Pełna analiza materiałów odpowiednich dla przemysłowych robotów spawalniczych

Jako podstawowe wyposażenie inteligentnej produkcji, przemysłowe roboty spawalnicze są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, takich jak samochody, maszyny inżynieryjne, lotnictwo itp. ze względu na ich zalety, takie jak wysoka precyzja, wysoka stabilność i wysoka wydajność. Stosowane materiały spawalnicze obejmują główne kategorie materiałów metalowych, a konkretną zdolność adaptacji należy kompleksowo ocenić w oparciu o charakterystykę materiału, procesy spawania i konfiguracje robotów.
1, Materiały z czarnego metalu (główne obszary zastosowań)
Czarny metal opiera się na żelazie, a jego właściwości spawalnicze zależą od różnic w zawartości węgla i pierwiastków stopowych. Jest to główny cel przemysłowych robotów spawalniczych.
1. Stal niskowęglowa (w tym Q235, SPHC itp.)
Charakterystyka materiału: zawartość węgla mniejsza lub równa 0,25%, doskonała spawalność, umiarkowane przewodnictwo cieplne, temperatura topnienia około 1450-1550 stopni, niski koszt, wytrzymałość spełnia wymagania konstrukcji ogólnych.
Odpowiedni proces spawania:
Spawanie elektrodą topiącą w osłonie gazu (MIG/MAG): najczęściej stosowany proces, w którym roboty zapewniają wydajne spawanie poprzez ciągłe podawanie drutu, odpowiedni do łączenia grubych blach i montażu podzespołów (takich jak ramy maszyn budowlanych i podwozia samochodów).
Zgrzewanie punktowe: w przypadku połączeń cienkich blach (takich jak pokrycia karoserii) roboty umożliwiają szybkie zgrzewanie punktowe dzięki- wysokiej częstotliwości i{1}}precyzyjnej kontroli punktu, przy wydajności spawania 3–5 razy wyższej niż w przypadku pracy ręcznej.
Spawanie TIG: odpowiedni do-precyzyjnych spoin doczołowych (takich jak rurociągi i precyzyjne części mechaniczne). Robot może dokładnie kontrolować długość łuku i prędkość spawania, aby zapewnić równomierne tworzenie spoiny.
Typowe zastosowania: nadwozie samochodowe, kontener, fabryka konstrukcji stalowych, łoże obrabiarek itp.
2. Stal niskostopowa (w tym Q355, 40Cr, 16Mn itp.)
Charakterystyka materiału: Zawartość węgla mniejsza lub równa 0,2%, dodane pierwiastki stopowe, takie jak Mn, Si, Cr itp., o wyższej wytrzymałości niż stal niskowęglowa, dobra spawalność, ale należy kontrolować dopływ ciepła podczas spawania, aby uniknąć pęknięć na zimno.
Odpowiedni proces spawania:
Spawanie MAG (ochrona bogata w argon): Dzięki zastosowaniu mieszaniny ochrony gazowej argonu i dwutlenku węgla zmniejsza się utlenianie spoiny i poprawia się odporność na pękanie. Nadaje się do spawania grubych blach (takich jak ramiona robotów inżynieryjnych i zbiorniki ciśnieniowe).
Typowe zastosowania: maszyny budowlane, zbiorniki ciśnieniowe, przemysł stoczniowy, wieże turbin wiatrowych itp.
3. Stal nierdzewna (w tym seria 304, 316, 321 itp.)
Charakterystyka materiału: Zawiera Cr Większy lub równy 10,5%, Ni i inne pierwiastki, odporny na korozję,-odporny na wysokie-temperatury, o słabej przewodności cieplnej (około 1/3 stali niskowęglowej), podatny na korozję międzykrystaliczną i pękanie na gorąco podczas spawania.
Odpowiedni proces spawania:
Spawanie TIG (spawanie łukiem argonowym): Najczęściej stosowany proces, w którym robot precyzyjnie kontroluje dopływ ciepła (mały prąd, szybkie spawanie), aby ograniczyć przegrzanie metalu spoiny i uniknąć korozji międzykrystalicznej. Nadaje się do cienkich płyt i precyzyjnych elementów (takich jak rury ze stali nierdzewnej i sprzęt medyczny).
Spawanie MIG (tryb impulsowy): wykorzystujący prąd pulsacyjny zamiast prądu stałego w celu zmniejszenia ciepła spawalniczego i odprysków, odpowiedni do spawania blach o średniej grubości (takich jak zbiorniki magazynujące ze stali nierdzewnej i sprzęt chemiczny), robot może kompensować odkształcenia spawalnicze poprzez system śledzenia szwu spawalniczego.
-* * Typowe zastosowania * *: sprzęt chemiczny, maszyny spożywcze, urządzenia medyczne, komponenty lotnicze i kosmiczne itp.
2, Materiały z metali nieżelaznych (-dziedzina zastosowań o wysokiej precyzji)
Metale nieżelazne mają niską gęstość, dobrą przewodność cieplną i są trudniejsze do spawania niż metale czarne, co wymaga specjalistycznej konfiguracji robota i optymalizacji procesu.
1. Stop aluminium (w tym seria 6061, 5052, 7075 itp.)
Charakterystyka materiału: gęstość wynosi tylko jedną-jedną trzecią stali, stosunek wytrzymałości do masy jest wysoki, przewodność cieplna jest wyjątkowo duża (około trzy razy większa niż w przypadku stali niskowęglowej), temperatura topnienia jest niska (około 660 stopni) i jest podatna na utlenianie podczas spawania (tworząc warstwę tlenku Al ₂ O ∝), porowatość i pękanie na gorąco.
Odpowiedni proces spawania:
Spawanie MIG (osłona argonu + specjalistyczny drut spawalniczy aluminiowy): Robot musi być wyposażony w podajnik drutu aluminiowego o dużej stabilności podawania drutu (aby uniknąć przywierania drutu), wykorzystujący spawanie dużym prądem i krótkim łukiem do szybkiego przebicia warstwy tlenku, odpowiedni do spawania blach średnich i grubych (takich jak piasty kół samochodowych i elementy konstrukcyjne przemysłu lotniczego).
Spawanie TIG (tryb AC): Prąd przemienny może uszkodzić warstwę tlenku poprzez efekt „czyszczenia katodowego”, odpowiedni do cienkich blach i elementów precyzyjnych (takich jak drzwi i okna ze stopu aluminium, obudowy sprzętu elektronicznego). Robot musi kontrolować stabilność łuku, aby uniknąć przepalenia.
Typowe zastosowania: produkcja samochodów (lekkie nadwozie, piasta koła), przemysł lotniczy (skrzydła samolotów, rama kadłuba), nadwozie-kolej dużych prędkości, sprzęt elektroniczny itp.
2. Miedź i stopy miedzi (m.in. miedź purpurowa, mosiądz, brąz)
Charakterystyka materiału: Silna przewodność elektryczna i cieplna (miedź ma przewodność cieplną 5 razy większą niż stal niskowęglowa), wysoka temperatura topnienia (miedź 1083 stopni), łatwa utrata ciepła podczas spawania, podatność na niepełne stopienie i porowatość. Spawanie mosiądzu uwalnia również opary cynku (toksyczne).
Odpowiedni proces spawania:
Spawanie TIG (mieszana ochrona argonu i helu): Hel może zwiększyć temperaturę łuku, kompensować wysoką przewodność cieplną miedzi i nadaje się do spawania cienkich blach miedzianych (takich jak elementy elektryczne i rurociągi). Aby zapewnić dopływ ciepła, robot musi używać wysokiego prądu i małej prędkości spawania.
Spawanie MIG (impuls + specjalistyczny drut miedziany): nadaje się do spawania blach średniej grubości z mosiądzu i brązu (takich jak zawory i wymienniki ciepła), roboty współpracują z systemami oczyszczania dymu w celu przetworzenia oparów cynku i uniknięcia zanieczyszczenia środowiska.
Wraz z ciągłym rozwojem technologii robotów, procesów spawania i materiałoznawstwa, zakres materiałów stosowanych w przemysłowych robotach spawalniczych będzie się nadal poszerzał. W przyszłości ich zastosowania w spawaniu materiałów specjalnych, łączeniu materiałów kompozytowych i innych dziedzinach będą szersze, zapewniając silniejsze wsparcie techniczne dla inteligentnej produkcji.