EVST redakcijos komanda · Paskutinį kartą atnaujinta: 2026 m. birželio 9 d.
Taškinio suvirinimo būdu sujungiami iki 3 mm storio persidengiantys metalo lakštai, plačiai naudojami automobilių kėbulų gamyboje. MIG (GMAW) metodas skirtas didelio nusodinimo lankiniam suvirinimui su 1–25 mm konstrukciniu plienu ir aliuminiu. TIG (GTAW) metodas skirtas tiksliam lankiniam suvirinimui su plonomis arba egzotinėmis medžiagomis (nerūdijančiu plienu, aliuminiu, titanu), kurių storis mažesnis nei 6 mm. Kiekvienas metodas atitinka skirtingą roboto naudingosios apkrovos klasę, ciklo laiką ir kokybės režimą. Pasirinkimas atliekamas atsižvelgiant į detalę, o ne į procesą.
Trys procesai, trys gamybos modeliai
Taškinis, MIG ir TIG suvirinimas nėra trys tos pačios operacijos rūšys. Tai trys skirtingi gamybos modeliai, kuriuos vienija žodis „suvirinimas“. Taškinio suvirinimo robotas parenka taškinius suvirinimo siūles ant persidengiančio lakšto. MIG robotas kloja ištisinius siūlus dideliu nuosėdų kiekiu. TIG robotas kloja siaurus, kontroliuojamus siūlus, kur metalurgija yra svarbesnė už greitį. Roboto naudingoji apkrova, maitinimo šaltinis, celės išdėstymas ir net operatoriaus įgūdžių profilis visuose trijuose robotuose skiriasi.
Platesnį vaizdą apie tai, kaip 6 ašių suvirinimo robotai tinka sunkiojoje pramonėje, rasite EVST vadove. Suvirinimo robotai MIG, TIG ir taškiniams procesamsŠiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama pačiam procesų palyginimui.
Procesų palyginimo lentelė
| atributas | Vietovė (RSW) | MIG (GMAW) | TIG (GTAW) |
|---|---|---|---|
| Kaip sudaroma obligacija | Varžinė šiluma nuo srovės per du elektrodus, tvirtinančius lakštus | Nuolatinis lankas su lydoma viela kaip užpildu | Nuolatinis lankas iš nesudegančio volframo elektrodo, užpildas pridedamas atskirai |
| Užpildo medžiaga | Nėra | Sunaudojama viela (vientisa arba su fliuso šerdimi) | Atskiras strypas, tiekiamas rankomis arba šalto/karšto vielos tiektuvu |
| Ekranavimas | Nėra (nėra lanko) | Inertinės/aktyviosios dujos (Ar, CO₂, Ar+CO₂ mišiniai) | Inertinės dujos (Ar, Ar+He mišiniai) |
| Medžiagų asortimentas | Anglinis plienas, HSLA, šiek tiek aliuminio (sudėtingas) | Anglinis plienas, nerūdijantis plienas, aliuminis, vario lydiniai | Nerūdijantis plienas, aliuminis, titanas, nikelio lydiniai, egzotiniai metalai |
| Storis | 0.5–3 mm lakštų poros | 1–25 mm (daugialypis praėjimas) | Įprastai 0.5–6 mm, galima storinti naudojant daugkartinį apdirbimą |
| Sąnario tipas | Tik persidengiančios jungtys | Užpakalinė, užlenkta, užlenkta, T formos, kraštinė – visas diapazonas | Užpakalinės, užlaidinės, užlaidinės, T – plataus diapazono suvirinimo siūlės, ypač griovelių suvirinimo siūlės |
| Nusodinimo greitis | N/A (taškas po taško) | 1–10 kg/val. | 0.2–1 kg/val. |
| Ciklas vienam sąnariui | 0.5–2 sekundės vienai dėmei | Sekundės per linijinį centimetrą | Lėtesnis, daugkartinis storų siūlių apdorojimas |
| Šilumos sąnaudos | Labai trumpas, labai lokalizuotas pulsas | Vidutinis arba aukštas | Žemas arba vidutinis, labai kontroliuojamas |
| Iškraipymo rizika | Žemas (maža karščio paveikta zona) | Vidutinis arba aukštas, ypač ant ilgų siūlių | Žemas (kontroliuojama šilumos tiekimas) |
| Tipinė roboto naudingoji apkrova | 165–350 kg (pabūklas + ginklas) | 6–20 kg (degiklis) | 6–12 kg (degiklis) |
| Reikalingi operatoriaus įgūdžiai | Apatinis (kryžminis valdymas) | Terpė (parametrų nustatymas, dujų valdymas) | Aukštesnis (parametrų nustatymas, dinaminis valdymas, volframo apdirbimas) |
| Tinka | Baltieji kėbulai, buitinė technika, elektros skydinės | Konstrukcinis plienas, statybinė įranga, sunkiosios gamybos įrenginiai | Slėginiai indai, nerūdijančio plieno, maisto / farmacijos, aviacijos ir kosmoso, plonasieniai |
Kai kiekvienas procesas yra teisingas pasirinkimas
Rinkitės taškinį suvirinimą, kai
Detalė yra pagaminta iš dviejų ar daugiau anglinio plieno arba aukštos temperatūros lydinio (HSLA) lakštų, kurių kiekvienas yra 0.5–3 mm storio ir persidengia jungtyje. Dėl tokio tūrio pateisinamos tandeminės arba daugiapakopės robotų linijos. Kokybės reikalavimas yra stiprumas kiekvienoje vietoje ir atsekamumas, o ne ištisinės siūlės išvaizda. Pavyzdžiai: baltas korpusas, skalbimo mašinų būgnai, šaldytuvų spintelės, transformatorių korpusai, valdymo skydai.
Remiantis pramonės stebėjimais, vienas automobilio kėbulas gali atlikti nuo 200 iki 400 taškinių suvirinimo siūlių per 4 000–5 000 atskirų lakštų sąlyčio taškų. Robotizacijos ekonominis pagrindimas grindžiamas neapdorotu ciklų skaičiumi, o ne suvirinimo siūlių sudėtingumu.
Pasirinkite MIG (GMAW), kai
Detalė yra 1–25 mm storio plienas arba aliuminis su linijinėmis siūlėmis, kurias galima išmatuoti centimetrais arba metrais. Nusodinimo greitis yra svarbus. Jungčių geometrija gali būti pakankamai įvairi, kad lanku pagrįstas procesas galėtų absorbuoti nedidelius pritaikymo skirtumus. Pavyzdžiai: ekskavatoriaus strėlės, savivarčių kėbulai, traktorių važiuoklės, konstrukcinių sijų gamyba, vamzdžių ričių darbai, žemės ūkio padargai, laivų blokai (su linijiniu bėgiu siekiui).
MIG technologija apima maždaug 70 procentų sunkiosios pramonės lankinio suvirinimo robotų instaliacijų, nes atitinka labiausiai paplitusį gamybos modelį: konstrukcinio plieno suvirinimo jungtys, vidutinio ir storo plieno plokštės, ilgos siūlės, našumu pagrįsta ekonomika.
Rinkitės TIG (GTAW), kai
Detalė yra pagaminta iš nerūdijančio plieno, aliuminio, titano arba nikelio lydinio, kurio storis yra 0.5–6 mm. Suvirinimo siūlė bus tikrinama pagal kodus (ASME IX skyrius, ISO 15614, AWS D17, skirtas aviacijos ir kosmoso pramonei). Karščio paveiktos zonos metalurginis vientisumas lemia, ar ji atitinka reikalavimus, ar ne. Pavyzdžiai: slėginiai indai, šilumokaičiai, sanitariniai nerūdijančio plieno vamzdynai, aliuminio laivų korpusai, aviacijos ir kosmoso orlaivių korpusų mazgai, branduolinės energetikos komponentai.
TIG suvirinimas yra lėtesnis ir brangesnis už linijinį metrą nei MIG, tačiau tai vienintelis pasirinkimas, kai detalė bus tikrinama radiografijos arba ultragarso metodais, o metalurgija yra negailestinga.
Dažni klaidingi pasirinkimai
Sunkiosios pramonės suvirinimo kamerų projektuose, kurie našiai neveikia, pasikartoja trys modeliai.
- TIG nurodymas, kada tiktų MIG. Pirkėjas renkasi TIG suvirinimą, nes suvirinimo siūlės „atrodo gražiau“ arba tiekėjo pateiktuose pavyzdžiuose yra nerūdijančio plieno gaminių. Jei detalė yra pagaminta iš anglinio plieno ir apžiūra atliekama tik vizualiai, MIG suvirinimas patenkina poreikį didesniu našumu ir mažesnėmis eksploatacinių medžiagų sąnaudomis.
- Priverstinis taškinis suvirinimas detalėms, didesnėms nei 3 mm. Taškinio suvirinimo stipris greitai sumažėja, kai storis viršija 3 mm vienam lakštui, nes varžinis kaitinimas negali išlaikyti pastovaus suvirinimo grynuolio, kai lakštų storis viršija 3 mm. Daugumai dalių, kurių storis viršija 3 mm, reikėtų naudoti projekcinį suvirinimą, MIG metodą arba tvirtinimo detalių jungimą.
- Vieno proceso specifikacija daugiaprocesiam darbui. Detalės, turinčios plonasienius nerūdijančio plieno dangčius ir storas plienines konstrukcines briaunas, atveju geriau naudoti hibridinį elementą (TIG suvirinimas dangčiams, MIG suvirinimas briaunoms). Vieno proceso privertimas aptarnauti abi puses neišvengiamai kenkia vienai pusei.
Roboto naudingosios apkrovos atitikimas pagal procesą
Procesas lemia naudingosios apkrovos klasę. Naudingosios apkrovos klasė lemia roboto modelį. Nurodyti pirmiausia robotą, o tik po to procesą yra dažniausia prarastų pajėgumų priežastis.
| Procesas | Roboto naudingosios apkrovos diapazonas | Ką gabenasi naudingasis krovinys |
|---|---|---|
| MIG lemputė | 6 - 8 kg | Oru aušinamas degiklis, paprastas vielos padavimas, plonasienis darbas |
| MIG standartas | 12 - 20 kg | Vandeniu aušinamas degiklis, vielos tiektuvas, pasirenkamas siūlės sekimo jutiklis |
| MIG sunkusis / siauro tarpo | 25 - 50 kg | Daugiaprocesė suvirinimo galvutė, siauro tarpo degiklis, dviejų laidų sistemos |
| TIG standartas | 6 - 12 kg | Degiklis su šaltos vielos tiektuvu, AVC jutikliu, suvirinimo stebėjimu |
| TIG karštosios vielos / daugiaprocesis suvirinimas | 12 - 20 kg | TIG suvirinimo galvutė karšta viela, integruota kamera, suvirinimo vonios stebėjimo sistema |
| Prožektorius (buitinės technikos) | 50 - 165 kg | Pneumatinis taškinis pistoletas, suvirinimo valdiklis |
| Automobilių standarto taškas | 165 - 250 kg | Servo taškinis pistoletas, transformatorius, suvirinimo valdiklis su registravimu |
| Didelio našumo / daugiafunkcis įrankis | 350 - 800 kg | Didelis servovariklis, įrankių keitiklis, daugiaprocesės galvutės |
Ląstelių lygio pasekmės
Proceso pasirinkimas persiduoda kiekvienam kitam ląstelės sprendimui.
Padėties reguliatorius: Lankinio suvirinimo procesams (MIG, TIG) padėties nustatymo įrenginys yra labai naudingas, nes suvirinimas horizontalioje padėtyje yra greitesnis ir palieka mažiau defektų. Taškinio suvirinimo atveju padėties nustatymo įrenginys nereikalingas, nes pistoletas siekia ir įtvirtina ruošinį; vietoj to ruošinys laikomas korpuse esančiame tvirtinimo elemente.
Dūmų ištraukimas: MIG suvirinimas išskiria didžiausią dūmų kiekį ir lemia agresyviausią ištraukimą. TIG suvirinimas išskiria mažiau dūmų, bet vis tiek reikalauja ištraukimo. Taškinis suvirinimas beveik neišskiria dūmų (nėra lanko), tačiau skleidžia triukšmą ir elektrodų nusidėvėjimo apnašas.
Apsauginis gaubtas: Lanko procesams reikalingos neskaidrios suvirinimo užuolaidos, kad būtų blokuojamas lanko blyksnis. Taškinėse kamerose galima naudoti šviesos užuolaidas arba kilimėliu apsaugotas zonas, nes nėra lanko, nuo kurio būtų galima apsaugoti darbuotojus.
Programavimo modelis: Taškinio suvirinimo programos iš esmės yra suvirinimo koordinačių sąrašas su parametrais kiekvienam taškui. Lankinio suvirinimo programos yra ištisinės trajektorijos su pynimo raštais, įvedimo / išvedimo judesiais ir lanko įjungimo / išjungimo įvykiais. Programavimo laikas vienai detalei lankiniam suvirinimui paprastai yra 2–5 kartus ilgesnis nei taškiniam suvirinimui.
Eksploatacinės medžiagos: Taškinio suvirinimo medžiagos yra elektrodų dangteliai (keičiami, su vienu dangteliu galima suvirinti šimtus ar tūkstančius kartų). MIG suvirinimo metu sunaudojama viela (kg per pamainą), kontaktiniai antgaliai, dujų difuzoriai ir apsauginės dujos. TIG suvirinimo metu sunaudojami volframo elektrodai (mažas suvirinimo greitis), užpildo viela ir apsauginės dujos.
Remiantis pramonės stebėjimais, TIG ir MIG suvirinimo medžiagų sąnaudų skirtumas, kai jungties ilgis panašus, yra maždaug 3–5 kartus didesnis, o tai apsunkina metų darbą trimis pamainomis ir yra viena iš priežasčių, kodėl MIG dominuoja didelio masto konstrukcijų darbuose, net kai TIG suvirinimo būdu galima atlikti jungtį metalurgiškai.
Atrankos darbo eiga praktikoje
Praktiškai, kai EVST taikymo inžinieriai padeda pirkėjui įvertinti suvirinimo celės aprėptį, pokalbis vyksta tokia tvarka:
- Kas tai per detalė? Medžiaga, storis, jungčių tipas, numatomas suvirinimo siūlių skaičius vienoje detalėje.
- Koks yra kokybės režimas? Tik vizualinis, dažų skverbimosi, radiografinis, ultragarsinis, suvirinimo procedūros kodas.
- Koks kiekis? Detalių per pamainą, pamainų per dieną, dienų per savaitę.
- Koks yra ciklo laiko tikslas?
- Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, procesas susiaurėja iki vieno arba kartais dviejų hibridų.
- Tada naudingosios apkrovos klasė priklauso nuo proceso ir degiklio / pistoleto pasirinkimo.
- Tuomet langelio komponentai (pozicionierius, takelis, siūlių sekimas) seka iš naudingosios apkrovos ir detalės geometrijos.
Dažniausia priežastis, kodėl ląstelės nepakankamai pristato duomenis, yra praleisti 1–4 veiksmus ir pradėti nuo „kuris robotas“. Išsamesnės informacijos apie ląstelių lygio specifikacijas po proceso užrakinimo ieškokite EVST produkto svetainės vadove. Suvirinimo roboto langelio pasirinkimas.
Dažnai užduodami klausimai
Ar vienas robotas gali atlikti MIG ir TIG suvirinimą su įrankių keitikliu?
Taip, bet gamyboje tai neįprasta. Ciklo laiko nuostolis, susijęs su degiklių keitimu ir dujų / vielos nukreipimu, paprastai nusveria lankstumo padidėjimą. Du robotai, po vieną kiekvienam procesui, yra labiau paplitęs sprendimas, kai reikia abiejų procesų dideliu kiekiu.
Kodėl taškinis suvirinimas yra greitesnis nei MIG?
Taškinio suvirinimo metu taškinis suvirinimas atliekamas per 0.5–2 sekundes, įskaitant spaustuko suvirinimo ir atleidimo ciklą. MIG suvirinimo metu siūlė turi būti suvirinama riboto nusodinimo greičiu, taip pat reikia užsidegti lankui ir užpildyti kraterį. Taškinis suvirinimas yra greitesnis kiekvienoje jungtyje; MIG suvirinimas yra vienintelė išeitis pagal linijinį ilgį.
Kokių medžiagų negalima suvirinti nė vienu iš šių trijų procesų?
Labai reaktyvūs metalai (storo skerspjūvio magnis, berilis), įvairių konfigūracijų ketus ir skirtingi metalų deriniai su labai skirtingomis lydymosi temperatūromis dažnai reikalauja alternatyvių procesų (lazerio, trinties maišymo, elektronų pluošto) arba specializuotų procedūrų, kurios nėra standartinės MIG/TIG/taškinio maišymo ribos.
Ar lazerinis suvirinimas pakeičia MIG ir TIG?
Lazerinis suvirinimas populiarėja automobilių pramonėje (ypač gaminant individualiai pritaikytus ruošinius ir akumuliatorių korpusus) ir kai kuriuose plonasienių nerūdijančio plieno gaminių gaminiuose, tačiau jis neišstūmė MIG ar TIG suvirinimo sunkiojoje pramonėje. Kapitalo sąnaudos, jungčių paruošimo tolerancija ir medžiagų asortimentas vis dar yra apribojimai, dėl kurių lanko procesai yra palankesni bendrajai gamybai.
Kiek laiko trunka procesų keitimas daugiaprocesinėje ląstelėje?
Robotui, kuris perjungia tarp MIG ir taškinio suvirinimo, įrankių keitimo ciklas ir nulio nustatymas paprastai trunka 30–90 sekundžių. Perjungiant tarp MIG ir TIG toje pačioje lanko kameroje, parametrų programos įkėlimas ir dujų perjungimas trunka 1–3 minutes. Tai yra su darbu susiję laiko kaštai, į kuriuos reikėtų atsižvelgti ciklo laiko modeliuose.
Apie autorių: EVST redakcijos komanda rašo apie pramoninę robotiką ir intelektualiąją gamybą inžinieriams ir operacijų vadovams, vertinantiems automatizavimo projektus. EVST (EVS TECH CO., LTD), įkurta Čengdu 2018 m., įgyvendino daugiau nei 600 automatizavimo projektų ir išsiuntė juos į daugiau nei 100 šalių. Bendrovė turi IATF 16949 automobilių klasės sertifikatą ir CE / SGS / TUV trečiųjų šalių sertifikatus, taikomus QJAR, XR, EVS ir EVSD produktų šeimoms.