Comprendere la relazione tra tasso di deposizione, efficienza di deposizione e output di produzione

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I nostri stimatori di progetti di vendita sollevano spesso domande sulle schede tecniche dei metalli d'apporto pubblicate dai produttori di saldature. Sembra che ci sia una certa confusione in tutto il settore sui dati pubblicati che elencano i parametri di saldatura consigliati, i tassi di deposizione, l'efficienza di deposizione e ciò che osserviamo dai risultati della nostra produzione di saldatura. Potresti per favore chiarire questi termini e come si collegano a ciò che sperimentiamo?

Assolutamente! Molto spesso questi termini vengono fraintesi e utilizzati in modo errato per la stima del metallo di saldatura. Prendiamoci prima un momento per definire ciascuno di questi termini.

Il tasso di deposito è il peso previsto del metallo di saldatura depositato all'ora sul giunto di saldatura in base ai parametri di saldatura pubblicati e ai gas di protezione, se utilizzato al 100% del tempo di accensione dell'arco.

Tieni presente che i processi di saldatura a filo come GMAW e FCAW (anima metallica inclusa) sono processi a tensione costante (CV), nella maggior parte dei casi. Ciò significa che la velocità di avanzamento del filo è costante durante l'operazione di saldatura e quindi anche il consumo di filo (proporzionale al tasso di deposito) è costante. SMAW o SAW sono tipicamente processi di saldatura a corrente costante (CC). Con i processi CC, la velocità di avanzamento del filo o dell'elettrodo viene variata per mantenere un arco stabile, quindi la velocità di deposizione è leggermente meno prevedibile. La lunghezza dell'arco o la distanza punta di contatto-lamiera (CTTWD) influiranno in modo significativo sulla quantità di metallo d'apporto consumato durante l'utilizzo dei processi di saldatura CC.

L'efficienza di deposizione è la quantità di metallo di saldatura depositato divisa per la quantità di metallo d'apporto consumato. L'efficienza di deposizione SAW e GTAW (se si utilizza un metallo d'apporto) è intorno al 99%; GMAW (fili pieni e metal cored) è compreso tra il 92% e il 98%, a seconda del tipo di gas di protezione e della modalità di trasferimento del filo; La FCAW è in media pari a circa l’87%; e la media SMAW è intorno al 65%. Tuttavia, l’efficienza di deposizione SMAW è molto inferiore se il saldatore lascia un lungo filamento quando si cambiano gli elettrodi.

Sebbene i processi ad alta efficienza di deposizione siano attraenti, l’efficienza di deposizione non racconta tutta la storia. SAW, nella maggior parte dei casi, richiede una discreta quantità di automazione con giunti di saldatura coerenti. Tra tutti i processi, GTAW è il processo di saldatura più lento con il tasso di deposito più basso. D'altro canto, FCAW è un processo molto robusto che funziona bene con ruggine e scaglie di laminazione e può essere utilizzato facilmente fuori posizione con depositi di saldatura di alta qualità. In breve, non utilizzare l'efficienza di deposizione come unico fattore nella scelta di un processo di saldatura, ma utilizzala come strumento per ottimizzare la tua applicazione.

I parametri di saldatura pubblicati dal produttore riguardano in genere processi quali GMAW, FCAW e SMAW. Questi valori si basano sul diametro del filo o dell'elettrodo, sul tipo di gas di protezione (se utilizzato) e sul CTTWD. Gli intervalli si basano su test volti a produrre risultati di deposito di saldatura ripetibili e accettabili. Se si utilizza una procedura di saldatura prequalificata, sarà necessario rimanere entro l'intervallo di parametri consigliati dal produttore.

Quando si stima il tempo di saldatura per un lavoro, è fondamentale comprendere appieno come utilizzare il tasso di deposito. Come indicato nella definizione, questi valori si basano sul tempo di accensione dell'arco al 100% (a volte chiamato ciclo di lavoro). Tuttavia, il tempo di attivazione dell'arco al 100% non viene mai effettivamente raggiunto.

Quando si tratta di produzione di saldature, la produttività della saldatura viene misurata in base al fattore operativo. Questa è la quantità di tempo effettivo di accensione dell'arco per un'ora di lavoro per saldatore. La media del settore è di circa il 20%, ovvero 12 minuti di accensione dell'arco ogni ora. Gran parte del tempo della giornata viene dedicato al carico e allo scarico di parti, alla pulizia, al riposizionamento tra i giunti di saldatura, ecc.

SAW è l'unico processo che si avvicina facilmente al tempo di attivazione dell'arco del 100% e allo stesso modo al fattore operativo del 100% in applicazioni completamente automatizzate; tutti gli altri processi sono in genere molto più bassi. Ad esempio, se si esegue la saldatura con un filo animato di grande diametro con un tasso di deposito pubblicato di 20 libbre/ora, è possibile aspettarsi un tasso di deposito effettivo di 4,0 libbre/ora. al fattore operativo del 20%. Il fattore operativo può variare drasticamente a seconda dell'applicazione specifica.