Rozwiązanie SWR+HyperFill firmy Novarc Technologies wykorzystuje technologię spawania łukiem metalowym dwużyłowym firmy Lincoln Electric do wypełniania i uszczelniania spoin rur.
Spawanie krótkich rur to złożony proces. Średnica i grubość ścianek nieznacznie się różnią – taka jest natura rzeczy. To sprawia, że ​​montaż jest kompromisem, a spawanie – koniecznością dostosowania się. Proces ten nie jest łatwy do zautomatyzowania, a dobrych spawaczy rur jest mniej niż kiedykolwiek wcześniej.
Firma chce również utrzymać swoich znakomitych spawaczy rur. Dobrzy spawacze prawdopodobnie nie będą chcieli spawać 8 godzin bez przerwy z siłą 1G, gdy rura znajduje się w obrotowym uchwycie. Być może testowali już spawanie z siłą 5G (poziomo, rury nie mogą się obracać), a nawet 6G (rury nieobrotowe w pozycji pochylonej) i mają nadzieję, że uda im się wykorzystać te umiejętności. Lutowanie z siłą 1G wymaga umiejętności, ale doświadczeni spawacze mogą uznać je za monotonne. Może to również zająć bardzo dużo czasu.
Jednak w ostatnich latach w zakładach produkujących rury pojawiło się więcej opcji automatyzacji, w tym roboty współpracujące. Firma Novarc Technologies z Vancouver w Kolumbii Brytyjskiej, która w 2016 roku wprowadziła na rynek robota spawalniczego Spool Welding Robot (SWR), dodała do systemu technologię spawania łukiem elektrycznym z podwójnym drutem (GMAW) HyperFill firmy Lincoln Electric.
„Dzięki temu uzyskuje się większą kolumnę łuku do spawania dużych objętości. System posiada rolki i specjalne końcówki stykowe, dzięki czemu można umieścić dwa druty w tym samym kanale i uzyskać większy stożek łuku, co pozwala na spawanie prawie dwukrotnie większej ilości materiału”.
Tak powiedział Soroush Karimzade, dyrektor generalny Novarc Technologies, który zaprezentował technologię SWR+Hyperfill na targach FABTECH 2021. „Porównywalne szybkości osadzania można nadal uzyskać dla rur [ścianek] o grubości od 0,5 do 2 cali”.
W typowej konfiguracji operator konfiguruje robota do wykonywania jednoprzewodowego spawania graniowego za pomocą jednego palnika, a następnie zdejmuje i zastępuje palnik jak zwykle innym palnikiem z dwuprzewodowym ustawieniem spawania GMAW, zwiększając wypełnienie. Nakłady i zablokowane przejścia. „Pomaga to zmniejszyć liczbę przejść i zmniejszyć ilość ciepła dopływającego” – powiedział Karimzadeh, dodając, że kontrola ciepła poprawia jakość spawania. „Podczas naszych wewnętrznych testów uzyskaliśmy wysokie wyniki testów udarnościowych nawet w temperaturach do -50 stopni Fahrenheita”.
Podobnie jak każdy warsztat, niektóre warsztaty rurarskie to zróżnicowane przedsiębiorstwa. Mogą one rzadko pracować z rurami o grubych ściankach, ale posiadają system rezerwowy w narożnikach na wypadek konieczności wykonania takich prac. Dzięki cobotowi operator może używać palnika jednodrutowego do rur cienkościennych, a następnie przełączać się na palnik dwudrutowy (jeden drut do kanału korzeniowego i dwudrutowy GMAW do wypełniania i zamykania kanałów) podczas obróbki rur o grubych ściankach, które wcześniej były wymagane w systemie rurowym systemu spawania łukiem krytym.
Karimzadeh dodaje, że konfiguracja z dwoma palnikami może również zwiększyć elastyczność. Na przykład, cobot z dwoma palnikami może spawać rury ze stali węglowej i nierdzewnej. Dzięki temu rozwiązaniu operator będzie korzystał z dwóch palników w konfiguracji z jednym drutem. Jeden palnik będzie dostarczał drut do spawania stali węglowej, a drugi do spawania rur ze stali nierdzewnej. „W tej konfiguracji operator będzie miał do dyspozycji niezanieczyszczony system podawania drutu dla drugiego palnika przeznaczonego do spawania stali nierdzewnej” – mówi Karimzadeh.
Według doniesień, system może wprowadzać korekty na bieżąco podczas krytycznych przejść graniowych. „Podczas przejścia graniowego, gdy przechodzisz przez sczepienie, szczelina rozszerza się i zwęża w zależności od dopasowania rury” – wyjaśnia Karimzade. „Aby to uwzględnić, system może wykryć przyklejenie i wykonać spawanie adaptacyjne. Oznacza to, że automatycznie zmienia parametry spawania i ruchu, aby zapewnić prawidłowe połączenie tych sczepień. Potrafi również odczytać zmiany szczeliny i zmienić parametry ruchu, aby upewnić się, że nie dojdzie do przedmuchania, co pozwoli na wykonanie prawidłowego przejścia graniowego”.
System kobota łączy laserowe śledzenie spoiny z kamerą, która zapewnia spawaczowi wyraźny widok drutu (lub drutu w konfiguracji dwuprzewodowej) podczas wprowadzania metalu do rowka. Od lat firma Novarc wykorzystuje dane spawalnicze do stworzenia NovEye, systemu wizyjnego opartego na sztucznej inteligencji, który zwiększa autonomię procesu spawania. Celem jest, aby operator nie miał ciągłej kontroli nad spawaniem, ale mógł się oddalić i wykonać inne zadania.
Porównajmy to wszystko z procedurą obejmującą ręczne opracowanie kanału korzeniowego, a następnie szybkie przejście i ręczne opracowanie kanału na gorąco szlifierką w celu oczyszczenia powierzchni kanałów korzeniowych. Następnie krótka rurka ostatecznie przesuwa się do kanału wypełniającego i zamykającego. „Często wymaga to przeniesienia rurociągu w inne miejsce” – dodaje Karimzade – „więc trzeba przetworzyć więcej materiału”.
Wyobraź sobie tę samą aplikację z automatyzacją przez cobota. Używając pojedynczego przewodu do kanałów korzeniowych i nakładkowych, cobot spawa korzeń, a następnie natychmiast rozpoczyna wypełnianie kanału, bez zatrzymywania się na jego polerowanie. W przypadku grubych rur, to samo stanowisko może rozpocząć pracę z palnikiem jednoprzewodowym, a następnie przejść na palnik dwuprzewodowy w kolejnych przejściach.
Ta współpracująca automatyzacja robotyczna może odmienić życie w warsztacie rurowym. Profesjonalni spawacze spędzają większość czasu na wykonywaniu najtrudniejszych spoin rur, których nie da się wykonać za pomocą uchwytu obrotowego. Początkujący będą pilotować coboty razem z doświadczonymi spawaczami, obserwować i kontrolować spoiny oraz uczyć się, jak wykonywać wysokiej jakości spoiny rurowe. Z czasem (i po ćwiczeniach w pozycji ręcznej 1G) nauczyli się manewrować palnikiem i ostatecznie zdali testy 5G i 6G, stając się profesjonalnymi spawaczami.
Dziś początkujący spawacz rur może rozpoczynać nową ścieżkę kariery, pracując z cobotem, ale innowacja nie czyni jej mniej skuteczną. Ponadto branża potrzebuje dobrych spawaczy rur, a zwłaszcza sposobów na poprawę ich wydajności. Automatyzacja spawania rur, w tym roboty współpracujące, prawdopodobnie będzie odgrywać coraz większą rolę w przyszłości.
Tim Heston, starszy redaktor naczelny The FABRICATOR, pracuje w branży obróbki metali od 1998 roku, rozpoczynając karierę w czasopiśmie „Welding Magazine” Amerykańskiego Towarzystwa Spawalniczego. Od tego czasu czasopismo to zajmuje się wszystkimi procesami obróbki metali, od tłoczenia, gięcia i cięcia po szlifowanie i polerowanie. Dołączył do The FABRICATOR w październiku 2007 roku.
FABRICATOR to wiodący w Ameryce Północnej magazyn poświęcony obróbce i formowaniu stali. Magazyn publikuje wiadomości, artykuły techniczne i historie sukcesów, które pozwalają producentom efektywniej wykonywać swoją pracę. FABRICATOR działa w branży od 1970 roku.
Teraz dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The FABRICATOR masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowe wydanie czasopisma The Tube & Pipe Journal jest już w pełni dostępne, dzięki czemu można łatwo zapoznać się z cennymi zasobami branżowymi.
Uzyskaj pełny dostęp cyfrowy do czasopisma STAMPING Journal, w którym znajdziesz najnowsze technologie, najlepsze praktyki i wiadomości branżowe dotyczące rynku tłoczenia metali.
Dzięki pełnemu dostępowi cyfrowemu do The Fabricator en Español możesz teraz łatwo korzystać z cennych zasobów branżowych.