Robotlu Tandem Gazaltı Kaynak Teknolojisi ile Boji Üretimi
İbrahim H. EYUPOGLUCarl Cloos Schweisstechnik 1919 yılında kurulmuştur. Dünyanın 16 farklı ülkesinde kendi satış ve servis ekipleri bulunmaktadır.
Türkiye’de 15 yıla yaklaşan geçmişi ile değerli paydaşlarının yanında olan Cloos Türkiye, ilk kurulduğu Bursa’dan 2012 ylında Gebze’ye taşınmıştır. Cloos, full otomatik robotlu kaynak/kesme otomasyon hatları ve manuel pulse özellikli kaynak makinelerini geliştirmekte ve sektöre sunmaktadır. Anahtar teslim tek-kaynak sistem çözümleri ve yüksek hızda Tandem gazaltı kaynak teknolojisi ile donatılmış kaynak robot ve kontrolörleri, kaynaklı imalatlarda esneklik ve yüksek verimlilik sağlar.
Tandem Gazaltı Kaynağı
Cloos’un kurmuş olduğu kaynak robot otomasyon sistemleri ile Dünya genelinde her ay 5000 adedin üzerinde boji son kaynak teknolojileri ile üretilmektedir. Bojiyi oluşturan parçaların robotlu kaynak sistemleri ile birleştirilmesi önemlidir.
Esnek ve Verimli
Cloos robot sistemi kullanılarak üretilen hızlı tren bojileri ile Madrid ve Barcelona arasında kullanılan hızlı trenler, 700 km demiryolu hattı mesafesini 2 saatte geçmektedir. Bu da trenlerin 350 km/saat‘lik bir hızdan daha fazla bir hız ile kullanıldığı anlamına gelir. Demiryolu hattının yapısına bağlı olarak, diğer yüksek hızlı trenler kadar
300 km/h hızlarda çalışabilmektedir. Boji yapımında kullanılan çelikler özel alaşımlı çeliklerdir.
Kaynak parametreleri tüm dikişler için belirlenir ve her bir boji için kontrol edilir. Kullanılan kaynak işlemi ve gerilmelere göre kaynak dikişleri; X-Ray, Ultrasonic ve manyetik test muayane yöntemlerine göre test edilir.
Önemli Dayanıklık Testleri
Her prototip bojinin birçok dayanıklılık testlerini geçmesi gerekiyor. Öncelikli olarak her bir protatip ürün 30 yıllık bir çalışmaya denk gelen 6 x 106 yük çevrimleri ile simüle edilir. Bu süre içinde protatip üzerinde, tek bir kusur olmamalıdır. Boji daha sonra da %20 aşırı yüklü iki milyon yük döngüsü olan ikinci test ile birlikte bir üçün test olan ve %40 aşırı yüklü iki milyon yük döngüsü ile testlerden geçmesi gerekmektedir. Prototip, tüm bu testleri geçmesine ragmen henüz sadece üretim onayı alabilmektedir. Bojiler ayrıca üretim sırasında, ilgili demiryolu idareleri tarafından muayene ve kabulüne tabidir. Standart üretim onayı sırasında kaynak parametreleri, her dikiş için belirlenir ve her parçası için kontrol edilir. Kaynak işlemi ve türüne bağlı olarak, kaynak dikişleri Ultra Sonic X-ışınları ve manyetik test yöntemleri kullanılarak kontrol edilir.
Boji, boyları 5 metreyi bulan farklı uzunluklardaki plakalardan oluşmaktadır. Plakar lazer kesim tezgahlarında kesilmektedir. Kaynak ağzı ön hazırlıkları ve bükümler belirli toleranslar ile farklı işleme tezgahlarında hazırlanmaktadır.
Tüm işlemlerden sonra, 3 boyutlu ölçüm cihazları ile bojinin tüm ölçüleri hassas bir şekilde kontrol edilmektedir. Ölçümler ve son bir kaç küçük işlemden sonra ürünler montaj hattına gönderilmektedir.
Eş Zamanlı ve Senkronize Çalışan Robotlar
Kaynaklar, DIN 6700/C1 standartlarına göre (demiryolu araçlarının üretimi için standart) yürütülmektedir. Kaynakların %80 lik miktarını yarım V-Kaynak ağızlı alın kaynakları oluşturmaktadır. Geri kalan %20’lik kısmı ise köşe-alın kaynakları oluşturmaktadır. Bazı kısımlarda kaynağı akmasını önlemek ve düzgün bir kök oluşturabilmek için seramik altlık kullanılması gerekmektedir. 1.2mm ve 1.6mm çaplarında kaynak teli ve %20 Carbon karışımlı Ar/CO2 koruyucu gaz karışımı kullanılmaktadır. Fikstürler ile posizyonere bağlanmış olan ürünler, en uygun kaynak pozisyonu olan gravity (PA posizyonu) optimum posizyonunu sağlayarak multipass özelliği ile kaynaklar yapılmaktadır. Üretim sürecinde bağlı bulunan standart gereği proses süresince rastgele ürünler seçilmekte ve birtakım testlere tabi tutularak sürekli kontrol sağlanmaktadır.
Üretim hattında bulunan robot hücrelere entegre MIG / MAG Tandem teknoloji ile saatte 15kg ile 24 kg arasında kaynak miktarlarına ulaşmak mümkündür. Basit bir karşılaştırma yapılırsa; robot ile tek tel kaynağı kullanarak saatte 6kg ile 8kg kaynak miktarlarına ulaşabilmektedir. Manuel kaynak yöntemi ile bir kaynakçı saatte yaklaşık 0.5 kg kaynak teli ile kaynak yapabilmektedir.
Tandem kaynak, kaynak havuzunda 2 ayrı telin ergimesi anlamına gelmektedir. Birbirinden izole iki telin iki farklı tel sürme ünitesi ile sürülerek tek bir havuzda birleşmesidir. Bu, her tel için ayrı parametre ayarlama avantajı sağlar. Yeksek kapasiteli Quinto kaynak ekipmanları ile (%60 600A) 30 m / dak tel besleme hızları sağlanabilmekte ve yüksek makine kapasitesi ile dakikada 6 metre kaynak hızları elde edilebilmektedir.
3 Eksekli pozisyoner ile optimum kaynak pozisyonu sağlanmaktadır.
Raylı sistemler sektörünün en kritik parçası Bojiler
Basit bir kıyaslama daha yapılırsa, manuel kaynaklarda bir kaynakçı ortalama olarak dakikada 20 cm kaynak yapabilmektedir. “Ark kontrollü dikiş izleme” fonksiyonu otomatik olarak bu yüksek kaynak hızlarında kaynak işlemi sırasında toleransları dengelemeyi sağlamaktadır.
Bojilerin otomatik olarak robotlar ile kaynak edilmesinden önce bir takım manuel kaynakların, ön hazırlıkların yapılması gerekmektedir. Manuel çalışma istasyonları Qineo Pulse 600 seri programlanabilir manuel MIG / MAG darbeli(Pulse) ark kaynak makineleri ile donatılmıştır. Mikroişlemci kontrolü ve geniş bir program belleği çok çeşitli kaynak görevleri ve otomasyon sistemlerine uyum için optimum olanakları sunmaktadır. Sahip olduğu teknoloji ile kaynaklar neredeyse çapaksız ile yapılabilmektedir. Bu da çapak alma prosesini ortadan kaldırmaktadır. Yedi eksenli robotlar başaşağı şekilde çalışmaktadır. 3 Eksenli bir hareket kabiliyetine sahip track üzerinde başağı çalışan robotlar, 6 metre X ekseninde, iki metre Z ekseninde ve 1.5 metre Y ekseninde bir çalışma aralığına sahiptir. Kaynak edilecek olan bojilerin optimum kaynak pozisyonunda kaynak edilmesi için 3 eksenli, 5 ton taşıma kapasiteli, robot eksenleri senkronize çalışan Cloos üretimi posizyonerler ile sağlanmaktadır.
Robotlar, Cloos QIROX kontrolörleri ve sisteme entegre ark sensörü ile çalışır. Kontrolör, her bir robot hücresi için 18 eksen için enterpolasyon, programlama imkanı verir. Ek olarak “Carola EDI” yazılımı ile program yönetimi idaresi ve kaynak gözlemi için kullanıcı özel imkanlara tanıyarak gözetimi ve yönetimi kolaylaştırmaktadır. Robot sistem çalışırken, kullanıcı programları hataları bu şekilde kontrol edilebilir ve müdahele edilebilir.
10 Saniye ‹çerisinde Otomatik Torç Değişimi
Robotlar, otomatik torç değiştirme sistemi ile klasik tek tel (single wire) torcundan, Tandem Torcuna 10 saniye içerisinde geçebilmektedir. Yüksek tel yığma hızına sahip olan Tandem teknolojisi ile (24kg/saat) yüksek kaynak hızlarına erişilebilmektedir (6mt/dakika). Bu avantajlar, kaynaklı imalatlarda proses süresini oldukça kısaltmakta ve kaynak süreci optimum şekilde ayarlandığı için kök kaynaklarında sürekli karşımıza çıkan hataları ve bu hatalardan kaynaklı tamir-bakım süreçlerini azaltmakta/ortadan kaldırmaktadır. Ayrıca Tandem teknolojisi ile yüksek hızlarda kaynak yapıldığı için bilinenin aksine ısıdan etkilenen bölge çok daha küçük bir alana düşmekte ve dolayısıyla malzemenin ısıdan kaynaklı distorsiyonlardan korunması sağlanmaktadır. Bu şekilde pahalı tamir-bakım prosesleri ortadan kalkmaktadır.
Ürün kalite güvencesi için kaynak veri izleme sistemi GLC 603 QUINTO II SD bilgisayar kontrollü darbeli (Pulse) ark kaynak makinesine entegre edilmiştir. Merkezi bir bilgisayar ile tüm veriler, parametreler yıllar sonra bile izlenebilmekte ve tüm veriler arşivlenebilmektedir. Ayrıca, proses boyunca takip edilmesi gereken tüm PQR ve WPS değerleri istenilen saatte istenilen değerleri otomatik olarak kayıt altına almakta ve kalite-kontrol ekibi bilgisaryarlarına otomatik rapor edilmektedir. Tüm süreç bir ağ üzerinden merkezi bir bilgisayar ile sağlanabilmektedir.
Referanslar:
• DB
• SIEMENS
• ALSTOM
• CIMC
• BOMBARDIER
• VOSSLOH
• ELH
• CSR NANJING
• CSR ZHUZHOU
• SMW
• TATRAVAGONKA
Cloos 2001 yılında devreye almış olduğu 70 metre uzunluğunda Boji üretimi Kaynak Otomasyon Hattı
Haberin Kaynağı : Railway Turkey
11.03.2015