Nors orbitinio suvirinimo technologija nėra nauja, ji toliau tobulėja, tampa vis galingesnė ir universalesnė, ypač kalbant apie vamzdžių suvirinimą. Interviu su Tomu Hammeriu, kvalifikuotu „Axenics“ suvirintoju Midltone, Masačusetse, atskleidžia daugybę būdų, kaip ši technika gali būti naudojama sudėtingoms suvirinimo problemoms spręsti. Vaizdas „Axenics“ sutikimu.
Orbitinis suvirinimas egzistuoja jau apie 60 metų, todėl GMAW procesas tapo automatizuotas. Tai patikimas ir praktiškas kelių suvirinimo siūlių atlikimo būdas, nors kai kurie originalios įrangos gamintojai ir gamintojai dar nenaudoja orbitinių suvirinimo aparatų galios, pasikliaudami rankiniu suvirinimu ar kitomis metalinių vamzdžių sujungimo strategijomis.
Orbitinio suvirinimo principai egzistuoja jau dešimtmečius, tačiau naujųjų orbitinių suvirinimo aparatų galimybės paverčia juos galingesniu įrankiu suvirintojo įrankių rinkinyje, nes daugelis jų dabar turi „išmaniąsias“ funkcijas, kurios palengvina programavimą ir apdorojimą prieš pradedant suvirinimą. Pradėkite nuo greitų ir tikslių reguliavimų, kad užtikrintumėte nuoseklius, švarius ir patikimus suvirinimo siūles.
„Axenics“ suvirintojų komanda Midltone, Masačusetso valstijoje, yra sutartinių komponentų gamintoja, kuri daugeliui savo klientų padeda orbitinio suvirinimo praktikoje, jei darbui yra tinkami elementai.
„Kur tik įmanoma, norėjome pašalinti žmogiškąjį veiksnį suvirinimo metu, nes orbitiniai suvirintojai paprastai sukuria aukštesnės kokybės suvirinimo siūles“, – sako Tomas Hammeris, kvalifikuotas „Axenics“ suvirintojas.
Nors ankstyviausias suvirinimas buvo atliktas prieš 2000 metų, šiuolaikinis suvirinimas yra itin pažangus procesas, neatsiejama kitų šiuolaikinių technologijų ir procesų dalis. Pavyzdžiui, orbitinis suvirinimas gali būti naudojamas kuriant didelio grynumo vamzdynų sistemas, naudojamas puslaidininkinėms plokštelėms gaminti, kurios šiandien naudojamos beveik visoje elektronikoje.
Vienas iš „Axenics“ klientų yra šios tiekimo grandinės dalis. Ji ieškojo rangovų, kurie padėtų išplėsti gamybos pajėgumus, konkrečiai kurdama ir montuodama švarius nerūdijančio plieno kanalus, leidžiančius dujoms praeiti per plokštelių gamybos procesą.
Nors „Axenics“ siūlo orbitinius suvirinimo įrenginius ir sukamuosius stalus su degiklio spaustukais daugumai vamzdinių darbų, tai netrukdo retkarčiais atlikti rankinio suvirinimo.
„Hammer“ ir suvirinimo komanda peržiūrėjo kliento reikalavimus ir uždavė klausimus, atsižvelgdami į sąnaudų ir laiko veiksnius:
„Hammer“ naudojami rotaciniai uždari orbitiniai suvirinimo aparatai yra „Swagelok M200“ ir „Arc Machines Model 207A“. Jie gali laikyti nuo 1/16 iki 4 colių vamzdžius.
„Mikrogalvutės leidžia mums pasiekti labai ankštas vietas“, – sakė jis. „Vienas iš orbitinio suvirinimo apribojimų yra tai, ar turime galvutę, kuri tinka konkrečiai jungčiai. Tačiau šiandien taip pat galite apvynioti grandinę aplink suvirinamą vamzdį. Suvirintojas gali eiti per grandinę, ir iš esmės nėra jokių apribojimų, kiek suvirinimo siūlių galite atlikti. Mačiau keletą įrenginių, kurie suvirina 20 colių vamzdžius. Įspūdinga, ką šios mašinos gali padaryti šiandien.“
Atsižvelgiant į grynumo reikalavimus, reikalingų suvirinimo siūlių skaičių ir ploną sienelės storį, orbitinis suvirinimas yra protingas pasirinkimas tokio tipo projektams. Oro srauto procesų valdymo vamzdynų darbams „Hammer“ dažnai virina 316L nerūdijantį plieną.
„Tada viskas tampa tikrai subtilu. Kalbame apie suvirinimą ant plono popieriaus metalo. Rankiniu būdu suvirinant, menkiausias pakeitimas gali sugadinti suvirinimo siūlę. Štai kodėl mes mėgstame naudoti orbitinę suvirinimo galvutę, kuria galime tiksliai sureguliuoti kiekvieną vamzdžio dalį prieš įdėdami detalę. Sumažiname galią iki tam tikro lygio, kad žinotume, jog įdėjus detalę, ji bus tobula. Rankiniu būdu pakeitimas atliekamas akimis, o jei per daug miname pedalus, siūlė gali tiesiogiai prasiskverbti pro medžiagą.“
Darbas susideda iš šimtų suvirinimo siūlių, kurios turi būti identiškos. Šiam darbui naudojamas orbitinis suvirinimo aparatas suvirina siūlę per tris minutes; kai „Hammer“ dirba maksimaliu greičiu, jis rankiniu būdu gali suvirinti tą patį nerūdijančio plieno vamzdį maždaug per minutę.
„Tačiau mašina nesulėtėja. Ryte ją paleidi maksimaliu greičiu, ir dienos pabaigoje ji vis dar veikia maksimaliu greičiu“, – sakė Hammeris. „Aš ją paleidžiu maksimaliu greičiu iš karto ryte, bet galiausiai taip nenutinka.“
Labai svarbu užkirsti kelią teršalų patekimui į nerūdijančio plieno vamzdžius, todėl puslaidininkių pramonėje didelio grynumo litavimas dažnai atliekamas švarioje patalpoje – kontroliuojamoje aplinkoje, kuri neleidžia teršalams patekti į litavimo vietą.
Hammeris savo rankiniuose degikliuose naudoja tą patį iš anksto pagaląstą volframą, kurį naudoja „Orbiter“ degikliuose. Nors grynas argonas užtikrina išorinį ir vidinį prapūtimą atliekant rankinį ir orbitinį suvirinimą, suvirinimas orbitinėmis mašinomis taip pat naudingas tuo, kad atliekamas uždaroje erdvėje. Kai volframas išeina, apvalkalas užsipildo dujomis ir apsaugo suvirinimo siūlę nuo oksidacijos. Naudojant rankinį degiklį, dujos pučiamos tik į vieną suvirinamo vamzdžio pusę.
Orbitiniai suvirinimo siūlės paprastai yra švaresnės, nes dujos ilgiau padengia vamzdį. Prasidėjus suvirinimui, argonas apsaugo, kol suvirintojas įsitikina, kad suvirinimo siūlė pakankamai šalta.
„Axenics“ bendradarbiauja su daugybe alternatyviosios energijos klientų, kurie gamina vandenilio kuro elementus, naudojančius įvairias transporto priemones. Pavyzdžiui, kai kurie krautuvai, skirti naudoti patalpose, naudoja vandenilio kuro elementus, kad cheminiai šalutiniai produktai nesunaikintų valgomųjų žaliavų. Vienintelis vandenilio kuro elemento šalutinis produktas yra vanduo.
Vienas iš klientų turėjo daug tų pačių reikalavimų kaip ir puslaidininkių gamintojas, pavyzdžiui, suvirinimo siūlės grynumą ir konsistenciją. Jis norėjo naudoti 321 nerūdijantį plieną plonasienių vamzdžių suvirinimui. Tačiau darbas buvo kolektoriaus su keliomis vožtuvų blokais, kurių kiekviena išsikiša skirtinga kryptimi, prototipo kūrimas, paliekant mažai vietos suvirinimui.
Orbitinis suvirinimo aparatas, tinkamas šiam darbui, kainuoja apie 2000 USD ir gali būti naudojamas nedideliam skaičiui detalių pagaminti, o numatoma kaina yra 250 USD. Finansiškai tai neapsimoka. Tačiau „Hammer“ turi sprendimą, kuris apjungia rankinio ir orbitinio suvirinimo metodus.
„Šiuo atveju naudočiau sukamąjį stalą“, – sako Hammeris. „Tai iš tikrųjų tas pats veiksmas, kaip ir orbitinio suvirinimo aparato, tik sukate vamzdį, o ne volframo elektrodą aplink vamzdį. Aš naudoju rankinį degiklį, bet galiu jį laikyti vietoje spaustuvais, kurie yra pastatyti taip, kad būtų laisvos rankos, todėl suvirinimo siūlės nepažeistų žmogaus rankų drebėjimas ar kratymas. Tai pašalina didelę dalį žmogiškųjų klaidų faktoriaus. Tai nėra taip tobula kaip orbitinis suvirinimas, nes jis neatliekamas uždaroje aplinkoje, tačiau tokio tipo suvirinimas gali būti atliekamas švarioje patalpoje, kad būtų pašalinti teršalai.“
Nors orbitinio suvirinimo technologija pasižymi grynumu ir pakartojamumu, Hammeris ir jo kolegos suvirintojai žino, kad suvirinimo siūlių vientisumas yra labai svarbus siekiant išvengti prastovų dėl suvirinimo siūlių gedimų. Įmonė visiems orbitiniams suvirinimo siūlėms taiko neardomuosius bandymus (NDT), o kartais ir ardomuosius bandymus.
„Kiekvienas mūsų atliktas suvirinimas yra vizualiai patikrinamas“, – sako Hammeris. „Vėliau suvirinimo siūlės tikrinamos helio spektrometru. Priklausomai nuo specifikacijos arba kliento reikalavimų, kai kurios suvirinimo siūlės tikrinamos radiografiškai. Taip pat galima atlikti ardomąjį bandymą.“
Ardomasis bandymas gali apimti tempiamojo stiprio bandymą, siekiant nustatyti suvirinimo siūlės didžiausią tempiamąjį stiprumą. Norint išmatuoti maksimalų įtempį, kurį suvirinimo siūlė, pvz., 316L nerūdijantis plienas, gali atlaikyti prieš suirimą, bandymo metu metalas tempiamas ir ištempiamas iki lūžio taško.
Alternatyviosios energijos vartotojų suvirinimo siūlės kartais tikrinamos ultragarsiniu neardomąja bandymų metodu, naudojant trijų kanalų šilumokaičių vandenilio kuro elementus, naudojamus alternatyviosios energijos mašinose ir transporto priemonėse.
„Tai labai svarbus bandymas, nes per daugumą mūsų siunčiamų komponentų teka potencialiai pavojingos dujos. Mums ir mūsų klientams labai svarbu, kad nerūdijantis plienas būtų nepriekaištingas, be jokių nuotėkio taškų“, – sako Hammeris.
„Tube & Pipe Journal“ 1990 m. tapo pirmuoju žurnalu, skirtu metalinių vamzdžių pramonei. Šiandien jis išlieka vieninteliu šiai pramonei skirtu leidiniu Šiaurės Amerikoje ir tapo patikimiausiu informacijos šaltiniu vamzdžių specialistams.
Dabar su visiška prieiga prie skaitmeninio „The FABRICATOR“ leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas, suteikiant lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Mėgaukitės visiška prieiga prie skaitmeninio „STAMPING Journal“ leidimo, kuriame pateikiami naujausi technologiniai pasiekimai, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkoje.
Dabar su visiška prieiga prie skaitmeninio „The Fabricator en Español“ leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.