Сварочные горелки

Выбор подходящей роботизированной горелки для дуговой сварки металлов в среде защитных газов

Благодаря высокой производительности и высокому качеству швов, роботизированная сварка GMAW (сварка MIGили MAGв среде защитных газов) становится всё более популярной как в производствах небольшой номенклатуры изделий в больших количествах, так и в производствах большой номенклатуры изделий в небольших количествах. Использование GMAWдает компании неоспоримые конкурентные преимущества.

Правильный выбор оборудования для роботизированной сварки GMAW- задача не из легких. Сделать наилучший выбор Вам может помочь компания-интегратор робототехнических комплексов (РТК), обладающая большим опытом создания таких, либо аналогичных систем. Все элементы РТК для GMAW одинаково важны. В данной статье мы более подробно остановимся на выборе роботизированной горелки. При выборе оборудования очень важно подобрать правильную роботизированную горелку для GMAW, отвечающую требованиям конкретного приложения. Например, установка горелки с большей силой тока, чем необходимо, может привести к излишним расходам. И наоборот, выбор горелки с меньшей силой тока может привести к низкой производительности, дорогостоящим простоям и поломкам.    

При выборе роботизированной горелки необходимо учитывать такие факторы, как необходимая токовая нагрузка, рабочий цикл и необходимое охлаждение. С учетом этих факторов Вы сможете достичь наилучшего качества швов, значительно сократить эксплуатационные расходы. От правильности выбора горелки для роботизированной сварки GMAW так же зависит и производительность.  

Нижеследующая информация поможет Вам сделать правильный выбор.

Воздушная система охлаждения

Обычно при эксплуатации горелки для роботизированной сварки GMAW при силе тока от 200 до 300 ампер и при рабочем цикле 60% (например, при непрерывной сварке 6 из 10 общих минут) с использованием газовой смеси достаточно воздушного охлаждения. Такие горелки отлично подходят для сварки тонких материалов – порядка 4 мм толщиной. Наилучшая техника сварки с использованием горелки с воздушным охлаждением при производстве больших объемов изделий – сварка короткими швами.

Для охлаждения, как полуавтоматических горелок, так и горелок с воздушным охлаждением, в процессе сварки используется окружающий воздух. В состав робототехнического комплекса, в котором используются такие горелки, обычно входит универсальный кабель, через который осуществляется подача сварочной проволоки, газа и питания. В универсальных кабелях используется медное покрытие для проводимости и контроля сварочного тока без дополнительного охлаждения.    

Существует несколько преимуществ использования роботизированных горелок GMAW с воздушным охлаждением. Наиболее важное из них – это износостойкость. Горелка с S-образным коленом с воздушным охлаждением обладает значительно более прочной конструкцией, нежели аналогичные горелки с водяным охлаждением. За счет этого горелки с воздушным охлаждением такой конструкции меньше подвержены изгибу в случае столкновения или естественного износа. Помимо прочего, стоимость расходных материалов для горелок GMAW с воздушным охлаждением ниже, чем для горелок GMAW с водяным охлаждением, соответственно, их обслуживание обходится значительно дешевле.  

Горелки GMAW с воздушным охлаждением обладают более обтекаемой конструкцией и меньшей рабочей зоной, что позволяет их использовать для сварки более мелких соединений, чем при использовании горелок с водяным охлаждением. Точность горелок с воздушным охлаждением так же на высоте, что делает их незаменимыми при необходимости сварки прочных швов с хорошей повторяемостью.

Основной недостаток роботизированных горелок GMAWс воздушным охлаждением заключается в том, что в сравнении с роботизированными горелками GMAW с водяным охлаждением, они обладают меньшим рабочим циклом. Горелки с воздушным охлаждением не подходят для длительной сварки.

Роботизированные горелки с водяным охлаждением

Использование роботизированных горелок для GMAWс водяным охлаждением позволит Вам осуществлять сварку деталей при более высоком сварочном токе на протяжении более длительного времени, чем при использовании горелок с воздушным охлаждением. Такие горелки предназначены для сварки при высокой амперной нагрузке (от 300 до 600(+) ампер), при рабочих циклах от 60% до 100%. Они предназначены для сварки толстых материалов (обычно от 6,35 мм), за счет чего они отлично подходят для тяжелого машиностроения и смежных отраслей промышленности. Чем больше изделие, тем больше необходимость использования роботизированной сварочной горелки с водяным охлаждением.

Для предотвращения перегрева при сварке, в роботизированных сварочных горелках используется подача воды или охлаждающей жидкости от внешнего источника. В состав источника входит циркуляционный насос или холодильная установка, что создает дополнительное удорожание и усложняет обслуживание системы. Подача охлаждающей жидкости осуществляется через шланг, находящийся в общем пучке кабелей, включающего кабель питания, проволоку, газовый и возвратный шланг охлаждающей жидкости.    

Для приложений, требующих высоких токовых нагрузок, так же возможна подача воды к соплу, но горелка с такой опцией обойдется значительно дороже стандартной.

Как уже было упомянуто выше, в сравнении с горелками с воздушным охлаждением, в состав кабелей питания с водяным охлаждением входит всего ¼ меди от кабелей с воздушным охлаждением. Таким образом, кабеля с водяным охлаждением могут быстро выйти из строя в случае перебоя подачи воды. Это является большим недостатком, поскольку запчасти для горелок с водяным охлаждением дорогие и на их замену уходит много времени.

Сложность может составить и обслуживание кабелей, входящих в состав кабельного пучка, поскольку они расположены слишком близко друг к другу. Помимо этого, у горелок с водяным охлаждением имеются внутренние водяные камеры, расположенные в S-образном колене, которое более хрупкое, чем у горелок с воздушным охлаждением и более подвержено изгибу в случае столкновения.

Несмотря на все недостатки роботизированных горелок GMAW с водяным охлаждением, они довольно широко используются в тех производствах, где требуется высокая сила сварочного тока и длительное охлаждение горелки.

Гибридные роботизированные горелки

Для производств, в которых требуется сварка материалов с различными толщинами, как при высокой, так и при низкой амперной нагрузке, существует и промежуточный вариант роботизированных сварочных горелок GMAW - это гибридные горелки для роботизированной сварки GMAWс водяным и воздушным охлаждением. Такие горелки обладают водяным охлаждением и износостойким S-образным коленом, как у горелок с воздушным охлаждением. Подача охлаждающей жидкости в гибридных сварочных горелках осуществляется по внешним трубкам, расположенным вдоль внешней стенки S-образного колена горелки. Для сравнения, в сварочных горелках с водяным охлаждением эти трубки находятся внутри S-образного колена. Сила тока горелок с гибридным воздушным и водяным охлаждением обычно составляет от 300 до 550 ампер, рабочий цикл - в пределах 60% (при использовании смеси газов).    

По сравнению с горелками с водяным охлаждением, обслуживание гибридных горелок значительно проще. Линия подачи воды в гибридных горелках расположена отдельно от кабеля питания и более доступна, нежели в горелках со стандартным водяным охлаждением. Таким образом исключена необходимость снятия гибридной сварочной горелки с робота для проведения обслуживания. Кроме того, в случае перебоя с подачей охлаждающей жидкости, в гибридных горелках предусмотрен универсальный кабель с воздушным охлаждением, способный обеспечить пропускную способность, достаточную для исключения таких серьезных поломок, как повреждение кабеля питания и других компонентов.      

Основной недостаток гибридных роботизированных горелок с воздушным и водяным охлаждением, как и у горелок с воздушным охлаждением, заключается в том, что они обладают ограниченным рабочим циклом, поэтому могут оказаться не лучшим выбором для некоторых применений, для которых лучше подойдут горелки с водяным охлаждением.

Рекомендации

Вне зависимости от типа горелки, выбранной для того или иного применения, требуется проведение надлежащего регулярного обслуживания для продления срока службы горелки и сокращения времени простоев. В частности, большинство производителей роботизированных сварочных горелок рекомендуют использовать станции для обслуживания горелок во избежание скапливания сварочных брызг, способных привести к ухудшению качества сварки и перебоям в работе, связанным с заменой расходных материалов. Так же рекомендуем постоянно следить за состоянием всех соединений роботизированной сварочной горелки.

Помните, благодаря правильному выбору роботизированной горелки для дуговой сварки в защитных газах, Вы сможете значительно сократить свои дальнейшие расходы. Использование правильно подобранной роботизированной горелки обеспечит надежность всей системы, сократит затраты на ремонт и обслуживание, увеличит производительность и минимизирует простои.