Analisis Penuh Bahan Yang Sesuai Untuk Robot Kimpalan Industri

Sebagai peralatan teras dalam pembuatan pintar, robot kimpalan industri telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti kereta, jentera kejuruteraan, aeroangkasa, dan lain-lain kerana kelebihannya iaitu ketepatan tinggi, kestabilan tinggi dan kecekapan tinggi. Bahan kimpalan yang berkenaan meliputi kategori arus perdana bahan logam, dan kebolehsuaian khusus perlu dinilai secara menyeluruh berdasarkan ciri bahan, proses kimpalan dan konfigurasi robot.
1, Bahan logam hitam (kawasan aplikasi arus perdana)
Logam hitam berasaskan besi, dan ciri kimpalannya ditentukan oleh perbezaan kandungan karbon dan unsur aloi. Ia adalah sasaran utama robot kimpalan industri.
1. Keluli karbon rendah (termasuk Q235, SPHC, dll.)
Ciri-ciri bahan: kandungan karbon Kurang daripada atau sama dengan 0.25%, kebolehkimpalan yang sangat baik, kekonduksian haba sederhana, takat lebur kira-kira 1450-1550 darjah, kos rendah, kekuatan memenuhi keperluan struktur umum.
Proses kimpalan yang sesuai:
Kimpalan terlindung gas elektrod lebur (MIG/MAG): Proses yang paling biasa digunakan, di mana robot mencapai kimpalan yang cekap melalui suapan wayar berterusan, sesuai untuk penyambungan plat tebal dan pemasangan komponen (seperti bingkai jentera pembinaan dan casis automotif).
Kimpalan Titik: Untuk sambungan plat nipis (seperti penutup badan kereta), robot mencapai kimpalan titik pantas melalui kawalan titik-kekerapan tinggi dan-tinggi, dengan kecekapan kimpalan 3-5 kali lebih tinggi daripada kerja manual.
Kimpalan TIG: Sesuai untuk -kimpalan punggung berketepatan tinggi (seperti saluran paip dan bahagian mekanikal ketepatan), robot boleh mengawal panjang arka dan kelajuan kimpalan dengan tepat untuk memastikan pembentukan kimpalan seragam.
Aplikasi biasa: badan kereta, bekas, kilang struktur keluli, katil alat mesin, dsb.
2. Keluli aloi rendah (termasuk Q355, 40Cr, 16Mn, dsb.)
Ciri-ciri bahan: Kandungan karbon Kurang daripada atau sama dengan 0.2%, menambah unsur aloi seperti Mn, Si, Cr, dsb., dengan kekuatan yang lebih tinggi daripada keluli karbon rendah, kebolehkimpalan yang baik, tetapi input haba perlu dikawal semasa mengimpal untuk mengelakkan keretakan sejuk.
Proses kimpalan yang sesuai:
Kimpalan MAG (perlindungan argon kaya): Dengan menggunakan campuran perlindungan gas argon dan karbon dioksida, pengoksidaan jahitan kimpalan dikurangkan dan rintangan retak dipertingkatkan. Ia sesuai untuk kimpalan plat tebal (seperti lengan robot kejuruteraan dan kapal tekanan).
Aplikasi biasa: jentera pembinaan, kapal tekanan, pembinaan kapal, menara turbin angin, dsb.
3. Keluli tahan karat (termasuk siri 304, 316, 321, dsb.)
Ciri-ciri bahan: Mengandungi Cr Lebih besar daripada atau sama dengan 10.5%, Ni dan unsur lain, tahan kakisan-tahan suhu-tinggi, kekonduksian haba yang lemah (kira-kira 1/3 keluli karbon rendah), terdedah kepada kakisan antara butiran dan retak panas semasa mengimpal.
Proses kimpalan yang sesuai:
Kimpalan TIG (kimpalan argon argon): Proses yang paling biasa digunakan, di mana robot mengawal input haba dengan tepat (arus kecil, kimpalan cepat) untuk mengurangkan terlalu panas logam kimpalan dan mengelakkan kakisan antara butiran. Ia sesuai untuk plat nipis dan komponen ketepatan (seperti paip keluli tahan karat dan peralatan perubatan).
Kimpalan MIG (mod nadi): menggunakan arus denyut dan bukannya arus terus untuk mengurangkan haba kimpalan dan percikan, sesuai untuk kimpalan plat sederhana tebal (seperti tangki simpanan keluli tahan karat dan peralatan kimia), robot boleh mengimbangi ubah bentuk kimpalan melalui sistem pengesanan jahitan kimpalan.
-* * Aplikasi biasa * *: peralatan kimia, jentera makanan, peranti perubatan, komponen aeroangkasa, dsb.
2, Bahan logam bukan ferus (medan aplikasi berketepatan tinggi-)
Logam bukan ferus mempunyai ketumpatan rendah, kekonduksian kuat/konduksi terma, dan lebih sukar untuk dikimpal daripada logam hitam, memerlukan konfigurasi robot khusus dan pengoptimuman proses.
1. Aloi aluminium (termasuk siri 6061, 5052, 7075, dsb.)
Ciri-ciri bahan: Ketumpatan hanya satu-pertiga daripada keluli, nisbah kekuatan kepada berat adalah tinggi, kekonduksian terma sangat kuat (kira-kira tiga kali ganda daripada keluli karbon rendah), takat lebur rendah (sekitar 660 darjah ), dan ia terdedah kepada pengoksidaan semasa mengimpal (menjana filem Al ₂ O ∝ oksida), keliangan dan retakan panas.
Proses kimpalan yang sesuai:
Kimpalan MIG (perlindungan gas argon+dawai kimpalan aluminium khusus): Robot perlu dilengkapi dengan mesin suap dawai kimpalan aluminium dengan kestabilan suapan wayar yang tinggi (untuk mengelakkan lekatan wayar), menggunakan kimpalan arka arus tinggi dan pendek untuk menembusi filem oksida dengan cepat, sesuai untuk mengimpal plat sederhana dan tebal (seperti hab roda automotif dan komponen struktur aeroangkasa).
Kimpalan TIG (mod AC): Arus AC boleh merosakkan filem oksida melalui kesan "pembersihan katodik", sesuai untuk plat nipis dan komponen ketepatan (seperti pintu dan tingkap aloi aluminium, selongsong peralatan elektronik). Robot perlu mengawal kestabilan arka untuk mengelak daripada terbakar.
Aplikasi biasa: pembuatan automotif (badan ringan, hab roda), aeroangkasa (sayap pesawat, rangka fiuslaj),-badan kereta api berkelajuan tinggi, peralatan elektronik, dsb.
2. Aloi kuprum dan kuprum (termasuk tembaga ungu, loyang, gangsa)
Ciri-ciri bahan: Kekonduksian elektrik dan haba yang kuat (kuprum mempunyai kekonduksian terma 5 kali ganda daripada keluli karbon rendah), takat lebur tinggi (kuprum 1083 darjah ), kehilangan haba yang mudah semasa mengimpal, dan terdedah kepada pelakuran dan keliangan yang tidak lengkap. Kimpalan tembaga juga membebaskan wap zink (toksik).
Proses kimpalan yang sesuai:
Kimpalan TIG (perlindungan campuran argon+helium): Helium boleh meningkatkan suhu arka, mengimbangi kekonduksian haba yang tinggi bagi tembaga, dan sesuai untuk mengimpal plat nipis tembaga (seperti komponen elektrik dan saluran paip). Robot perlu menggunakan arus tinggi dan kelajuan kimpalan perlahan untuk memastikan input haba.
Kimpalan MIG (mod nadi + dawai kimpalan tembaga khusus): sesuai untuk mengimpal plat tembaga dan gangsa sederhana tebal (seperti injap dan penukar haba), robot bekerjasama dengan sistem penulenan asap untuk memproses wap zink dan mengelakkan pencemaran alam sekitar.
Dengan kemajuan berterusan teknologi robot, proses kimpalan dan sains bahan, rangkaian bahan yang boleh digunakan bagi robot kimpalan industri akan terus berkembang. Pada masa hadapan, aplikasi mereka dalam kimpalan bahan khas, sambungan bahan komposit, dan bidang lain akan menjadi lebih meluas, memberikan sokongan teknikal yang lebih kukuh untuk pembuatan pintar.