Нове в зварюванні напівавтомати без бризок

У сучасному виробництві металоконструкцій напівавтоматичне зварювання займає важливе місце. Головні переваги - продуктивність і широкий діапазон товщини і матеріалів. Проте, існують і недоліки.

Одним з них є сильне розбризкування при зварюванні, особливо в вуглекислому газі. Коефіцієнт переходу металу дроту в шов часто не перевищує 70%. Крім того бризки псують зовнішній вигляд конструкцій, вимагаючи подальшої зачистки. Знижуються видові якості продукції, що часто важливо для замовника або споживача. При використанні в якості захисного газу зварювального суміші (80% аргону - 20% вуглекислоти) кількість бризок зменшується, але, тим не менше, проблема залишається. Особливо це стає критичним при зварюванні кольорових металів, зварюванні тонких листових або просторових конструкцій.
І тут на допомогу приходять сучасні напівавтомати, що мають функцію зварювання в режимі керованого переносу металу.

Імпульсно-дугова напівавтоматичне зварювання в інертному газі (Pulsed MIG) - це особливим чином контрольований процес МІГ-зварювання з керованим переносом металу, тобто коли перенесення металу проводиться безперервним розплавленням металу, переносячи зварювальної дугою на виріб, без контакту дроту з виробом. У цьому процесі енергія в дугу надходить імпульсами унікальної форми: спочатку формується імпульс струму, що викликає кероване відділення і перенесення лише однієї краплі металу. Після цього формується утримує струм, що підтримує зварювальну дугу, але без перенесення металу: зварювальний ванна остигає, перенесення частинок розплавленого металу відбувається рівномірно і без втрат.
Секрет стабільного і високої якості цього процесу полягає у точному управлінні енергією імпульсів зварювального струму, а також в правильному поєднанні відразу декількох визначальних параметрів. Використовуються імпульси унікальної форми зварювального струму; її визначають параметри - наростання і спадання струму (UP-SLOPE, DOWN-SLOPE), піковий струм (PEAK CURRENT), що утримує і базовий струми (HOLDING CURRENT, BASE CURRENT), частота імпульсів (PULSING FREQUENCY). Управління цими параметрами, вибір оптимального значення для кожного конкретного випадку, матеріалу, товщини і положення, коригування кожного параметра окремо від інших - гарантія досягнення чудового зварювального з'єднання.
Щоб спростити настройку цих важливих параметрів, використовуються спеціальні синергетичні програми. Це синтез експериментальних і наукових даних для конкретних умов і застосування: установки прості і займають мало часу, оскільки прив'язані лише до загальних даних (зварюваний матеріал, потрібна товщина проварена, склад захисного газу, діаметр дроту).
Ці синергетичні установки далі контролюються і підтримуються в заданих рамках протягом всього процесу зварювання. Потужність задіяних мікропроцесорних обчислювачів можна порівняти хіба що з потужністю відразу двох сучасних процесорів Pentium: значення параметрів імпульсів знімаються по зворотного зв'язку зі зварювальної дуги і коригуються кожні 1000 разів в секунду! Таким чином, практично безперервно підтримуються початкові синергетичні установки зварювального процесу, а отже, продуктивність і чудовий кінцевий результат зварювання. Якісно, ​​кількісно, ​​в будь-яких умовах і при будь-якій задачі.
Порівнюючи два процеси, можна помітити наступне:

  1. Імпульсна МІГ-зварювання по швидкості зварювання перевершує класичну напівавтоматичну зварювання, роблячи процес перенесення швидше і ефективніше.
  2. Зменшується розбризкування металу практично до нуля: зменшення або взагалі усунення необхідності механічної зачистки після зварювання.
  3. Зменшується зона термічного впливу: деформація виробів менше, зовнішній вигляд чудовий.
  4. Імпульсна МІГ-зварювання значно зменшує вигоряння металу. (В цьому легко переконатися, наприклад, потримавши білий аркуш паперу над пальником під час зварювання.)
  5. Імпульсна МІГ-зварювання можлива в будь-яких просторових положеннях при будь-яких умовах, в тому числі і на малих зварювальних токах, коли в простому МІГ-процесі дрібнокрапельне перенесення взагалі неможливий.

Подальший розвиток імпульсних процесів призвело до процесу подвійного ІМПУЛЬСУ (MIG Double Pulsed), більш досконалого з точки зору продуктивності і якості. Цей новий режим роботи виходить накладенням на імпульсну дугу вторинних амплітудно-модулюють імпульсів, при цьому синхронізовано змінюється і швидкість подачі зварювального дроту. В результаті контроль тепловкладення і, відповідно, проплавления в процесі зварювання стає ще простіше, що особливо важливо при зварюванні алюмінію і тонких сталевих листів. Зварні шви, отримані цим процесом, мають чудовий зовнішній вигляд, який можна порівняти з менш продуктивним і більш трудомістким ТИГ-процесом. Крім того, чудовий результат можна отримувати навіть в дуже складних умовах, наприклад, зварювання алюмінію в вертикальному положенні «знизу - вгору».

На даний момент існує лише кілька фірм у світі, хто розробляє установки для зварювання з керованим переносом металу. Ми можемо порекомендувати обладнання таких європейських фірм як Selco (Італія), Fronius (Австрія), Kemppi (Фінляндія). На прикладі першої розповімо про лінійці обладнання, що використовує режими напівавтоматичного зварювання з керованим переносом металу.

Нове в зварюванні напівавтомати без бризок
По-перше, установки для імпульсної напівавтоматичного зварювання можуть використовувати тільки інверторні технології. Головні силові компоненти при цьому вже не громіздкий зварювальний трансформатор, а потужні силові транзисторів. Реалізація цих процес¬сов безпосередньо залежить від зварювальних джерел живлення, їх потужності, часу відгуку і точності контролю вихідних параметрів. Для забезпечення гарантованої якості, Selco розробила свої власні інверторні джерела резонансного типу. Завдяки використанню IGBT силових транзисторів в квазірезонансного (мягкокоммутіруемом, «soft-switching») режимі, досягається висока частота перетворення, що дає чудову динаміку процесів. Також невеликі електромагнітні перешкоди і мале розсіювання потужності збільшують надійність і ефективність всього джерела, знижуючи тепловиділення, забезпечуючи високий коефіцієнт перетворення на виході і значне зменшення споживаної енергії. Потужність і динамічні характеристики резонансного інвертора, доповнені гнучкими можливостями настройки та контролю параметрів зварювання в реальному часі, роблять джерела Selco серій РМЕ, PSR і GSM на даний момент флагманами імпульсної МІГ-зварювання.
Крім напівавтоматичного зварювання в режимах Pulsed і Double Pulsed, дані джерела також здатні працювати в режимах ММА, TIG DC (Lift HF), і традиційному MIG / MAG. Беручи до уваги багатофункціональність, дані джерела стають виправданим придбанням для малих / середніх / великих виробництв, де потрібні універсальність, високу якість і надійність при щоденних тривалих навантаженнях.
Налаштування і управління режимами зварювання і синергетики можуть проводитися безпосередньо з лицьової панелі джерела (серія РМЕ), механізму подачі (серія PSR, MSE), різних дистанційних пультів управління (всі серії). Навіть недосвідчений зварювальник здатен налаштувати будь-який режим буквально за секунди.
Джерела серії PSR можуть поставлятися в різних варіантах: механізм подачі WF109 (котушки 030 см, 15 кг сталь) або WF110 (котушки 020 см, 5 кг сталь) з кабелем управління довжиною 1.3 м, 4 м, 10 м, 15 м, 30 м дозволяють організувати зварювальний пост для локального робочого місця, так і для зварювання протяжних і складних просторових конструкцій (наприклад, в суднобудуванні, висотно-монтажних роботах). Механізм подачі WFR10 разом з комп'ютерним інтерфейсом введення-виведення дають можливість комп'ютерного моніторингу та керування зварювальними процесами в повному обсязі як у автоматизованих рішеннях (зварювальні трактори, портали), так і при використанні більшості сучасних роботів.
Устаткування здатне працювати в екстремальних умовах, забезпечуючи відсоток часу роботи ПВ = 50-60% навіть при температурі 40 ° С. При температурі навколишнього середовища 25 ° С і нижче все обладнання здатне забезпечувати роботу на максимальних токах в безперервному циклі, тобто ПВ = 100%.
Всі електронні компоненти, плати управління конструктивно захищені від попадання вологи і пилу за допомогою контрольованої вентиляції «тунельного» типу. Як і все обладнання Selco, серії РМЕ, PSR, GSM проходять жорсткі випробування з перевірки на електромагнітну сумісність, працездатності в критичних умовах, стійкості до механічних навантажень, що відповідає стандартам IP23C, EN 60974-1 і EN 60974-10.

Схожі статті