Дуговая сварка 101

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка постоянно сплавляет детали вместе, используя источник питания для создания электрической дуги между электродом, установленным в горелке, и металлом. Эта дуга представляет собой электрический ток, протекающий между двумя электродами через ионизированный столб газа, способный производить достаточно сильное тепло, чтобы расплавить металл.

Тепло производится через отрицательно заряженный катод и положительно заряженный анод. Отрицательные и положительные ионы отскакивают друг от друга в столбе плазмы с ускоренной скоростью. Электрод обычно представляет собой специально подготовленный стержень или проволоку, которая не только проводит ток, но также расплавляет и подает присадочный металл к соединению.

Дуга образуется между фактическим изделием и электродом (стержнем или проволокой), который направляется вдоль соединения. Он обеспечивает тепло, необходимое для расплавления электрода и основного металла, а иногда также обеспечивает средства для транспортировки расплавленного металла от кончика электрода к изделию.

Это интенсивное тепло (около 6500ºF на конце), прикладываемое к стыку двух частей, плавится и смешивается с промежуточным расплавленным присадочным металлом. Это тепло плавит как основной металл, так и электрод, создавая капли расплава, которые отделяются и транспортируются к работе через столб дуги, когда электрод расходуется.

При угольной сварке или сварке TIG капли расплава не проталкиваются через зазор на изделие, поэтому присадочный металл вплавляется в соединение из отдельного стержня или проволоки.

Несмотря на это, эту лужу расплавленного металла иногда называют «кратером». Кратер затвердевает за электродом (см. «Шлак» ниже) по мере его перемещения по стыку. В результате получается металлургическое соединение плавлением, в результате которого получается сварное соединение, прочность которого аналогична прочности металла деталей. Это отличается от процессов соединения без плавления, когда механические и физические свойства основных материалов не могут быть воспроизведены в месте соединения.

Этот перенос металла может происходить одним из двух способов:переносом поверхностного натяжения, когда капля расплавленного металла касается ванны расплавленного металла и втягивается в нее за счет поверхностного натяжения, или дуговым распылением, когда капля выбрасывается из расплавленного металла на кончике электрода с помощью Электрический щипок толкает его в расплавленную ванну (отлично подходит для сварки над головой).

Запуск дуговой сварки:

Ниже представлена ​​схема базовой схемы дуговой сварки, включающей источник питания. Должен быть ионизированный путь для проведения электричества через зазор, а затем какое-то зажигание, чтобы зажечь дугу. Обычно это вызвано подачей начального напряжения, достаточно высокого, чтобы вызвать разряд, или прикосновением электрода к изделию, а затем оттягиванием его, когда область контакта нагревается.

При сварке можно использовать постоянный ток (DC) с положительным или отрицательным электродом или переменный ток (AC). Выбор тока и полярности зависит от процесса, типа электрода, атмосферы дуги и свариваемого металла. Какой бы источник энергии ни был необходим, он оснащен необходимыми элементами управления, которые соединяются рабочим кабелем с обрабатываемой деталью.

Дуговая защита

Защита дуги является необходимым процессом при дуговой сварке, так как любой металл при высоких температурах имеет более высокую реактивность к химическим элементам в воздухе. Таким образом, процесс имеет средства покрытия дуги и сварочной ванны защитным газовым экраном. Защитный газ используется, когда горелка соединяет детали, чтобы предотвратить загрязнение. Это также подтверждает прочность сварных швов и сводит к минимуму очистку детали после сварки.

Роботизированная дуговая сварка:

С 1980-х годов автоматизация сварки стала гораздо более надежным и зрелым процессом. Он быстро развивался и стал чрезвычайно эффективным для удовлетворения утомительных производственных потребностей с высокой скоростью, а также был экономичным, эффективным, надежным и обеспечивал дополнительную защиту рабочих от опасных задач.

6-осевые роботизированные системы способны не только имитировать движение руки человека внутри ячейки, но и позволяют размещать резак именно там, где это необходимо, чтобы работать в наиболее эффективном и воспроизводимом положении.

Практически в каждой отрасли, большой или малой, сварка используется в качестве основного средства производства и ремонта практически для любого применения. Роботизированная сварка включает в себя такие процессы, как дуговая сварка, сварка MIG, сварка TIG, лазерная сварка и точечная сварка.

Благодаря этим преимуществам рынок сварочных роботов растет быстрее, чем любой другой промышленный робот. Это видно из оценки того, что только подразделение автоматизированной сварки и аксессуаров будет стоить 1,9 млрд долларов США в 2017 году.

Преимущества роботизированной сварки:

• Скорость: Роботизированные сварочные системы отлично справляются со своей работой быстро. У роботов нет ни обязательных обеденных перерывов, ни необходимых отпусков; они будут работать непрерывно без перерыва, 24/7. По сравнению с ручным циклом сварки требуется меньше манипуляций, поэтому робот достигает гораздо более высокого уровня времени горения дуги и, как правило, увеличивает производительность в два-четыре раза. Впоследствии вы увидите резкое увеличение пропускной способности и производительности, что повысит общую эффективность вашей компании.
• Точность: Роботизированные системы имеют правила, которые позволяют им совершать меньше ошибок, чем система ручной сварки, что помогает сократить потери материала и времени. Существуют также конструкции, помогающие добраться до труднодоступных или узких мест, например тонкая роботизированная рука.
• Последовательность: Правила и вытекающая из этого точность обеспечивают чрезвычайно стабильную сварку. Это повышает уверенность в качестве продукта каждый раз.
• Безопасность: Сварка может быть очень опасным применением, поскольку она имеет дело с вспышками, дымом, искрами и теплом. Когда вы автоматизируете, вы можете защитить рабочих, поскольку роботы могут выдержать эти опасности. Работники, требующие компенсации, если они причинят вред, также могут быть сокращены. Компании могут снизить риск того, что их сотрудники потребуют компенсации, если на них повлияет опасная рабочая среда.
• Снижение затрат: Стоимость ручной сварки может быть высокой, поскольку она требует времени, навыков и концентрации. Роботизированная сварка занимает меньше времени и позволяет сократить прямые трудозатраты, экономить энергию (меньше запусков) и экономить материалы. Расходы на страхование и несчастные случаи также снижаются. Экономия затрат, которую приносит роботизированная сварка, может помочь компаниям быть более конкурентоспособными по сравнению со странами с низкими издержками производства в Восточной Европе или Китае.
• Качество: Робот обладает превосходной точностью следования по траектории и может подать сварочную горелку под правильным углом сварки, скоростью и расстоянием с очень высокой воспроизводимой точностью (± 0,04 мм). Это дает возможность использовать оптимальные условия сварки для каждого стыка, что приводит к постоянному высокому качеству продукции в режиме 24/7 при снижении затрат на доработку, брак, расход проволоки или удаление сварочных брызг.
• Работа: В какой-то степени ручная сварка всегда будет требоваться, но она сопряжена со своими проблемами… обучение, подбор персонала и работа с высокой текучестью кадров — все это может стоить дорого. Роботизированная автоматизация обеспечивает гораздо большую стабильность и надежность сварочных работ вашей компании.
• Гибкость: Робот может использоваться для сварки многих различных продуктов, таких как MIG, TIG, SMAW, FCAW, SAW и PAW. Это также позволяет компаниям производить разнообразные продукты с очень быстрым оборотом.
• Площадь: По сравнению с той же производительностью, что и при ручной сварке, роботу требуется меньше места на полу.

Начните роботизированную дуговую сварку сегодня:

Спрос на системы автоматизации дуговой сварки сегодня все больше растет, поскольку компании осознают нехватку квалифицированных сварщиков, параллельно с ростом конкуренции на мировом рынке. После просмотра всех преимуществ и прогнозируемой рентабельности инвестиций вам не нужно больше убеждать.

Не теряйте больше времени, RobotWorx готов подобрать для вас идеальную систему автоматизации дуговой сварки. У нас более 25 лет опыта, особенно в области автоматизации дуговой сварки. У нас есть много различных новых и бывших в употреблении роботов и рабочих модулей для дуговой сварки, готовых к интеграции.

Свяжитесь с RobotWorx сегодня через Интернет или позвоните нам по телефону 877-762-6881.