Uredila uredniška ekipa EVST · Zadnja posodobitev: 9. junij 2026
Točkovno varjenje združuje prekrivajoče se pločevine debeline do 3 mm, ki se pogosto uporabljajo pri avtomobilskih karoserijah. MIG (GMAW) zajema visokoslojno obločno varjenje konstrukcijskega jekla in aluminija debeline od 1 do 25 mm. TIG (GTAW) zajema precizno obločno varjenje tankih ali eksotičnih materialov (nerjaveče jeklo, aluminij, titan) pod 6 mm. Vsak postopek se nanaša na določen razred robotske obremenitve, čas cikla in režim kakovosti. Izbira sledi delu, ne procesu.
Trije procesi, trije proizvodni modeli
Točkovno, MIG in TIG niso tri vrste iste operacije. Gre za tri različne proizvodne modele, ki si delijo besedo »varjenje«. Robot za točkovno varjenje izvaja točkovne zvare na prekrivajoči se pločevini. Robot za MIG nanaša neprekinjene zvare z visoko stopnjo nanosa. Robot za TIG nanaša ozke, nadzorovane zvare, kjer je metalurgija pomembnejša od hitrosti. Nosilnost robota, vir napajanja, postavitev celice in celo profil spretnosti operaterja se med temi tremi razlikujejo.
Za širši pregled, kako se 6-osni varilni roboti vklapljajo v težko industrijo, glejte priročnik EVST za Varilni roboti za MIG, TIG in točkovno varjenjeTa članek se poglobi v samo primerjavo procesov.
Tabela primerjave procesov
| Lastnost | Spot (RSW) | MIG (GMAW) | TIG (GTAW) |
|---|---|---|---|
| Kako se sklene obveznica | Uporna toplota zaradi toka skozi dve elektrodi, ki vpenjata pločevino | Neprekinjeni oblok s taljivo žico kot polnilom | Neprekinjen oblok iz netaljive volframove elektrode, polnilo dodano ločeno |
| Polnilni material | Noben | Taljiva žica (polna ali polželena) | Ločena palica, podajana ročno ali s podajalnikom hladne/vroče žice |
| oklop | Brez (brez loka) | Inertni/aktivni plin (Ar, CO₂, mešanice Ar+CO₂) | Inertni plin (mešanice Ar, Ar+He) |
| Razpon materiala | Ogljikovo jeklo, HSLA, nekaj aluminija (zahtevno) | Ogljikovo jeklo, nerjaveče jeklo, aluminij, bakrove zlitine | Nerjaveče, aluminijaste, titanove, nikljeve zlitine, eksotične kovine |
| Obseg debeline | Pari plošč debeline 0.5–3 mm | 1–25 mm (večkratno prekoračitev) | Tipično 0.5–6 mm, z večplastnim rezanjem je mogoče doseči večjo debelino |
| Tip sklepa | Samo prekrivajoči se spoji | Čelni del, zaokrožitev, prekrivanje, T, rob – celoten obseg | Čelni, kotni, prekrivajoči, T-zvari – celoten obseg, zlasti utorni zvari |
| Stopnja odlaganja | N/A (točka za točko) | 1 – 10 kg/uro | 0.2 – 1 kg/uro |
| Cikel na sklep | 0.5 – 2 sekundi na mesto | Sekunde na linearni centimeter | Počasnejše, večprehodne obdelave za debele spoje |
| Dovod toplote | Zelo kratek, zelo lokaliziran pulz | Srednje do visoko | Nizko do srednje, zelo obvladljivo |
| Tveganje izkrivljanja | Nizka (majhna cona, prizadeta zaradi toplote) | Srednje do visoko, zlasti na dolgih šivih | Nizka (nadzorovan dovod toplote) |
| Tipična koristna obremenitev robota | 165 – 350 kg (pištola + roka) | 6 – 20 kg (gorilnik) | 6 – 12 kg (gorilnik) |
| Zahtevano znanje operaterja | Spodnja (točkovna operacija) | Srednje (nastavitev parametrov, nadzor plina) | Višje (nastavitev parametrov, dinamični nadzor, volframovo poravnavanje) |
| Primerno za | Ohišje v beli barvi, bela tehnika, električne omare | Konstrukcijsko jeklo, gradbena oprema, težka montaža | Tlačne posode, iz nerjavečega jekla za živila/farmacijo, letalstvo in vesolje, tanke merilne naprave |
Ko je vsak postopek prava izbira
Izberite točkovno varjenje, ko
Del je sestavljen iz dveh ali več plošč iz ogljikovega jekla ali HSLA, vsaka debeline od 0.5 do 3 mm, ki se prekrivajo na spoju. Prostornina upravičuje tandemske ali večpostajalne robotske linije. Zahteva po kakovosti je trdnost in sledljivost na točko in ne videz neprekinjenega šiva. Primeri: ohišje v beli barvi, bobni pralnih strojev, omare hladilnikov, ohišja transformatorjev, nadzorne plošče.
Glede na opažanja iz industrije lahko ena sama avtomobilska karoserija, izdelana v beli barvi, prevzame od 200 do 400 točkovnih varov na 4,000 do 5,000 posameznih kontaktnih točkah pločevine. Ekonomski argument za robotizacijo temelji na številu surovih ciklov, ne na kompleksnosti varjenja.
Izberite MIG (GMAW), ko
Del je iz jekla ali aluminija debeline od 1 do 25 mm z linearnimi šivi, merljivimi v centimetrih ali metrih. Hitrost nanašanja je pomembna. Geometrija spoja se dovolj razlikuje, da lahko postopek na osnovi loka absorbira manjše razlike v prileganju. Primeri: roke bagrov, kesoni prekucnikov, šasije traktorjev, izdelava konstrukcijskih nosilcev, delo na tuljavah cevi, kmetijska orodja, ladijski bloki (z linearno tirnico za doseg).
MIG pokriva približno 70 odstotkov namestitev robotov za obločno varjenje v težki industriji, ker ustreza najpogostejšemu proizvodnemu modelu: varjenim konstrukcijskim jeklom, srednje debelim do debelim ploščam, dolgim šivom, ekonomičnosti, ki jo poganja prepustnost.
Izberite TIG (GTAW), ko
Del je iz nerjavečega jekla, aluminija, titana ali nikljeve zlitine v območju od 0.5 do 6 mm. Var bo pregledan v skladu s predpisi (ASME Section IX, ISO 15614, AWS D17 za vesoljsko industrijo). Metalurška celovitost toplotno prizadetega območja določa, ali je test uspešen ali ne. Primeri: tlačne posode, toplotni izmenjevalniki, sanitarne cevi iz nerjavečega jekla, aluminijasti trupi čolnov, podsklopi letalskih trupov, jedrske komponente.
TIG je počasnejši in dražji na linearni meter kot MIG, vendar je edina izbira, kadar bo del pregledan z radiografijo ali ultrazvočnimi metodami in je metalurgija neizprosna.
Pogoste napačne izbire
V projektih varilnih celic v težki industriji, ki ne dosegajo želenih rezultatov, se ponavljajoče se pojavljajo trije vzorci.
- Določanje TIG, kadar bi bil MIG primeren. Kupec se odloči za TIG, ker so zvari "lepši" ali ker dobaviteljev referenčni seznam vključuje nerjaveče jeklo. Če je del iz ogljikovega jekla in je pregled le vizualni, MIG zadosti potrebam z večjo zmogljivostjo in nižjimi stroški potrošnega materiala.
- Vsiljevanje točkovnega varjenja na delih nad 3 mm. Trdnost točkovnega varjenja hitro upade nad 3 mm na pločevino, ker uporovno segrevanje ne more vzdrževati enakomernega zvarnega nabora skozi debelejše sloje. Za večino delov nad 3 mm je treba namesto tega uporabiti projektorsko varjenje, MIG ali spajanje z vijačnimi elementi.
- Enoprocesna specifikacija za večprocesno delo. Del s tankimi pokrovi iz nerjavečega jekla in debelimi jeklenimi strukturnimi rebri bo imel koristi od hibridne celice (TIG na pokrovih, MIG na rebrih). Če en postopek uporablja obe, vedno ogrožamo eno stran.
Ujemanje koristnega tovora robota po procesu
Proces določa razred koristnega tovora. Razred koristnega tovora določa model robota. Določanje robota na prvem mestu in procesa na drugem je najpogostejši vzrok za nasedlo zmogljivost.
| Proces | Domet robotskega nosilnega tovora | Kaj nosi tovor |
|---|---|---|
| MIG lučka | 6 - 8 kg | Zračno hlajen gorilnik, preprosto podajanje žice, delo s tankimi žicami |
| MIG standard | 12 - 20 kg | Vodno hlajen gorilnik, podajalnik žice, opcijski senzor za sledenje šiva |
| MIG težki / ozkozračni | 25 - 50 kg | Večprocesna varilna glava, gorilnik z ozko režo, sistemi z dvema žicama |
| Standardni TIG | 6 - 12 kg | Gorilnik s podajalnikom hladne žice, senzorjem AVC, nadzorom varjenja |
| TIG z vročo žico / večpostopno varjenje | 12 - 20 kg | TIG glava z vročo žico, integrirana kamera, monitor varilne talilne |
| Reflektor (bela tehnika) | 50 - 165 kg | Pnevmatska točkovna pištola, krmilnik varjenja |
| Spot avtomobilski standard | 165 - 250 kg | Servo točkovna pištola, transformator, krmilnik varjenja z beleženjem |
| Težka točkovna obdelava / večnamensko orodje | 350 - 800 kg | Velika servo pištola, menjalnik orodij, večprocesne glave |
Posledice na ravni celic
Izbira procesa se prepleta z odločitvami vseh drugih celic.
Pozicionar: Obločni postopki (MIG, TIG) imajo veliko koristi od pozicionera, saj je varjenje v ravnem položaju hitrejše in ima manj napak. Točkovno varjenje redko potrebuje pozicioner, ker pištola seže v notranjost in vpne obdelovanec; namesto tega je obdelovanec pritrjen v vpenjalu v ohišje.
Odvajanje hlapov: MIG varjenje proizvaja največjo obremenitev s hlapi in zahteva najagresivnejše odsesavanje. TIG varjenje proizvaja manj hlapov, vendar še vedno zahteva odsesavanje. Točkovno varjenje skoraj ne proizvaja hlapov (ni obloka), vendar povzroča hrup in delce zaradi obrabe elektrod.
Varnostno ohišje: Pri obločnih postopkih so potrebne neprozorne varilne zavese za blokiranje obločnega bliska. Točkovne varilne celice lahko uporabljajo svetlobne zavese ali območja, zaščitena z blazinami, ker ni obloka, pred katerim bi morali delavce zaščititi.
Programski model: Programi za točkovno varjenje so v bistvu seznam koordinat varjenja s parametri za vsako točko. Programi za obločno varjenje so trajektorije z neprekinjenimi potmi z vzorci prepletanja, uvodnimi/izvodnimi premiki ter dogodki vklopa/izklopa obloka. Čas programiranja na del je običajno 2- do 5-krat daljši za obločno varjenje kot za točkovno varjenje.
Potrošni material: Potrošni materiali za točkovno varjenje so elektrodne kapice (zamenljive, od sto do tisoč zvarov na kapico). MIG porablja žico (kg na izmeno), kontaktne konice, difuzorje plina in zaščitni plin. TIG porablja volframove elektrode (nizka hitrost), polnilno žico in zaščitni plin.
Glede na opažanja v industriji je razlika v stroških potrošnega materiala med TIG in MIG približno 3- do 5-krat večja za primerljivo dolžino spoja, kar se sešteje z več kot enim letom delovanja v treh izmenah in je eden od razlogov, zakaj MIG prevladuje pri obsežnih konstrukcijskih delih, tudi če bi TIG lahko spoj izvedel metalurško.
Potek izbire v praksi
V praksi, ko aplikacijski inženirji EVST pomagajo kupcu pri izbiri varilne celice, pogovor poteka v tem vrstnem redu:
- Kaj je del? Material, debelina, vrsta spoja, pričakovano število zvarov na del.
- Kakšen je režim kakovosti? Samo vizualno, penetracija barvila, radiografija, ultrazvok, koda postopka varjenja.
- Kolikšna je količina? Število delov na izmeno, število izmen na dan, število dni na teden.
- Kakšen je ciljni čas cikla?
- Iz zgoraj navedenega se postopek zoži na enega ali včasih na hibrid dveh.
- Razred koristnega tovora nato sledi iz postopka in izbire gorilnika/pištole.
- Nato komponente celice (pozicioner, tirnica, sledenje šiva) sledijo iz koristne obremenitve in geometrije dela.
Preskakovanje korakov od 1 do 4 in začetek pri »kateri robot« je najpogostejši razlog za premajhno dostavo celic. Za podrobnosti o specifikacijah na ravni celic po zaklepanju procesa glejte priročnik za spletno mesto izdelka EVST na Izbira robotske celice za varjenje.
Pogosto zastavljena vprašanja
Ali lahko en robot izvaja MIG in TIG z menjalnikom orodij?
Da, vendar v proizvodnji neobičajno. Izguba časa cikla zaradi zamenjave gorilnikov in preusmeritve plina/žice običajno odtehta povečanje fleksibilnosti. Dva robota, eden na proces, sta pogostejša rešitev, kadar sta oba procesa potrebna v velikem obsegu.
Zakaj je točkovno varjenje na var hitrejše kot MIG?
Točkovno varjenje ustvari točkovni spoj v 0.5 do 2 sekundah, vključno s ciklom varjenja in sproščanja sponke. MIG mora prečkati šiv s hitrostjo, omejeno z nanosom, ter dodatno prižgati oblok in zapolniti krater. Na spoj je točkovno varjenje hitrejše; na linearno dolžino je MIG edina možnost.
Katerih materialov ni mogoče variti z nobenim od teh treh postopkov?
Visoko reaktivne kovine (magnezij z debelim prečnim prerezom, berilij), lito železo v številnih konfiguracijah in različne kombinacije kovin z zelo različnimi tališčami pogosto zahtevajo alternativne postopke (laser, trenje z mešanjem, elektronski žarek) ali specializirane postopke zunaj standardnega MIG/TIG/točkovnega varjenja.
Ali lasersko varjenje nadomešča MIG in TIG?
Lasersko varjenje se v avtomobilski industriji (zlasti za izdelavo po meri izdelanih izdelkov in ohišja za baterije) ter pri nekaterih tankocevnih obdelavah nerjavečega jekla vse bolj uveljavlja, vendar v težki industriji ni izpodrinilo MIG ali TIG varjenja. Stroški kapitala, tolerance priprave spojev in razpon materialov so še vedno omejitve, ki dajejo prednost obločnim postopkom za splošno izdelavo.
Koliko časa traja prehod procesa v večprocesni celici?
Pri robotu, ki preklaplja med MIG in točkovnim varjenjem, cikel menjave orodja in ponovna ničelna nastavitev običajno trajata od 30 do 90 sekund. Za preklapljanje med MIG in TIG na isti obločni celici nalaganje programa parametrov in menjava plina traja od 1 do 3 minute. To so stroški obratovalnega časa, ki jih je treba upoštevati v modelih cikla in časa.
O avtorju: Uredniška ekipa EVST piše o industrijski robotiki in inteligentni proizvodnji za inženirje in vodje operacij, ki ocenjujejo projekte avtomatizacije. EVST (EVS TECH CO., LTD), ustanovljeno leta 2018 v Chengduju, je izvedlo več kot 600 projektov avtomatizacije in dobavlja v več kot 100 držav, s certifikatom avtomobilske kakovosti IATF 16949 in certifikati tretjih oseb CE / SGS / TUV za družine izdelkov QJAR, XR, EVS in EVSD.