 펄스 전력을 자동으로 조정합니다.
조던은 "와이어 공급 속도가 낮으면 저전력 공정을 사용하고 있다는 것을 인식해서 매우 선명하고 집중된 아크를 만들어 줍니다. 이는 낮은 와이어 공급 속도에 완벽합니다."라고 말했습니다. "공급 속도를 높이면 자동으로 다른 파형을 알려줍니다. 작업자는 이에 대해 알 필요가 없고, 내부적으로 자동으로 처리됩니다. 이러한 설정을 통해 작업자는 용접에만 집중하고 기술적인 설정에 대해 걱정할 필요가 없습니다."
이 시스템은 용접공이 루트 롤부터 필링 및 캡핑까지 모든 작업을 한 기계에서 수행할 수 있도록 설계되었습니다.
조던은 "한 기술에서 다른 기술로 전환하는 것은 매우 쉽습니다."라고 말했습니다. "PIPEFAB 용접 시스템에는 이중 피더가 있어서 피더의 한쪽에서 적절한 토치와 소모품을 사용하여 STT 공정을 시작할 수 있습니다. 갭 루트 패스 용접에는 원뿔형 팁과 민첩성을 위한 가벼운 토치 건이 필요합니다. 다른 한쪽에서는 플럭스 코어드, 하드 코어드 또는 메탈 코어드 등 어떤 종류의 채널이든 채우고 닫을 준비가 되어 있습니다."
"0.35인치(0.9mm) 솔리드 와이어 STT 루트 용접에 0.45인치(1.2mm) 필러 및 캡 용접을 사용하는 경우, 피더 양쪽에 소모품을 두 개씩만 설치하면 됩니다."라고 앨버타 지역 Lincoln Electric 영업 관리자인 Brian Senacy는 말했습니다. "작업자는 루트 용접기를 삽입한 후 기계를 조작하지 않고 다른 용접건을 집어 들 수 있습니다. 새 용접건의 방아쇠를 당기면 시스템이 자동으로 다른 용접 공정과 설정으로 전환됩니다."
링컨과 그 고객들에게는 장비에 새로운 기술을 적용하는 것도 중요하지만, PIPEFAB 용접 시스템이 TIG, 전극 및 플럭스 코어드 와이어와 같은 기존 파이프 용접 공정도 처리할 수 있어야 한다는 점 또한 중요합니다.
"고객들은 솔리드 와이어 또는 메탈 코어 루트 용접과 스마트 펄스 용접을 위한 첨단 STT 기술을 적극적으로 활용하고자 합니다. 새로운 공정이 가장 중요하지만, 고객들은 여전히 ​​구식 또는 시대에 뒤떨어진 용접 절차를 가끔씩 사용하기도 합니다."라고 세나시는 말했습니다. "고객들은 여전히 ​​바 용접이나 TIG 용접과 같은 기존 용접 방식을 사용할 수 있어야 합니다. PIPEFAB 용접 시스템은 이러한 모든 용접 방식을 지원할 뿐만 아니라, 즉시 사용 가능한 설계 덕분에 특수 커넥터를 통해 TIG 토치, 일반 토치, 용접봉 등을 항상 연결하여 바로 사용할 수 있도록 준비해 줍니다."
최근 PIPEFAB 용접 시스템의 업그레이드 버전으로 출시된 또 다른 기술은 용착 속도를 크게 향상시키는 2선식 MIG HyperFill 시스템입니다.
조던은 "지난 1년 반 동안 HyperFill 기술이 파이프 래핑에 매우 효과적이라는 것을 확인했습니다."라고 말했습니다. "수냉식 냉각기를 추가하고 수냉식 건을 사용하면 이제 2라인 충진 및 캡핑 공정을 실행할 수 있습니다. 기존의 최적 1라인 공정으로는 시간당 7~8파운드의 침전 속도를 얻을 수 있었지만, HyperFill을 사용하면 시간당 15~16파운드의 침전 속도를 달성할 수 있습니다. 따라서 1G 위치에서 침전 속도를 두 배 이상 높일 수 있습니다."
"저희 파워 웨이브 시리즈 용접기는 인기가 많고 강력하지만, 이 장비에 포함된 파형은 배관 공장에서 필요한 것은 아닙니다."라고 세나시는 말합니다. "알루미늄이나 실리콘 청동용 파형은 제거하고 배관 용접 장비에 실제로 유용한 파형에 집중했습니다. PIPEFAB 용접 시스템은 강철 및 3XX 스테인리스강, 솔리드 와이어, 메탈 코어, 플럭스 코어드 와이어, SMAW, GTAW 등 배관 용접에 필요한 모든 패턴을 제공합니다."
의미론적 결론은 필요하지 않습니다. 이 회사의 Cable View 기술은 케이블 인덕턴스를 지속적으로 모니터링하고 파형을 조정하여 최대 65피트 길이의 긴 케이블이나 코일형 케이블에서도 안정적인 아크 성능을 유지합니다. 이를 통해 시스템은 신속하게 적절한 적응적 변경을 수행하여 아크의 안정적인 작동을 보장합니다.
"Check Point 클라우드 생산 모니터링은 장비 성능이 특정 임계값 이하로 떨어지면 관리자에게 자동으로 메시지를 보내도록 구성할 수 있습니다. Check Point 생산 모니터링은 프로세스 개선 루프를 완성하여 변경 사항이 적용된 후에도 개선 사항을 모니터링하고 검증할 수 있도록 합니다."라고 세나시는 말했습니다. "데이터 수집은 점점 더 보편화되고 있으며, 고객들은 이를 통해 비즈니스를 더 효율적으로 관리할 수 있는 기회에 대해 분명히 이야기하고 있습니다."
기업들은 이미 복잡한 자동 용접 공정을 현대화하기 위해 최선을 다하고 있으며, 작업 중 데이터 수집 기능을 활용하여 공정 피드백 메커니즘을 강화하고 있습니다. ESAB Arc Machines Inc.(AMI)의 M317 궤도 용접 컨트롤러가 그 예입니다.
반도체, 제약, 원자력 및 기타 고급 파이프라인 분야에 사용하도록 설계된 이 제품은 고급 제어 기능과 터치스크린 인터페이스를 통해 자동 용접을 간소화합니다.
"기존의 오비탈 TIG 컨트롤러는 엔지니어들이 엔지니어들을 위해 설계한 것이었습니다."라고 AMI의 수석 소프트웨어 설계자인 볼프람 도나트는 말했습니다. "하지만 M317을 통해 용접공들이 진정으로 필요로 하는 것이 무엇인지 알게 되었습니다. 우리는 파이프 용접에 대한 진입 장벽을 낮추고 싶습니다. 오비탈 용접기 사용법을 배우는 데는 일주일 정도 걸릴 수 있지만, 완전히 익숙해지고 시스템 투자 수익(ROI)을 얻는 데는 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 우리는 학습 곡선을 단축하고자 합니다."
컨트롤러는 다양한 센서로부터 데이터를 수신하여 작업자가 여러 가지 방식으로 용접을 제어할 수 있도록 합니다. 터치스크린 기능에는 자동 배관 계획 생성기가 포함되어 있습니다. 스케줄 편집기를 통해 작업자는 현재 레벨을 조정, 구성, 추가, 삭제 및 탐색할 수 있습니다. 용접 모드에서는 데이터 분석 엔진이 실시간 데이터를 제공하고 카메라가 용접 과정을 실시간으로 보여줍니다.
ESAB의 WeldCloud 및 기타 궤도 분석 도구와 결합하여 사용자는 데이터 파일을 로컬 또는 클라우드에서 수집, 저장 및 관리할 수 있습니다.
도나트는 “우리는 한 세대가 지나도 구식이 되지 않으면서 미래의 비즈니스 요구 사항을 충족할 수 있는 시스템을 만들고 싶었습니다.”라고 말했습니다. “매장이 클라우드 분석을 사용할 준비가 되어 있지 않더라도 온프레미스에 저장된 데이터를 통해 계속 분석할 수 있습니다. 분석이 중요해지면 언제든지 해당 정보를 활용할 수 있습니다.”
도나스는 "M317은 비디오 이미지와 용접 데이터를 결합하고, 타임스탬프를 기록하고, 용접 과정을 녹화합니다."라고 말했습니다. "긴 용접 작업을 하다가 돌출부를 발견하더라도, 시스템이 문제 발생 지점을 표시해 주기 때문에 용접 부위를 폐기할 필요가 없습니다."
M317은 다양한 속도로 데이터를 기록할 수 있는 모듈을 갖추고 있습니다. 석유, 가스, 원자력 발전과 같은 분야에서는 데이터 로깅 빈도가 특정 부품의 품질에 따라 달라질 수 있습니다. 용접 품질을 검증하기 위해 제3자는 용접 과정 중 전류, 전압 또는 기타 부분에서 편차가 없었음을 보여주는 정확한 데이터가 필요할 수 있습니다.
이 모든 기업들은 용접공들이 더 나은 파이프 용접을 위해 점점 더 많은 데이터와 피드백 메커니즘을 활용할 수 있게 되었음을 보여줍니다. 이러한 기술 덕분에 미래는 밝아 보입니다.
로버트 콜먼은 20년 동안 다양한 산업 분야의 요구를 다루는 작가이자 편집자로 활동해 왔습니다. 그는 지난 7년간 금속 가공 산업에 헌신해 왔으며, 금속 가공 생산 및 구매(MP&P)의 편집자를 역임했고, 2016년 1월부터는 캐나다 금속 가공 및 용접(Canadian Fabricating & Welding)의 편집자를 맡고 있습니다. 그는 지난 7년간 금속 가공 산업에 헌신해 왔으며, 금속 가공 생산 및 구매(MP&P)의 편집자를 역임했고, 2016년 1월부터는 캐나다 금속 가공 및 용접(Canadian Fabricating & Welding)의 편집자를 맡고 있습니다. 금속 가공 생산 및 구매(MP&P), а 2016년 1월 — 업데이트 Canadian Fabricating & Welding. 그는 지난 7년간 금속 가공 산업에 헌신해 왔으며, 금속 가공 생산 및 구매(MP&P) 편집장을 역임했고, 2016년 1월부터는 캐나다 금속 가공 및 용접(Canadian Fabricating & Welding) 편집장을 맡고 있습니다.2016년 1월 1일에 Canada Fabricating & Welding에서 MP&P(Metalworking Production & Purchasing)를 만나보세요.2019년 7월에 금속 가공 생산 및 구매(MP&P) 금속 가공 생산 및 구매(MP&P)의 보고서에 대한 자세한 내용은 금속 가공 생산 및 구매(MP&P)에서 확인하세요. 2016년 1월 — в качестве редактора Canadian Fabricating & Welding. 그는 지난 7년간 금속 가공 산업 분야에서 금속 가공 생산 및 구매(MP&P) 편집자로, 2016년 1월부터는 캐나다 금속 가공 및 용접(Canadian Fabricating & Welding) 편집자로 일해 왔습니다.그는 맥길 대학교를 졸업했고, 학사 및 석사 학위는 브리티시컬럼비아 대학교(UBC)에서 받았습니다.
캐나다 제조업체만을 위해 특별히 제작된 월간 뉴스레터 두 부를 통해 모든 금속 분야의 최신 뉴스, 행사 및 기술 정보를 받아보세요!
이제 Canadian Metalworking 디지털판에 대한 전체 액세스 권한을 통해 귀중한 산업 자료에 손쉽게 접근할 수 있습니다.
이제 Made in Canada와 Weld에 대한 완전한 디지털 접근 권한을 통해 귀중한 산업 자료에 손쉽게 접근할 수 있습니다.
장비 가동 중단은 기업 전체의 생산성에 영향을 미칩니다. 회로 차단기용으로 설계된 MELTRIC 플러그 및 소켓은 모터 정지/교체로 인한 장시간 가동 중단을 방지할 수 있습니다. 스위치 정격 커넥터의 간편한 플러그 앤 플레이 방식 덕분에 모터 교체로 인한 가동 중단 시간을 최대 50%까지 줄일 수 있습니다.