CLOOS ELJÁRÁSVÁLTOZATOK 1. RÉSZ CLOOS WELDING PROCESSES PART 1

Pálinkás László hegesztőmérnök Crown International Kft. CLOOS képviselet

CLOOS ELJÁRÁSVÁLTOZATOK – 1. RÉSZ CLOOS WELDING PROCESSES – PART 1 A Cloos, a már jól bevált, és az újító jellegű hegesztési eljárásváltozatok széles tartományával a hatékonyság és termelékenység növelésére kínál megoldásokat. A már bevált MIG/MAG hegesztési eljárásokat is folyamatosan továbbfejlesztik, hogy megfeleljenek az egyre összetettebb követelményeknek. Az új eljárásokat a Cloos technológiai központjában, gyakorlati körülmények mellett fejlesztették ki és tesztelték.

The Cloos offers solutions for the future providing maximum efficiency and productivity with a large range of proven and innovative welding processes. Even the proven MIG/MAG welding processes are continuously improved to meet the increasingly complex requirements. New processes are developed and tested in the technology centre of Cloos under practical conditions.

A kifejlesztett fogyóelektródás, védőgázos hegesztési eljárásváltozatok célja: szabályozott anyagátmenet létrehozása, amely a hegesztési folyamatokat meghatározó paraméterek rendkívül gyors, a célnak megfelelő változásainak szabályozásán alapszik. Ezáltal a hegesztési folyamat teljesen stabillá válik, a hegesztésnél mindig jelen lévő zavaró körülményekre a gyors szabályozás azonnal reagál, és visszaállítja az előzetesen beállított paramétereknek megfelelő, stabil ívet. A hegesztőgépek szabályozásának gyors és hathatós beavatkozását az elektronikai ipar fejlődése tette lehetővé.

valamint a szekunder inverteres QINEO PULSE és QINEO CHAMP gépek az ún. Clean Start rendszerrel rendelkeznek, ami biztosítja a fröcskölésszegény ívgyújtást. Ez az ívgyújtási rendszer egy speciálisan szabályozott folyamatot jelent az ívgyújtás idejére. A gyújtási áramerősséget és feszültséget a gyújtás különböző fázisainak megfelelően alakítja a hegesztőgép vezérlése, és az előtoló mechanika a huzalsebességet is a fázisoknak megfelelően változtatja. Az ív fröcskölésszegény kialakulását a huzal nagyon rövid idejű visszahúzása segíti elő.

Az alábbiakban – három részre bontva – áttekintést adunk az eljárásváltozatok elvéről, előnyeiről és alkalmazásukról. Az első részben az állandó áramerősségű, azaz nem impulzusos, fogyóelektródás, védőgázos hegesztésnél a spontán rövidzárlatos anyagátmenet helyett alkalmazandó Control Weld-ről; a szóróívű anyagátmenet helyett alkalmazandó Rapid Weld-ről, valamint a kettős paraméterszintű eljárásváltozatról, a Dou Pulse-ról számolunk be. Impulzusos, fogyóelektródás, védőgázos hegesztésnél két, egymástól eltérő szabályozású eljárás is alkalmazható: vékonyabb anyagokhoz a Vari Weld, vastagabb anyagokhoz a Speed Weld. Nagyon vékony anyagok hegesztéséhez alkalmazható a Cold Weld, ami váltóáramú, fogyóelektródás, védőgázos hegesztést jelent, aminek negatív polaritású periódusakor lehetőség van az alapanyag hőterhelésének csökkenésére. Erről a három eljárásváltozatról írunk a második részben. A termelékenység növelésére szolgál a Tandem Weld, ahol egyszerre két huzal biztosítja a leolvadási teljesítmény növelését. A beolvadás növelését, ezáltal kevesebb hozaganyag-felhasználást, és kisebb előkészítést jelent a Laser Hybrid Weld alkalmazása, a nagy energiájú lézersugárnak köszönhetően. Erről a két eljárásról, amelyekhez robotos alkalmazás szükséges, a harmadik részben számolunk be. Mindenekelőtt azonban néhány szó az ívgyújtásról, ami a stabil ív kialakulásának előfeltétele. A QINEO STEP fokozatkapcsolós gépek az ún. Soft Ignition (lágy gyújtás) rendszerrel rendelkeznek, a fröcskölésszegény, biztos ívgyújtás érdekében. Ezeknél, a fokozatkapcsolós gépeknél a gyújtási sajátosságok javítására egy kiegészítő tirisztor vezérléssel a fojtótekercs a gyújtás idejére áthidalásra kerül. A lágy gyújtás ideje a munkarendi beállításokban állítható be. A primer inverteres QINEO TRONIC és QINEO AUTOMOTIVE,

54

1.1 Control Weld Állandó áramerősségű, azaz nem impulzusos, fogyóelektródás, védőgázos hegesztés esetén, alacsonyabb paraméterek alkalmazásakor rövidzárlatos anyagátmenet alakul spontán módon. A huzalelőtolás és a leolvadás egyensúlyt tart ugyan, de az előtolt huzal a hegfürdőbe ér, ami rövidzárlatot okoz, emiatt hirtelen és nagymértékű feszültségesés következik be. A hegesztőgép rövidzárlati árama az egyenáramú szekunder áramkörben található tekercs(ek) miatt, annak jellemző értékei szerint, csak bizonyos idő alatt alakul ki. Ez a megnövekedett rövidzárlati áram választja le a huzal végéről a hegfürdőbe került, megolvadt anyagot. A cseppleválások ideje egymástól eltérő, és az azt kísérő ívfeszültség és áramerősség-változás alakulása időben változatos képet mutat. Ezt a viszonylagos rendszertelenséget teszi rendezetté a paraméterek lefutását szabályozó Control Weld eljárásváltozat. Így az anyagátmenet szabályozottá válik. A szabályozás meghatározza az áramfelfutás idejét, az áramlefutás idejét és a minimumáram szintjét, továbbá néhány, a szabályozás hatékonysága miatti jellemzőt.

1.1.1. ábra Control Weld áramerősség/ívfeszültség alakulása

Acélszerkezetek 2011/3. szám

A Control Weld eljárás egyenletes ívet szolgáltat, amely főleg vékony lemez hegesztéséhez előnyös a klasszikus iparágakban. Ezt az eljárást lehet használni a megbízható javítóhegesztésre az ipar minden egyes ágában, és ráadásul megengedi a tiszta szén-dioxiddal való hegesztést. Alkalmazások – vékony lemez, – hegesztés tiszta szén-dioxiddal, – kézi és automatizált hegesztés, – javító hegesztés, – fogyóelektródás forrasztás. Előnyök – egyenletes ív, – kis hőbevitel, – jó résáthidaló képesség.

1.2 Rapid Weld Az állandó áramerősségű (azaz nem impulzusos), fogyóelektródás, védőgázos hegesztés esetén, magasabb paraméterek alkalmazásakor a védőgáztól függően kialakul szórt ívű anyagátmenet. Ekkor már rövidzárlatok nincsenek, a huzal vége kihegyeződik, és a viszonylag kis méretű ömledéket a nagyobb hegesztőáramnak megfelelően nagyobb levágó erő (Lorenz- vagy Pinch-erő) a hegfürdőbe juttatja. Az ív nyomóereje következtében a hegfürdő lengésbe jön, ami ívhosszváltozást okoz. Ez az ívhosszváltozás ívfeszültségváltozás formájában jelenik meg, ami a belső szabályozás miatt áramerősség-változást vált ki. A lenti ábrán jól látható, hogy mind az ívfeszültség, mind az áramerősség a hegfürdő lengése miatt enyhén változik, nem állandó értéket mutat.

Anyagok – acél, – nagy szilárdságú acél, – alumínium, – króm-nikkel anyagok, – bevonatolt lemez. Alkalmas áramforrások – QINEO® STEP, – QINEO® TRONIC, – QINEO® PULSE, – QINEO® AUTOMOTIVE, – QINEO® CHAMP.

MŰSZAKI ADATOK

1.2.1. ábra Rapid Weld áramerősség/ívfeszültség alakulása

1.1.2. ábra: Control Weld sarokvarrat

1.1.3. ábra: Control Weld átlapolt varrat

kötés

sarokvarrat

átlapolt varrat

anyag

S235

S235

huzalátmérő [mm]

1,0

1,0

huzalsebesség vhuz [m/perc]

4,2

5,0

hegesztési sebesség vheg [cm/perc]

55

70

ívfeszültség U [V]

17,3

17,4

áramerősség I [A]

128

126

1,5 / 1,5

1,5 / 1,5

lemezvastagság [mm]

Ha hegesztés közben megváltozik a szabad huzalhossz, meg fog változni a hegesztőáram mértéke is, mert a hosszváltozással egyenes arányban megváltozik az elektromos vezető ellenállása is. Ha nő a szabad huzalhossz, megnövekszik az ellenállás és csökken az áramerősség, míg ha csökken a szabad huzalhossz, lecsökken annak ellenállása, ezért növekszik az áramerősség. Mivel a beolvadási mélységet a hegesztőáram mértéke határozza meg, a szabad huzalhossz hegesztés közbeni alakulása meghatározza a varratszakasz beolvadási mélységét. A Rapid Weld eljárásváltozat szabályozása igyekszik visszaállítani a beállított áramerősség értékét, így a szabad huzalhossz kevésbé fog kihatni a beolvadási mélységre. Előfordulhat olyan kötéskialakítás, ahol a hegesztőpisztoly gázterelője nem fér elegendően közel a varrat helyéhez, így a megszokotthoz képest csak nagyobb szabad huzalhosszal lehet hegeszteni, ami a kialakuló kisebb áramerősség miatt biztosan kisebb beolvadással járna. A Rapid Weld eljárásváltozat szabályozása ezt a hatást küszöböli ki, nagy leolvadási teljesítmény esetén is nagy beolvadással lehet számolni még akkor is, ha a szabad huzalhossz megnövekszik. A Rapid Weld eljárás előnyei bárhol érvényesíthetők, ahol a nagy leolvadási teljesítmény és a kedvező beolvadási mélység mellett követelmény a nagy hegesztési sebesség. Ez főként a kézi és automatizált hegesztésre alkalmas olyan ágazatokban, mint a szerkezetgyártás, gépipar, hajógyártás, vasúti- és tartályszerkezetek gyártása.


55

1.3 Duo Pulse

Alkalmazások – vastag acél anyagok, – kézi és automatizált hegesztés. Előnyök – nagy huzalsebesség, nagy hegesztési sebesség, – mély beolvadás nagy leolvadási teljesítmény, – a beolvadási alak irányítható. Anyagok – acél – nagy szilárdságú acél, – alumínium, – króm-nikkel anyagok, – bevonatolt lemez. Alkalmas áramforrások – QINEO® TRONIC, – QINEO® PULSE, – QINEO® AUTOMOTIVE, – QINEO® CHAMP.

MŰSZAKI ADATOK

1.2.2. ábra: Rapid Weld sarokvarrat

Az inverteres áramforrású hegesztőgépek alkalmasak a Duo Pulse, azaz kettős paraméterszintű beállítás alkalmazására. Ez azt jelenti, hogy a két, előre beállított paramétert a gép vezérlése az előre beállított frekvenciával váltogatja. A hegesztés folyamata alatt a hőbevitel változtatása az ívben egyenletesen hullámos varratfelületet eredményez, ami azt jelenti, hogy a varratok vizuális igénye szerinti utómunka minimálisra csökken. A Duo Pulse kedvezően használható akkor is, ha a hőbevitelt kell a szükséges értékre beállítani, az ömledék jó kézbentartása mellett. Ez gyökhegesztésnél alkalmazható előnyösen, mert ez az alkalmazás jó hézagáthidalást biztosít. A Dou Pulse alkalmazható impulzusos és nem impulzusos anyagátmenet esetén egyaránt. Impulzusos alkalmazás esetén ez a már jó ismert kettős impulzusú hegesztés.

1.2.3. ábra: Rapid Weld T-kötés

kötés

sarokvarrat

T-kötés

anyag

S235

S235

huzalátmérő [mm]

1,2

1,2


12,5

11,5

52

30


33,0

28,5

1.3. ábra: A Duo Pulse két különböző paraméterszintű beállításának íve


360

315

Alkalmazások – kézi és automatizált hegesztés.

10,0 / 10,0

8,0 / 10,0



Előnyök – magas minőségű vizuális varratmegjelenés, egyenletesen pikkelyezett varratfelülettel, – kevesebb utómunka, – optimális résáthidalás, – célzott hőbevitel. Anyagok – minden hegeszthető anyag esetén. Alkalmas áramforrások – QINEO® TRONIC, – QINEO® PULSE, – QINEO® CHAMP.

56


CLOOS ELJÁRÁSVÁLTOZATOK – 2. RÉSZ CLOOS WELDING PROCESSES – PART 2 A második részben az impulzusos eljárásváltozatokról és a váltóáramú, fogyóelektródás, védőgázos eljárásváltozatról írunk. Impulzusos, fogyóelektródás, védőgázos hegesztésnél két, egymástól eltérő szabályozású eljárás is alkalmazható: vékonyabb anyagokhoz a Vari Weld, vastagabb anyagokhoz a Speed Weld. Nagyon vékony anyagok hegesztéséhez alkalmazható a Cold Weld, ami váltóáramú, fogyóelektródás, védőgázos hegesztést jelent, aminek negatív polaritású periódusakor lehetőség van az alapanyag hőterhelésének csökkenésére.

2.1 Vari Weld Az impulzusos, fogyóelektródás, védőgázos hegesztés során a huzal végéről a csepp csak a csúcsáram hatására válik le. Ez a szabályozott anyagátvitelű eljárás lehetővé teszi az egy impulzus egy cseppleválás megvalósulását. A lapos jelleggörbéjű, fogyóelektródás, védőgázos ívhegesztés során az ív belső szabályozása következtében ívhosszváltozásra a munkapont a jelleggörbén eltolódik, az ívfeszültség szinte változatlan marad, de az áramerősség jelentősen megváltozik. Ez az áramerősség-változás leolvadásváltozást eredményez, ami visszaállítja az eredeti ívhosszt. Alapáram szakaszban, amikor nincs cseppleválás, a belső ívszabályozás nem elég hatékony, mert a megváltozott áramerősség nem tudja a leolvadás megváltozásával helyreállítani az eredeti ívhosszt, legfeljebb a következő impulzusra leváló csepp méretét befolyásolni. Az alapáram szakaszban a hatékony ívszabályozás más megoldást kíván. A belső szabályozás helyett egy hozzáadott ívszabályozás történik. Ez a megoldás azt a hatást váltja ki, hogy a szabályozás hatására az áramerősség az állandó, az ívhosszváltozás jelentős ívfeszültség-változást eredményez. Ezt a szabályozást áramszabályozásnak nevezzük, hogy megkülönböztessük a belső ívszabályozástól. A szabályozás során a hegesztőáram nem érzékeny a pisztoly–munkadarab távolságra, az áramerősséget a beállításnak megfelelő, állandó szinten tartja. A Vari Weld eljárásváltozat nemcsak az alapáram szakaszban, hanem a csúcsáram szakaszban is áramszabályozású, tehát a teljes impulzusos hegesztési folyamat alatt a szabályozásnak megfelelően változó, pontos áramerősséget jelent, ívhosszváltozás esetén is. A hegesztés folyamán bekövetkező ívhosszváltozás hatására a hozzáadott ívszabályozás állítja vissza az eredeti ívhosszt. A Vari Weld eljárásváltozat nem érzékeny a szabad huzalhossz változására.

2.1.1. ábra: Vari Weld áramerősség/ívfeszültség alakulása

A Vari Weld eljárás egy rendkívül fröcskölésszegény impulzusívet állít elő. Különleges erőssége az alumínium hegesztése és a fogyóelektródás forrasztás, ahol az alacsony hőmérséklet következtében az alapanyag metallurgiailag változatlan marad, és korrózióvédelemi képességét is megtartja. Ez az eljárás teljesen stabil ívviszonyokat és kimagaslóan irányított hegfürdőt kínál, még változó külső hatások mellett is. A Vari Weld eljárás ezért alkalmazható minden iparágban. Alkalmazások – bevonatolt lemez vagy nagy szilárdságú acélok, – fogyóelektródás forrasztás, – kézi és automatizált hegesztés. Előnyök – optimális hegfürdő-szabályozás, – nagyon alacsony fröcskölésű anyagátmenet, – teljesen stabil ívviszonyok még változó külső hatások mellett is. Anyagok – acél, – nagy szilárdságú acél, – alumínium, – króm-nikkel anyagok, – bevonatolt lemez. Alkalmas áramforrások – QINEO® PULSE, – QINEO® AUTOMOTIVE, – QINEO® CHAMP.

MŰSZAKI ADATOK

2.1.2. ábra: Vari Weld sarokvarrat

1.2.3. ábra: Vari Weld átlapolt varrat

kötés

sarokvarrat

átlapolt varrat

anyag

AlSi5

AlSi5

huzalátmérő [mm]

1,2

1,2


4,0

4,0


80

100


17,5

19,0


80

90

1,5 / 1,5

1,5 / 1,5



57

2.2 Speed Weld Az impulzusos, fogyóelektródás, védőgázos hegesztés másik eljárásváltozata a Speed Weld, ahol a cseppátmenet nélküli alapáram szakaszban áramszabályozás van, de csúcsáram szakaszban feszültségszabályozású az eljárás. Csúcsáram szakaszban a belső szabályozás lép életbe, és a belső szabályozás állítja vissza az eredeti ívhosszt, azaz ívhosszváltozásra áramerősség-változtatással reagál a szabályozás. A magasabb csúcsáram miatt az ív koncentráltabb. Kisebb leolvadási teljesítmény beállítása esetén, ahol a cseppfrekvencia is alacsonyabb és hosszabb az alapáram szakasz, elbizonytalanodik a cseppleválás, az ívet zavaró hatások jelentősége felerősödik. Emiatt ez az eljárásváltozat inkább nagy leolvadási teljesítmény beállításához javasolt. A nagy leolvadási sebesség folytán alkalmazható nagy hegesztési sebesség is, ahol jó beolvadási mélység és tökéletes oldalbeolvadás várható.

MŰSZAKI ADATOK

2.2.2. ábra: Speed Weld sarokvarrat

2.2.3. ábra: Speed Weld átlapolt varrat

kötés

sarokvarrat

átlapolt varrat

anyag

1.4316

1.4316

huzalátmérő [mm]

1,0

1,0


5,8

5,0


80

70


21,0

21,0


130

130

1,5 / 1,5

1,5 / 1,5


2.2.1. ábra: Speed Weld áramerősség/ívfeszültség alakulása

2.3 Cold Weld A Speed Weld eljárás a legalkalmasabb olyan alkotóelemek kötéseihez, amelyek vékony és vastag lemezekből készülnek. Nagy hegesztési sebességnél is jó beolvadási mélység és oldalbeolvadás, a koncentrált impulzus ív révén kialakuló közepes vagy nagy leolvadási teljesítménnyel. A Speed Weld eljárás az ipari termelés minden területén használható. Alkalmazások – vékony lemez / vastag lemezhez, – főleg automatizált hegesztés, de kézi hegesztés is. Előnyök – jó beolvadási mélység nagy hegesztési sebességnél, – tökéletes oldalbeolvadás, – magas varratminőség.

Vékony anyagok hegesztéséhez alacsony paraméterértékeket kell beállítani, hogy az alapanyagot minél kisebb hőterhelés érje. Hagyományos, egyenáramú, fogyóelektródás, védőgázos hegesztésnél az alapanyag a negatív polaritású, így a nagyobb hő az alapanyagon képződik. A hegesztés során képződő hő csökkentése érdekében a Cold Weld eljárásváltozatnál a fogyóelektródás, védőgázos hegesztést váltakozó árammal végezzük, ahol a vezérlés folyamatosan váltogatja a polaritást, így az egyenáramú hegesztéshez képest kevesebb hőterhelés éri az alapanyagot. A váltakozó áram egy sajátos lüktető formát hoz létre az áramerősség és a feszültség alakulásában, ami rendkívül alacsony hőbevitelt eredményez.

Anyagok – acél, – nagy szilárdságú acél, – alumínium, – króm-nikkel anyagok, – bevonatolt lemez. Alkalmas áramforrások – QINEO® PULSE, – QINEO® AUTOMOTIVE, – QINEO® CHAMP.

2.3.1 ábra: Cold Weld áramerősség alakulása

58


A Cold Weld eljárásváltozatot általában impulzusos anyagátmenettel alkalmazzák, de beállítható a rövidzárlatos anyagátmenet, sőt e kettő kombinációja is.

A váltakozó áram sajátos hullámformája lehetővé teszi a hegesztési folyamat optimalizálását. A negatív fázis alkalmazásával lehetőség van célzott hőszabályozásra, ami nagyon alacsony hőbevitelt tesz lehetővé. Az alapanyag csak a szükséges legkisebb hőhatásnak van kitéve, és az eredeti anyagtulajdonságok jelentős mértékben változatlanok maradnak. Jó résáthidaló képességgel magas varratminőség és növelt hegesztési sebesség érhető el. A Cold Weld eljárás főleg vékony lemezvastagságtól a közepes lemezvastagságig használható. Alkalmazások – kézi és automatizált hegesztés, – vékony lemez. Előnyök – minimális hőbevitel, – kedvező hegesztési minőség, – kiváló hőbevitel szabályozás.

2.3.2. ábra: Cold Weld impulzusos anyagátmenettel

Anyagok – acél, – alumínium, – króm-nikkel anyagok, – bevonatolt lemez. Alkalmas áramforrások – QINEO® CHAMP AC.

2.3.3. ábra: Cold Weld rövidzárlatos anyagátmenettel

2.3.4. ábra: Cold Weld vegyes anyagátmenettel

MŰSZAKI ADATOK

2.3.5. ábra: Cold Weld átlapolt varrat

2.3.6. ábra: Cold Weld átlapolt varrat hézaggal

kötés

átlapolt varrat

átlapolt varrat hézaggal

anyag

CuSi3

CuSi3

huzalátmérő [mm]

1,2

1,2


4,5

4,5


80

80


16,5

16,0


132

135

1,0 / 1,0

1,0 / 1,0



59

CLOOS ELJÁRÁSVÁLTOZATOK – 3. RÉSZ CLOOS WELDING PROCESSES – PART 3 A harmadik részben számolunk be a termelékenység és a beolvadás növelésére szolgáló két eljárásról, amelyekhez robotos alkalmazás szükséges. A termelékenység növelésére szolgál a Tandem Weld, ahol egyszerre két huzal biztosítja a leolvadási teljesítmény növelését. A beolvadás növelését, ezáltal kevesebb hozaganyag-felhasználást, és kisebb előkészítést jelent a Laser Hybrid Weld alkalmazása, a nagy energiájú lézersugárnak köszönhetően.

3.1 Tandem Weld Az egyhuzalos hegesztési eljárásokhoz képest jelentős termelékenységnövelést lehet elérni a Tandem Weld eljárással, mert ennél a hegesztési eljárásnál egyszerre két huzal biztosítja a leolvadási teljesítmény növelését. Az ikerhuzalos hegesztésnél a két huzal közös áramátadóból kapja a hegesztési áramerősséget és ívfeszültséget. A Tandem Weld eljárásnál viszont a két huzal egymástól szétválasztott, elszigetelt áramátadóból kapja a hegesztés elektromos paramétereit, tehát a két huzal két hegesztési áramkör része. A két áramkört külön-külön hegesztőgép látja el.

kör következetes szétválasztásának és összehangolásának köszönhetően a hegesztőív teljes mértékben szabályozott. Ha a két áramkör egymástól függetlenül, azaz szinkronizálás nélkül adja le a paramétereket a két huzalnak, akkor a tandemhegesztés aszinkronizált. A két hegesztési áramkör következetes összehangolását a szinkronizáló egység végzi. Szinkronizált tandemhegesztésnél a két hegesztőgép MasterSlave rendszerben dolgozik, azaz az egyik hegesztőgép irányító egysége vezérli a másik hegesztőgép irányító egységét. A szinkronizálás mértéke, azaz az eltolás tetszőleges értékre állítható be. Ha a két áramkör azonos fázisú, azaz minden váltakozás egyszerre zajlik, akkor teljesen szinkronizált tandemhegesztésről beszélünk. Ha a két áramkör tökéletesen eltérő fázisú, azaz minden váltakozás a ciklusidő felével eltolva zajlik, akkor, az röviden a váltakozó tandemhegesztés.

A hegesztési áramkörök egymástól való függetlensége lehetőséget nyújt az alábbi tandemhegesztési változatokra: – a két huzal azonos átmérőjű, – a két huzal különböző átmérőjű, – a két huzal eltérő anyagminőségű (pl. SG1 és CrNi43), – a két huzal azonos, vagy eltérő ívtípussal (pl. impulzusos és rövidzárlatos) olvad le. Tandemhegesztésnél a két huzalt két huzalelőtoló mechanizmus juttatja a közös hegfürdőbe. A két hegesztési áram-

3.1.1. ábra: A Tandem Weld berendezés összeállítása

3.1.2. ábra: Impulzus ív összehangolási lehetőségek

60


3.2 Laser Hybrid Weld

3.1.3. ábra: Tandem Weld robotos alkalmazása

A Tandem Weld eljárás – a különösen nagy hegesztési sebesség és a nagy leolvadási teljesítmény miatt – csak automatizált hegesztésre alkalmazható. Alkalmazások – automatizált hegesztés, – vékony lemez / vastag lemezhez. Előnyök – különösen nagy hegesztési sebesség, – nagyon nagy leolvadási teljesítmény, – kiváló varratminőség, minimális porozitás veszély (megnövekedett kigázosodási idő), – alacsony hőbevitel, – optimális ívszabályozás.

A hegesztés hatékonyságának növelését lehet elérni a Laser Hybrid Weld hegesztési eljárással. A MIG/MAG hegesztőfejet kiegészítik egy lézersugárral, ami energiasűrűségének köszönhetően nagy mennyiségű alapanyagot képes megolvasztani. Így mélyebb beolvadás érhető el, vagy kisebb leélezéssel készíthető el a kötés. Például 100 mm vastag anyag hegeszthető meg leélezés nélkül. A Laser Hybrid Weld eljárás a két eljárás előnyei miatt stabil folyamatot jelent, tökéletes kötés kialakítását teszi lehetővé: nagy beolvadási mélység a lézersugár következtében, biztos oldalbeolvadás a MIG/MAG eljárásnak köszönhetően Ennek a hegesztési eljárásnak a hatékonysága miatti másik előnye, hogy jelentősen növelhető a hegesztési sebesség. A nagyobb hegesztési sebesség miatt kisebb a hőbevitel, így kisebb a kialakuló hegesztési deformáció. Emiatt vékony anyagok is hatékonyan hegeszthetők. Ezekkel az előnyökkel tetemes megtakarítást lehet elérni akár a gyártási időben, akár a hozaganyagban. A Laser Hybrid Weld eljárás – a berendezés és a hegesztőfej bonyolultsága miatt – csak automatizált hegesztésre alkalmazható.

Anyag – acél, – nagy szilárdságú acél, – alumínium, – króm-nikkel anyagok, – bevonatolt lemez. Alkalmas áramforrások – QINEO® CHAMP

3.2.1. ábra: A Laser Hybrid Weld elve

MŰSZAKI ADATOK

3.1.4. ábra: Tandem Weld sarokvarrat

3.1.5. ábra: Tandem Weld sarokvarrat

kötés

sarokvarrat

sarokvarrat

anyag

S235

S235

1,2

1,2

19,1 / 9,0

22,0 / 13,0

140

120


35,5 / 29

31,8 / 32,8


445 / 240

445 / 335


8,0 / 8,0

8,0 / 8,0

huzalátmérő [mm] huzalsebesség vhuz [m/perc] hegesztési sebesség vheg [cm/perc]

3.2.2. ábra: Laser-Hybrid Weld hegesztőfej


61

3.2.3. ábra: Laser Hybrid Weld eljárással készített kötés

Előnyök a MIG/MAG hegesztéshez képest – megnövekedett termelékenység a nagyobb hegesztési sebességnek köszönhetően, – kevesebb varrat-előkészítés, nagyobb lemezvastagság – kisebb alakváltozás, mert kisebb a hőzóna, – stabil eljárás a kölcsönhatás miatt • nagy beolvadási mélység a lézersugár következtében, • biztos oldalbeolvadás a MIG/MAG eljárásnak köszönhetően. Alkalmazások – automatizált hegesztés, – vékony lemez és közepes méretű anyagok. Előnyök – rövidebb eljárási idő*: akár 57%-kal is, – kevesebb hozaganyag*: akár 70%-kal is, – nagy beolvadási mélység a lézersugár következtében, – biztos oldalbeolvadás a MIG/MAG eljárásnak köszönhetően. Anyagok – acél, – nagy szilárdságú acél, – alumínium, – króm-nikkel anyagok, – bevonatolt lemez. Alkalmas áramforrások – QINEO® CHAMP, – QINEO® PULSE, – QINEO® AUTOMOTIVE, *

A Tandem Weld és a Laser Hybrid Weld hegesztést összehasonlítva. Ötvözetlen acél, 10 mm lemezvastagság esetén.

MŰSZAKI ADATOK

3.2.4. ábra: Laser Hybrid Weld sarokvarrat

3.2.5. ábra: Laser Hybrid Weld tompavarrat

kötés

sarokvarrat

tompavarrat

anyag

S235

S235

huzalátmérő [mm]

1,2

1,2


10,0

11,0

85

150


27,0

27,5


260

280


12,0

12,0

lézerkapacitás P [kW]

8,0 / 12,0

8,0


Ez a cikk a Carl Cloos Schweisstechnik GmbH prospektusainak, és egyéb információs anyagainak, valamint a Linde Gáz Magyarország Zrt. Alkalmazástechnikai Központjában végzett mérések alapján készült. Ezúton is köszönetemet fejezem ki Gyura Lászlónak, Fehérvári Gábornak és Reichardt Lászlónak a mérések során biztosított támogatásáért.

CLOOS ELJÁRÁSVÁLTOZATOK 1. RÉSZ CLOOS WELDING PROCESSES PART 1

Recommend Documents