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Aug 07, 2023

Mellizo

SWR+HyperFill de Novarc Technologies utiliza la tecnología de soldadura por arco metálico con gas de dos hilos de Lincoln Electric para las pasadas de llenado y tapado de una soldadura de tubería. La soldadura de carretes de tuberías es un asunto complicado.

SWR+HyperFill de Novarc Technologies utiliza la tecnología de soldadura por arco metálico con gas de dos hilos de Lincoln Electric para las pasadas de llenado y tapado de una soldadura de tubería.

La soldadura de carretes de tuberías es un asunto complicado. Los diámetros y espesores de las paredes varían ligeramente; es simplemente la naturaleza de la bestia. Eso hace que el montaje sea un acto de compromiso y la soldadura un acto de adaptación. El proceso no ha sido fácil de automatizar y los buenos soldadores de tuberías son más raros que nunca.

Las empresas también quieren conservar los buenos soldadores de tubos que tienen. Es posible que los grandes soldadores no quieran soldar 1G ocho durante horas y horas, con el tubo en un mandril giratorio. Es posible que hayan probado 5G (horizontal, donde la tubería no se puede girar) o incluso 6G (una tubería no giratoria en una posición inclinada), y les gustaría tener la oportunidad de usar esas habilidades. Soldar en 1G requiere habilidad, pero aquellos que lo dominan pueden encontrarlo monótono. También puede llevar mucho tiempo.

Sin embargo, en los últimos años, han llegado más opciones de automatización al taller de fabricación de carretes de tubería, incluido el robot colaborativo. Novarc Technologies, con sede en Vancouver, BC, presentó su cobot Spool Welding Robot (SWR) en 2016, y en los últimos meses la compañía agregó al sistema la tecnología de soldadura por arco metálico con gas (GMAW) de doble hilo HyperFill de Lincoln Electric.

“Esto le brinda una columna de arco más grande para una soldadura con mayor deposición. El sistema tiene rodillos y puntas de contacto especiales para que pueda tener dos cables corriendo en el mismo conducto y estableciendo un cono de arco más grande, lo que le permite depositar casi el doble de cantidad de soldadura”.

Eso dijo Soroush Karimzadeh, director ejecutivo de Novarc Technologies, que presentó la tecnología SWR+Hyperfill en FABTECH 2021. “El proceso de facto para tales aplicaciones sería subarc, y descubrimos que hay ahorros significativos al no tener que lidiar con el flujo, y se puede Todavía obtengo tasas de deposición comparables para [paredes] de tuberías de 0,5 a 2 pulgadas”.

En una configuración típica, el operador configuraría el cobot para ejecutar el paso de raíz usando un solo cable con un soplete, como de costumbre, luego retiraría y reemplazaría ese soplete con otro soplete con la configuración GMAW de doble cable, aumentando la deposición para el relleno. y pases de gorra. "Esto puede ayudar a reducir la cantidad de pasadas y también la entrada de calor", dijo Karimzadeh, y agregó que el control del calor ayudó a mejorar los resultados de la calidad de la soldadura. "En nuestras pruebas internas, pudimos obtener resultados de pruebas de alta dureza hasta -50 grados F".

Como cualquier taller de trabajo, algunos talleres de fabricación de carretes de tubería son operaciones de alta combinación. Es posible que rara vez procesen tuberías de paredes gruesas, pero tienen un sistema de subarco inactivo en una esquina en caso de que surja un trabajo de este tipo. Usando un cobot, el operador podría usar una configuración de un solo cable para tuberías de paredes más delgadas y luego cambiar a una configuración de doble antorcha (un solo cable para la raíz y dos cables GMAW para los pasos de llenado y tapado) cuando trabaje con tubos gruesos. tubería que anteriormente habría requerido ese sistema de soldadura subarco.

Karimzadeh añadió que la configuración de doble antorcha también podría usarse para aumentar la flexibilidad. Por ejemplo, un cobot de doble antorcha podría soldar tuberías de acero inoxidable y de carbono. En esta disposición, el operador usaría ambas antorchas en una configuración de un solo cable. Un soplete alimentaría alambre de relleno para trabajos de acero al carbono, mientras que otro alimentaría alambre para tuberías de acero inoxidable. "En esta configuración, el operador tendría un sistema de entrega de alambre no contaminado para ese segundo soplete dedicado a trabajos de acero inoxidable", dijo Karimzadeh.

Según se informa, el sistema puede realizar ajustes sobre la marcha durante la pasada de raíz crítica. "Durante la pasada de raíz, cuando se pasan por los tachuelas, el espacio se ensancha y se contrae dependiendo del montaje de la tubería", explicó Karimzadeh. “Para adaptarse a esto, el sistema puede detectar el punto y realizar una soldadura adaptativa. Es decir, cambia automáticamente los parámetros de soldadura y movimiento para garantizar una fusión adecuada sobre esas tachuelas. También puede leer cómo cambia la brecha y cambia los parámetros de movimiento para asegurarse de que no se salga, completando una pasada de raíz adecuada”.

El sistema cobot incorpora seguimiento de costura basado en láser, así como una cámara que brinda a los soldadores una visión clara del alambre (o alambres, en la configuración de alambre doble) a medida que el metal fluye hacia la ranura. A lo largo de los años, Novarc ha utilizado datos de soldadura para construir NovEye, un sistema de visión impulsado por inteligencia artificial que hace que el proceso de soldadura sea más autónomo. El objetivo es que el operador no supervise la soldadura continuamente sino que pueda alejarse para realizar otras tareas.

Compare todo esto con una aplicación que implica un pase de raíz manual, seguido de un pase rápido con una amoladora y un pase manual en caliente para limpiar la superficie del pase de raíz. Después de esto, el carrete de tubería finalmente pasa a los pasos de llenado y tapado. "Esto a menudo requiere mover la tubería a una estación separada", añadió Karimzadeh, "por lo que hay más manipulación de materiales".

Ahora imagine la misma aplicación con automatización cobot. Utilizando una configuración de un solo cable para las pasadas de raíz y de cobertura, el cobot suelda la raíz y luego comienza inmediatamente con las pasadas de relleno, sin detenerse a pulir la raíz. Para tuberías gruesas, la misma estación podría comenzar con el soplete de un solo hilo y luego cambiar al soplete de doble hilo para pasadas posteriores.

Esta automatización de cobots podría cambiar la vida en el taller de fabricación de carretes de tuberías. Los soldadores expertos pasan la mayor parte de sus días realizando las soldaduras de tuberías más difíciles que no se pueden realizar con un mandril giratorio. Los principiantes trabajarían con los veteranos para operar el cobot, ver y monitorear la soldadura y aprender lo que se necesita para realizar una buena soldadura de tubería. Con el tiempo (y después de practicar en la posición manual 1G) aprenden a manipular la antorcha y eventualmente pasan las pruebas de 5G y 6G, convirtiéndose ellos mismos en soldadores expertos.

Hoy en día, los principiantes que operan un cobot pueden tomar un nuevo camino para progresar en sus carreras de soldadura de tuberías, pero la novedad no lo hace menos efectivo. Además, la industria necesita buenos soldadores de tuberías y, no menos importante, formas de hacer que esos soldadores sean más productivos. En el futuro, la automatización de la soldadura de tuberías, incluidos los cobots, podría desempeñar un papel cada vez más importante.