Сварка алюминия для автотрейлеров


При сварке алюминия важнее всего контроль
Сочетание подходящего химического состава, процесса сварки и оборудования стало залогом эффективной сварки алюминия на производстве автотрейлеров
Автор — Фрэнк Армао, технический директор по алюминию, компания Линкольн Электрик

 

 

Алюминий получил широкое распространение в промышленности как более легкая альтернатива стали. Он отличается хорошим соотношением прочности к весу, коррозионной устойчивостью и пригодностью к сварке. Но, как быстро выясняется, во время сварки он ведет себя совсем не так, как сталь.

В том, что касается сварки, алюминий уникален. Он имеет свои особенности и не стоит надеяться, что для работы с алюминием Вам хватит опыта работы со сталью. Алюминий имеет высокую теплопроводимость и низкую температуру плавления, которые вместе легко приводят к прожиганию и деформациям, что замедляет производство и сказывается на надежности соединений.

Секрет эффективной и качественной сварки алюминия заключается в трех факторах — правильном оборудовании, форме волны сварочного тока и подходящих сварочных материалах. Эти аспекты особенно важны для автоматизированного производства.

При сварке алюминия важнее всего контроль 
Оборудование и ПО
Производство автомобильных трейлеров — это одна из областей, где очень важно правильно подобрать все три эти составляющие. Производители этого сегмента часто используют алюминий и поэтому им требуются такие решения, которые позволяют быстро и эффективно создавать надежные сварные швы с хорошим внешним видом. Для них важна высокая скорость сварки, внешний вид и ровный профиль швов.

 

Руководство предприятия Great Dane Trailer по производству трейлеров-рефрижераторов, котрое было открыто в апреле 2012 года в г. Стейтсборо в США, решило использовать самые инновационные технологии, в том числе сварочное оборудование. Завод постоянно работает над обеспечением бесперебойного движения материалов и выхода продукции — и то же самое распространяется на сварочные станции.

Директор завода Кевин Блэк рассказывает: «Когда мы выбирали новое сварочное оборудование, нашим главным требованием была стабильность. А если бы при этом оно еще позволило нам работать более эффективно, то было бы еще лучше».

Специалисты Great Dane пользуются высокотехнологичными сварочными аппаратами Power Wave® с поддержкой технологии управления формой волны сварочного тока от Линкольн Электрик. Они служат для сварки алюминиевых полов трейлеров-рефрижераторов — достаточно сложного процесса с непрерывной сваркой 30-сантиметровых напольных пластин общей длиной 16 метров. Система включает 10 консольных механизмов подачи и горелок, зафиксированных на автоматическом подвижном портале. 

Технология управления формой волны сварочного тока
Изменяемая форма волны сварочного тока позволяет обеспечить большую глубину проплавления, высокую скорость сварки, стабильную дугу и сократить число дефектов. Обратная связь с источником питания позволяет автоматической системе быстро реагировать на изменения вылета проволоки и загрязнения металла.

Развитие технологии управления формой волны тока помогло производителям сварочного оборудования добиться очень быстрого отклика дуги и оптимального качества в любых условиях сварки. Регулируемая форма дуги сварочного тока позволяет повысить производительность и стабильность сварки.  В прошлом инверторные аппараты могли иметь частоту 40, 60 или даже 80 кГц при том, что система управления формой волны работала с частотой не более 10 кГц, из-за чего аппарат не мог реализовать свой потенциал ради точного контроля формы волны.

Сегодня инверторные аппараты и система управления формой волны работают с частотой 120 кГц, а форма волны может меняться каждые 8,3 микросекунды. Пользователь может независимо менять многие характеристики волны, включая длительность пиковой фазы, пиковый ток, фоновый ток, частоту тока и частоту импульсов. Эти параметры автоматически корректируются системой синергетического управления в зависимости от выбранной оператором скорости подачи проволоки или номинальной формы волны для той или иной проволоки или типа соединения. При необходимости Вы также можете точно задать индивидуальные настройки.

Такие широкие возможности управления  имеют большое значение. Они позволяют сварочным источникам намного быстрее реагировать на меняющиеся условия и точнее контролировать параметры сварки, в том числе скорость сварки и подачи проволоки. Операторы получают возможность лучше контролировать поведение дуги и корректировать его с учетом не только ширины зазора, но и непостоянства формы материала и соединения.

Автоматические системы наподобие той, что используется в Great Dane, позволяют быстрее проводить сварку, не допуская при этом дефектов и утраты контроля над сварочной ванной, что помогает предотвратить разбрызгивание, недостаточное сплавление, подрезы и другие проблемы с качеством. Из-за чувствительного характера алюминиевых материалов высокое качество и стабильность сварки имеют еще более высокое значение.

Сварочные материалы, контроль химического состава и качество
Эффективность последних моделей источников питания и технологии управления формой волны также зависит от типа выбранных сварочных материалов, особенно в области изготовления автотрейлеров — и особенно в случае хорошо видимого пола трейлера.

Кевин Блэк рассказывает: «Важно, чтобы напольные листы были надежно соединены и не пропускали влагу, потому что она нарушает его целостность и повреждает изоляцию ниже. Поэтому пол должен иметь хорошее покрытие. Материал должен не только хорошо свариваться, но и хорошо выглядеть. Косметические качества пола так же важны, как механические».

Сварщики Great Dane используют сварочную проволоку, специально предназначенную для отрасли производства автотрейлеров — а именно MIG-проволоку SuperGlaze® 5356TM от компании Линкольн Электрик с химическим составом, разработанным подразделением Indalco Alloys®.

Уникальный алюминиевый сплав этой проволоки специально предназначен для того, чтобы обеспечить максимальную прозрачность сварочной ванны и стабильную дугу, а также хорошее смачивание при полуавтоматической и автоматической сварке. Кроме того, ее фирменная формула и строгий контроль химического состава служат залогом ровного профиля и гладкой поверхности шва при сварке на высокой скорости.

Контролируемый химический состав влияет на такие факторы, как механические характеристики, жидкотекучесть и многое другое.  Строгий контроль химического состава в ходе производства помогает предотвратить нежелательные колебания и обеспечить стабильное высокое качество даже при сварке самых капризных сплавов — в том числе алюминиевых.

Контроль химического состава означает высокое качество, качество в большинстве случае позволяет успешно пройти сертификацию. Поэтому при выборе сварочных материалов рекомендуется обратить внимание на сертификацию каждого продукта. Проверьте, каким минимальным нормативным требованиям соответствует тот или иной продукт, но учтите, что некоторые марки на практике могут обеспечить более высокие характеристики, чем указано в сертификате.

 

 При сварке алюминия важнее всего контроль Видимые результаты
Применение подходящих автоматизированных источников питания, оптимальной формы волны сварочного тока и специализированных материалов для сварки алюминия позволило Great Dane заметно улучшить свои показатели в отношении качества, надежности и внешнего вида продукции.

Алан Уайтен, директор проектирования производства Great Dane, рассказывает: «Сварка была для нас одним из самых сложных аспектов контроля качества. Теперь нам удалось избавиться от избыточного сечения швов, а это очень важно. Если заказчик увидит сварные швы с чрезмерным сечением или зазорами, ему это не понравится».

По словам директора завода Блэка, сварка на их предприятии предполагает частые остановки и возобновление сварки. «В прошлом после сварки полы трейлеров от Great Dane или любого другого производителя выглядели просто ужасно. Остальные с этим просто смирились, но мы постарались сделать всё, чтобы избавиться от малейших недостатков внешнего вида пола. К счастью, теперь у нас есть оборудование, которое дало нам большие возможности по контролю. Мы можем настроить аппараты так, чтобы не допустить излишнего сечения швов. Нашим заказчикам даже не нужно знать, что там есть сварные швы. Наплавленный металл ничем не отличается от основного. Поэтому мы можем с полным право сказать, что главное для нас — это качество продукции».