Роботизированная TIG-сварка (аргонодуговая сварка)

Робот-сварщик — это современное техническое устройство, соединяющее в себе высокую точность и скорость работы, что делает его незаменимым прибором в индустриальных процессах сварки. За счет своей механической конструкции и способности работать непрерывно, робот может выполнять электросварку значительно быстрее, чем человек. Это позволяет укоротить время выполнения проектов и повысить результативность сварочного процесса.

Сферы применения

• Авиастроение
• Автомобильная промышленность
• Железнодорожное машиностроение
• Машиностроение и металлообработка
• Мебельное производство
• Нефтехимическая промышленность
• Подъёмно-транспортное машиностроение
• Производство бытовой техники и приборов
• Производство военной техники
• Ракетно-космическая промышленность
• Сельскохозяйственное машиностроение
• Строительное и коммунальное машиностроение
• Судостроение
• Химическая и нефтегазовая промышленность
• Энергомашиностроение

Технология сварки

При использовании TIG-сварки используется импульсный режим работы с инверторным сварочным аппаратом. Принцип работы заключается в создании дугового разряда между вольфрамовым электродом и свариваемым металлом. Для защиты дуги от действия атмосферного кислорода и азота применяется аргон. Обладает рядом научно-технических особенностей, которые делают ее предпочтительным методом во многих случаях. Прежде всего, гарантирует высокую точность и контроль над процессом, позволяет получать сварные швы высокого качества с минимальными дефектами.

Роботизация

Является современной технологией, широко применяемой в различных отраслях промышленности. Роботизация сваркой TIG открывает новые возможности для автоматизации процессов и повышения эффективности производства. Роботизированная аргонодуговая сварка объединяет точность ручного TIG-процесса со стабильностью промышленного манипулятора: горелка движется по заданной траектории с постоянной скоростью и неизменным углом наклона на протяжении всей смены, чего сложно добиться при ручном исполнении. Автоматизация TIG-сварки особенно оправдана там, где важна повторяемость шва — при работе с тонкостенными деталями, цветными металлами и сериями однотипных изделий, где качество результата при ручной сварке сильно зависит от квалификации и усталости сварщика. На практике автоматизация TIG-сварки в цехе начинается с выбора самого робота и компоновки сварочной ячейки — от этих решений зависят достижимый такт производства и стабильность качества шва.

Режимы работы

Один из ключевых режимов - беспрерывный ток. В этом режиме используется электрический ток постоянного направления для создания дуги между электродом и сварочным материалом. Такой режим подходит для сварки металлов, таких как нержавеющая сталь и алюминий.

Другой распространенный режим - переменный ток. В этом режиме направление тока периодично меняется, что позволяет более эффективно сваривать материалы с оксидными пленками, например, алюминий и его сплавы, гарантирует лучшую очистку поверхности металла и более стабильную дугу.

Есть режим импульсной сварки, при котором создаются мощные, но короткие импульсы тока. Этот режим позволяет более точно контролировать нагрев сварочной зоны и понизить риски перегрева материала.

Что можно варить TIG сваркой

TIG-сварка позволяет сваривать различные материалы, включая стали, нержавеющую сталь, алюминий, медь и титан. Такой метод сварки отличается возможностью регулировки тока, частоты и времени импульсов, что помогает адаптировать процесс сварки под конкретные требования и особенности материала.

Какой газ применяется для сварки

Для тиг-сварки используется инертный газ, обычно аргон. Аргон является стабильным и неподвижным газом, который не вступает в химическую реакцию с металлами при нагреве. Это делает его идеальным выбором для создания защитной атмосферы вокруг сварочной дуги.

Что понадобится для аргонодуговой TIG сварки

Для проведения аргонодуговой TIG сварки потребуется следующее оборудование и материалы:

• Сварочный аппарат
• Аргонный баллон
• Тугоплавкий вольфрамовый электрод
• Сварочная проволока или стержень
• Защитная экипировка

Сварочная ячейка TIG: из чего состоит

Сварочная ячейка TIG — это законченный производственный участок, объединяющий робота-манипулятора с TIG-горелкой, источник сварочного тока (инверторный аппарат с импульсным режимом), позиционер для поворота и фиксации детали, систему подачи аргона и ограждение рабочей зоны с датчиками безопасности. Типовая сварочная ячейка TIG также включает пульт оператора для загрузки программ сварки, а при серийном производстве — конвейерную или роторную систему подачи заготовок. Компоновку ячейки подбирают под геометрию детали и такт производства: для протяжённых прямых швов чаще используют линейный позиционер, для пространственных конструкций — поворотно-наклонный стол с несколькими осями.

Какой вольфрамовый электрод нужен

Для электросварки используются различные типы вольфрамовых электродов в зависимости от требований и свойств свариваемого материала. Наиболее распространенными типами вольфрамовых электродов являются электроды с зеленым циркониевым, коричневым, лантановым, и с цериевым оксидами. Каждый тип электрода имеет свои особенности и области применения. Выбор конкретного вольфрамового электрода зависит от материала, толщины металла, требований и предпочтений сварщика.

Как выбрать робота для TIG-сварки

При выборе робота для TIG-сварки в первую очередь оценивают повторяемость позиционирования — для качественного шва обычно нужна точность в пределах ±0,02–0,05 мм, — а также грузоподъемность и вылет манипулятора, которые определяют, с какими горелками и в каком радиусе действия можно работать. Отдельно проверяют совместимость контроллера робота с источником сварочного тока для синхронизации импульсного режима, число осей (6-осевые роботы дают наибольшую свободу ориентации горелки в труднодоступных зонах шва), класс защиты корпуса при работе в цехах с абразивной пылью или охлаждающей эмульсией, и наличие готовых пакетов интеграции со сварочными источниками основных производителей — это сокращает время пусконаладки ячейки.

Преимущества использования роботов

Достижения использования роботов в сфере сварки очевидны. Роботы гарантируют надежное, точное и безопасное выполнение сварочных работ, снижая риск ошибок, повреждений и травм. Они могут работать в труднодоступных местах и выполнять сложные задачи, требующие высокой точности и повторяемости. Роботы также способны работать в экстремальных условиях, где для человека было бы трудно или опасно.

Основные преимущества включают: высокую производительность, улучшенное качество сварных швов, уменьшение затрат на рабочую силу и сокращение времени выполнения проектов. Роботы могут работать непрерывно без необходимости отдыха и могут быть программированы для выполнения различных задач.

Сфера применения

Роботизированная сварка имеет широкое применение в различных отраслях, включая автомобильную промышленность. Роботы со специализированными сварочными аппаратами TIG могут выполнять сложные задачи электросварки автомобильных кузовов и деталей. Благодаря высокой точности и повторяемости, роботы гарантируют высокое качество сварных швов, минимизируют брак и снижают затраты на ремонт и обслуживание. Аэрокосмическая промышленность является значимой сферой применения.

Роботы берут на себя сварку сложных алюминиевых и титановых конструкций, требующих высокой точности и безупречного качества сварных швов. Сварка TIG находит применение в промышленности производства мебели и металлообработки. Роботы могут автоматически сваривать металлические конструкции, включая рамы, корпуса и другие элементы мебели.