Потпуна анализа материјала погодних за индустријске роботе за заваривање

Као основна опрема у интелигентној производњи, индустријски роботи за заваривање су нашироко коришћени у различитим областима као што су аутомобили, инжењерске машине, ваздухопловство, итд. због својих предности високе прецизности, високе стабилности и високе ефикасности. Применљиви материјали за заваривање покривају главне категорије металних материјала, а специфичну прилагодљивост треба свеобухватно проценити на основу карактеристика материјала, процеса заваривања и конфигурације робота.
1, црни метални материјали (главне области примене)
Црни метал је заснован на гвожђу, а његове карактеристике заваривања су одређене разликама у садржају угљеника и елементима легуре. То је главна мета индустријских робота за заваривање.
1. Челик са ниским садржајем угљеника (укључујући К235, СПХЦ, итд.)
Карактеристике материјала: садржај угљеника мањи или једнак 0,25%, одлична заварљивост, умерена топлотна проводљивост, тачка топљења од око 1450-1550 степени, ниска цена, чврстоћа испуњава захтеве општих структура.
Погодан процес заваривања:
Заваривање заштићено гасом са електродама за топљење (МИГ/МАГ): Најчешће коришћени процес, где роботи постижу ефикасно заваривање кроз континуирано довођење жице, погодно за спајање дебелих плоча и састављање компоненти (као што су рамови грађевинских машина и шасије аутомобила).
Тачкасто заваривање: За спојеве са танким плочама (као што су облоге каросерије аутомобила), роботи постижу брзо тачкасто заваривање кроз високо-и високо{1}}прецизну контролу тачке, са ефикасношћу заваривања 3-5 пута већом од ручног рада.
ТИГ заваривање: Погодно за високо{0}}прецизне сучеоне заваре (као што су цевоводи и прецизни механички делови), робот може прецизно да контролише дужину лука и брзину заваривања како би обезбедио уједначено формирање завара.
Типичне примене: каросерија аутомобила, контејнер, фабрика челичних конструкција, кревет машина за алате итд.
2. Нисколегирани челик (укључујући К355, 40Цр, 16Мн, итд.)
Карактеристике материјала: Садржај угљеника мањи од или једнак 0,2%, додани елементи легуре као што су Мн, Си, Цр, итд., Са већом чврстоћом од челика са ниским садржајем угљеника, добром заварљивошћу, али је потребно контролисати унос топлоте током заваривања како би се избегле хладне пукотине.
Погодан процес заваривања:
МАГ заваривање (заштита богате аргоном): Коришћењем мешавине заштите од аргона и угљен-диоксида, смањује се оксидација завареног шава и побољшава отпорност на пуцање. Погодан је за заваривање дебелих плоча (као што су инжењерске роботске руке и посуде под притиском).
Типичне примене: грађевинске машине, посуде под притиском, бродоградња, торњеви ветротурбина итд.
3. Нерђајући челик (укључујући серије 304, 316, 321, итд.)
Карактеристике материјала: Садржи Цр већи од или једнак 10,5%, Ни и друге елементе, отпоран на корозију-, отпоран на високе-температуре, лошу топлотну проводљивост (око 1/3 нискоугљичног челика), склон интергрануларној корозији и врућим пуцањима током заваривања.
Погодан процес заваривања:
ТИГ заваривање (аргон-лучно заваривање): Најчешће коришћени процес, у којем робот прецизно контролише унос топлоте (мала струја, брзо заваривање) како би се смањило прегревање метала шава и избегла интергрануларна корозија. Погодан је за танке плоче и прецизне компоненте (као што су цеви од нерђајућег челика и медицинска опрема).
МИГ заваривање (импулсни режим): коришћењем импулсне струје уместо једносмерне струје за смањење топлоте заваривања и прскања, погодно за заваривање плоча средње дебљине (као што су резервоари од нерђајућег челика и хемијска опрема), робот може да компензује деформацију заваривања кроз систем за праћење шава.
-* * Типичне примене * *: хемијска опрема, машине за храну, медицински уређаји, компоненте за ваздухопловство итд.
2, Материјали од обојених метала (област-примена високе прецизности)
Обојени метали имају ниску густину, јаку проводљивост/термичку проводљивост и теже их је заварити од црних метала, што захтева специјализовану конфигурацију робота и оптимизацију процеса.
1. Алуминијумска легура (укључујући серије 6061, 5052, 7075, итд.)
Карактеристике материјала: Густина је само једна-трећина челика, однос снаге и тежине је висок, топлотна проводљивост је изузетно јака (отприлике три пута већа од челика са ниским садржајем угљеника), тачка топљења је ниска (око 660 степени), и склон је оксидацији током заваривања (генерисање Ал ₂ О ∝), порозног оксида и филма.
Погодан процес заваривања:
МИГ заваривање (заштита од гаса аргона + специјализована жица за заваривање алуминијума): Робот треба да буде опремљен машином за пуњење алуминијумске жице за заваривање са високом стабилношћу увлачења жице (да би се избегло приањање жице), користећи заваривање велике струје и кратким луком за брзо пробијање оксидног филма, погодно за заваривање средњих и дебелих плоча (као што су главчине аутомобилских космичких точкова и компоненте за конструкције точкова).
ТИГ заваривање (АЦ режим): наизменична струја може оштетити оксидни филм кроз ефекат „катодног чишћења“, погодан за танке плоче и прецизне компоненте (као што су врата и прозори од алуминијумске легуре, кућишта електронске опреме). Робот треба да контролише стабилност лука како би избегао прогоревање.
Типичне примене: производња аутомобила (лака каросерија, главчина точка), ваздухопловство (крила авиона, оквир трупа), каросерија брзе шине, електронска опрема итд.
2. Бакар и легуре бакра (укључујући љубичасти бакар, месинг, бронзу)
Карактеристике материјала: Јака електрична и топлотна проводљивост (бакар има топлотну проводљивост 5 пута већу од нискоугљеничног челика), висока тачка топљења (бакар 1083 степена), лак губитак топлоте током заваривања и склон непотпуном спајању и порозности. Заваривање месинга такође ослобађа пару цинка (токсично).
Погодан процес заваривања:
ТИГ заваривање (мешовита заштита аргон+хелијум): Хелијум може повећати температуру лука, надокнадити високу топлотну проводљивост бакра и погодан је за заваривање танких бакарних плоча (као што су електричне компоненте и цевоводи). Робот треба да користи велику струју и малу брзину заваривања да би обезбедио унос топлоте.
МИГ заваривање (импулсни режим+специјализована жица за заваривање бакра): погодно за заваривање месинганих и бронзаних плоча средње дебљине (као што су вентили и измењивачи топлоте), роботи сарађују са системима за пречишћавање дима да обрађују цинкове паре и избегавају загађење животне средине.
Уз континуирано напредовање роботске технологије, процеса заваривања и науке о материјалима, распон применљивих материјала индустријских робота за заваривање наставиће да се шири. У будућности ће њихова примена у заваривању специјалних материјала, повезивању композитних материјала и другим областима бити све већа, пружајући јачу техничку подршку за интелигентну производњу.