K-TIG – cel mai rapid sistem automat, care revoluţionează sudarea TIG

Sudura

de Sorin Udrea

K-TIG – cel mai rapid sistem automat, care revoluţionează sudarea TIG

Imaginaţi-vă un sistem de sudare TIG care permite obţinerea unor viteze de sudare mult mai mari faţă de cele obţinute cu sistemele tradiţionale, care nu necesită material de adaos sau pregătirea muchiilor şi reduce substanţial numărul şi costul consumabilelor. Imaginaţi-vă că acest sistem este complet automatizat, permiţând obţinerea unor îmbinări perfecte fără a fi necesari operatori cu o vastă experienţă. Acum opriţi-vă din a vă imagina acest lucru aparent utopic, deoarece K-TIG (Keyhole TIG – sudare TIG cu presiune ridicată, ce permite obţinerea unui cordon de sudură tip „gaură de cheie”) este o realitate.

K- TIGa fost inventat în Australia, de către Laurie Jarvis, din cadrul organizaţiei CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), în colaborare cu CRC-WS (Co-operative Research Centre for Welded Structures) la finalul anilor ’90. În prezent, după 8 ani de numeroase cercetări şi dezvoltări aduse acestui proces şi încă 2 ani de teste intensive, K-TIG este implementat cu succes în numeroase aplicaţii industriale, unde aduce multiple beneficii.

 

Foto 1 - deschidere Laurie Jarvis inventatorul procesului K-TIG

 

K-TIG reprezintă o variantă nouă şi foarte performantă a cunoscutului şi apreciatului procedeu de sudare TIG, permiţând, de exemplu, sudarea unor table din oţel inoxidabil de 12 mm grosime, dintr-o singură trecere şi cu pătrundere completă, la o excepţională viteză de 300 mm/min.

Dacă aţi crezut că un cordon de sudură tip „gaură de cheie” poate fi obţinut doar prin utilizarea proceselor ce implică o densitate de energie foarte mare – fascicul de electroni, laser, plasmă – veţi fi plăcut surprinşi să aflaţi că, deşi nu atinge densităţile de energie dezvoltate de aceste procese, totuşi K-TIG produce cordoane de sudură tip „gaură de cheie” bazându-se pe o combinaţie naturală între presiunea arcului şi tensiunile superficiale ale materialului topit. Deşi foloseşte o putere ridicată, de exemplu 700 de amperi în cazul sudării cu pătrundere totală a unor table din titan de 14 mm grosime, acest proces este foarte silenţios şi nu generează distorsiuni în baia de material topit.

Procesul K-TIG depinde de două ingrediente critice: torţa special proiectată şi generarea unei suprafeţe geometrice foarte stabile în interiorul băii de material topit. Acest efect este datorat tensiunilor superficiale ridicate, întâlnite în cazul metalelor în stare lichidă. Dacă tensiunile superficiale se opun procesului de sudare (ca în cazul sudurii cu laser, fascicul de electroni, TIG cu un curent foarte mare), acesta devine în mod inerent instabil. Pe de altă parte, procesul K-TIG utilizează aceste tensiuni superficiale în avantajul său pentru a controla perfect baia de material topit.

Foto 2. Controlerul şi torţa sistemului K-TIG

 

K-TIG este un proces complet automatizat, capabil să sudeze cu pătrundere 100% fără a fi necesară utilizarea unei protecţii ceramice la rădăcină sau a materialelor de adaos.Acesta utilizează un efect autoindus pentru a genera un jet de plasmă. Nu există niciun orificiu, precum în cazul sudării cu plasmă, iar acest lucru face procesul mult mai simplu. În plus se utilizează un singur gaz pentru sudură, al cărui debit nu este un factor critic.    

Foto 3. Aplicaţie automatizată cu sistemul K-TIG

 

K-TIG este extrem de uşor de implementat şi poate realiza treceri cu pătrundere completă, fără şanfren şi material de adaos, în table din: titan cu grosimi de până la 16 mm, oţel inox cu grosimi de până la 13 mm şi oţel carbon cu grosimi de până la 9 mm.

K-TIG elimină problemele ridicate de sudarea cu plasmă, printre care putem enumera: necesitatea alinierii perfecte între electrod şi duză, pentru o amorsare corectă a arcului, operaţiile costisitoare de mentenanţă, nivelul ridicat de complexitate, necesitatea utilizării atât a unui gaz plasmagen cât şi a unuia de protecţie pentru formarea jetului de plasmă, menţinerea unor debite de gaz foarte precise, stabilitatea scăzută a formei tip „gaură de cheie” ca urmare a faptului că obţinerea pătrunderii dorite se bazează pe combinaţia dintre presiunea gazelor şi densitatea de energie, gradul ridicat de sensibilitate la mulţi dintre parametrii implicaţi în proces şi necesitatea formării unor operatori cu abilităţi ridicate pentru setarea, utilizarea şi mentenanţa instalaţiei. 

 K - TIG elimină problemele ridicate de sudarea cu laser şi cu fascicul de electroni prin capacitatea sa de a realiza cordoane de sudură cu pătrundere completă şi viteze foarte mari, fără a fi necesare asigurarea unor condiţii de lucru perfect controlate, costuri de investiţie semnificative şi costuri ridicate de utilizare. 

Componentele sistemului K-TIG sunt proiectate pentru a permite funcţionarea fără probleme, oferind utilizatorilor următoarele beneficii:  

- controlerul automat al sistemului K-TIG monitorizează întreaga celulă de sudare sau poate fi uşor integrat în sisteme automate deja existente, permiţând obţinerea unor cordoane lipsite de defecte cu viteze de sudare de 10 până la 100 de ori mai mari faţă de echipamentele TIG/GTAW clasice şi determinând realizarea unor economii enorme pentru o plajă largă de aplicaţii de sudare; 

- permite obţinerea unor calităţi de sudură care satisfac cele mai stricte cerinţe din industria nucleară şi cea aerospaţială; 

- sudarea dintr-o singură trecere cu pătrundere completă şi fără a necesita material de adaos sau pregătirea muchiilor; 

- reducerea consumului de gaz şi de energie electrică cu până la 95%;

- eliminarea necesităţii unei forţe de muncă specializate; 

- îmbunătăţirea semnificativă a mediului de lucru;

- viteză şi calitate excepţională de sudare a materialelor precum: oţel inoxidabil, titan, aliaje de nichel, aliaje de cobalt şi zirconiu;

-   conectarea în reţea permite înregistrarea şi arhivarea tuturor parametrilor de sudare în scopul trasabilităţii totale a fiecărei operaţii realizate;

-   permite programarea şi controlul la distanţă, din orice colţ al lumii, precum şi realizarea de up-grade-uri şi diagnoză la distanţă;  

-   poate fi integrat cu până la 1000 de unităţi de automatizare pe care le poate controla.   

Foto 4. Mostră sudură K-TIG

 

Descrierea sistemului

Controlerul sistemului K-TIGconţine două procesoare încorporate. Unul este dedicat controlului operaţiilor de sudare asigurând funcţionarea procesului de sudare conform specificaţiilor, chiar şi în cazul în care unele operaţii mai puţin critice, precum conectarea la Ethernet, sunt întrerupte.

În practică, acest procesor execută secvenţele de sudare şi comunică în mod dinamic cu periferice Modbus pentru controlul unităţilor externe precum roboţi, poziţionere, senzori, etc.

Al doilea procesor oferă suport Ethernet dedicat şi permite logarea şi înregistrarea parametrilor de sudare în scopul transferării lor către serverul principal pentru stocare şi/sau monitorizare în timp real.

Sursa de sudare K-TIGeste o componentă importantă a sistemului K-TIG, fiind capabilă să controleze precis puterea între 60 şi până la o valoare de 1000 de amperi, putere suficientă chiar şi pentru aplicaţii de sudare a unor table cu grosimea de 25 mm.   

Foto 5. Schemă de principiu sistem automatizat K-TIG

 

De-a lungul timpului au fost dezvoltate proceduri standardizate pentru o gamă largă de grosimi şi materiele precum oţel carbon, oţel inox, titan, aliaje de nichel, cobalt, etc. Aceste proceduri necesită, de obicei, o îmbinare simplă, cap la cap şi fără şanfren, iar cordoanele de sudură tip „gaură de cheie” se realizează dintr-o singură trecere şi fără a necesita material de adaos. Totuşi, procesul nu se limitează la aceste aplicaţii, fiind posibilă şi utilizarea de material de adaos şi a altor tipuri de îmbinări precum cele în „V” sau cele în „Y”, care sunt de preferat, de exemplu în cazul tablelor groase sau la sudarea la poziţie. 


Sorin Udrea este General Manager Laser Technology Soluţii Globale



Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord