Výhody a nevýhody elektrod plněných kovovým práškem

Výhody a nevýhody elektrod plněných kovovým práškem

Zjistěte více o elektrodách plněných kovovým práškem včetně jejich výhod a nevýhod

V současné době jsou elektrody plněné kovovým práškem stále oblíbenější. Výrobci mají na výběr širokou škálu procesů svařování a svařovacího materiálu a každý z nich má mnoho výhod i nevýhod. Než se však pustíte do práce, je třeba vzít v úvahu svářečské dovednosti, vybavení, dostupnost svařovacího materiálu, ekologické problémy a ekonomiku.

Elektroda plněná kovovým práškem je trubičkový drát plněný kovovými prášky, slitinami a stabilizátory oblouku. Její použití nabízí vyšší dovolená zatížení, vyšší rychlosti posuvu, malé množství zplodin a lepší nákladovou efektivnost. Níže probereme výhody a nevýhody elektrod plněných kovovým práškem, abychom vám pomohli určit, zda jsou vhodné pro vaše požadavky na produktivitu a ziskovost.

Výhody elektrod plněných kovovým práškem

Jak poznáte, zda by elektrody plněné kovovým práškem byly pro váš proces výhodou? Zvažte následující faktory:

Vysoká účinnost odtavení

Deposition Efficiency diagram

Účinnost odtavení je poměr hmotnosti naneseného svarového kovu k hmotnosti elektrody (nebo drátu) spotřebované při vytváření svaru. Čím je účinnost odtavení spotřebního materiálu vyšší, tím nižší je množství vyplýtvaného svařovacího materiálu, který se nestal součástí naneseného svarového kovu.

Díky svým vlastnostem oblouku, velmi nízké úrovni rozstřiku a nízkému objemu strusky nabízejí elektrody plněné kovovým práškem účinnost odtavení v rozmezí 92–98 %. To je v případě výběru režimu sprchového přenosu a směsí ochranného plynu s vysokým obsahem argonu. Na účinnost odtavení má však vliv i změna režimu přenosu nebo ochranných plynů.

Vysoká produktivita

Deposition rate for metal cored wires

Produktivitu můžeme vyjádřit jako míru naneseného svarového kovu za dané časové období. Produktivita spolu s účinností odtavení jsou hlavními klíčovými faktory nákladové efektivnosti svařovacího materiálu.

Elektrody plněné kovovým práškem, obvykle vyjádřené v librách za hodinu (kg/h), mají jednu z nejvyšších produktivit ze všech svařovacích materiálů. Elektrody plněné kovovým práškem jsou schopné u drátové elektrody o průměru 1,2 mm dosahovat produktivity až 5,4–6,4 kg/h. To je srovnatelné s pevným svařovacím drátem MIG o stejném průměru s hodnotou 3,6–4,5 kg/h.

Vysoká produktivita spojená s vysokou účinností odtavení a nízkým objemem strusky vám umožní použití elektrody plněné kovovým práškem i při vyšších rychlostech posuvu. To vede ke zvýšení produktivity. Obecně platí, že když je u elektrody plněné kovovým práškem oproti plnému drátu MIG dosaženo produktivity o velikosti 4 kg/h nebo vyšší, dochází k úsporám nákladů.

Vysoká dovolená zatížení, vysoké rychlosti posuvu

Duty cycle travel speed

Při nepřetržitém procesu, jako v případě elektrody plněné kovovým práškem, se u vytváření oblouku zvyšuje dovolené zatížení až na 50 % času neboli 30 minut za hodinu. Dovolené zatížení elektrod SMAW se naproti tomu pohybuje v rozmezí 20 %. To znamená pouze 12 minut svařování každou hodinu, kdy je vytvořen oblouk. To je jeden z faktorů, díky kterému je tak atraktivní použití automatizovaného nebo robotického svařování.

Spolu se zvýšením dovoleného zatížení jde i výhoda vyšší rychlosti posuvu. Automatizované svařování se omezuje pouze na dodávku dílů do svařovacích stanic a rychlost posuvu daného procesu. Pouze elektrody plněné kovovým práškem mohou kombinovat vysoká dovolená zatížení s vysokou rychlostí posuvu, aniž by to bylo na úkor vzhledu housenky, průvaru nebo integrity svaru. Tak může dojít k výraznému snížení nákladů na svařování.

Malý objem strusky, nízká úroveň rozstřiku

Elektrody plněné kovovým práškem mají velmi malý objem strusky. To znamená nižší úroveň rozstřiku, který je třeba před povrchovou úpravou očistit z podkladového materiálu. To je zvláště důležité při nepřetržitých operacích, kde se díl přesouvá z fáze montáže/svařování přímo do fáze čištění a lakování. Očištění rozstřiku ze svaru u vyrobeného kusu může představovat značné náklady na čištění po svařování.

Potenciálně nižší náklady

U přídavného kovu nezáleží na tom, kolik stojí za počítanou libru, ale kolik stojí za libru k použití. Zvažte skutečnou svařovací aplikaci s použitím drátu E70S-6 MIG o průměru 1,4 mm v pulzních podmínkách při rychlosti podávání drátu 1050 cm/min, napětí 24,5 voltů a rychlosti posuvu 180 cm/min.

To bylo převedeno na elektrodu plněnou kovovým práškem svařovanou při stejném napětí, stejné rychlosti podávání drátu a rychlosti posuvu. V důsledku toho mohla být rychlost posuvu zvýšena na 220 cm/min, což je nárůst o 20 %. Nejen, že se zvýšila rychlost posuvu, a díky tomu i propustnost, ale také o 10 % klesl počet nutných oprav a doba potřebná na opravy.

V jiné aplikaci byl použit pevný drát MIG ER409Cb o průměru 1,0 mm v pulzních podmínkách při 180 ampérech, 20 voltech a rychlosti posuvu 50 cm/min u tenkostěnné trubky. Ten byl převeden na elektrodu EC409Cb plněnou kovovým práškem o průměru 1,2 mm použitou v pulzních podmínkách při 190 ampérech, 21 voltech a rychlosti posuvu 70 cm/min.

Rychlost posuvu se zvýšila a elektroda plněná kovovým práškem mohla lépe překlenout mezery vzniklé kvůli špatnému sestavení. To přispělo k nižší chybovosti a nutnosti předělávat díly v režimu offline. Výsledkem bylo 40% zvýšení výroby, nižší náklady na svařovací materiál na libru svarového kovu a nižší náklady na údržbu.

Nevýhody elektrod plněných kovovým práškem

Ne vždy výhody elektrod plněných kovovým práškem převažují nad nevýhodami, které mohou zvýšit náklady na váš proces a čas.

Investice do automatizovaného systému

Chcete-li z elektrody plněné kovovým práškem získat maximum, budete potřebovat automatický nebo robotický systém. Navíc je nutná zkušenost s programováním robota kvůli zvýšení tekutosti svarové lázně. To platí například při svařování trubek s malým průměrem, kde je u elektrody plněné kovovým práškem citlivější umístění hořáku k dílu. Protože při tomto procesu vzniká více tepla a vyšší množství sálavého světla, automatizovaný systém navíc udržuje pracovníky ve větším bezpečí.

Nastavení zařízení

Pro získání všech možností polohování u elektrody plněné kovovým práškem, jako jsou pevné dráty MIG, je nutný buď režim přenosu krátkého oblouku nebo pulzní režim. Většina pulzních zdrojů však nemá speciální program pro elektrody plněné kovovým práškem. Ačkoli tento program není nutný, zlepšuje výkonnost. To znamená, že výrobce zařízení bude muset provést nastavení a programové úpravy napájecího zdroje.

Nedostatečná kapacita u stanic umístěných dále na lince

Významné zvýšení produktivity a propustnosti u jedné stanice nebude platit, pokud následné stanice na lince nezvládnou další díly. Při zvažování zvýšení počtu dílů za hodinu, kterého lze dosáhnout procesem s použitím elektrod plněných kovovým práškem, je třeba vzít v úvahu také stanice umístěné dále na lince a jejich schopnosti zvládnout toto zvýšení.

Výběr správného přídavného kovu pro danou práci je zásadní rozhodnutí, které je třeba pečlivě zvážit. Nicméně budete-li vědět, kdy má smysl použít elektrodu plněnou kovovým práškem, může vám to pomoci zvýšit produktivitu a ušetřit peníze, což vám umožní svařovat efektivněji, navařovat větší množství svarového kovu, omezit problémy s kvalitou a strávit méně času čištěním.