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金属芯焊丝+机器人焊接=生产率节节高

国际金属加工网 2015年10月08日

【编者按】焊接是通过加热或加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属,金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。


质量、生产力、成本,这三个因素是焊接自动化的决策要素。在力求改进的过程中,许多公司发现,焊接机器人可提供他们所需要的精度和速度,帮助获得竞争优势。为了防止出问题,他们在使设备选型,安排机器人焊接车间以及培训合适的员工方面,非常认真。可是焊丝方面呢,也需要很认真吗?

对于许多应用领域(包括汽车行业)而言,镀锌及镀铝钢那样的材料正越来越流行,因为它们强度-重量比很高,除了许多机器手同时焊接操作外,金属芯焊丝是较好的选择,这已经得到了充分的证明。这种材料也适用于较小的焊接作业及标准钢应用领域。

如果和实芯焊丝相比,好处更是实打实的。后者被许多人认为是行业标准方案。把实心焊丝换成金属焊丝,易于实现更高生产率,尤其是在实现了更快速度和较高的沉积速率后,有可能提高生产率20%~30%。

金属芯焊丝,指的是一个以金属粉末及合金为芯的可填充空心管。由于它的结构特点,可承受比相同直径(相同电流设置)的实心焊丝,可以在较短的时间内一个焊点上放置较多的焊接材料。

金属芯焊丝这种填充金属,不只助力焊接单元实现较高的生产效益,还能为许多焊接工序中的焊前、焊后带来许多好处。

焊接单元的重复性

在任何一个机器人焊接单元,可重复性都是关键。机器人必须一遍又一遍地实现同样的焊接效果——快速——在最短的时间里实现最佳质量。无论在现今的汽车应用领域(追求更轻、更薄、更强的材料以满足未来的燃料需求),还是小批量零件的生产车间,都需要保证精度,这没什么可商量。

使用机器人焊接与金属芯焊丝配对,可以为焊接车间直接带来关键利益,比如:可填补裂缝、实现光滑焊缝外观的宽电弧。稳定的电弧和最小的焊接池紊流,有益于实现更好的沉积效率,持久一致的起动电弧及送丝的方法,以实现更高的焊接质量。

金属芯焊丝比标准的喷射过渡焊接电弧材料厚1/16英寸以上,当焊接较薄的零部件(比如汽车发动机架或框架)时,必须在调整好的短回路上应用这种填料金属。这样的组合解决方案,可以在平坦、水平的焊接位置上实现最好的焊接质量和速度,在使用某些焊接材料(比如镀锌钢)时,也可以最大限度地减少孔隙率,有助于降低热量输入减少烧穿的危险。

使用金属芯焊丝在预定位置以外焊接时,需要采用脉冲焊接程序,控制熔池的流动性。通过对众多值得信赖的填充金属制造商、焊接经销商的咨询调查,美国焊接学会确认:在这些领域的应用上,此金属芯焊丝好于其他产品。做定位焊接时,配有脉动程序,做金属芯焊丝效果较好,特别是具有机器人焊缝跟踪功能的。脉动可以缩短电弧,使焊接熔池更易于管理,降低对零件的热传导。

将金属芯焊丝与机器人焊接应用相结合时,要考虑包装和焊丝的直径线。要找到能以适当的铸铁给焊丝喂料的支出鼓,便于顺利的喂料,并与接触尖端持续联结,实现最佳的圆弧起点。根据材料厚度,可增加焊丝直径,便于机器人在更短的时间内将大量金属焊进联结处。

使用重型触头,比如铬-锆,有助于确保金属芯焊丝的卓越性能。与标准型相比,这样的触头,可以更长时间更好地承受焊丝的大批量通过。所以,停机时间更少,且在配有机器人时,金属焊丝的焊接效率更高。

提高预处理和后焊接上的效率

机器人焊接可应用在预处理和后焊接的众多操作领域。操作范围,包括基材的预清洗、焊接前的抗飞溅,以及之后在零件上进行粉末涂层。在许多情况下,金属芯焊丝可免去其中的一些步骤。

当然,在预焊接区域做像固定零部件或装载夹具那样的操作,是没什么好商量的。为了获得最好的质量,这些都必须得到妥善处理。因为金属芯焊丝已经添加了脱氧剂、合金和电弧稳定剂,很少产生飞溅,可通过一些杂质焊接。这些优点为防飞溅应用减少了大量时间及金钱成本,包括清洁夹具、地板和机器人上的飞溅所需要的时间,也最大限度地减少了焊后研磨和喷砂的量。

免除了这样的预焊接操作后,金属成形商们使用机器人焊接系统,可减少焊接操作以及将零件直送到焊接单元的相关的时间、劳力和费用。

在一个以机器人系统进行焊接的后焊接区,金属芯焊丝显现除了很多好的优点——比如,减少清理及返工。因为金属芯焊丝能把焊缝填得很好,焊道光滑,减少烧穿的几率。从机器人焊接单元里出来的零部件,焊接质量通常都更高,也不太需要返工。

使用机器人焊接后,金属成形商们可以减少工序,提高将完整零件输往其他工序的速度,比如漆色或上涂层,从而提高整体生产率,也有可能降低劳动力成本,通过焊接工序上的劳动力重新安排,更快促进资金回流,实现更高的生产力水平。

任何机器人焊接操作的目标,都是准时实现高质量的弧焊水平,所以需要通盘考虑该应用的各个方面,包括焊丝。


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雷尼绍

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