Пълен анализ на материали, подходящи за промишлени заваръчни роботи

Като основно оборудване в интелигентното производство, промишлените роботи за заваряване са широко използвани в различни области като автомобили, инженерни машини, космическо пространство и т.н. поради техните предимства на висока прецизност, висока стабилност и висока ефективност. Приложимите заваръчни материали покриват основните категории метални материали и специфичната адаптивност трябва да бъде изчерпателно преценена въз основа на характеристиките на материала, заваръчните процеси и конфигурациите на роботите.
1, черни метални материали (основни области на приложение)
Черният метал се основава на желязо и неговите заваръчни характеристики се определят от разликите в съдържанието на въглерод и елементите на сплавта. Това е основната цел на индустриалните роботи за заваряване.
1. Нисковъглеродна стомана (включително Q235, SPHC и др.)
Характеристики на материала: съдържание на въглерод по-малко или равно на 0,25%, отлична заваряемост, умерена топлопроводимост, точка на топене около 1450-1550 градуса, ниска цена, здравина отговаря на изискванията на общите структури.
Подходящ процес на заваряване:
Заваряване в защитен газ с топящ се електрод (MIG/MAG): Най-често използваният процес, при който роботите постигат ефективно заваряване чрез непрекъснато подаване на тел, подходящ за снаждане на дебели пластини и сглобяване на компоненти (като рамки на строителни машини и автомобилни шасита).
Точково заваряване: За свързване на тънки плочи (като покрития на каросерията на автомобили) роботите постигат бързо точково заваряване чрез високо-честотен и високо-прецизен точков контрол, с ефективност на заваряване 3-5 пъти по-висока от ръчния труд.
TIG заваряване: Подходящо за високо{0}}прецизни челни заварки (като тръбопроводи и прецизни механични части), роботът може точно да контролира дължината на дъгата и скоростта на заваряване, за да осигури равномерно образуване на заваръчния шев.
Типични приложения: каросерия на автомобил, контейнер, фабрика за стоманени конструкции, легло за машинни инструменти и др.
2. Нисколегирана стомана (включително Q355, 40Cr, 16Mn и др.)
Характеристики на материала: Съдържание на въглерод По-малко или равно на 0,2%, добавени елементи от сплави като Mn, Si, Cr и т.н., с по-висока якост от нисковъглеродната стомана, добра заваряемост, но вложената топлина трябва да се контролира по време на заваряване, за да се избегнат студени пукнатини.
Подходящ процес на заваряване:
MAG заваряване (богата аргонова защита): Чрез използването на смес от аргон и защита от газ въглероден диоксид, окисляването на заваръчния шев се намалява и устойчивостта на пукнатини се подобрява. Подходящ е за заваряване на дебели пластини (като инженерни роботизирани ръце и съдове под налягане).
Типични приложения: строителни машини, съдове под налягане, корабостроене, кули на вятърни турбини и др.
3. Неръждаема стомана (включително серии 304, 316, 321 и др.)
Характеристики на материала: Съдържа Cr над или равен на 10,5%, Ni и други елементи, устойчив на-корозия, устойчив на висока-температура, слаба топлопроводимост (около 1/3 от нисковъглеродна стомана), склонност към междукристална корозия и горещо напукване по време на заваряване.
Подходящ процес на заваряване:
TIG заваряване (аргонно-дъгово заваряване): Най-често използваният процес, при който роботът прецизно контролира входящата топлина (малък ток, бързо заваряване), за да се намали прегряването на заваръчния метал и да се избегне междукристална корозия. Подходящ е за тънки пластини и прецизни компоненти (като тръби от неръждаема стомана и медицинско оборудване).
MIG заваряване (импулсен режим): използвайки импулсен ток вместо постоянен ток за намаляване на топлината и пръските при заваряване, подходящо за заваряване на пластини със средна дебелина (като резервоари за съхранение от неръждаема стомана и химическо оборудване), роботът може да компенсира деформацията на заваряване чрез системата за проследяване на заваръчния шев.
-* * Типични приложения * *: химическо оборудване, хранителни машини, медицински устройства, аерокосмически компоненти и др.
2, Материали от цветни метали (поле на приложение с висока-прецизност)
Цветните метали имат ниска плътност, силна проводимост/топлопроводимост и са по-трудни за заваряване от черните метали, което изисква специализирана конфигурация на роботи и оптимизация на процеса.
1. Алуминиева сплав (включително серии 6061, 5052, 7075 и др.)
Характеристики на материала: Плътността е само една{0}}трета от стоманата, съотношението якост към тегло е високо, топлопроводимостта е изключително силна (около три пъти по-висока от нисковъглеродната стомана), точката на топене е ниска (около 660 градуса) и е склонен към окисление по време на заваряване (генериране на Al ₂ O ∝ оксиден филм), порьозност и горещо напукване.
Подходящ процес на заваряване:
MIG заваряване (защита с газ аргон+специализирана алуминиева заваръчна тел): Роботът трябва да бъде оборудван с машина за подаване на алуминиева заваръчна тел с висока стабилност на подаване на тел (за избягване на залепването на телта), използваща заваряване с висок ток и къса дъга за бързо пробиване на оксидния филм, подходяща за заваряване на средни и дебели плочи (като главини на автомобилни колела и структурни компоненти на космическата промишленост).
TIG заваряване (AC режим): AC ток може да повреди оксидния филм чрез ефекта на "катодно почистване", подходящ за тънки пластини и прецизни компоненти (като врати и прозорци от алуминиева сплав, корпуси на електронно оборудване). Роботът трябва да контролира стабилността на дъгата, за да избегне изгарянето.
Типични приложения: автомобилостроене (лека каросерия, главина на колело), ​​космическа промишленост (крила на самолети, рамка на фюзелажа), каросерия на високо-релсови железници, електронно оборудване и др.
2. Мед и медни сплави (включително лилава мед, месинг, бронз)
Характеристики на материала: Силна електрическа и топлопроводимост (медта има топлопроводимост 5 пъти по-висока от нисковъглеродната стомана), висока точка на топене (мед 1083 градуса), лесна загуба на топлина по време на заваряване и склонност към непълно топене и порьозност. Заваряването на месинг също отделя цинкови пари (токсични).
Подходящ процес на заваряване:
TIG заваряване (смесена защита от аргон+хелий): Хелият може да повиши температурата на дъгата, да компенсира високата топлопроводимост на медта и е подходящ за заваряване на тънки медни пластини (като електрически компоненти и тръбопроводи). Роботът трябва да използва висок ток и ниска скорост на заваряване, за да осигури входяща топлина.
MIG заваряване (импулсен режим+специализирана медна заваръчна тел): подходящо за заваряване на месингови и бронзови плочи със средна дебелина (като клапани и топлообменници), роботите си сътрудничат със системи за пречистване на дим, за да обработват цинкови пари и да избягват замърсяването на околната среда.
С непрекъснатия напредък на технологията на роботите, процесите на заваряване и науката за материалите, гамата от приложими материали на индустриалните роботи за заваряване ще продължи да се разширява. В бъдеще техните приложения за заваряване на специални материали, свързване на композитни материали и други области ще бъдат по-обширни, осигурявайки по-силна техническа поддръжка за интелигентно производство.