Zalety i wady drutów z rdzeniem metalicznym

Zalety i wady drutów z rdzeniem metalicznym

Dowiedz się więcej o drutach z rdzeniem metalicznym, w tym o ich zaletach i wadach

Druty z rdzeniem metalicznym zyskują obecnie na popularności. Producenci mają do wyboru szeroką gamę procesów spawalniczych i materiałów eksploatacyjnych, które charakteryzują się różnymi zaletami i wadami. Zanim jednak podejmiesz decyzję, weź pod uwagę umiejętności spawacza, sprzęt, dostępność materiałów eksploatacyjnych, kwestie środowiskowe i ekonomię.

Drut z rdzeniem metalicznym to drut rurkowy wypełniony proszkami metali, stopami i stabilizatorami łuku. Korzystanie z niego zapewnia dłuższe cykle pracy, większą prędkość spawania, niski poziom oparów i lepszą efektywność kosztową. Poniżej omówimy zalety i wady drutów z rdzeniem metalicznym, aby pomóc Ci określić, czy odpowiadają one Twoim potrzebom w zakresie produktywności i rentowności.

Zalety drutów z rdzeniem metalicznym

Jak sprawdzić, czy druty z rdzeniem metalicznym będą korzystne dla Twojego procesu? Weź pod uwagę następujące czynniki:

Wysoka wydajność stapiania

Deposition Efficiency diagram

Wydajność stapiania to stosunek masy osadzonego metalu spoiny do masy elektrody (lub drutu) zużytej do wykonania spoiny. Im wyższa wydajność stapiania materiału spawalniczego, tym mniej się go marnuje, ponieważ jego większa ilość staje częścią uzyskanego stopiwa.

Dzięki swojej charakterystyce łuku, bardzo niskiemu poziomowi odprysków i małej objętości żużla, druty z rdzeniem metalicznym zapewniają wydajność osadzania w zakresie 92–98%. Wynika to z trybu przenoszenia natryskowego i mieszanin gazów osłonowych o wysokiej zawartości argonu. Zmiana trybu przenoszenia lub gazów osłonowych wpływa jednak na wydajność stapiania.

Wyższe współczynniki stapiania

Deposition rate for metal cored wires

Współczynnik stapiania jest miarą ilości metalu spoiny w danym czasie. Współczynniki stapiania i wydajność stapiania są głównymi wyznacznikami opłacalności materiałów eksploatacyjnych.

Zazwyczaj w oparciu o ilość kilogramów na godzinę (kg/h), druty z rdzeniem metalicznym mają jeden z najwyższych współczynników stapiania spośród wszystkich materiałów spawalniczych. Druty z rdzeniem metalicznym mogą osiągać szybkość osadzania nawet 5,4–6,4 kg/h (12–14 funtów na godzinę) dla drutu o średnicy 1,2 mm (0,045 cala). Można to porównać z litym drutem spawalniczym MIG o tej samej średnicy, który oferuje wydajność na poziomie 3,6–4,5 kg/h (8–10 funtów na godzinę).

Wysokie współczynniki stapiania, wydajność stapiania i mała objętość żużla umożliwiają stosowanie drutu z rdzeniem metalicznym przy wyższej prędkości spawania. W rezultacie przyczynia się to do wzrostu wydajności pracy. Zasadniczo współczynnik stapiania 4,08 kg/h (9 funtów na godzinę) lub wyższa przy użyciu drutu z rdzeniem metalicznym zamiast drutu litego MIG, prowadzi do oszczędności kosztów.

Długie cykle pracy, duże prędkości spawania

Duty cycle travel speed

W procesie ciągłym, takim jak praca z drutem z rdzeniem metalicznym, cykl pracy wzrasta do 50% czasu lub 30 minut na godzinę w przypadku tworzenia łuku. Z kolei cykl pracy dla elektrod SMAW mieści się w zakresie 20%. Przekłada się to na zaledwie 12 minut spawania na godzinę generowania łuku. To jeden z czynników, które sprawiają, że korzystanie ze spawania zautomatyzowanego lub zrobotyzowanego jest tak korzystne.

Wraz ze wzrostem cyklu pracy pojawia się kolejna korzyść, czyli szybkość spawania. Zautomatyzowane spawanie ogranicza się tylko do dostarczania części do stanowiska spawalniczego i zapewniania szybkości spawania w całym procesu. Tylko druty z rdzeniem metalicznym mogą łączyć wysokie cykle pracy z dużą szybkością spawania bez uszczerbku dla wyglądu ściegu spoiny, przetopu lub integralności spoiny. Może to znacznie obniżyć koszty spawania.

Niska objętość żużla, niski poziom odprysków

Druty z rdzeniem metalicznym mają bardzo małą objętość żużla. Oznacza to zmniejszenie poziomu odprysków, które należy usunąć z materiału macierzystego przed wykończeniem. Jest to szczególnie ważne w przypadku operacji ciągłych, w których obrabiana część przechodzi z operacji montażu/spawania bezpośrednio do operacji czyszczenia i malowania. Czyszczenie odprysków spawalniczych z wytworzonego elementu może wiązać się ze znaczącymi kosztami czyszczenia po spawaniu.

Potencjalnie niższy koszt

W przypadku materiału spawalniczego nie liczy się koszt jednego kilograma materiału, ale koszt wykorzystania jednego kilograma materiału. Rozważ rzeczywisty sposób zastosowania spawalniczego z użyciem drutu 1,4 mm (0,052 cala) E70S-6 MIG spawanego w warunkach impulsowych przy prędkości podawania drutu 1,08 m (425 cali) na minutę, napięciu 24,5 V i szybkości spawania 178 cm (70 cali) na minutę.

Został on przekształcony w drut z rdzeniem metalicznym i zespawany przy tej samej prędkości podawania drutu, napięciu i prędkości przesuwu. W rezultacie prędkość spawania można zwiększyć do 215 cm (85 cali) na minutę, czyli o 20%. Nie tylko zwiększono prędkość spawania poprzez zwiększenie przerobu, ale także zmniejszono liczbę niezbędnych napraw, a także czas potrzebny na naprawę o 10%.

W innym przypadku zastosowania lity drut MIG ER409Cb o średnicy 0,040 cala (1,0 mm) był spawany w warunkach impulsowych przy natężeniu 180 amperów, napięciu 20 V i prędkości spawania 49,8 cm (19,6 cala) na minutę dla cienkościennej rury. Został on przekształcony w drut z rdzeniem metalicznym EC409Cb o średnicy 0,045 cala (1,2 mm), zespawany w warunkach impulsowych przy natężeniu 190 amperów, napięciu 21 woltach i prędkości spawania 70 cm (27,5 cala) na minutę.

Wzrosła prędkość spawania, a drut z rdzeniem metalicznym lepiej wypełniał luki wynikające ze złego dopasowania. Przyczyniło się to do niższego wskaźnika defektów i mniejszej konieczności przerabiania części w trybie poza linią. Wynikiem tego był wzrost produkcji o 40%, niższy koszt materiałów eksploatacyjnych na kilogram metalu spoiny i niższe koszty konserwacji.

Wady drutów z rdzeniem metalicznym

Zalety drutów z rdzeniem metalicznym nie zawsze przewyższają wady, które mogą być kosztowne dla procesu i oraz bardziej czasochłonne.

Inwestycja w zautomatyzowany system

Aby jak najlepiej wykorzystać drut z rdzeniem metalicznym, wymagana jest zautomatyzowana lub zrobotyzowana konfiguracja. Dodatkowo niezbędne jest doświadczenie w programowaniu robota ze względu na wzrost płynności jeziorka spawalniczego. Na przykład dotyczy to spawania rur o małej średnicy, gdzie położenie palnika względem części jest bardziej czułe w przypadku drutu z rdzeniem metalicznym. Ponadto, z uwagi na fakt, że proces ten generuje więcej ciepła i większe ilości promieniowania, zautomatyzowany system zapewnia pracownikom większe bezpieczeństwo.

Dostosowanie wyposażenia

Aby uzyskać wszystkie możliwości pozycjonowania drutów z rdzeniem metalicznym, takich jak druty lite MIG, wymagany jest tryb krótkiego zwarciowego lub tryb impulsowy. Jednak większość maszyn impulsowych nie stosuje programu przeznaczonego specjalnie dla drutów z rdzeniem metalicznym. Chociaż nie jest to konieczne, zapewnia poprawę wydajności. Oznacza to, że producent sprzętu będzie musiał wprowadzić poprawki i modyfikacje programu w źródle zasilania.

Brak zdolności spawalniczych na stanowiskach w dalszej części linii

Znaczny wzrost produktywności i przepustowości na jednym stanowisku zostaną zanegowane, jeśli kolejne stacje na linii nie będą w stanie obsłużyć dodatkowych części. Biorąc pod uwagę wzrost liczby części na godzinę, który można osiągnąć w procesie z wykorzystaniem drutu rdzeniem metalicznym, należy uwzględnić stanowiska w dalszej części linii pod względem ich zdolności do radzenia sobie z tym wzrostem.

Wybór odpowiedniego materiału spawalniczego do pracy to kluczowa decyzja, którą należy starannie rozważyć. Wiedza o tym, kiedy użycie drutu z rdzeniem metalicznym jest uzasadnione, może pomóc zwiększyć produktywność i zaoszczędzić pieniądze, umożliwiając bardziej wydajne spawanie, osadzanie większej ilości metalu spoiny, zmniejszenie problemów z jakością i redukcję czasu potrzebnego na czyszczenie.