Robotové sváření teplovzdorné oceli k výrobě ventilů Vytisknout stranu
Valk Welding dodává dvě robotové instalace do firmy Caltax Marine Diesel B.V. ve městě Kruiningen, která se specializuje na seřizování částí lodních dieselových motorů. Při instalaci dochází k zajištění nové nosné vrstvy pro opotřebované části ventilů, ventilových částí a pístových hlavic. Doba nastavení může být snížena nahrazením poloautomatického svařovacího procesu úplně automatizovanou jednotkou svařovacího robota za použití programového systému DTPS mimo síť, který je také dodáván firmou Valk Welding. V tomto procesu byla firma Caltax Marine Diesel B.V. schopná dalšího vylepšení své pozice na tvrdém konkurenčním trhu.
Caltax Marine Diesel B.V., součást holdingu Traas van Houte, vyvíjí činnost v oblasti lodních dieselových motorů pro lodní společnosti. K tomu Caltax disponuje množstvím zástupců v Evropě, Asii a Spojených státech. Častokrát velmi objemné motory (od deseti do dvanácti válců a výkon motoru až do 100 000 pk) jsou demontovány na plochách. Částečně opotřebované ventily, jejich části, písty atd. jsou pak přepravovány do Kruiningenu, kde projdou intenzivním procesem oprav. Celkově je to o dost levnější než nahrazování je novými částmi a zajišťování seřizování experty.
Caltax Marine Diesel B.V. má výbornou mezinárodní reputaci odvíjející se od dvacetileté zkušenosti, kvalifikovaných pracovníků a v neposlední řadě od vysoké kvality strojního zařízení. Společnost vlastní mimo jiné deset instalací práškového pokovování a čtyři navařovací jednotky, díky které opotřebované části ventilů mají nové pokrytí teplovzdornou ocelí. Rozsáhlé obráběcí jednotky, soustružnické a vrtné stroje jsou využívány k přesnému obrábění ventilů, jejich částí a pístů.
Nepostradatelný tepelný přívod
Seřizovací proces začíná hubic demontovaných částí. Poté jsou části přezkoumány a probíhá přesné měření k určení rozsahu opotřebení a k získání přehledu o nutných opravách, které musí být provedeny. Je to považováno za základ pro vytvoření nabídky zákazníkům. Opravy pak začínají odstraněním zrezivělých částí. Pomocí sváření pod práškovým krytem a pomoc svařování metodou MIG, tedy pevným drátem, jsou aplikovány nové vrstvy teplovzdorné oceli na ventily a jejich části a na horní část pístů (pístové hlavice).
Ventily jsou vyráběny z RVS 307. Navařovaná vrstva se skládá s nerezové oceli typu AISI 307 nebo Inconel 625. Ten druhý typ je vysoce teplovzdorný. Proto se tento materiál na přání používá k navařování pístových hlavic. V takovém případě je nejdříve nanesena vrstva oceli a pak následuje hrubé soustružení a vrstva Inconel 625 asi tak o 5 mm tloušťce. Při sváření pod práškovým krytem je důležité, aby tepelný přívod nepřesáhl určitý limit. Nadbytek tepelného přísunu povede k nadměrnému tlaku při vestavení a když se tato část znovu namontuje do motoru, šok ze zatížení by mohl způsobit praskliny s dalšími důsledky.
Když přijde na know-how a zkušenost, je kontrola tepelného přívodu jedním ze základních bodů, které vytvoří fundamentální rozdíly mezi jednotlivými seřizovacími firmami. U pístových a válcových krytů je beztlakové žíhání dalším nezbytným krokem. Poté jsou díly správně velikostně uspořádány soustružením, vrtáním, drilováním chladících kanálků atd., po čemž přicházejí na řadu poslední kontroly. Závěrečným krokem je nová montáž (která se provádí pomocí závrtných šroubů atd.), po níž jsou díly připraveny na přepravu.
Obrovská úspora času
Před nedávnem firma Caltax Marine Diesel B.V. investovala do dvou robotových instalací pro navařování nových vrstev, aby mohly jednotlivé díly lodního dieselového motoru začít svoji druhou životnost. Instalace jsou totožné a skládají se z robota Panasonic VR-006L a manipulátoru pro obrobky do 2500 kg. Během této instalace může být ventilům a ventilovým sedlům aplikována nová vrstva nerezové oceli, říká manager Jaap Weber; u pístů se navařuje nová vrstva oceli na jejich vrchní část.
Aplikace vrstvy Inconel 625 pístovým hlavicím je také prováděna roboty. Dříve to bylo realizováno poloautomaticky mimo jiné za použití svařovacího traktoru Bug-0 a otáčivé tabule. Ačkoli byly výsledky tohoto procesu uspokojivé, proces sám byl velice náročný na práci. Nasazování každého nového dílu bylo velice zdlouhavé. Jednotlivé díly musely být sevřeny svíracích čelistech a to několikrát během každého zpracování.
Weber: "Ventil je teď například pozorován pomocí měřícího ramene, které mapuje jeho obrys. Konkrétní obrys může být okamžitě zobrazen na displeji. Pomocí programovacího a simulačního systému DTPS můžeme určit obrys nový. Pak se vytvoří svářecí program a spustí se robot. To je vše: ventil bude kompletně svařen během jednoho jediného kroku.“
Krátká doba nastavení, jedno sevření a vysoký svařovací výkon (kolem 98 % - u poloautomatického svařování to bylo jen kolem 60 %) znamenají obrovskou úsporu času a čili také zvýšení hranice konkurenceschopnosti. Navíc se tento způsob práce, zahrnující programování mimo síť, projevil jako typický pro zlepšení pracovních podmínek. Proto budeme nadále pokračovat s automatizací robotů i v budoucnu.
Weber: "Podpora firmy Valk Welding, obzvláště pak její praktická aplikace DTPS softwaru, je velice důležitá a vysoce ceněná. Dostupnost této podpory hraje důležitou roli ve výběru firmy Valk Welding, ačkoli existovali ještě další dvě společnosti v soutěži o tuto zakázku. Kdyby nám tak prodaly jeden nebo dva roboty a řekly: teď už se s tím vypořádejte sami, nikdy by nedošlo k uzavření obchodu. Nyní cítíme, že spolupracujeme na jednom projektu – společně s dodavateli drátů a plynu.“
(Zdroj: Roestvaststaal, číslo 2 / březen 2003)