Se ultimamente hai camminato in un moderno stabilimento di produzione automobilistica, in un'officina per la fabbricazione di attrezzature pesanti o anche in un'officina specializzata in parti metalliche, probabilmente hai visto robot di saldatura in azione, fluidi, precisi e costantemente sfornanti saldature che farebbero raddoppiare la velocità di produzione anche al saldatore umano più esperto. Ma ecco una domanda che lascia perplessi molte persone quando iniziano a guardare per la prima volta alla saldatura robotizzata: come fa lo stesso robot, che realizza saldature impeccabili in un'officina pulita e climatizzata, ad adattarsi quando lavora in atmosfere completamente diverse? Faccio parte di un team di fornitura di robot di saldatura a cui viene posta continuamente questa domanda, quindi analizziamola: niente gergo, solo informazioni dal mondo reale da parte delle persone che costruiscono, testano e distribuiscono questi sistemi ogni singolo giorno.
Prima di tutto, chiariamo una cosa: la saldatura non è semplicemente "fondere insieme il metallo". È un processo ad alto calore che si basa su uno schermo di gas stabile e controllato per mantenere l'area di saldatura priva di contaminazioni. Nel momento in cui lo scudo viene danneggiato, dall'umidità, dalla polvere o persino dall'aria esterna, la qualità della saldatura diminuisce rapidamente, ed è qui che la programmazione del robot, i componenti aggiuntivi hardware e persino il modello di robot scelto fanno la differenza. E come fornitore, posso dirvi che non vendiamo semplicemente un robot di saldatura e basta; adattiamo il robot all'atmosfera in cui opererà, perché è questo che fa effettivamente funzionare la produzione.
Cominciamo con l'atmosfera più comune che troverai: un'officina di fabbricazione per interni standard. Questo è il punto ideale per la maggior parte dei nostri sistemi di saldatura: pulito, a temperatura controllata, vento minimo e umidità costante. In questi contesti, solitamente consigliamo il nostro versatile robot articolato industriale universale per la maggior parte delle attività di saldatura generali, poiché bilancia perfettamente precisione, portata e capacità di carico. Aspetta, e mentre dai un'occhiata a quel collegamento, vale la pena notare che spesso abbiniamo la nostra configurazione di saldatura standard con una macchina universale per lo smistamento di piccoli componenti per lo smistamento pre-saldatura di piccole staffe o elementi di fissaggio che vanno in assiemi più grandi. Si tratta di un grande risparmio di tempo, perché perché avere un operatore separato che smista i pezzi quando anche la tua cella robotizzata può fare lo stesso?
Anche in uno spazio interno controllato, però, emergono delle variabili. L’elevata umidità, ad esempio, è un nemico nascosto delle saldature. L'umidità nell'aria può trasformarsi in idrogeno durante la saldatura, causando porosità (quelle minuscole bolle di gas all'interno della saldatura) o addirittura rompendo la linea. Quindi, come fanno i robot di saldatura a gestire tutto questo? Semplice: aggiungiamo un sistema di essiccazione del gas dedicato alla torcia di saldatura del robot, che asciuga il gas di protezione prima che raggiunga la zona di saldatura. Alcune delle nostre configurazioni a velocità più elevata utilizzano un essiccatore a base di essiccante che scorre direttamente attraverso la linea del gas del robot, quindi non occupa spazio aggiuntivo sul pavimento della cella. Per le linee dal ritmo frenetico che devono tenere il passo con parti ad alto volume, lo abbineremo a un robot universale ad alta velocità: i suoi cicli di movimento più rapidi significano che non rimane in nessun punto abbastanza a lungo da causare problemi con l'umidità extra, purché il sistema del gas sia collegato. Questa combinazione funziona alla grande per cose come parti di elettrodomestici o unità HVAC, dove centinaia di piccole saldature identiche devono essere impeccabili ogni volta.
Parliamo ora di un'atmosfera più complessa: la saldatura all'aperto o semi-esterna, come in un cantiere edile o in un cantiere navale. Là fuori, il vento è il problema più grande. Anche una leggera brezza, ad esempio 5 miglia all'ora, può spazzare via il gas di protezione che protegge la saldatura. Se ciò accade, ti ritroverai con una saldatura fragile, contaminata e con molte più probabilità di fallire. I robot di saldatura risolvono questo problema con due aggiornamenti principali: un ugello del gas resistente al vento sulla torcia e una programmazione specializzata che regola la portata del gas in tempo reale. Aspetta, e per progetti più grandi in stile outdoor in cui hai bisogno di una portata più lunga? Disponiamo di un robot di verniciatura con design a braccio lungo che adattiamo anche per la saldatura all'aperto: la sua portata di 2,5 metri significa che può saldare travi di acciaio di grandi dimensioni o sezioni di scafi di navi senza dover riposizionarlo così spesso, e i giunti sigillati del braccio lungo tengono il vento e la polvere lontani dai suoi componenti interni, quindi non si rompe a metà del lavoro. Ho visto questo lavoro in prima persona in un cantiere di costruzione di un ponte nel Midwest; la loro vecchia squadra di saldatura manuale aveva a che fare con gas di protezione espulsi e saldature difettose ogni volta che il vento aumentava, quindi abbiamo sostituito una cella di saldatura robotizzata personalizzata abbinata a quella configurazione a braccio lungo e il loro tasso di rilavorazione è sceso del 70% nel primo mese. Questo è il tipo di vittoria per cui valgono tutti i piccoli aggiustamenti.
Un'altra atmosfera difficile in cui potresti imbatterti è un'officina polverosa e sporca: pensa a un impianto di stampaggio dei metalli in cui galleggiano trucioli di metallo, o a un negozio di attrezzature agricole che lavora con parti vecchie e arrugginite. Polvere e detriti metallici possono penetrare nell'elettronica del robot, intasare l'ugello del gas o addirittura graffiare i pezzi, quindi i robot di saldatura necessitano di una protezione aggiuntiva. Utilizziamo alloggiamenti completamente chiusi con grado di protezione IP67 per i giunti e i pannelli di controllo del robot per tenere lontana la polvere e aggiungiamo ventilatori d'aria che funzionano costantemente per eliminare i detriti dall'area della torcia di saldatura. Per questi ambienti, il nostro robot per uso generale a basso guasto è la soluzione ideale, perché è costruito con parti ridondanti e superfici facili da pulire che non trattengono trucioli metallici o polvere. Raccomandiamo inoltre un controllo rapido settimanale (inviamo un foglietto illustrativo stampabile con ogni robot) per pulire le linee del gas e ispezionare l'ugello, che mantiene i guasti quasi a zero senza tempi di inattività, il che è enorme per i negozi che funzionano 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Aspetta e non dimentichiamoci delle temperature estreme. Se stai saldando in uno spazio al di sotto del punto di congelamento (come un impianto di stoccaggio a freddo) o molto al di sopra dei 100 gradi (come un impianto di pannelli solari nel deserto), anche le prestazioni del robot cambiano. Le temperature fredde possono rendere il gas di protezione più denso, quindi il robot regola la portata per assicurarsi che copra adeguatamente la saldatura, mentre le temperature calde possono rendere il motore del robot più caldo, quindi aggiungiamo ventole di raffreddamento e isolamento extra per mantenere i componenti entro il loro raggio d'azione. Abbiamo persino installato dei robot per una compagnia mineraria che salda attrezzature in montagna, dove di notte le temperature scendono fino a -20°F; il robot esegue semplicemente un ciclo di preriscaldamento per la linea del gas prima di iniziare il lavoro, quindi la qualità della saldatura rimane costante, indipendentemente dalla temperatura esterna.
Molte persone mi chiedono se i robot di saldatura sono "adatti a tutti" e la risposta è decisamente no. L'atmosfera in cui lavori è uno dei fattori più importanti nella scelta del robot e della configurazione giusti. Non hai bisogno di un robot universale sofisticato e ad alta velocità se stai semplicemente eseguendo saldature piccole e di volume ridotto in un'officina polverosa: hai bisogno di un robot per uso generale a basso guasto costruito per gestire i detriti. E se stai lavorando su grandi progetti all'aperto, quel robot di verniciatura dal design a braccio lungo adattato per la saldatura è decisamente migliore di un modello standard di piccole dimensioni.
In fin dei conti, saldare in atmosfere diverse non è una questione di trucco magico nel robot: si tratta di adattare l'hardware e la programmazione del robot alle condizioni e di avere un fornitore che non si limiti a vendere attrezzature, ma ti aiuti a modificare la configurazione per adattarla alla tua officina specifica. Ho parlato con tanti proprietari che hanno acquistato un robot di saldatura online senza fare queste domande e si sono ritrovati con una macchina che funziona benissimo in laboratorio ma cade a pezzi nella loro vera officina. Non essere quella persona. Prenditi il tempo per chiedere informazioni sull'atmosfera in cui lavori e scegli un robot costruito per quello spazio.
Se sei stanco di avere a che fare con saldature incoerenti, ritmi di rilavorazione elevati o robot che si rompono quando ne hai più bisogno, parliamone. Possiamo esaminare la tua officina specifica, i tipi di pezzi e le condizioni in cui lavori e aiutarti a scegliere la configurazione del robot di saldatura più adatta alle tue esigenze. Nessuna proposta di vendita, nessun gergo confuso: solo veri consigli da parte di persone che sono state nei tuoi panni.
Riferimenti
- Società americana di saldatura. (2021).Prestazioni di saldatura robotizzata in condizioni atmosferiche variabili. Diario di saldatura AWS.
- Organizzazione internazionale per la standardizzazione. (2020). ISO 10218-1: Robot per saldatura e processi correlati – Requisiti di sicurezza.
- Robotica Fanuc. (2022).Adattamenti ambientali per sistemi di saldatura robotizzata industriale.
- Lincoln elettrica. (2021).Efficienza del gas di protezione in ambienti industriali ventosi.
- BoschRexroth. (2022).Protezione da polvere e contaminazione per robot articolati in impianti di lavorazione dei metalli.