Deși tehnologia sudării orbitale nu este nouă, ea continuă să evolueze, devenind din ce în ce mai puternică și mai versatilă, mai ales când vine vorba de sudarea țevilor. Un interviu cu Tom Hammer, un sudor calificat de la Axenics din Middleton, Massachusetts, dezvăluie numeroasele moduri în care această tehnică poate fi utilizată pentru a rezolva probleme dificile de sudură. Imagine oferită de Axenics
Sudarea orbitală există de aproximativ 60 de ani, adăugând automatizare procesului GMAW. Aceasta este o metodă fiabilă și practică de efectuare a mai multor suduri, deși unii producători de echipamente originale (OEM) și producători nu au folosit încă puterea aparatelor de sudură orbitale, bazându-se pe sudarea manuală sau pe alte strategii pentru a îmbina tuburile metalice.
Principiile sudării orbitale există de zeci de ani, dar capacitățile noilor aparate de sudură orbitale le fac un instrument mai puternic în setul de instrumente al unui sudor, deoarece multe au acum funcții „inteligente” pentru a facilita programarea și procesarea înainte de sudarea propriu-zisă. Începeți cu ajustări rapide și precise pentru a asigura suduri consistente, pure și fiabile.
Echipa de sudori Axenics din Middleton, Massachusetts, este un producător de componente pe bază de contract care își îndrumă mulți dintre clienții săi în practicile de sudare orbitală, dacă există elementele potrivite pentru lucrare.
„Pe cât posibil, am vrut să eliminăm elementul uman în sudură, deoarece sudorii orbitali produc, în general, suduri de calitate superioară”, spune Tom Hammer, un sudor calificat la Axenics.
Deși cea mai veche sudură a fost efectuată acum 2000 de ani, sudarea modernă este un proces extrem de avansat, parte integrantă a altor tehnologii și procese moderne. De exemplu, sudarea orbitală poate fi utilizată pentru a crea sistemele de conducte de înaltă puritate utilizate pentru a produce napolitane semiconductoare care intră în practic toate electronicele de astăzi.
Unul dintre clienții Axenics face parte din acest lanț de aprovizionare. A căutat un producător contractual care să-i ajute să-și extindă capacitatea de producție, în special creând și instalând canale curate din oțel inoxidabil care permit trecerea gazelor prin procesul de fabricare a napolitanelor.
Deși la Axenics sunt disponibile unități de sudare orbitală și mese rotative cu cleme pentru torțe pentru majoritatea lucrărilor tubulare, acestea nu exclud sudarea manuală ocazională.
Hammer și echipa de sudură au analizat cerințele clientului și au adresat întrebări, ținând cont de factorii de cost și timp:
Aparatele de sudură orbitale rotative închise utilizate de Hammer sunt Swagelok M200 și Arc Machines Model 207A. Acestea pot susține tuburi de la 1/16 la 4 inch.
„Microcapetele ne permit să ajungem în locuri foarte înguste”, a spus el. „O limitare a sudării orbitale este dacă avem un cap care se potrivește unei anumite îmbinări. Dar astăzi, puteți înfășura și un lanț în jurul țevii pe care o sudați. Sudorul poate trece peste lanț și practic nu există nicio limită a dimensiunii sudurilor pe care le puteți efectua... Am văzut câteva configurații care sudează pe țevi de 20″. Este impresionant ce pot face aceste mașini astăzi.”
Având în vedere cerințele de puritate, numărul de suduri necesare și grosimea subțire a peretelui, sudarea orbitală este o alegere inteligentă pentru acest tip de proiect. Pentru lucrările de conducte de control al fluxului de aer, Hammer sudează frecvent pe oțel inoxidabil 316L.
„Atunci devine cu adevărat subtil. Vorbim despre sudarea pe metal subțire ca hârtia. În cazul sudării manuale, cea mai mică ajustare poate rupe sudura. De aceea ne place să folosim un cap de sudură orbitală, unde putem regla fiecare parte a tubului și o putem face perfectă înainte de a introduce piesa în ea. Reducem puterea la o anumită valoare, astfel încât să știm că atunci când introducem piesa acolo va fi perfectă. Manual, schimbarea se face cu ochiul liber, iar dacă pedalăm prea mult, poate pătrunde direct prin material.”
Lucrarea constă în sute de suduri care trebuie să fie identice. Aparatul de sudură orbital folosit pentru această lucrare realizează o sudură în trei minute; când Hammer lucrează la viteză maximă, poate suda manual același tub din oțel inoxidabil în aproximativ un minut.
„Totuși, mașina nu încetinește. O pornești la viteză maximă dimineața devreme, iar până la sfârșitul zilei încă funcționează la viteză maximă”, a spus Hammer. „O pornesc la viteză maximă dimineața devreme, dar până la urmă nu este cazul.”
Prevenirea pătrunderii contaminanților în tuburile din oțel inoxidabil este esențială, motiv pentru care lipirea de înaltă puritate în industria semiconductorilor se efectuează adesea într-o cameră curată, un mediu controlat care împiedică pătrunderea contaminanților în zona de lipire.
Hammer folosește același tungsten pre-ascuțit în torțele sale manuale pe care îl folosește în Orbiter. În timp ce argonul pur asigură purjarea externă și internă în sudarea manuală și orbitală, sudarea cu mașini orbitale beneficiază și de efectuarea într-un spațiu închis. Când tungstenul iese, învelișul se umple cu gaz și protejează sudura de oxidare. Când se utilizează o torță manuală, gazul este suflat doar pe o parte a tubului care este sudată în prezent.
Sudurile orbitale sunt în general mai curate deoarece gazul acoperă tubul mai mult timp. Odată ce sudarea începe, argonul oferă protecție până când sudorul este sigur că sudura este suficient de rece.
Axenics colaborează cu o serie de clienți din domeniul energiei alternative care produc pile de combustie cu hidrogen ce alimentează o varietate de vehicule. De exemplu, unele stivuitoare construite pentru utilizare în interior se bazează pe pile de combustie cu hidrogen pentru a preveni distrugerea stocurilor comestibile de către produsele chimice secundare. Singurul produs secundar al unei pile de combustie cu hidrogen este apa.
Unul dintre clienți avea multe dintre aceleași cerințe ca un producător de semiconductori, cum ar fi puritatea și consistența sudurii. Dorește să utilizeze oțel inoxidabil 321 pentru sudarea cu pereți subțiri. Cu toate acestea, lucrarea a constat în prototiparea unui colector cu mai multe bancuri de valve, fiecare ieșind într-o direcție diferită, lăsând puțin spațiu pentru sudură.
Un aparat de sudură orbital potrivit pentru această lucrare costă aproximativ 2.000 de dolari și poate fi folosit pentru a realiza un număr mic de piese, cu un cost estimat de 250 de dolari. Nu are sens din punct de vedere financiar. Cu toate acestea, Hammer are o soluție care combină tehnicile de sudură manuală și orbitală.
„În acest caz, aș folosi o masă rotativă”, spune Hammer. „De fapt, este aceeași acțiune ca la un aparat de sudură orbital, dar rotești tubul, nu electrodul de tungsten în jurul tubului. Eu folosesc torța manuală, dar pot ține torța la locul ei cu o menghină poziționată astfel încât să fie mâinile libere, astfel încât sudura să nu fie deteriorată de tremurul sau scuturarea mâinii umane. Acest lucru elimină o mare parte din factorul de eroare umană. Nu este la fel de perfectă ca sudarea orbitală, deoarece nu se face într-un mediu închis, dar acest tip de sudare poate fi efectuată într-un mediu cu cameră curată pentru a elimina contaminanții.”
Deși tehnologia de sudare orbitală oferă puritate și repetabilitate, Hammer și colegii săi sudori știu că integritatea sudurii este esențială pentru prevenirea timpilor de nefuncționare cauzați de defecțiunile sudurii. Compania utilizează teste nedistructive (NDT) și uneori teste distructive pentru toate sudurile orbitale.
„Fiecare sudură pe care o realizăm este confirmată vizual”, spune Hammer. „Ulterior, sudurile sunt testate cu un spectrometru de heliu. În funcție de specificații sau de cerințele clientului, unele suduri sunt testate radiografic. Testarea distructivă este, de asemenea, o opțiune.”
Testarea distructivă poate include testarea rezistenței la tracțiune pentru a determina rezistența maximă la tracțiune a sudurii. Pentru a măsura tensiunea maximă pe care o sudură pe un material precum oțelul inoxidabil 316L o poate suporta înainte de rupere, testul se întinde și întinde metalul până la punctul său de rupere.
Sudurile efectuate de clienții de energie alternativă sunt uneori supuse unor teste nedistructive cu ultrasunete pe sudurile componentelor pilelor de combustie cu hidrogen cu schimbător de căldură cu trei canale utilizate în utilaje și vehicule care utilizează energie alternativă.
„Acesta este un test critic, deoarece prin majoritatea componentelor pe care le expediem trec gaze potențial periculoase. Este foarte important pentru noi și clienții noștri ca oțelul inoxidabil să fie impecabil, fără puncte de scurgere”, spune Hammer.
Tube & Pipe Journal a devenit prima revistă dedicată industriei țevilor metalice în 1990. Astăzi, rămâne singura publicație din America de Nord dedicată industriei și a devenit cea mai de încredere sursă de informații pentru profesioniștii din domeniul țevilor.
Acum, cu acces complet la ediția digitală a revistei The FABRICATOR, acces facil la resurse valoroase din industrie.
Ediția digitală a revistei The Tube & Pipe Journal este acum complet accesibilă, oferind acces facil la resurse valoroase din industrie.
Bucurați-vă de acces complet la ediția digitală a revistei STAMPING Journal, care oferă cele mai recente progrese tehnologice, cele mai bune practici și știri din industrie pentru piața de ștanțare a metalelor.
Acum, cu acces complet la ediția digitală a revistei The Fabricator en Español, aveți acces facil la resurse valoroase din industrie.