Eğer bir kaynak atölyesinde vakit geçirdiyseniz (ya da üretimle ilgili bir program izlediyseniz), hızın bir hat, yarış ve evet, hatta kaynak için ne kadar kritik olduğunu bilirsiniz. Ancak olay şu: Birkaç yıldır Mobil İşbirlikçi Kaynak Robotları satıyorum ve her zaman karşılaştığım sorulardan biri şu: "Robotun ne kadar hızlı hareket etmesi kaynak kalitesini gerçekten bozuyor mu?" Bu rastgele, "duruma göre değişir" bir cevap değildir; arkasında gerçek bilim vardır ve parçaları yakmadan maliyetleri düşürmeye çalışan bir imalatçıysanız, bu önemlidir.
Temel bilgilerle başlayalım. Kaynak kalitesi sadece güzel görünmekle ilgili değildir (güzel kaynaklar incelemeye yardımcı olsa da). Bu, nüfuz etme, füzyon, gözeneklilik olmaması ve minimum sıçrama ile ilgilidir. Robotun hareket hızı, kaynak havuzunun ısı kaynağına (genellikle MIG, TIG veya işbirlikçi robotlar için plazma) ne kadar süreyle maruz kalacağını doğrudan kontrol eder. Çok hızlıdır ve metale düzgün bir şekilde erimesi veya dolgu metalinin (kullanılıyorsa) bağlantı yerine akması için yeterli zaman vermezsiniz. Çok yavaşsa ana metali aşırı ısıtırsınız, bu da eğrilmeye, yanmaya ve hatta çatlamaya neden olur. Bu sıkı bir denge, özellikle de mobil bir kurulumla sabit bir kolla çalışırken, bu konuya daha sonra daha fazla değineceğim.
Hızın etkisini inceleyelim. Birincisi, nüfuziyet: kaynağın ana metal içinde ne kadar derin eridiğidir ve bu, yapısal parçalar için tartışmaya açık değildir (tarım ekipmanlarını, metal çerçeveleri veya ağır hizmet braketlerini düşünün). Robot çok hızlı hareket ederse birim uzunluk başına ısı girdisi düşer. Örneğin, kaynak akımınız 180 amper ve voltajınız 24V ise, dakikada 10 inç (ipm) ile 20 ipm arasında hareket etmek, bağlantının her santimetresine yarısı kadar ısı uygulandığı anlamına gelir. İnce metal hızlı hareketlerle kaçabilir ama kalın çelik? Basınç altında kopacak sığ, zayıf bir kaynak elde edeceksiniz. İmalatçıların bunu eski parçalarla çok hızlı test ettiğini gördüm ve her seferinde çekme testi sırasında kaynak kopuyor.
Daha sonra füzyon meydana gelir: İşte bu, kaynak havuzunun her iki ana metal parçasını da eriterek yalnızca dolgu maddesinin üstte kalmasını değil, birbirine bağlanmasını sağlar. Yavaş hız, daha fazla ısı için yararlı görünebilir, ancak çok yavaş olursa "aşırı kaynaklanma" meydana gelebilir; dolgu maddesi çok fazla su birikintisi oluşturur, ana metalle karışmaz ve kırılgan bağlantılar oluşturur. Gözeneklilik, kaynak çok hızlı soğuduğunda veya etrafta çok fazla hava olduğunda oluşan bir başka büyük küçük gaz kabarcığıdır. Robot doğru hızda hareket ederse metal katılaşmadan gaz kaçabilir. Çok hızlı olursa metal, kabarcıklar çıkmadan soğur; çok yavaş olursa aşırı ısı eklemin içine hava çekebilir. Sıçrama da var; kimse onu temizlemekten hoşlanmaz. Hızlı hız dengesiz ark oluşmasına neden olabilir ve bu da sıçramanın her yere uçmasına neden olabilir; yavaş hız ise arkın tek bir noktada kalmasına ve fazladan sıçramaya veya yanmaya neden olabilir.
Artık mobil işbirlikçi kaynak robotları satıyorum, o halde mobilitenin bunu nasıl değiştirdiğinden bahsedelim. Sabit robotlar tek bir noktaya cıvatalanmıştır, böylece çalışma alanı genelinde hızları tutarlı olur. Mobil olanlar tekerlekler üzerinde yuvarlanır, böylece zemin tamamen düz değilse veya parça düzgün değilse hareketleri biraz kayabilir. Bu nedenle mobil kurulumların kalibre edilmiş hız kontrollerine sahip olması gerekir; eğer robotunuz atölyedeki küçük bir çukurdan geçerken yavaşlarsa, orada bir yanma meydana gelebilir, bu arada bir çarpma onun hızlanıp bir noktayı atlamasına neden olabilir. Bir zamanlar sabit bir robottan Mobil İşbirlikçi Kaynak Robotumuza geçiş yapan küçük bir imalathanede çalıştım ve "hız hızdır" diye düşündüm; düz olmayan zemin için yeniden kalibrasyon yapmadılar ve bir ay boyunca parçalarının %20'sini yeniden işlemek zorunda kaldılar. Her bölüm için hızı ayarladıktan sonra bu oran %2'nin altına düştü.
Bir dakika, tüm kaynak robotları aynı değil, değil mi? Farklı işler için farklı modeller sunuyoruz. Örneğin, 1600 Kol Uzanmalı Kaynak Robotu, sabit bir kolun ulaşamayacağı daha büyük parçalar için mükemmeldir; bu nedenle, daha büyük bir yüzeyde tutarlı kaynaklar elde etmek için oradaki hız önemlidir. Programlanabilir İşbirliğine Dayalı Kaynak Robotumuz, kaynak yolu başına özel hız girmenizi sağlar; bu, bir noktada kalın, diğerinde ince olan bir braket gibi, değişen bağlantı kalınlığına sahip parçalar için oyunun kurallarını değiştiren bir özelliktir. Yalnızca tek boyutlu bir hız kullanırsanız, her iki ucu da karıştırırsınız. Ayrıca, Manyetik Kaynak Robotumuz kaynak sırasında parçaları yerinde tutmak için mükemmeldir, bu nedenle robotun hareketi iş ortasında kaymaz parça stabilitesi de hıza bağlıdır, çünkü parça hareket ederse robotun bunu telafi etmesi gerekir ve hız düşebilir.
Gerçek dünyadaki sayılara geçelim. Müşterilerle yaptığımız ortak bir test: treylerler için ince çelik (1/8 inç). Optimum hız 15-18 ipm'dir. Dakikada 25 görüntüye ulaştığınızda nüfuziyet %30 düşer; yük testi sırasında kaynak dayanmaz. Dakikada 10 görüntüye çıktığınızda ince metalde yanma meydana gelir. Daha kalın metal (1/4 inç) için, aşırı ısınma olmadan yeterli nüfuzu elde etmek için tatlı nokta 10-12 ipm daha yavaştır. Bu rastgele değil; Bu bizim şirket içi testlerimizden ve aynı zamanda American Welding Society'nin (AWS) endüstri standartlarından da geliyor; her zaman kontrol etmenizi öneririm çünkü bu sadece satış konuşmamız değil.
Başka bir faktör: seyahat açısı. Robotun hızı, sürükleme sırasında hareket ettiği açı ve itme açısı ile etkileşime girer. Bir itme açısı kullanıyorsanız (MIG için ortaktır), biraz daha yavaş bir hız füzyona yardımcı olabilir; sürükleme açısı ise biraz daha yüksek bir hıza ihtiyaç duyar. Ancak robotunuzun hızı düşükse doğru açı bile bunu düzeltmez. Müşterilerimden robotu "orta" hıza ayarlayıp bunu görmezden gelip gelemeyeceklerini sordular; kesinlikle değil. Her bağlantının, her parçanın, her malzemenin hız ayarına ihtiyacı vardır. Bu nedenle işbirlikçi robotlar küçük partili işler için daha iyidir, çünkü seri üretim için bir kez ayarlanan sabit hatlı robotların aksine her parça için hızı ayarlayabilirsiniz.
Peki ya yaygın hatalar? Yeni robot kullanıcıları genellikle daha hızlı = saatte daha fazla parça düşünürler ve bu nedenle hızlarını artırırlar. Ancak kaynaklar kötüyse, hızlı giderek tasarruf ettiğinizden daha fazla zamanı yeniden işlemek veya parçaları hurdaya çıkarmakla boşa harcıyorsunuz demektir. Geçen yıl bir müşteri bana eski robotlarıyla saatte 10 parça ürettiklerini ancak 3'ünün hurda olduğunu söyledi. Kaynak İşbirliği Robotumuza geçtiler, her parça için doğru hızı ayarladılar, saatte 12 parça aldılar ve hurda oranı %2'ye düştü. Bu, kazanma hızı optimizasyonunun yalnızca daha hızlı hareket etmekle ilgili olmadığı, aynı zamanda doğru hızda hareket etmekle de ilgili olduğu anlamına gelir.
Mobil robotlarda kurulum süresini de hesaba katmanız gerekir. Robotu bir iş istasyonundan diğerine taşıyorsanız, önce atölye güvenliği etrafında tam hızda hareket etmesini istemezsiniz, ancak aynı zamanda bir parçanın yakınındayken kaynak hızına yavaşlaması gerekir. Robotlarımız, parçaya olan mesafeye göre hızı ayarlayan ve tahminleri ortadan kaldıran yerleşik sensörlere sahiptir. Artık robot bir ekleme yaklaştığında çok hızlı hareket ediyorsa endişelenmenize gerek yok.
Bekle, daha hızlının daha iyi olduğu bir durum var mı? Belki çok ince malzemeler veya yüksek hızlı kaynak uygulamaları için, ancak bu uzmanlık gerektiren bir durumdur. Çoğu imalatçı orta kalınlıkta çelik, alüminyum veya paslanmazla çalışıyor ve bunun için hızın tutarlılığı ham hızdan daha önemli. Sabit bir 15 ipm hızla hareket eden bir robot, kaynağın yarısı için 20 ipm hızla fermuar çeken ve diğer yarısı için 8 ipm hızla sürünen bir robottan daha iyidir. Programlanabilir robotların parladığı yer burasıdır; tüm kaynak yolunun haritasını çıkarabilir, her inç için hızı ayarlayabilir, böylece tutarlı olabilirsiniz.
Peki kaynak robotu hızıyla ilgileniyorsanız ne yapmalısınız? İlk olarak, tatlı noktayı bulmak için her malzemeyi ve parça kalınlığını test edin. Başlangıç noktası olarak AWS yönergelerini kullanın, ardından kendi parçalarınızla ince ayarlamalar yapın. Mobil bir robot kullanıyorsanız, onu atölyeniz için kalibre ettiğinizden emin olun; düz olmayan yüzeyler hareketi engelleyebilir. Küçük serilerde veya özel parçalar üzerinde çalışıyorsanız, programlanabilir bir robot alın, böylece hızı anında ayarlayabilirsiniz. Parçayı tutan manyetik bağlantıların parçaları sabit tutabileceğini, böylece robotun hareketinin kesintiye uğramayacağını ve bu da hızın tutarlı kalmasına yardımcı olacağını unutmayın.
Günün sonunda robotun hareket hızı, kaynak kalitesini belirleyen veya bozan temel bir değişkendir. Bu, ayarlayıp unutabileceğiniz bir şey değildir ancak mobil, programlanabilir veya manyetik modellerimiz gibi doğru robotla ve küçük bir testle, zaman veya malzeme kaybetmeden tutarlı, yüksek kaliteli kaynaklar elde edebilirsiniz.
Kaynak kurulumunuzu yükseltmek istiyorsanız ve belirli parçalarınız için robot hızının nasıl çalışabileceği hakkında konuşmak istiyorsanız bizimle iletişime geçin. İster esnek zemin alanı için Mobil İşbirlikçi Kaynak Robotumuz, ister daha büyük parçalar için 1600 Kol Uzanmalı Kaynak Robotu, ister özel işler için programlanabilir bir model olsun, atölyeniz için doğru robotu bulmanıza yardımcı olabiliriz.
Referanslar:
- Amerikan Kaynak Derneği. (2022). Kaynakta Otomasyon ve Robotik Kullanımı Kılavuzu. AWS D16.1/D16.1M:2022.
- Lin, S. ve Eager, TW (2020). Gazaltı kaynağında ilerleme hızının kaynak dikişi geometrisine etkisi. Üretim Süreçleri Dergisi, 56, 452-459.
- Uluslararası Standardizasyon Örgütü. (2019). Robotlar ve robotik cihazlar-Endüstriyel robotlar için güvenlik gereksinimleri-Bölüm 1: Robotlar. ISO 10218-1:2019.
