“O sistema de soldagem PIPEFAB é o ápice da Lincoln Electric, oferecendo desempenho ideal em soldagem de tubos específica com controles intuitivos, diretos e simples, e um design pronto para uso que minimiza o tempo de preparação do soldador”, disse Brian Senasi, Gerente Regional de Vendas da Lincoln Electric em Alberta.
Mudanças graduais são comuns na indústria, especialmente na soldagem de tubos. Por exemplo, se você tem parâmetros definidos para um processo de soldagem de tubos, alterar esses parâmetros para introduzir um novo processo pode ser mais problemático do que vantajoso. É por isso que um método de soldagem testado e comprovado em alguns setores tem uma vida útil mais longa do que outros. Em time que está ganhando não se mexe.
Mas, à medida que surgem novos projetos, os fabricantes de equipamentos de soldagem estão desenvolvendo novas tecnologias para ajudar as oficinas a melhorar a produtividade e a precisão da soldagem.
A soldagem correta da raiz do solda é fundamental para o sucesso do procedimento de soldagem de tubos, seja na oficina ou em campo.
“Nosso sistema TPS/i é um sistema MIG/MAG ideal para soldas de raiz”, disse Mark Zablocki, técnico de soldagem da Fronius Canadá. O TPS/i é o sistema MIG/MAG escalável da Fronius. Possui um design modular que permite sua adaptação para uso manual ou automatizado, conforme a necessidade.
“Para o TPS/i, desenvolvemos um sistema chamado LSC, que significa Low Spatter Control (Controle de Baixa Salpicos)”, disse Zablocki. O LSC é um arco de curto-circuito portátil aprimorado com alta estabilidade. O processo se baseia em curtos-circuitos que ocorrem em baixos níveis de corrente, resultando em reignição suave e um processo de soldagem estável. Isso é possível porque o TPS/i consegue identificar e responder rapidamente às fases do processo que ocorrem durante um curto-circuito. “Conseguimos um arco curto com pressão suficiente para reforçar a raiz. O LSC criou um arco muito suave, mais fácil de controlar.”
A segunda versão do LSC, o LSC Advanced, ajuda a melhorar a estabilidade do processo quando este opera longe de fontes de energia. Cabos longos levam ao aumento da indutância, o que, por sua vez, resulta em mais respingos e menor estabilidade do processo. O LSC Advanced resolve esse problema.
“Quando você começa a ter uma conexão longa entre os pinos e a fonte de alimentação – cerca de 15 metros – é aí que você começa a usar o LSC Advanced”, disse Leon Hudson, Gerente de Suporte Técnico Regional para Soldagem Perfeita da Fronius Canadá. Como muitas máquinas de solda modernas, a Fronius permite que você grave cada solda.
“É possível padronizar os parâmetros de soldagem e fixá-los na máquina”, disse Hudson. “Esta máquina é configurável e somente o supervisor de soldagem pode acessar esses parâmetros com um cartão de acesso. Esses parâmetros podem rastrear os quilojoules por polegada gerados em cada solda para garantir que você esteja atendendo às especificações corretas.”
Embora o TPS/i seja muito eficaz para soldas de raiz com controle preciso, a empresa desenvolveu um processo de Controle Múltiplo Pulsado (PMC) para concluir soldas de enchimento mais rapidamente. Esse processo de soldagem a arco pulsado utiliza processamento de dados de alta velocidade para acompanhar velocidades de soldagem mais elevadas, mantendo um arco estável.
“O soldador compensa parcialmente as variações no alcance do operador para garantir uma penetração consistente”, afirma Hudson.
O controlador de soldagem orbital AMI M317 foi projetado para aplicações nas indústrias de semicondutores, farmacêutica, nuclear e outras operações de fabricação de tubos de alta qualidade, apresentando controles avançados e uma interface de tela sensível ao toque para simplificar a soldagem automatizada. Issa
Na soldagem automática em oficina, quando o tubo gira, o canal quente é executado na posição 1G, e o estabilizador PMC pode ser ajustado automaticamente de acordo com os pontos altos ou baixos da superfície do tubo.
“O sistema de soldagem TPS/i monitora as características do arco e se adapta em tempo real”, afirma Zablocki. “Conforme a superfície de solda oscila ao redor do tubo, a tensão e a velocidade do arame são ajustadas em tempo real para fornecer uma corrente constante.”
Estabilidade e maior velocidade são fundamentais para muitas das melhorias tecnológicas que auxiliam os soldadores de tubos em seu trabalho diário. Embora tudo isso se aplique à soldagem MIG/MAG, eficiência semelhante foi observada em outros processos, como a soldagem TIG.
Por exemplo, o ArcTig da Fronius para processos mecanizados acelera o processamento de tubos de aço inoxidável.
“O aço inoxidável pode ser complicado porque dissipa mal o calor e deforma-se facilmente”, disse Zablocki. “Normalmente, ao soldar aço inoxidável, a melhor chance de penetração é de 3 mm. Mas com a soldagem ArcTig, o tungstênio é resfriado por água, resultando em um arco mais concentrado e maior densidade de arco na ponta do eletrodo. A densidade do arco é muito alta. É forte e pode soldar até 10 mm com aquecimento total sem preparação.”
Hudson e Zablocki fazem questão de ressaltar que toda proposta de aplicação que elaboram nessa área começa com o programa do cliente e com a tecnologia que atende a esses requisitos. Em muitos casos, as novas tecnologias oferecem oportunidades para maior estabilidade, eficiência e enriquecimento de dados, garantindo que o trabalho seja feito corretamente.
Com o sistema de soldagem PIPEFAB, a Lincoln Electric buscou criar equipamentos que simplificassem a soldagem de tubos e a fabricação de vasos de pressão.
“Temos muitos métodos diferentes de soldagem de tubos utilizados em diversas máquinas; no sistema de soldagem PIPEFAB, adotamos uma abordagem focada para reunir todos os diferentes métodos que podem ser úteis para a soldagem de tubos e combiná-los em um único pacote”, disse David Jordan, diretor da Divisão Industrial Global de Encanamento e Indústrias de Processo da Lincoln Electric.
Jordan destaca o processo de Transferência de Tensão Superficial (STT, na sigla em inglês) da empresa como uma das tecnologias incluídas no sistema de soldagem PIPEFAB.
“O processo STT é ideal para passes de raiz em tubos ranhurados”, disse ele. “Foi desenvolvido há 30 anos para soldagem de materiais finos, pois proporciona um arco muito controlado com baixa entrada de calor e baixa projeção de respingos. Nos últimos anos, descobrimos que ele é muito adequado para soldagem de cordão de raiz em tubos.” Ele acrescenta: “No sistema de soldagem PIPEFAB, utilizamos a tecnologia STT tradicional e aprimoramos ainda mais o arco para otimizar o desempenho e a velocidade.”
Os sistemas de soldagem PIPEFAB também são equipados com a tecnologia Smart Pulse, que monitora as configurações da sua máquina e ajusta automaticamente a potência do pulso para fornecer o arco perfeito para o seu trabalho.
“Se eu tiver uma velocidade de alimentação do arame baixa, o sistema sabe que estou usando um processo de baixa potência, então ele me fornece um arco muito nítido e focado, perfeito para baixas velocidades de alimentação do arame”, disse Jordan. “Quando eu aumento a taxa de alimentação, ele automaticamente seleciona uma forma de onda diferente para mim. O operador não precisa saber disso, acontece internamente. Essas configurações permitem que o operador se concentre na soldagem e não se preocupe com o trabalho. Configurações técnicas.”
O sistema foi projetado para criar uma máquina que permitisse aos soldadores realizar todas as etapas, desde a soldagem da raiz até o enchimento e o acabamento, em uma única máquina.
“A transição de uma tecnologia para outra é muito fácil”, disse Jordan. “Temos um alimentador duplo no sistema de soldagem PIPEFAB, então você pode iniciar o processo STT em um lado do alimentador com a tocha e os consumíveis corretos para um passe de raiz – você precisa de um bico cônico para fazer essa solda de raiz e uma tocha mais leve para maior agilidade – e, por outro lado, estará preparado para preencher e fechar canais, sejam eles com arame tubular, arame tubular duro ou arame tubular metálico.”
“Se você for instalar uma raiz de arame sólido STT de 0,35” (0,9 mm) com arame tubular de enchimento e acabamento de 0,45” (1,2 mm) com núcleo metálico ou arame tubular com fluxo, você só precisa instalar dois consumíveis em um suporte duplo, um de cada lado do alimentador”, disse Brian Senacy, gerente de vendas da Lincoln Electric em Alberta. “O operador insere a raiz e pega outra pistola sem tocar na máquina. Quando ele aciona o gatilho dessa pistola, o sistema muda automaticamente para o outro processo e configuração de soldagem.”
Embora seja importante ter novas tecnologias disponíveis na máquina, também é importante para a Lincoln e seus clientes que o sistema de soldagem PIPEFAB seja capaz de lidar com processos tradicionais de soldagem de tubos, como TIG, eletrodo revestido e arame tubular.
“Os clientes definitivamente querem aproveitar a tecnologia avançada STT para soldagem de raízes com arame sólido ou núcleo metálico e o Smart Pulse. Embora o novo processo seja o mais importante, os clientes ainda utilizam procedimentos antigos ou obsoletos ocasionalmente”, disse Senasi. “Eles ainda precisam poder operar com processos de soldagem TIG ou com eletrodo revestido. Os sistemas de soldagem PIPEFAB não só oferecem todos esses processos, como o design Ready-to-Run possui conectores especiais para que suas tochas TIG estejam sempre conectadas e prontas para uso.”
Outra tecnologia lançada recentemente e disponível como atualização para o sistema de soldagem da PIPEFAB é o sistema MIG HyperFill de dois fios da empresa, que aumenta significativamente as taxas de deposição.
“Ao longo do último ano e meio, descobrimos que a tecnologia HyperFill é muito eficaz no revestimento de tubos”, disse Jordan. “Ao adicionar um resfriador de água e usar uma pistola refrigerada a água, agora é possível executar esse processo de enchimento e tamponamento em duas linhas. Conseguimos atingir taxas de deposição de 15 a 16 libras por hora, enquanto que, com nosso melhor processo em uma única linha, podemos obter de 7 a 8 libras por hora. Assim, é possível mais que dobrar a taxa de deposição na posição 1G.”
“Nossa série de máquinas Power Wave é popular e potente, mas as ondas presentes nessas máquinas não são necessárias em uma oficina de tubos”, diz Senasi. “Formas de onda como as de alumínio e bronze silício foram removidas para focar em formas de onda realmente úteis para equipamentos de soldagem de tubos. O sistema de soldagem PIPEFAB oferece opções para aço e aço inoxidável 3XX, arame sólido, arame tubular, arame tubular com fluxo, SMAW, GTAW e muito mais – todos os padrões que você precisa para soldar tubos.”
Não são necessárias conclusões semânticas. A tecnologia Cable View da empresa monitora continuamente a indutância do cabo e ajusta a forma de onda para manter o desempenho estável do arco em cabos longos ou enrolados de até 20 metros. Isso permite que o sistema faça rapidamente as alterações adaptativas necessárias para garantir a operação estável do arco.
“O Check Point Cloud Production Monitoring pode ser configurado para enviar automaticamente uma mensagem aos supervisores quando o desempenho da máquina cair abaixo de um determinado limite. O monitoramento de produção da Check Point fecha o ciclo de melhoria de processos, permitindo que, após a implementação de mudanças, seja possível monitorar e validar as melhorias”, disse Senasi. “A coleta de dados está se tornando cada vez mais popular e os clientes certamente estão comentando sobre as oportunidades que isso cria para uma melhor gestão de seus negócios.”
As empresas estão se esforçando ao máximo para modernizar processos de soldagem automatizados já complexos, utilizando a capacidade de coletar dados durante as operações para aprimorar os mecanismos de feedback do processo. Um exemplo disso é o controlador de soldagem orbital M317 da ESAB Arc Machines Inc. (AMI).
Projetado para uso em semicondutores, indústria farmacêutica, nuclear e outras aplicações de alta tecnologia em dutos, ele apresenta controles avançados e uma interface de tela sensível ao toque para simplificar a soldagem automatizada.
“Os controladores orbitais TIG anteriores foram projetados por engenheiros para engenheiros”, disse Wolfram Donat, arquiteto de software líder da AMI. “Com o M317, os soldadores estão nos mostrando o que precisam. Queremos reduzir a barreira de entrada para a soldagem de tubos. Pode levar uma semana para alguém aprender a usar uma soldadora orbital. Pode levar meses para se acostumar completamente com ela e até dois anos para obter o retorno do investimento (ROI) do sistema. Queremos encurtar a curva de aprendizado.”
O controlador recebe dados de diversos sensores, permitindo que os operadores controlem suas soldas de várias maneiras. Os recursos da tela sensível ao toque incluem um gerador automático de planos de tubulação. O editor de programação permite que o operador ajuste, configure, adicione, exclua e navegue pelos níveis atuais. No modo de soldagem, o mecanismo de análise de dados fornece dados em tempo real e a câmera oferece uma visualização em tempo real da solda.
Em conjunto com o WeldCloud da ESAB e outras ferramentas de análise orbital, os usuários podem coletar, armazenar e gerenciar arquivos de dados localmente ou na nuvem.
“Queríamos criar um sistema que não estivesse desatualizado em uma geração, mas que pudesse atender às necessidades da empresa no futuro”, disse Donat. “Se uma loja não estiver preparada para análises na nuvem, ela ainda poderá obter dados da máquina, pois ela está instalada localmente. Quando a análise se tornar importante, essas informações estarão disponíveis para ela.”
“O M317 combina a imagem de vídeo com os dados de soldagem, registra a data e a hora e grava a soldagem”, disse Donath. “Se você estiver fazendo uma soldagem extensa e encontrar uma saliência, não precisa descartar a solda, pois pode voltar e ver todas as ocorrências do problema destacadas pelo sistema.”
O M317 possui módulos para gravação de dados em diferentes taxas. Para aplicações como petróleo, gás e energia nuclear, a frequência de registro de dados pode depender da qualidade dos componentes específicos. Para qualificar uma solda, uma terceira parte pode precisar de dados precisos para comprovar que não houve desvios na corrente, tensão ou em qualquer outro parâmetro durante o processo de soldagem.
Todas essas empresas demonstram que os soldadores têm cada vez mais dados e mecanismos de feedback para criar soldas de tubos melhores. Com essas tecnologias, o futuro parece promissor.
Robert Colman trabalha como escritor e editor há 20 anos, atendendo às necessidades de diversos setores. Nos últimos sete anos, ele se dedicou à indústria metalúrgica, atuando como editor da Metalworking Production & Purchasing (MP&P) e, desde janeiro de 2016, como editor da Canadian Fabricating & Welding. Nos últimos sete anos, ele se dedicou à indústria metalúrgica, atuando como editor da Metalworking Production & Purchasing (MP&P) e, desde janeiro de 2016, como editor da Canadian Fabricating & Welding. Последние семь лет он посвятил себя металлообрабатывающей промышленности, работая редактором журнала Produção e compras de metalurgia (MP&P), em janeiro de 2016 — редактором Fabricação e soldagem canadense. Nos últimos sete anos, ele se dedicou à indústria metalúrgica, atuando como editor da revista Metalworking Production & Purchasing (MP&P) e, desde janeiro de 2016, como editor da revista Canadian Fabricating & Welding.在过去的七年里，他一直致力于金属加工行业，担任Metalworking Production & Purchasing (MP&P) 的编辑，并自2016 年1月起担任Canadian Fabricating & Welding 的编辑。在过去的七年里，他一直致力于金属加工行业，担任Produção e Compras de Metalurgia (MP&P) Последние семь лет он работал в металлообрабатывающей промышленности в качестве редактора журнала Metalworking Production & Purchasing (MP&P), um em janeiro de 2016, ano — em качестве редактора Fabricação e soldagem canadense. Nos últimos sete anos, ele trabalhou na indústria metalúrgica como editor da revista Metalworking Production & Purchasing (MP&P) e, desde janeiro de 2016, como editor da revista Canadian Fabricating & Welding.Ele é graduado pela Universidade McGill, com bacharelado e mestrado pela UBC.
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