Az ipari hegesztőrobotokhoz alkalmas anyagok teljes körű elemzése

Az intelligens gyártás alapvető berendezéseként az ipari hegesztőrobotokat széles körben alkalmazzák különböző területeken, például autóiparban, mérnöki gépekben, repülőgépiparban stb. a nagy pontosság, a nagy stabilitás és a nagy hatékonyság előnyei miatt. Az alkalmazható hegesztőanyagok lefedik a fémanyagok főbb kategóriáit, és a konkrét alkalmazkodóképességet átfogóan kell megítélni az anyagjellemzők, a hegesztési folyamatok és a robotkonfigurációk alapján.
1, Fekete fém anyagok (a fő alkalmazási területek)
A fekete fém vas alapú, hegesztési tulajdonságait a széntartalom és az ötvözőelemek különbségei határozzák meg. Ez az ipari hegesztőrobotok fő célpontja.
1. Alacsony széntartalmú acél (beleértve a Q235-öt, SPHC-t stb.)
Anyagjellemzők: széntartalom 0,25% vagy annál kisebb, kiváló hegeszthetőség, közepes hővezető képesség, olvadáspont kb. 1450-1550 fok, alacsony költség, szilárdság megfelel az általános szerkezetek követelményeinek.
Megfelelő hegesztési eljárás:
Olvadóelektródával árnyékolt gázhegesztés (MIG/MAG): A leggyakrabban használt eljárás, ahol a robotok folyamatos huzaladagolás révén érik el a hatékony hegesztést, alkalmas vastaglemezek illesztésére és alkatrész-összeszerelésre (például építőipari gépvázak és járműalvázak).
Ponthegesztés: Vékony lemezcsatlakozásoknál (például karosszériaburkolatok) a robotok gyors ponthegesztést érnek el a nagy{0}}frekvenciás és nagy-pontosságú pontvezérléssel, a hegesztési hatékonyság 3-5-szöröse a kézi munkának.
AWI hegesztés: Alkalmas nagy-pontos tompahegesztésekhez (például csővezetékekhez és precíziós mechanikai alkatrészekhez), a robot pontosan tudja szabályozni az ívhosszt és a hegesztési sebességet az egyenletes hegesztési varrat kialakítása érdekében.
Jellemző alkalmazások: autókarosszéria, konténer, acélszerkezet-gyár, szerszámgépágy stb.
2. Gyengén ötvözött acél (beleértve a Q355-öt, 40Cr-t, 16Mn-t stb.)
Anyagjellemzők: Széntartalom 0,2% vagy annál kisebb, hozzáadott ötvözőelemek, mint például Mn, Si, Cr, stb., nagyobb szilárdságúak, mint az alacsony széntartalmú acélok, jó hegeszthetőség, de a hőbevitelt a hegesztés során ellenőrizni kell a hidegrepedések elkerülése érdekében.
Megfelelő hegesztési eljárás:
MAG hegesztés (dús argonvédelem): Az argon és a szén-dioxid gáz elleni védelem keverékének alkalmazásával csökken a varrat oxidációja és javul a repedésállóság. Vastaglemezek hegesztésére alkalmas (például mérnöki robotkarok és nyomástartó edények).
Tipikus alkalmazások: építőipari gépek, nyomástartó edények, hajógyártás, szélturbina tornyok stb.
3. Rozsdamentes acél (beleértve a 304-es, 316-os, 321-es sorozatot stb.)
Anyagjellemzők: Cr-t tartalmaz, legalább 10,5%, Ni-t és egyéb elemeket, korrózióálló -ellenálló, magas-hőmérsékletálló, rossz hővezetőképesség (kb. 1/3 alacsony széntartalmú acél), hajlamos a szemcseközi korrózióra és a hegesztés során keletkező melegrepedésre.
Megfelelő hegesztési eljárás:
AWI hegesztés (argon ívhegesztés): A leggyakrabban használt eljárás, amelyben a robot pontosan szabályozza a hőbevitelt (kis áram, gyors hegesztés), hogy csökkentse a varrat túlmelegedését és elkerülje a szemcseközi korróziót. Alkalmas vékony lemezekhez és precíziós alkatrészekhez (mint például rozsdamentes acél csövek és orvosi berendezések).
MIG hegesztés (impulzus üzemmód): az egyenáram helyett impulzusáramot használ a hegesztési hő és fröcskölés csökkentése érdekében, közepes vastagságú lemezhegesztésre alkalmas (például rozsdamentes acél tárolótartályok és vegyi berendezések), a robot kompenzálni tudja a hegesztési deformációt a varratkövető rendszeren keresztül.
-* * Tipikus alkalmazások * *: vegyi berendezések, élelmiszeripari gépek, orvosi eszközök, repülőgép-alkatrészek stb.
2, Színesfém anyagok (nagy-precíziós alkalmazási terület)
A színesfémek alacsony sűrűségűek, erős vezetőképességgel/hővezető képességgel rendelkeznek, és nehezebben hegeszthetők, mint a fekete fémek, ezért speciális robotkonfigurációt és folyamatoptimalizálást igényelnek.
1. Alumíniumötvözet (beleértve a 6061, 5052, 7075 sorozatot stb.)
Anyagjellemzők: Sűrűsége az acélnak csak egyharmada, a szilárdság/tömeg arány magas, a hővezető képessége rendkívül erős (az alacsony széntartalmú acélénak körülbelül háromszorosa), az olvadáspont alacsony (körülbelül 660 fok), hegesztés közben hajlamos az oxidációra (Al ₂ O ∝ oxidáció, porózusság és oxidréteg keletkezik).
Megfelelő hegesztési eljárás:
MIG hegesztés (argongáz védelem + speciális alumínium hegesztőhuzal): A robotot fel kell szerelni egy alumínium hegesztőhuzal-előtoló géppel, amely nagy huzalelőtolási stabilitással rendelkezik (a huzaltapadás elkerülése érdekében), nagy áramerősségű és rövid ívű hegesztéssel az oxidfilm gyors áttörése érdekében, közepes és vastag lemezek (például gépjármű-kerékagyak és repülőgép-szerkezeti alkatrészek) hegesztésére alkalmas.
AWI hegesztés (AC mód): A váltakozó áram károsíthatja az oxidfilmet a "katódos tisztítás" effektus révén, alkalmas vékony lemezekhez és precíziós alkatrészekhez (például alumíniumötvözet ajtók és ablakok, elektronikus berendezések burkolatai). A robotnak ellenőriznie kell az ív stabilitását, hogy elkerülje az átégést.
Tipikus alkalmazások: autógyártás (könnyű karosszéria, kerékagy), repülőgépgyártás (repülőgép szárnyai, törzsváz), nagysebességű vasúti karosszéria, elektronikai berendezések stb.
2. Réz és rézötvözetek (beleértve a lila rezet, sárgaréz, bronz)
Anyagjellemzők: Erős elektromos és hővezető képesség (a réz hővezető képessége 5-ször nagyobb, mint az alacsony széntartalmú acélé), magas olvadáspont (réz 1083 fok), könnyű hőveszteség a hegesztés során, és hajlamos a hiányos fúzióra és porozitásra. A sárgarézhegesztés során cinkgőz is szabadul fel (mérgező).
Megfelelő hegesztési eljárás:
AWI hegesztés (argon+hélium vegyes védelem): A hélium növelheti az ív hőmérsékletét, kompenzálja a réz magas hővezető képességét, és alkalmas réz vékonylemezek (például elektromos alkatrészek és csővezetékek) hegesztésére. A robotnak nagy áramerősséget és lassú hegesztési sebességet kell használnia a hőbevitel biztosításához.
MIG hegesztés (impulzus üzemmód + speciális réz hegesztőhuzal): alkalmas sárgaréz és bronz közepes vastagságú lemezek (például szelepek és hőcserélők) hegesztésére, a robotok együttműködnek a füsttisztító rendszerekkel a cinkgőz feldolgozása és a környezetszennyezés elkerülése érdekében.
A robottechnológia, a hegesztési eljárások és az anyagtudomány folyamatos fejlődésével az ipari hegesztőrobotok alkalmazható anyagkínálata tovább bővül. A jövőben a speciális anyagok hegesztésében, kompozit anyagok csatlakoztatásában és más területeken történő alkalmazásuk kiterjedtebb lesz, erősebb műszaki támogatást nyújtva az intelligens gyártáshoz.