Spawanie impulsowe: zalety i możliwości

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Spawanie półautomatyczne w środowisku gazów ochronnych jest zdecydowanie najbardziej zaawansowanym technologicznym podejściem do wykonywania połączeń metalowych. Ale nawet ta grupa metod spawania nie jest wolna od wad, które przejawiają się zarówno w rozpryskiwaniu stopu, jak i trudnościach z utrzymaniem standardowych parametrów łuku. Spawanie impulsowe pomogło rozwiązać te problemy na wiele sposobów, co wymaga użycia specjalnego sprzętu i przestrzegania specjalnych zasad organizacyjnych, ale z punktu widzenia jakości szwu w pełni się usprawiedliwia.

Funkcje technologiczne

Metoda polega na przyłożeniu dodatkowych impulsów prądu do spoiny bazowej, których częstotliwość może sięgać dziesiątek herców. Co ciekawe, procent prądu pulsującego w stosunku do głównego wskaźnika wynosi do 15%. Obecnie opracowywane są również technologie karmienia podwójnegoimpulsy w warunkach modulacji. Umożliwia to zmianę kątów pochylenia efektu cieplnego, kształtu i szczytów. Dla operatora oznacza to zwiększenie funkcjonalności procesu pod względem możliwości kontrolowania transferu drobnego metalu. Innymi słowy, spawanie łukiem pulsacyjnym nie minimalizuje tego samego efektu odprysków stopu przy wzroście zużycia proszku elektrodowego, ale zapewnia więcej środków do jego regulacji. Jeśli mówimy o różnicach w stosunku do konwencjonalnego spawania półautomatycznego, to technika impulsowo-łukowa eliminuje również konieczność wykonywania czyszczenia obszaru roboczego, charakteryzuje się zmniejszeniem wypalenia metalu, a także zapewnia więcej miejsca na przepływ prądu. A wszystko to osiąga się w tych samych warunkach temperaturowych.

Jaki sprzęt jest używany

W większości są to urządzenia pracujące w trybach spawania MIG/MAG oraz wspierające możliwość płynnej regulacji prądów. Istnieją dwie grupy spawarek impulsowych:

• Modele z wbudowanym (automatycznym) podajnikiem drutu chłodzonym gazem.
• Modele z opcjonalnym (wtykowym) systemem podawania drutu. W takim przypadku zapewnione jest chłodzenie cieczą.

W obu opcjach operator może polegać na możliwości punktowej kontroli częstotliwości i wielkości kropel stopionego metalu, które są przenoszone do jeziorka spawalniczego. Podobne funkcje są obecne w standardowych maszynach półautomatycznych, ale istnieje zasadnicza różnica w dwóch punktach. Po pierwsze, aktualny zakres regulacjirozciąga się od wartości minimalnej do maksymalnej. Po drugie, łuk impulsowy, niezależnie od sterowania przez operatora, nie dopuszcza do zwarć i prawie eliminuje rozpryski. W pracy z metalami nieżelaznymi szczególnie uwidaczniają się możliwości szczegółowego dostosowania aparatu do określonych trybów pracy. Na przykład nowoczesny półautomatyczny tryb impulsowy do spawania aluminium obsługuje sterowanie synergiczne, które umożliwia automatyczne dostrajanie do grubości przedmiotu obrabianego i prędkości prowadzenia drutu. Na przykład nowe tryby MIG-Pulse zapobiegają również zwisaniu, krusząc kryształy w strefie topienia.

Przygotowanie maszyny do pracy i konfiguracja

Po pierwsze, główne komponenty stanowiska spawalniczego są połączone. Projekt będzie obejmował sam falownik, transformatory lub przekształtniki ze źródła prądu, butlę gazową i palnik. Następnie ustawiane są optymalne tryby. Na przykład, jak skonfigurować spawanie pulsacyjne TIG? Odbywa się to za pomocą panelu sterowania urządzenia, gdzie można ustawić rodzaj procesu spawania, a także konkretne parametry dotyczące natężenia prądu, grubości drutu itp. Przy okazji zakres częstotliwości impulsów wynosi zwykle od 0,5 do 300 Hz. Im wyższa częstotliwość, tym więcej efektów operacyjnych można zrealizować automatycznie. W szczególności dotyczy to zmniejszenia wielkości porów w strukturze spoiny oraz zwężenia łuku. I odwrotnie, w dolnym zakresie bardziej efektywna kontrola jest realizowana pod względem wyborustanowiska. Dlatego doświadczeni spawacze uważają kierunek łuku od dołu do góry (tryb PF) za najbardziej optymalny.

Zalety prądu impulsu stykowego

Ten rodzaj spawania z kontrolowaną częstotliwością jest również nazywany spawaniem oporowym lub spawaniem. Różni się od techniki łukowej tym, że prąd pulsacyjny przepływa przez dwa oddzielne produkty. Jakie są korzyści? Nowe możliwości i zalety pulsacyjnego spawania stykowego determinowane są wzrostem natężenia prądu występującego w miejscu styku dwóch produktów. Aby stopić metal, wymagane jest mniejsze obciążenie sprzętu, a obecna wytrzymałość i warunki temperaturowe wzrastają. Rezultatem jest niezawodne i precyzyjne połączenie ze schludnym szwem. Nawiasem mówiąc, wszystkie możliwości regulacyjne są zachowane podczas wykonywania zgrzewania oporowego.

Zalety spawania impulsowego TIG

Połączenie trybu prądu pulsacyjnego i metody spawania TIG jest stosowane rzadko, ale ma wiele ważnych zalet. W największym stopniu dotyczą one możliwości zmniejszenia dopływu ciepła, ale nie ograniczają się do tego. Podczas pracy z cienkimi blachami ze stali nierdzewnej przy wysokich częstotliwościach można osiągnąć dokładność tworzenia szwu. Zmiana parametrów prądu podczas spawania TIG z maksymalnych na minimalne z przerwami minimalizuje również nagrzewanie się przedmiotu i jego wypaczanie. Przy średnich częstotliwościach można osiągnąć bardziej efektywne koncentracje prądu, co przy standardowych wartościach przyczynia się do głębokiej penetracji.dopływ ciepła. Ponadto, ze względu na drobnoziarnistą strukturę, spawanie stali nierdzewnych ze średnią częstotliwością impulsu zapewnia wysoką odporność spoiny na korozję. W przyszłości nie ma potrzeby nakładania specjalnych powłok ochronnych, gdyż sama struktura materiału nie sprzyja rozwojowi rdzy.

Zalety spawania pulsacyjnego MIG

Główną cechą tej metody jest bezkontaktowa metoda przenoszenia stopionego materiału z drutu do strefy spawania. W połączeniu z trybem impulsu prądowego to podejście daje następujące korzyści:

• Oszczędność zasobów gazu i drutu. Stosowane są materiały eksploatacyjne o mniejszych parametrach, a środowisko gazu ochronnego może być wykorzystywane do różnych zadań bez doboru dodatkowych palników i końcówek.
• Niski dym i rozpryski. Ponownie, ze względu na wyższy stopień kontroli i kosztów energii, w zasadzie proces obróbki cieplnej jest zoptymalizowany, a negatywne czynniki są zredukowane.
• Wysoka wydajność. W trybie MIG spawanie impulsowe zapewnia wyższą wydajność topienia przy tych samych parametrach technicznych i operacyjnych sprzętu.
• Niezawodność i bezpieczeństwo. Kompleksowa kontrola procesu zgrzewania wyraża się nie tylko w regulacji rozprysków i automatyzacji poszczególnych funkcji, ale także w obsłudze całego zestawu opcji ochronnych z wyłączeniem w przypadku przegrzania.

Gdy używane jest spawanie impulsowe

Technologiazostał opracowany przede wszystkim dla stali nierdzewnej i dziś jest jedną z najskuteczniejszych metod spawania takich stali. Jednocześnie jej zakres znacznie się rozszerzył, obejmując operacje związane z obróbką i łączeniem stali niskowęglowych, aluminium, miedzi oraz srebra i tytanu. Spawanie impulsowe punktowe sprawdza się również dobrze podczas łączenia cienkościennych części wykonanych zarówno z metali żelaznych, jak i nieżelaznych. Szczególnie połączenie prądu pulsującego z elektrodą wolframową pozwala zminimalizować ryzyko przepalenia detali w postaci cienkich blach od 1 do 50 mm.

Słabe strony spawania impulsowego

Podobnie jak wszystkie technologie spawania, także te nowoczesne, metoda pulsacyjna nie jest pozbawiona wad. Pomimo wyraźnych zalet jest rzadko stosowany w rozwiązywaniu typowych problemów ze względu na wysoki koszt sprzętu, wzrost kosztów organizacyjnych i szereg negatywnych niuansów technologicznych. W szczególności spawanie impulsowe TIG charakteryzuje się niską wydajnością i niską prędkością podawania drutu. Stosowanie innych trybów jest ograniczone wysokimi wymaganiami w zakresie doboru mieszanin z gazami ochronnymi. Oznacza to, że metoda jest w większości wysoce wyspecjalizowana i nadaje się do użycia tylko w określonych transakcjach z określonymi warunkami.

Wniosek

Możliwość precyzyjnego sterowania prądem jest logiczną kontynuacją koncepcji półautomatycznego spawania inwertorowego, która sprawia, że procesy spawania są bardziej elastyczne i funkcjonalne. Inną rzeczą jest to, że wraz z rozszerzeniem opcjonalnym nakładane są również różne ograniczenia w stosowaniu metody. Oczywiście na poziomie amatorskim potrzeba spawania pulsacyjnego, pomimo wszystkich jego zalet, nie jest jeszcze tak oczywista. Te same inwestycje w sprzęt i materiały eksploatacyjne prawdopodobnie nie będą uzasadnione, nawet biorąc pod uwagę otrzymanie wysokiej jakości szwu. Inaczej sytuacja wygląda w przemyśle i budownictwie profesjonalnym, gdzie minimalizacja odprysków stopionego materiału podczas spawania in-line uzasadnia złożoność organizacyjną.