Історія питання
Гонка технологій, яка почалася в 70-і роки минулого століття разом з бурхливим розвитком комп'ютерних технологій, триває досі. Можна сказати, що обчислювальна техніка, а разом з нею і всі інші галузі виробництва розвиваються такими темпами, якими могли позаздрити самі обдаровані фантасти початку 20 століття. Електронні розробки дісталися, в тому числі і до галузі зварювання: спочатку на ринку з'явилися апарати на базі MOSFET-транзисторів, а їх удосконалення вивело на ринок джерела струму які базуються на технології IGBT. Сьогодні мова піде про наступний етап у розвитку технологій - синергетичному управлінні зварювальним процесом.
У даній статті ми постараємося розповісти про плюси і простоті синергетичного управління, як воно влаштоване, і чим краще традиційних налаштувань.
Почнемо, мабуть, з простоти налаштувань синергетичних апаратів AURORA PRO.
Багато покупців зварювальної техніки, особливо новачки в цій галузі, мають стійке упередження перед інтелектуальним керуванням: мовляв, це складно і недоступно розумію середньостатистичного зварника. Насправді це не так. Щоб не бути голослівними, порівняємо настройку 2-х апаратів - з класичної регулюванням зварювальної напруги і швидкості подачі, а також синергетичний інвертор.
Як бачите, уникнути прожогов металу і швидко освоїти традиційні настройки не виходить навіть у досвідченого в гаражному ремонті фахівця.
Проведемо наш експеримент, запросимо до апарату SPEEDWAY 160 дівчину, і подивимося, чи зможе наш «сварщик» з'єднати 2 пластини нікого при цьому не покалічивши і не зіпсувавши заготовки. Через 10 хвилин ми маємо ось такий результат:
Шов не ідеальний, проте, прожогов і інших найгрубіших помилок нам вдалося уникнути.
Як бачите, з процесом налаштування Спідвею зможе впоратися навіть людина з нульовим досвідом. Професіонал же, за допомогою ручних коригувань заводських налаштувань, зможе домогтися будь-якого результату. Синергетичні напівавтомати Аврора дозволяють змінити напругу в межах +/- 20%, і індуктивність +/- 10% від заводських установок.
При роботі з традиційними налаштуваннями зварнику необхідно вибрати діаметр зварювального дроту, який підходить для роботи з конкретним матеріалом, виставити відповідне зварювальне напруга, підібрати швидкість подачі дроту. Для професіонала - це завдання не представляє труднощі, проте у новачка в зварюванні на з'ясування всіх тонкощів може піти маса часу, сил, а іноді і засобів на виправлення помилок. Саме тому, синергетичне управління є знахідкою для зварника-любителя: апарат не дозволить допустити грубих помилок і вбереже метал від прожогов.
На сьогоднішній день покупець може вибрати з 3-х моделей синергетіків: два однофазних апарату Speedway 160 і 175, а також промисловий 3-х фазний інвертор - SKYWAY 330 SYNERGIC. Розвиток даної лінійки AURORA PRO продовжиться: у найближчих планах компанії виведення на ринок пульсового напівавтомата з синергетичним управлінням для роботи з алюмінієм Speedway 255 Pulse.
З налаштуванням розібралися, давайте повернемося до теорії і поговоримо про те, що ж таке синергетика.
Що таке синергетика?
Синергетична управління - це використання мікропроцесорних систем (мікроконтролерів) для вибору і забезпечення оптимальної циклограми, тобто - параметрів імпульсів і виду зварювального струму, з урахуванням марки, товщини і властивостей металу вироби, а так само особливостей зварювальних матеріалів: діаметра і марки дроту, виду і складу захисного газу і т.д.
Щоб зрозуміти, що таке синергетика уявімо собі годинниковий механізм, злагоджена робота якого дозволяє дуже точно відміряти час. Якщо ми повертаємо будь-яку з шестерень - весь механізм змінює свою конфігурацію. Синергетика також дозволяє змінювати всі налаштування, змінюючи тільки один параметр. Якщо, наприклад, змінити на апараті склад захисного газу, це спричинить за собою зміну зварювальної напруги і швидкості подачі дроту, вплине на індуктивності дуги і кількість імпульсів в ланцюзі змінного струму. Синергетична управління дозволяє використовувати величезну бібліотеку програм, яка завантажена в пам'ять пристрою на виробництві. Даний архів - результат копіткої праці інженерів і досвідчених зварювальників, які склали колекцію різноманітних варіантів налаштувань параметрів і їх поєднань.
До появи синергетики зварнику перед виконанням відповідальних робіт доводилося довго налаштовувати апарат. Щоб вибрати оптимальний варіант швидкості подачі, зварювальної напруги і індуктивності фахівця, часом, доводилося витрачати до 30 хвилин, а якщо завдання протягом дня змінювалися, то час, необхідний на кожну підстроювання перетворювалося в годинник. Синергетичні апарати спрощують задачу за допомогою попередньо встановлених програм, а так же пам'яті апарату, яка дозволяє зберігати всі дані і перемикатися між завданнями, скажімо, зварюванням алюмінію і сталі, натисканням всього однієї кнопки.
Синергетика не новинка, дана система управління з'явилася більше 15 років тому, але до недавнього часу, інтелектуальне управління застосовувалося виключно на промисловому обладнанні. Розвиток технологій зробило синергетику доступною і пересічному зварнику. Головним завданням нової системи управління було максимальне скорочення часу необхідного для налаштування середовища, а також зниження вимог до рівня кваліфікації зварника. Величезна різноманітність марок і типів зварювальних металів, тонкощі процесу зварювання і захисту шва, вимагають від сучасного зварника не тільки професійних умінь, але так само глибоких знань в галузі матеріалознавства, хімії захисних газів, електротехніки та інших областях, знаннями в яких мають далеко не всі лікарі наук.
Щоб спростити життя простому зварнику, але при цьому зберегти якість роботи на високому рівні, було розпочато виробництво інтелектуальних програмованих апаратів які взяли б на себе всю теоретичну частину зварювального процесу, дозволивши зварнику сконцентруватися на веденні шва. Оператору синергетичного апарату залишається вибрати зварювальні матеріали і виставити необхідну напругу - все інше зробить апарат.
Кожен поважаючий себе виробник має в своєму штаті інженерний відділ, який займається, в тому числі, створенням програмного забезпечення для інтелектуальної зварювальної техніки. Інженери та зварювальники з відділу розробок роблять нескінченну лабораторну роботу, присвячену зміні властивостей зварювального шва при зміні одного з параметрів процесу. Відділ розробок зварює сотні зразків, які потім відправляються в лабораторію неруйнівного і руйнівного контролю. За результатами перевірок вибираються ідеальні параметри зварювання для кожного конкретного зразка. Поєднання кращих налаштувань закладається в пам'ять інвертора, для отримання оптимального результату.
майбутнє синергетики
Майже кожен відомий в світових масштабах виробник зварювальної техніки на сьогоднішній день має в своєму модельному ряду «грядку» синергетичних апаратів. Серед найбільш відомих виробників варто відзначити Lincoln Electric, Kemppi, Esab. Так само вітчизняному зварнику добре знайомі серії High Pulse і Alpha Q, німецьких виробників Merkle і EWM. Можна припустити, що майбутнє зварювання саме за програмованими зварювальними апаратами. Швидше за все, виробники почнуть оснащувати свої інвертори оновлюваних програмним забезпеченням, яке дозволить ще більш тонко підходити до процесу зварювання і підлаштовувати параметри під конкретну задачу.
У середовищі розробників, все активніше обговорюється питання оснащення апаратів USB - інтерфейсом, який дозволить оновлювати ПО через інтернет. Свіжі прошивки апаратів, дозволять сварщикам не купувати нове обладнання, а виробляти апгрейд старих пристроїв до рівня передових новинок.