Tehnologii revolutionare de sudare I – HC-MAG

Tehnologii revolutionare de sudare I – HC-MAG

Tehnologii revolutionare de sudare – partea I

HC MAG – Heat Controlled MIG/MAG
Cresterea productivitatii prin controlul cantitatii de caldura introdusa in material

Incepand cu prezentul numar imi propun sa prezint cateva procedee de sudare foarte avansate care pot ajuta in mod semnificativ la cresterea productivitatii, reducerea costurilor de productie si imbunatatirea calitatii produselor realizate prin utilizarea acestora.

Pe parcursul acestui articol voi realiza descrierea unei noi tehnologii intitulate HC MAG (Heat Controlled MIG/MAG), dezvoltata si patentata de catre firma germana ESS WELDING GmbH impreuna cu institutul STEINBEIS.

ESS HC MAG (Heat Controlled MIG/MAG) este un procedeu special, derivat din conventionalul short-arc, dezvoltat pentru o plaja de putere de pana la 200 A.
Principalul avantaj al acestuia este ca permite ajustarea continua a adancimii de patrundere la o rata de depunere constanta.

Similar alternantei curentului din timpul operatiilor de sudare TIG in curent alternativ, firma ESS a dezvoltat un sistem, unic pe piata, care realizeaza inversarea polaritatii sarmei si in cazul aplicatiilor de sudare MIG/MAG. Intregul proces fiind controlat prin intermediul unui potentiometru amplasat pe telecomanda sursei.

Acest lucru permite ajustarea continua a patrunderii in materialul de baza si cresterea ratei de depunere a materialului de adaos.

Sistemul astfel creat permite libera trecere a energiei intre sarma electrod si piesa.

In ceea ce priveste reglarea valorii HC MAG aceasta se poate face continuu intre 0 si 100%. Atunci cand valoarea este 0% vom avea procesul standard de sudare in short-arc, patrunderea in material fiind maxima la o rata normala de depunere, Iar in cazul in care valoarea setata pentru HC MAG este de 100% vom obtine o patrundere minima la o rata de depunere maxima, lucru foarte important in cadrul aplicatiilor de depunere. Intre cele doua volori, 0 si 100%, se poate face o ajustare continua a acestui parametru in functie de cerintele aplicatiei si de patrunderea dorita.

Prin intermediul controlului cantitatii de caldura introdusa in sarma sau in piesa de sudat se obtine o baie de material topit foarte usor de controlat si care nu curge. Din acest motiv, HC MAG este foarte utilizat pentru realizarea simpla si rapida de treceri de radacina, pentru sudarea tablelor subtiri cu rost mare sau pentru sudarea vertical descandenta. Poate fi utilizat pentru sudarea otelului carbon, inoxului, aluminiului si aliajelor pe baza de cupru, pana la o putere maxima de 200 A.

Comparatie intre HC MAG si short-arc-ul clasic

La o viteza constanta de avans a sarmei, short-arc-ul clasic exista doar intr-o plaja relativ restransa de curenti de sudare. Acest lucru se datoreaza lungimii arcului electric.

Spre deosebire de short-arc, procedeul HC MAG face posibila extinderea semnificativa a acestei plaje de curenti de sudare. Astfel, la o viteza de avans a sarmei constanta, este posibila ajustarea unei plaje de curenti de sudare mult mai larga prin setarea parametrului HC MAG la valoarea dorita (intre 0% si 100%) in timp ce lungimea arcului ramane constanta.

Pentru a va face o idee completa asupra diferentelor existente intre sudarea in short-arc si procedeul HC MAG prezint mai jos urmatoarea comparatie:

La o valoare dorita a curentului de sudare de 100 A, se poate seta, in cazul short-arc-ului clasic, o viteza de avans a sarmei intre 3.8 si 4.3 m/min, in functie de lungimea arcului.

In cazul HC MAG, la o lungime constanta a arcului electric, plaja de reglaj a vitezei de avans a sarmei este extinsa de la circa 3.8 pana la 5.8 m/min, in functie de valoarea setata a HC MAG.

Foto 1 – Comparatie curenti de sudare intre sudarea MAG clasica si HC MAG (la o tensiune si o viteza de avans a sarmei constante)

Comparatie rezultate sudura 

Prin urmare, procedeul HC MAG permite fie cresterea ratei de depunere prin cresterea vitezei de avans a sarmei la un curent constant, fie reducerea cantitatii de caldura introdusa in material la o viteza de avans a sarmei constanta.

Principalele beneficii aduse utilizatorilor de catre procedeul HC MAG:

Echipamentul poate fi utilizat atat in mod manual, echipat cu pistolet de sudare standard, cat si integrat in celule robotizate sau in sisteme automatizate. Acest lucru ofera o flexibilitate deosebita si permite acoperirea unei plaje largi de aplicatii.

Viteze net superioare de sudare fata de sudarea MIG/MAG in curent continuu, datorita inversarii polaritatii curentului de sudare in modulul HC-MAG

Reducerea la minimum a influentelor magnetice introduse in material

Controlul total asupra cantitatii de caldura introdusa

Cresterea vitezei de avans a sarmei cu pana la 80% fata de sudarea MIG/MAG conventionala

Cresterea vitezei de sudare cu 30-40% fata de sudarea MIG/MAG conventionala.

Aplicatii ale procedeului HC MAG

Straturi de radacina rapide, simple si foarte usor de controlat.

Stratul de radacina poate fi controlat usor si sigur datorita posibilitatii de a regla in mod continuu cantitatea de caldura introdusa. Generarea unei bai de material topit mult mai vascoase faciliteaza controlul baii, in special in cazul sudarii la pozitie. Nu se diminueaza rata de depunere si astfel nu este necesara reducerea vitezie de sudare, precum in cazul echipamentelor clasice. De asemenea, se va putea obtine un strat de radacina plat (a se vedea Foto 2) si fara necesitatea utilizarii suportului ceramic.

Foto 2 – Strat de radacina

Strat de radacina la sudare teava

Sudarea la pozitie fara probleme legate de topirea neregulata.

Prin cresterea valorii HC MAG se va genera o baie de material topit mult mai vascoasa. In acest fel, in cazul sudarii la pozitie (in mod special la sudarea vertical descendenta) muchiile imbinarii vor putea fi topite mult mai bine de catre arcul electric. Astfel, lipsa de topire va fi cu siguranta evitata.

Foto 3 – Comparatie sudare vertical descendenta cu HC MAG (in dreapta jos) si cu MIG/MAG clasic (in stanga si respectiv dreapta sus).

Reducerea deformatiilor termice.

Posibilitatea ajustarii continue a cantitatii de caldura introdusa in material duce la minimizarea deformatiilor termice. In acest fel pot fi sudate table foarte subtiri, chiar si atunci cand distantele dintre ele sunt semnificative in raport cu grosimea tablelor.

Foto 4 – Imbinare table cu grosimea de 1 mm si cu o distanta intre ele de 4 mm

Sudarea rosturilor extreme

Rosturile foarte mari pot fi sudate usor fara pericolul aparitiei crestaturilor marginale, iar rosturile variabile pot fi controlate foarte facil prin simpla adaptare a valorii HC MAG.

 

Placarea cu grad reglabil de patrundere

Datorita ajustarii continue a cantitatii de caldura si ratei mari de depunere a procesului HC MAG, operatiile de placare se pot realiza rapid si foarte economic. Gradul de patrundere in materialul de baza poate fi reglat intr-o plaja foarte larga.

Foto 5 – Aplicatie placare cu HC MAG

Latime minima de suprapunere a tablelor in cazul aplicatiilor de sudare prin suprapunere

In cazul aplicatiilor de sudare prin suprapunere, latimea minima de suprapunere necesara pentru asigurarea unei imbinari sigure este mult redusa. De exemplu: imbinarea unor table din otel cu grosimea de 1 mm si un rost de 1 mm necesita o suprapunere de numai 4 mm.

 

Sudarea materialelor sensibile la caldura

Datorita reglarii continue a energiei introduse se pot suda, cu rezultate excelente, materiale sensibile la caldura.

 

 

Reducerea temperaturilor dintre treceri

Prin utilizarea procesului HC MAG, temperatura straturilor intermediare, in cazul aplicatiilor ce necesita treceri multiple, va fi redusa in mod semnificativ in timp ce rata de depunere creste. Acest fapt va conduce la reducerea timpilor morti necesari racirii straturilor intermediare la temperatura dorita. Un efect pozitiv, datorat cresterii ratei de depunere, este reprezentat de reducerea numarului de treceri si implicit de cresterea productivitatii si scaderea costurilor de productie.

 

Cresterea rezistentei zonei de imbinare in cazul brazarii MIG

Utilizand procedeul HC-MAG pentru brazare este posibila eliminarea continua a caldurii. In mod special in cazul tablelor mai groase de 1,5 mm, la care se formeaza sectiuni transversale mari ale imbinarilor si implicit sunt necesare cantitati mari de material de adaos, se poate preveni patrunderea in material a unei cantitati extreme de caldura. In acest fel se va obtine o imbinare cu o mult mai buna rezistenta mecanica.

 

Reducerea influentelor magnetice asupra materialului

Procedeul HC MAG permite reducerea semnificativa a influentelor magnetice asupra materialelor. Fata de sudarea MIG/MAG in curent continuu, la care influentele magnetice sunt relativ ridicate, in cazul procedeului HC MAG influentele magnetice sunt minime.

 

In speranta ca aceste informatii va vor fi de ajutor in identificarea unor solutii de crestere a productivitatii si competitivitatii companiilor dumneavoastra, va multumesc pentru atentia acordata si va asigur ca in editiile viitoare voi incerca sa va prezint si alte tehnologii si procedee avansate de sudare.

Sudare teava

Sudare teava cap la cap