Rūpnieciskās metināšanas robotiem piemēroto materiālu pilnīga analīze

Rūpnieciskās metināšanas roboti kā viedās ražošanas pamataprīkojums ir plaši izmantoti dažādās jomās, piemēram, automobiļos, inženiertehniskajās iekārtās, kosmosa rūpniecībā utt., jo to priekšrocības ir augsta precizitāte, augsta stabilitāte un augsta efektivitāte. Piemērojamie metināšanas materiāli aptver galvenās metāla materiālu kategorijas, un specifiskā pielāgošanās spēja ir vispusīgi jāizvērtē, pamatojoties uz materiāla īpašībām, metināšanas procesiem un robotu konfigurācijām.
1, melnā metāla materiāli (galvenās lietošanas jomas)
Melnā metāla pamatā ir dzelzs, un tā metināšanas īpašības nosaka oglekļa satura un sakausējuma elementu atšķirības. Tas ir galvenais rūpnieciskās metināšanas robotu mērķis.
1. Tērauds ar zemu oglekļa saturu (tostarp Q235, SPHC utt.)
Materiāla īpašības: oglekļa saturs mazāks vai vienāds ar 0,25%, lieliska metināmība, mērena siltumvadītspēja, kušanas temperatūra aptuveni 1450-1550 grādi, zemas izmaksas, izturība atbilst vispārējo konstrukciju prasībām.
Piemērots metināšanas process:
Metināšana ar kausēšanas elektrodu gāzi (MIG/MAG): visbiežāk izmantotais process, kurā roboti panāk efektīvu metināšanu, izmantojot nepārtrauktu stieples padevi, piemērots biezu plākšņu savienošanai un detaļu montāžai (piemēram, celtniecības tehnikas rāmji un automobiļu šasijas).
Punktu metināšana. Plāniem plākšņu savienojumiem (piemēram, automašīnu virsbūves pārklājumiem) roboti panāk ātru punktmetināšanu, izmantojot augstas{0}}frekvences un augstas-precizitātes punktu vadību, ar metināšanas efektivitāti 3–5 reizes augstāku nekā roku darbs.
TIG metināšana: piemērots augstas -precizitātes sadurmetinātām šuvēm (piemēram, cauruļvadiem un precīzām mehāniskām daļām), robots var precīzi kontrolēt loka garumu un metināšanas ātrumu, lai nodrošinātu vienmērīgu metināšanas šuvju veidošanos.
Tipiski pielietojumi: automašīnas virsbūve, konteiners, tērauda konstrukciju rūpnīca, darbgaldu gulta utt.
2. Mazleģētais tērauds (ieskaitot Q355, 40Cr, 16Mn utt.)
Materiāla raksturojums: Oglekļa saturs ir mazāks par vai vienāds ar 0,2%, pievienoti sakausējuma elementi, piemēram, Mn, Si, Cr u.c., ar lielāku izturību nekā tērauds ar zemu oglekļa saturu, laba metināmība, taču metināšanas laikā jākontrolē siltuma padeve, lai izvairītos no aukstuma plaisām.
Piemērots metināšanas process:
MAG metināšana (bagātīga argona aizsardzība): Izmantojot argona un oglekļa dioksīda gāzes aizsardzības maisījumu, tiek samazināta metinājuma šuves oksidēšanās un uzlabota plaisu izturība. Tas ir piemērots biezu plākšņu metināšanai (piemēram, inženiertehniskajām robotu rokām un spiedtvertnēm).
Tipiski pielietojumi: celtniecības tehnika, spiedtvertnes, kuģu būve, vēja turbīnu torņi utt.
3. Nerūsējošais tērauds (tostarp 304., 316., 321. sērija utt.)
Materiāla raksturlielumi: satur Cr vairāk vai vienāds ar 10,5%, Ni un citus elementus, izturīgs pret koroziju -noturīgs, izturīgs pret augstu- temperatūru, zems siltumvadītspējas koeficients (apmēram 1/3 no zema oglekļa tērauda), pakļauts starpkristālu korozijai un karstai plaisāšanai metināšanas laikā.
Piemērots metināšanas process:
TIG metināšana (argona loka metināšana): Visbiežāk izmantotais process, kurā robots precīzi kontrolē siltuma ievadi (maza strāva, ātra metināšana), lai samazinātu metinātā metāla pārkaršanu un izvairītos no starpkristālu korozijas. Tas ir piemērots plānām plāksnēm un precīzām sastāvdaļām (piemēram, nerūsējošā tērauda caurulēm un medicīnas iekārtām).
MIG metināšana (impulsa režīms): izmantojot impulsa strāvu līdzstrāvas vietā, lai samazinātu metināšanas siltumu un šļakatas, piemērots vidēji biezu plākšņu metināšanai (piemēram, nerūsējošā tērauda uzglabāšanas tvertnes un ķīmiskās iekārtas), robots var kompensēt metināšanas deformāciju, izmantojot metināšanas šuves izsekošanas sistēmu.
-* * Tipiski lietojumi * *: ķīmiskās iekārtas, pārtikas iekārtas, medicīnas ierīces, kosmosa komponenti utt.
2. Krāsaino metālu materiāli (augstas-precizitātes pielietojuma lauks)
Krāsainajiem metāliem ir zems blīvums, spēcīga vadītspēja/siltuma vadītspēja, un tos ir grūtāk metināt nekā melnos metālus, tādēļ ir nepieciešama specializēta robota konfigurācija un procesa optimizācija.
1. alumīnija sakausējums (tostarp 6061, 5052, 7075 sērijas utt.)
Materiāla īpašības: blīvums ir tikai viena -trešdaļa tērauda, ​​stiprības un svara attiecība ir augsta, siltumvadītspēja ir ārkārtīgi spēcīga (apmēram trīs reizes lielāka nekā tēraudam ar zemu oglekļa saturu), kušanas temperatūra ir zema (apmēram 660 grādi), un tas ir pakļauts oksidēšanai metināšanas laikā (rada Al ₂ O ∝ oksīda plēvi), plaisāšanu.
Piemērots metināšanas process:
MIG metināšana (aizsardzība ar argona gāzi + specializēta alumīnija metināšanas stieple): robotam jābūt aprīkotam ar alumīnija metināšanas stieples padeves iekārtu ar augstu stieples padeves stabilitāti (lai izvairītos no stieples saķeres), izmantojot lielas strāvas un īsa loka metināšanu, lai ātri izlauztos cauri oksīda plēvei, piemērota vidēja un bieza plākšņu metināšanai (piemēram, automobiļu riteņu rumbas un kosmosa konstrukcijas komponenti).
TIG metināšana (maiņstrāvas režīms): maiņstrāva var sabojāt oksīda plēvi, izmantojot "katodiskās tīrīšanas" efektu, piemērota plānām plāksnēm un precīzijas komponentiem (piemēram, alumīnija sakausējuma durvīm un logiem, elektronisko iekārtu korpusiem). Robotam ir jākontrolē loka stabilitāte, lai izvairītos no izdegšanas.
Tipiski lietojumi: automobiļu ražošana (viegls korpuss, riteņa rumba), aviācija (lidmašīnu spārni, fizelāžas rāmis), ātrgaitas dzelzceļu{0}} virsbūve, elektroniskais aprīkojums utt.
2. Varš un vara sakausējumi (tostarp purpursarkanais varš, misiņš, bronza)
Materiāla īpašības: spēcīga elektriskā un siltumvadītspēja (varam ir 5 reizes lielāka siltumvadītspēja nekā tēraudam ar zemu oglekļa saturu), augsta kušanas temperatūra (varš 1083 grādi), viegli siltuma zudumi metināšanas laikā un pakļauti nepilnīgai saplūšanai un porainībai. Misiņa metināšana izdala arī cinka tvaikus (toksiskus).
Piemērots metināšanas process:
TIG metināšana (argona un hēlija jaukta aizsardzība): hēlijs var paaugstināt loka temperatūru, kompensēt vara augsto siltumvadītspēju un ir piemērots vara plānu plākšņu (piemēram, elektrisko komponentu un cauruļvadu) metināšanai. Lai nodrošinātu siltuma padevi, robotam ir jāizmanto liela strāva un lēns metināšanas ātrums.
MIG metināšana (impulsa režīms+specializēta vara metināšanas stieple): piemērota misiņa un bronzas vidēji biezu plākšņu (piemēram, vārstu un siltummaiņu) metināšanai, roboti sadarbojas ar dūmu attīrīšanas sistēmām, lai apstrādātu cinka tvaikus un izvairītos no vides piesārņojuma.
Nepārtraukti pilnveidojoties robotu tehnoloģijām, metināšanas procesiem un materiālu zinātnei, rūpniecisko metināšanas robotu izmantojamo materiālu klāsts turpinās paplašināties. Nākotnē to pielietojums īpašu materiālu metināšanā, kompozītmateriālu savienošanā un citās jomās būs plašāks, nodrošinot spēcīgāku tehnisko atbalstu viedai ražošanai.