Potpuna analiza materijala prikladnih za industrijske robote za zavarivanje

Kao osnovna oprema u inteligentnoj proizvodnji, industrijski roboti za zavarivanje naširoko su korišteni u raznim područjima kao što su automobili, inženjerski strojevi, zrakoplovstvo itd. zbog svojih prednosti visoke preciznosti, visoke stabilnosti i visoke učinkovitosti. Primjenjivi materijali za zavarivanje pokrivaju glavne kategorije metalnih materijala, a specifičnu prilagodljivost treba sveobuhvatno procijeniti na temelju karakteristika materijala, procesa zavarivanja i konfiguracija robota.
1, Crni metalni materijali (glavna područja primjene)
Crni metal se temelji na željezu, a njegova svojstva zavarivanja određena su razlikama u sadržaju ugljika i elementima legure. To je glavna meta industrijskih robota za zavarivanje.
1. Čelik s niskim udjelom ugljika (uključujući Q235, SPHC, itd.)
Karakteristike materijala: sadržaj ugljika manji ili jednak 0,25%, izvrsna zavarljivost, umjerena toplinska vodljivost, talište od oko 1450-1550 stupnjeva, niska cijena, čvrstoća zadovoljava zahtjeve općih struktura.
Prikladan postupak zavarivanja:
Zavarivanje zaštićeno plinom s taljivom elektrodom (MIG/MAG): Najčešće korišteni postupak, gdje roboti postižu učinkovito zavarivanje kontinuiranim dodavanjem žice, prikladan za spajanje debelih ploča i sastavljanje komponenti (kao što su okviri građevinskih strojeva i šasije automobila).
Točkasto zavarivanje: za spojeve tankih ploča (kao što su presvlake karoserije automobila), roboti postižu brzo točkasto zavarivanje visoko-frekventnom i visoko{1}}preciznom kontrolom točke, s učinkovitošću zavarivanja 3-5 puta većom od ručnog rada.
TIG zavarivanje: prikladno za visoko{0}}precizne sučeone zavare (kao što su cjevovodi i precizni mehanički dijelovi), robot može točno kontrolirati duljinu luka i brzinu zavarivanja kako bi se osiguralo ravnomjerno formiranje zavara.
Tipične primjene: automobilska karoserija, kontejner, tvornica čeličnih konstrukcija, postolje alatnih strojeva itd.
2. Niskolegirani čelik (uključujući Q355, 40Cr, 16Mn itd.)
Karakteristike materijala: sadržaj ugljika manji ili jednak 0,2%, dodani legirani elementi kao što su Mn, Si, Cr itd., s većom čvrstoćom od čelika s niskim udjelom ugljika, dobra zavarljivost, ali unos topline treba kontrolirati tijekom zavarivanja kako bi se izbjegle hladne pukotine.
Prikladan postupak zavarivanja:
MAG zavarivanje (bogata argonska zaštita): korištenjem mješavine argona i plinske zaštite ugljičnog dioksida smanjuje se oksidacija zavarenog šava i poboljšava otpornost na pukotine. Pogodan je za zavarivanje debelih ploča (kao što su inženjerske robotske ruke i tlačne posude).
Tipične primjene: građevinski strojevi, tlačne posude, brodogradnja, tornjevi vjetroturbina itd.
3. Nehrđajući čelik (uključujući serije 304, 316, 321 itd.)
Karakteristike materijala: Sadrži Cr veći ili jednak 10,5%, Ni i druge elemente, otporan-na koroziju, otporan na visoke-temperature, slabe toplinske vodljivosti (oko 1/3 čelika s niskim udjelom ugljika), sklon interkristalnoj koroziji i vrućim pukotinama tijekom zavarivanja.
Prikladan postupak zavarivanja:
TIG zavarivanje (argonsko zavarivanje): Najčešće korišteni postupak, u kojem robot precizno kontrolira unos topline (mala struja, brzo zavarivanje) kako bi se smanjilo pregrijavanje metala zavara i izbjegla interkristalna korozija. Pogodan je za tanke ploče i precizne komponente (kao što su cijevi od nehrđajućeg čelika i medicinska oprema).
MIG zavarivanje (pulsni način rada): korištenjem pulsne struje umjesto istosmjerne struje za smanjenje topline i prskanja pri zavarivanju, pogodno za zavarivanje ploča srednje debljine (kao što su spremnici od nehrđajućeg čelika i kemijska oprema), robot može kompenzirati deformaciju zavarivanja putem sustava za praćenje zavarenog šava.
-* * Tipične primjene * *: kemijska oprema, strojevi za hranu, medicinski uređaji, komponente zrakoplovstva itd.
2, Materijali od obojenih metala (područje primjene visoke-preciznosti)
Obojeni metali imaju nisku gustoću, visoku vodljivost/toplinsku vodljivost i teže ih je zavarivati ​​od crnih metala, što zahtijeva specijaliziranu konfiguraciju robota i optimizaciju procesa.
1. Aluminijska legura (uključujući serije 6061, 5052, 7075 itd.)
Karakteristike materijala: gustoća je samo jedna-trećina čelika, omjer čvrstoće i težine je visok, toplinska vodljivost je izuzetno jaka (oko tri puta veća od čelika s niskim udjelom ugljika), točka taljenja je niska (oko 660 stupnjeva) i sklon je oksidaciji tijekom zavarivanja (stvaranje Al ₂ O ∝ oksidnog filma), poroznosti i vrućim pukotinama.
Prikladan postupak zavarivanja:
MIG zavarivanje (zaštita od plina argona + specijalizirana aluminijska žica za zavarivanje): Robot mora biti opremljen strojem za ubacivanje aluminijske žice za zavarivanje s visokom stabilnošću uvlačenja žice (kako bi se izbjeglo prianjanje žice), korištenjem zavarivanja jakom strujom i kratkim lukom za brzo probijanje oksidnog filma, prikladnog za zavarivanje srednjih i debelih ploča (kao što su glavčine automobilskih kotača i strukturne komponente zrakoplova).
TIG zavarivanje (izmjenični način rada): izmjenična struja može oštetiti oksidni film kroz učinak "katodnog čišćenja", pogodan za tanke ploče i precizne komponente (kao što su vrata i prozori od aluminijske legure, kućišta elektroničke opreme). Robot treba kontrolirati stabilnost luka kako bi izbjegao pregorijevanje.
Tipične primjene: proizvodnja automobila (lagana karoserija, glavčina kotača), zrakoplovstvo (krila zrakoplova, okvir trupa), karoserija tračnica za velike-brze, elektronička oprema itd.
2. Bakar i bakrene legure (uključujući ljubičasti bakar, mjed, broncu)
Karakteristike materijala: jaka električna i toplinska vodljivost (bakar ima toplinsku vodljivost 5 puta veću od čelika s niskim udjelom ugljika), visoka točka taljenja (bakar 1083 stupnja), lak gubitak topline tijekom zavarivanja i sklonost nepotpunom taljenju i poroznosti. Zavarivanje mesinga također oslobađa cinkove pare (otrovne).
Prikladan postupak zavarivanja:
TIG zavarivanje (mješovita zaštita argona i helija): Helij može povećati temperaturu luka, kompenzirati visoku toplinsku vodljivost bakra i prikladan je za zavarivanje tankih bakrenih ploča (kao što su električne komponente i cjevovodi). Robot mora koristiti veliku struju i malu brzinu zavarivanja kako bi osigurao unos topline.
MIG zavarivanje (pulsni način rada + specijalizirana bakrena žica za zavarivanje): prikladno za zavarivanje mjedenih i brončanih ploča srednje debljine (kao što su ventili i izmjenjivači topline), roboti surađuju sa sustavima za pročišćavanje dima za obradu cinkove pare i izbjegavanje onečišćenja okoliša.
Sa stalnim napretkom tehnologije robota, procesa zavarivanja i znanosti o materijalima, raspon primjenjivih materijala industrijskih robota za zavarivanje nastavit će se širiti. U budućnosti će njihove primjene u zavarivanju specijalnih materijala, povezivanju kompozitnih materijala i drugim poljima biti opsežnije, pružajući jaču tehničku podršku za inteligentnu proizvodnju.