Guia Abrangente para a Operação de Robôs de Soldagem
Um robô de soldagem é composto por duas partes: o próprio robô e os equipamentos de soldagem. O uso de robôs de soldagem não só estabiliza e melhora a qualidade da soldagem e aumenta a eficiência produtiva, mas também reduz os requisitos de habilidade dos soldadores, encurtando assim o ciclo de preparação para atualizações de produtos e reduzindo o investimento correspondente em equipamentos.
Requisitos do Robô de Soldagem para Arame de Soldagem
Os robôs podem utilizar fio de soldagem do tipo tambor ou do tipo carretel, conforme necessário. Para reduzir a frequência de trocas de fio, deve-se utilizar o fio de soldagem do tipo tambor. No entanto, devido ao comprimento elevado da mangueira de alimentação de fio, a resistência é maior, exigindo uma rigidez superior do fio e outras propriedades de alta qualidade. Ao utilizar fio de soldagem com qualidade ligeiramente inferior do revestimento de cobre, este pode se desgastar na superfície do fio devido à fricção, reduzindo o volume interno do tubo-guia. Isso aumenta a resistência durante a alimentação de fio em alta velocidade, impedindo uma alimentação suave do fio, o que resulta em vibrações, arco instável e compromete a qualidade da solda. Em casos graves, pode ocorrer obstrução, levando à parada do robô. Portanto, o tubo-guia do fio de soldagem deve ser limpo regularmente.
Análise e Métodos de Tratamento de Defeitos de Soldagem em Robôs de Soldagem
A soldagem por robô utiliza soldagem com proteção de gás misto rico em argônio. Os defeitos de soldagem mais comuns incluem desalinhamento da solda, rebarba e porosidade. As análises específicas são as seguintes:
(1) O desalinhamento da solda pode ser causado por uma posição incorreta de soldagem ou por problemas no posicionamento da pistola de soldagem. Neste caso, verifique a precisão do TCP (ponto central da pistola de soldagem) e ajuste-o conforme necessário. Se isso ocorrer com frequência, verifique a posição zero de cada eixo do robô e realize uma nova calibração.
(2) A rebarbação é caracterizada por depressões semelhantes a sulcos na borda da solda do material de base, aparecendo frequentemente em ambos os lados da solda de revestimento. As principais causas incluem velocidade de soldagem excessiva, amplitude de oscilação excessiva, tempo de permanência insuficiente em ambos os lados ou corrente de soldagem excessiva. Os métodos de correção incluem reduzir adequadamente a velocidade de soldagem, diminuir a amplitude de oscilação, aumentar o tempo de permanência em ambos os lados e utilizar um método de soldagem por empurrão com um ângulo de inclinação para frente de 5–10°. A falta de fusão e a penetração incompleta são defeitos internos graves, geralmente causados por corrente de soldagem insuficiente, velocidade de soldagem excessiva, ângulo de bisel excessivo, desvio de centralização da tocha de soldagem ou limpeza incompleta entre camadas. Para corrigir esses defeitos, deve-se aumentar a corrente de soldagem, reduzir a velocidade de soldagem e aumentar a amplitude de oscilação, garantindo assim a cobertura de ambos os lados do bisel. Além disso, deve-se intensificar a limpeza entre camadas. Em soldagens multicamada e multipasse de chapas espessas, deve-se prestar atenção especial à fusão em ambos os lados do bisel e nas junções entre camadas.
(3) Ocorre porosidade. A porosidade está principalmente relacionada ao gás de proteção, incluindo vazão inadequada do gás, pureza insuficiente do gás, obstrução do bico, vazamento na tubulação de gás e presença de óleo ou ferrugem na superfície da peça ou umidade no arame de soldagem. Para resolver esse problema, os parâmetros do gás devem ser otimizados para 15–25 L/min, o sistema de gás deve ser verificado, os bicos devem ser limpos e o ambiente de trabalho deve ser melhorado para controlar a velocidade do vento abaixo de 2 m/s. A superfície da peça deve ser limpa cuidadosamente antes da soldagem. A projeção excessiva de respingos geralmente resulta de parâmetros de soldagem inadequados, comprimento de saliência excessivamente longo ou qualidade insuficiente do arame de soldagem. Isso pode ser corrigido ajustando-se a correspondência entre tensão e corrente, controlando o comprimento de saliência em 10–15 mm, utilizando arame de soldagem sem cobre ou com revestimento de cobre de alta qualidade e empregando uma mistura de Ar + CO₂.
(4) A projeção excessiva de respingos pode ser causada pela seleção inadequada dos parâmetros de soldagem, por problemas na composição do gás ou por uma extensão excessivamente longa do arame de soldagem. O ajuste da potência de saída pode alterar os parâmetros de soldagem, o ajuste da proporção da mistura gasosa pode corrigir as proporções dos gases misturados, e o ajuste da posição relativa da pistola de soldagem em relação à peça também pode ajudar.
(5) Uma cratera de arco forma-se no final da solda após o resfriamento. A adição de uma função de preenchimento de cratera durante a programação pode preencher essa cratera.
Falhas Comuns em Robôs de Soldagem e suas Soluções
(1) Colisão da pistola. Isso pode ocorrer devido a desvios na montagem da peça ou à TCP (Ponto Central da Ferramenta) incorreta da pistola de soldagem. Verifique a montagem ou corrija a TCP da pistola de soldagem.
(2) Falha do arco, incapaz de iniciar o arco. Isso pode ser causado pelo arame de soldagem não entrar em contato com a peça ou pelos parâmetros do processo estarem muito baixos. Alimente manualmente o arame, ajuste a distância entre a pistola de soldagem e a junta de soldagem ou ajuste adequadamente os parâmetros do processo.
(3) Alarme de monitoramento do gás de proteção. Isso indica uma falha no suprimento de água de refrigeração ou de gás de proteção. Verifique as tubulações de água de refrigeração ou de gás de proteção.
Como Garantir a Qualidade da Peça Trabalhada
Como um robô de ensino e reprodução, a qualidade e a precisão da montagem da peça trabalhada devem ser consistentes.
A aplicação de robôs de soldagem exige um controle rigoroso sobre a qualidade do preparo das peças e a melhoria da precisão de montagem. A qualidade superficial das peças, as dimensões do bisel e a precisão de montagem afetarão o desempenho do rastreamento da solda. Os seguintes aspectos podem ser utilizados para melhorar a qualidade do preparo das peças e a precisão da montagem da solda:
(1) Desenvolver processos de soldagem especificamente para robôs de soldagem, com especificações rigorosas de processo para dimensões das peças, biselamento das juntas e dimensões de montagem. Em geral, as tolerâncias de dimensões das peças e do biselamento devem ser controladas dentro de ±0,8 mm, e os erros de dimensão de montagem, dentro de ±1,5 mm. Isso pode reduzir significativamente a probabilidade de defeitos de soldagem, como porosidade e rebaixamento.
(2) Utilizar dispositivos de montagem de alta precisão para melhorar a exatidão da montagem das peças soldadas.
(3) As juntas soldadas devem ser completamente limpas, livres de óleo, ferrugem, escória de soldagem, escória de corte e outros resíduos. É permitido o uso de um primer soldável. Caso contrário, a taxa de sucesso na ignição do arco será afetada. A soldagem de fixação deve ser alterada da soldagem com eletrodo para a soldagem com proteção gasosa. Simultaneamente, a área de soldagem de fixação deve ser lixada para evitar a presença de escória residual ou porosidade decorrentes dessa soldagem, prevenindo assim a instabilidade do arco e até mesmo a projeção de respingos.
Resumo das Técnicas de Programação
(1) Escolha uma sequência de soldagem razoável. A sequência de soldagem deve ser definida para minimizar a deformação causada pela soldagem e o comprimento do percurso da tocha de soldagem.
(2) A transição espacial da tocha de soldagem exige uma trajetória de movimento curta, suave e segura.
(3) Otimize os parâmetros de soldagem. Para obter os melhores parâmetros de soldagem, prepare peças para testes de soldagem e avaliação do processo.
(4) Posição razoável do posicionador, postura da tocha de soldagem e posição da tocha de soldagem em relação à junta. Após a peça ser fixada no posicionador, se a cordão de solda não estiver na posição e ângulo ideais, o posicionador precisa ser ajustado continuamente durante a programação para garantir que o cordão de solda atinja sequencialmente uma posição horizontal. Simultaneamente, as posições de cada eixo do robô devem ser ajustadas continuamente para determinar de forma adequada a posição, o ângulo e o comprimento de extensão do arame da tocha de soldagem em relação à junta. Após a posição da peça ser definida, a posição da tocha de soldagem em relação à junta é difícil de determinar visualmente pelo programador. Isso exige que os programadores sejam hábeis em sintetizar e acumular experiência.
(5) Insira o programa de limpeza da tocha de forma oportuna. Após elaborar um programa de soldagem com determinado comprimento, deve-se inserir prontamente um programa de limpeza da tocha. Isso evita que salpicos de soldagem obstruam o bico de soldagem e a ponta de contato, garantindo a limpeza da tocha, prolongando a vida útil do bico, assegurando uma ignição confiável do arco e reduzindo os salpicos de soldagem.
(6) A programação geralmente não deve ser feita em uma única etapa. Ela exige testes contínuos e modificações durante a soldagem robótica, ajustando parâmetros de soldagem, postura da tocha, entre outros fatores, para criar um bom programa.
Custos Operacionais e Análise de Gestão
Óleos de aprendizagem com desempenho e eficácia semelhantes podem ser substituídos por opções de menor custo. O reforço da manutenção durante o processo de soldagem prolonga a vida útil de peças consumíveis, como bicos e pontas de contato. Além disso, a manutenção preventiva do sistema robótico pode melhorar efetivamente a vida útil dos componentes.
Gestores, técnicos e operadores altamente qualificados são essenciais para que os robôs atinjam a máxima eficiência. O sucesso da operação de robôs de soldagem de uma empresa depende, em grande parte, de sua força de trabalho; portanto, uma força de trabalho estável é fundamental.
