Analiza completă a materialelor potrivite pentru roboții industriali de sudare

Ca echipament de bază în producția inteligentă, roboții industriali de sudură au fost utilizați pe scară largă în diverse domenii, cum ar fi automobilele, mașinile de inginerie, aerospațiale etc., datorită avantajelor lor de înaltă precizie, stabilitate ridicată și eficiență ridicată. Materialele de sudare aplicabile acoperă categoriile principale de materiale metalice, iar adaptabilitatea specifică trebuie evaluată cuprinzător pe baza caracteristicilor materialelor, proceselor de sudare și configurațiilor robotului.
1, materiale metalice negre (domenii de aplicare principale)
Metalul negru are la bază fier, iar caracteristicile sale de sudare sunt determinate de diferențele de conținut de carbon și elemente de aliaj. Este ținta principală a roboților industriali de sudare.
1. Oțel cu conținut scăzut de carbon (inclusiv Q235, SPHC etc.)
Caracteristicile materialului: conținut de carbon mai mic sau egal cu 0,25%, sudabilitate excelentă, conductivitate termică moderată, punct de topire de aproximativ 1450-1550 grade, cost scăzut, rezistență îndeplinește cerințele structurilor generale.
Proces de sudare adecvat:
Sudarea cu electrozi de topire cu gaz (MIG/MAG): Procesul cel mai frecvent utilizat, în care roboții realizează o sudare eficientă prin alimentarea continuă a sârmei, potrivită pentru îmbinarea plăcilor groase și asamblarea componentelor (cum ar fi cadrele mașinilor de construcții și șasiurile auto).
Sudarea prin puncte: pentru conexiunile cu plăci subțiri (cum ar fi acoperirile caroseriei mașinii), roboții realizează sudarea rapidă în puncte prin controlul punctului de-frecvență și de înaltă-precizie, cu o eficiență de sudare de 3-5 ori mai mare decât munca manuală.
Sudarea TIG: potrivit pentru suduri cap la cap de{0}}înaltă precizie (cum ar fi conducte și piese mecanice de precizie), robotul poate controla cu precizie lungimea arcului și viteza de sudare pentru a asigura formarea uniformă a sudurii.
Aplicații tipice: caroserie de automobile, container, fabrică de structuri de oțel, pat de mașini-unelte etc.
2. Oțel slab aliat (inclusiv Q355, 40Cr, 16Mn etc.)
Caracteristicile materialului: Conținut de carbon mai mic sau egal cu 0,2%, elemente de aliaj adăugate precum Mn, Si, Cr etc., cu rezistență mai mare decât oțelul cu conținut scăzut de carbon, sudabilitate bună, dar aportul de căldură trebuie controlat în timpul sudării pentru a evita fisurile la rece.
Proces de sudare adecvat:
Sudare MAG (protecție bogată în argon): Prin utilizarea unui amestec de protecție cu argon și dioxid de carbon gazos, oxidarea cordonului de sudură este redusă și rezistența la fisuri este îmbunătățită. Este potrivit pentru sudarea plăcilor groase (cum ar fi brațele robotizate de inginerie și recipientele sub presiune).
Aplicații tipice: mașini de construcții, vase sub presiune, construcții navale, turnuri de turbine eoliene etc.
3. Oțel inoxidabil (inclusiv seriile 304, 316, 321 etc.)
Caracteristicile materialului: Conține Cr mai mare sau egal cu 10,5%, Ni și alte elemente, rezistent la coroziune, rezistență la temperatură ridicată, conductivitate termică slabă (aproximativ 1/3 din oțel cu conținut scăzut de carbon), predispus la coroziune intergranulară și fisurare la cald în timpul sudării.
Proces de sudare adecvat:
Sudarea TIG (sudura cu arc cu argon): Procesul cel mai des utilizat, în care robotul controlează cu precizie aportul de căldură (curent mic, sudare rapidă) pentru a reduce supraîncălzirea metalului de sudură și pentru a evita coroziunea intergranulară. Este potrivit pentru plăci subțiri și componente de precizie (cum ar fi țevi din oțel inoxidabil și echipamente medicale).
Sudare MIG (mod puls): folosind curent de impuls în loc de curent continuu pentru a reduce căldura și stropii de sudare, potrivit pentru sudarea plăcilor cu grosime medie (cum ar fi rezervoarele de stocare din oțel inoxidabil și echipamentele chimice), robotul poate compensa deformarea sudurii prin sistemul de urmărire a cordonului de sudură.
-* * Aplicații tipice * *: echipamente chimice, mașini alimentare, dispozitive medicale, componente aerospațiale etc.
2, Materiale metalice neferoase (domeniu de aplicație de-înaltă precizie)
Metalele neferoase au densitate scăzută, conductivitate/conductivitate termică puternică și sunt mai dificil de sudat decât metalele negre, necesitând configurație specializată a robotului și optimizare a procesului.
1. Aliaj de aluminiu (inclusiv seriile 6061, 5052, 7075 etc.)
Caracteristicile materialului: Densitatea este de doar o treime din oțel, raportul rezistență/greutate este mare, conductivitatea termică este extrem de puternică (de aproximativ trei ori mai mare decât cea a oțelului cu conținut scăzut de carbon), punctul de topire este scăzut (aproximativ 660 de grade) și este predispus la oxidare în timpul sudării (generând Al ₂ O ∝), fisurare, porozitate, porozitate fierbinte.
Proces de sudare adecvat:
Sudarea MIG (protecție cu gaz argon + sârmă specializată de sudură din aluminiu): Robotul trebuie să fie echipat cu o mașină de alimentare a sârmei de sudură din aluminiu cu stabilitate ridicată în alimentarea sârmei (pentru a evita aderența sârmei), folosind sudare cu curent mare și arc scurt pentru a sparge rapid pelicula de oxid, potrivită pentru sudarea plăcilor medii și groase (cum ar fi componentele structurale ale roților pentru automobile).
Sudarea TIG (mod AC): curentul AC poate deteriora pelicula de oxid prin efectul de „curățare catodic”, potrivit pentru plăci subțiri și componente de precizie (cum ar fi uși și ferestre din aliaj de aluminiu, carcase echipamente electronice). Robotul trebuie să controleze stabilitatea arcului pentru a evita arderea.
Aplicații tipice: producție de automobile (caroserie ușoară, butuc de roată), aerospațială (aripi de avion, cadru fuselaj), caroserie feroviară de mare-viteză, echipamente electronice etc.
2. Cupru și aliaje de cupru (inclusiv cupru violet, alamă, bronz)
Caracteristicile materialului: Conductivitate electrică și termică puternică (cuprul are o conductivitate termică de 5 ori mai mare decât oțelul cu conținut scăzut de carbon), punct de topire ridicat (cuprul 1083 grade), pierdere ușoară de căldură în timpul sudării și predispus la fuziune incompletă și porozitate. Sudarea alama eliberează și vapori de zinc (toxici).
Proces de sudare adecvat:
Sudarea TIG (protecție mixtă argon + heliu): heliul poate crește temperatura arcului, poate compensa conductivitatea termică ridicată a cuprului și este potrivit pentru sudarea plăcilor subțiri de cupru (cum ar fi componentele electrice și conductele). Robotul trebuie să utilizeze curent mare și viteză mică de sudare pentru a asigura intrarea de căldură.
Sudarea MIG (mod puls+sârmă de sudură specializată de cupru): potrivită pentru sudarea plăcilor de alamă și bronz cu grosime medie (cum ar fi supape și schimbătoare de căldură), roboții cooperează cu sistemele de purificare a fumului pentru a procesa vaporii de zinc și pentru a evita poluarea mediului.
Odată cu progresul continuu al tehnologiei roboților, al proceselor de sudare și al științei materialelor, gama de materiale aplicabile a roboților industriali de sudare va continua să se extindă. În viitor, aplicațiile lor în sudarea materialelor speciale, conexiunile materialelor compozite și în alte domenii vor fi mai extinse, oferind suport tehnic mai puternic pentru fabricarea inteligentă.