Tehnologii revolutionare de sudare

29.08.2013 | SUDURA | Sorin Udrea

Ţinând cont de faptul că în România există numeroase ateliere şi firme în care se prelucrează oţelul inoxidabil şi de importanţa care se acordă acestui material pe plan internaţional, îmi propun, ca în prezentul articol, să prezint câteva soluţii pentru sudarea, curăţarea şi marcarea pieselor din oţel inoxidabil.

Sudarea oţelului inoxidabil

Firmele care prelucrează oţelul inoxidabil folosesc, din ce în ce mai mult, sudarea TIG şi, respectiv, MAG în scopul creşterii productivităţii şi îmbunătăţirii calităţii produselor. Astfel, utilizarea unor invertoare TIG şi, respectiv, MIG/MAG performante permite reducerea deformaţiilor şi a zonei influenţate termic şi, respectiv, a cantităţii de stropi de material topit, generată în timpul procesului de sudare.

O gamă interesantă de echipamente de sudare TIG cu funcţii speciale, care permit îmbunătăţirea calităţii în cazul sudării oţelului inoxidabil, a fost dezvoltată de firma WECO SRL.

Câteva dintre aceste funcţii adecvate aplicaţiilor de sudare a oţelului inoxidabil sunt descrise mai jos:

1. Funcţia „Q-Spot” uşurează foarte mult procesul de haftuire.

Utilizarea acestei funcţii permite poziţionarea precisă a electrodului de wolfram în punctul de îmbinare, în contact cu materialul, astfel încât sudorul poate controla perfect întregul ciclu. În momentul în care electrodul este ridicat uşor de pe piesă, cu trăgaciul apăsat, echipamentul emite un curent de sudare pentru un timp prestabilit. În acest fel, materialele sunt îmbinate instantaneu, foarte precis şi fără urme de oxid, iar cantitatea de căldură transferată în material este minimă. Riscul de contaminare a zonei de îmbinare şi a electrodului scade semnificativ.

2. Funcţia „Dynamic Arc” permite creşterea curentului de sudare atunci când tensiunea arcului scade şi, respectiv, scăderea curentului de sudare, atunci când tensiunea arcului creşte.

Plaja de reglare a acestei funcţii este între 1A şi 50A pentru fiecare variaţie cu 1V a tensiunii arcului. Valoarea sa se alege în funcţie de grosimea materialului de bază şi de aplicaţia realizată. Valorile recomandate sunt între 1A şi 20A pentru table subţiri şi între 20A şi 50A pentru table groase.

Rezultatul acestei funcţii este acela că, indiferent de variaţiile în lungimea arcului, energia absorbită rămâne constantă După cum se poate vedea, funcţia Dynamic Arc permite ca, atunci când lungimea arcului se modifică, baia de material topit să-şi menţină lăţimea (D) constantă, evitând supraîncălzirea materialului de bază şi reducând, în acest fel, deformaţiile plastice şi evitând alterarea proprietăţilor mecanice ale structurii.

Principiul de lucru TIG DC standard (a) și TIG DC cu Dynamic Arc (b)

Efectele funcţiei Dynamic Arc şi beneficiile aduse de utilizarea acesteia:

Permite sudarea folosind un arc foarte scurt, deoarece, atunci când electrodul este foarte aproape de materialul de bază, curentul de sudare creşte, evitând lipirea electrodului şi contaminarea cordonului de sudură prin împingerea băii;
Creşte viteza de sudare;
Se diminuează deformaţiile plastice ale structurii sudate, deoarece căldura este concentrată doar în punctul de sudare;
Se reduce oxidarea pieselor şi, în felul acesta, scad costurile implicate de operaţiile ulterioare sudării;
Un control mai bun la realizarea stratului de rădăcină;
Scade rata defectelor şi creşte stabilitatea arcului;
Prin combinarea curentului pulsat şi a frecvenţei ridicate este posibilă obţinerea unui arc foarte concentrat, cu o densitate de putere ridicată.

Deosebirea dintre sudarea în curent pulsat (a) și sudarea cu funcția Multitack (b)

3. Funcţia „Multitack” permite reducerea substanţială a cantităţii de căldură introdusă în material în cazul sudării unor table subţiri (0,6mm – 0,8mm grosime).

Această funcţie constă dintr-o serie de amorsări succesive ale arcului, la intervale foarte scurte, fapt ce permite materialului să se răcească, în timpul pauzei dintre două amorsări succesive, reducându-se, astfel, deformaţiile. Posibilitatea de ajustare a frecvenţei de amorsare a arcului în unitatea de timp permite adaptarea arcului electric la viteza de sudare şi la geometria îmbinării.

Spre deosebire de această funcţie, în cazul sudării în curent continuu, echipamentul furnizează o energie constantă, împiedicând materialul să se răcească, astfel cauzând supraîncălzirea şi, implicit, pătrundere şi deformaţie excesive. Folosirea curentului pulsat permite reducerea efectului de supraîncălzire, însă nu total, deoarece arcul rămâne aprins tot timpul şi, astfel, continuă să furnizeze atât putere, cât şi căldură.

În cazul sudurii de colţ a tablelor subţiri în curent pulsat, cantitatea de căldură acumulată va duce la o pătrundere excesivă, cu impact asupra calităţii produselor, în timp ce, în cazul funcţiei Multitack, cordonul va avea o formă geometrică perfectă, fără necesitatea prelucrărilor ulterioare. Această funcţie este mult utilizată de firmele care produc mobilier sau echipamente din oţel inoxidabil.

Un alt avantaj oferit de funcţia Multitack este acela că se obţine un cordon alb şi lipsit de oxidare, fapt ce elimină necesitatea folosirii tratamentelor cu acizi, necesare după sudarea MAG şi, respectiv, TIG în curent continuu sau pulsat.

Deosebirea dintre un cordon realizat cu funcția Multitack (în partea de jos) și unul realizat în curent pulsat (în partea de sus)

După cum se poate vedea din cele prezentate mai sus, aceste funcţii speciale aduc utilizatorilor următoarele beneficii faţă de sudarea TIG DC clasică:

Haftuirea şi cordonul continuu de sudură în cazul tablelor subţiri se realizează fără a fi necesar material de adaos;
Se reduce influenţa termică asupra materialului şi, implicit, se diminuează deformaţiile plastice;
Se reduce semnificativ gradul de oxidare a zonei de îmbinare.

Zona influenţată termic, pe partea opusă a unei table din oţel inoxidabil de 6mm grosime, în cazul sudării TIG în curent pulsat (foto 4) şi în cazul sudării TIG cu funcţia Multitack (foto 5)

Foto 4

Foto 5

Curăţarea oţelului inoxidabil după operaţiile de sudare

Fluctuaţiile de temperatură din timpul operaţiilor de sudare a oţelului inoxidabil duc la formarea unor straturi de oxid, închise la culoare, pe suprafaţa cordoanelor şi în imediata lor apropiere. Aceste straturi de oxid modifică atât caracteristicile estetice, cât şi pe cele funcţionale ale componentelor sudate şi, din această cauză, este necesară eliminarea lor cât mai eficient posibil.

Curăţarea clasică a cordoanelor de sudură se realizează în două moduri:

cu scule (perii, discuri abrazive etc) care permit eliminarea mecanică a stratului de oxid;
cu paste sau geluri decapante, care sunt aplicate pe cordoanele de sudură prin intermediul unei perii. Aceste produse generează o reacţie chimică, ce elimină stratul de oxid şi pe cel de material de sub el, eliminând riscurile de oxidare ulterioară.

Ambele procedee clasice de curăţare prezintă probleme pentru care nu există remediu! Printre aceste probleme putem enumera: deteriorarea suprafeţei pieselor, pasivizare neuniformă, costuri ridicate ale consumabilelor, poluarea mediului înconjurător.

O soluţie din ce în ce mai utilizată pentru curăţarea şi pasivizarea pieselor din oţel inoxidabil sudate constă în utilizarea unor procedee electrochimice, prin intermediul unor invertoare speciale. Astfel de soluţii s-au dezvoltat foarte puternic în ultimii ani şi au eliminat, în bună parte, procedeele clasice, ajungând, astăzi, să reprezinte soluţia perfectă, atât pentru curăţarea şi pasivizarea cordoanelor de sudură realizate pe piese din oţel inoxidabil cu echipamente de sudare TIG şi, respectiv, MIG/MAG, cât şi pentru polişarea acestora şi, respectiv, pentru marcarea suprafeţelor din oţel inoxidabil, aluminiu, titan.

Echipament de curățare și marcare a oțelului inoxidabil TIG.CLINOX

Astfel de tehnologii moderne de curăţare a oţelului inoxidabil sunt produse de firma Nitty-Gritty SRL din Italia. Spre deosebire de procedeele clasice, echipamentele din gama CLINOX utilizează curentul electric şi o soluţie electrolitică specială pentru a îndepărta eficient stratul oxidat (având mai puţin de 12% crom) rezultat în urma operaţiei de sudare a oţelului inoxidabil şi pentru a pasiviza componentele sudate (pentru refacerea stratului de protecţie contra coroziunii).

Această decapare electrochimică are ca rezultat pasivizarea completă şi uniformă a pieselor (mult mai uniformă faţă de cazul procedeelor clasice), deoarece agentul chimic utilizat, Bomar, stimulează oţelul inoxidabil să formeze un strat de protecţie uniform. Au fost dezvoltate substanţe neutre, care permit obţinerea unor rezultate excelente, concomitent cu eliminarea impactului negativ asupra mediului înconjurător.

În speranţa că aceste informaţii vă vor fi de ajutor în activitatea dumneavoastră, vă mulţumesc pentru atenţia acordată şi vă asigur că, în ediţiile viitoare, voi încerca să vă prezint şi alte aspecte importante cu privire la aplicaţiile de sudare.

Sorin Udrea este General Manager Laser Technology Soluții Globale SRL

Taguri: curatare, marcare, oţel inoxidabil, sudare

25695 vizualizari

Pentru a putea posta comentarii, trebuie sa fiti logat in contul dvs. de utilizator.

T&T Multimedia

DEMO METAL 2016

Robot demo with Autocomp

Tehnologii avansate de fabricatie, postprocesare si simulare pentru cresterea productivitatii si utilizarea optima a masinilor la prelucrarea pieselor complexe

T&T Top

Parteneri

T&T @ Facebook

T&T @ Twitter

Tehnologii revoluţionare de sudare (II). Soluţii avansate pentru sudarea, curăţarea şi marcarea oţelului inoxidabil

Galerie foto

Din sectiune

De acelasi autor

Articole similare

Cere Detalii sau Oferta