В нашей личной жизни мы сталкиваемся с нынешним ростом цен день за днем, когда смотрим на наши счета за электричество и газ, когда мы покупаем продукты в супермаркете и когда мы получаем счета для ремесленников. Для многих единственный вариант — сэкономить и обойтись без того, что раньше считалось само собой разумеющимся. Промышленность сталкивается с той же проблемой: они тоже должны делать сбережения. При этом производство не должно страдать. Это также относится к сварочным компаниям и другим компаниям-производителям, которые занимаются сваркой. Экономичный подход, о котором часто никто не задумывается, — это защитный газ. Если все сделано правильно, вы сможете сэкономить газ и сократить расходы без ущерба для качества продукции.
Рост цен на защитный газ
При сварке металлов в среде инертного газа оболочка из инертного газа обычно создается с помощью газовых смесей аргона и CO 2 . Мы не зависим от трубопроводов для подачи этих газов, как в случае с природным газом для отопления. Но они все равно значительно дороже. Это связано с тем, что для их производства требуется электричество, которое к тому же стало безмерно дорогим.
Сжижение воздуха энергоемко
Для производства аргона обычно используют так называемое сжижение воздуха (процесс Линде). Карл фон Линде разработал и запатентовал этот процесс разделения газов в 1895 году. Комнатная температура значительно снижается, чтобы сжижать воздух. Затем можно извлечь различные атмосферные газы, такие как кислород, азот, аргон и другие благородные газы. Недостаток: охлаждение воздуха в помещении и, следовательно, производство аргона требует чрезвычайно большого количества электроэнергии.
Гелий — еще один защитный газ, используемый при дуговой сварке металлическим газом. Он в основном используется при сварке TIG и плазменной сварке. Однако эти два метода встречаются довольно редко. Тем не менее, цена гелия в настоящее время растет, потому что он доступен на рынке только в очень ограниченных количествах. Поэтому определенно стоит обратить внимание на потребление защитного газа, чтобы выяснить, как его можно сэкономить.
Вот где дремлет потенциал газосбережения
При поиске способов снижения затрат компаниям следует в первую очередь учитывать общие затраты на процесс дуговой сварки: около 80 % затрат на персонал составляют наибольшую долю затрат. В среднем на защитный газ приходится от 10 до 15 процентов от общих затрат. Остальные затраты возникают из-за дополнительных материалов и энергии для самого процесса сварки.
Это означает, что на самом деле существует значительный потенциал для экономии защитного газа, который до сих пор наблюдался слишком редко.
Совет по экономии газа 1: по умолчанию
На практике сварщики, как правило, не сосредотачиваются на экономии защитного газа и склонны тратить газ впустую. Их обычное отношение, как правило, «многое помогает». При хорошем газовом покрытии они защищают сварной шов от окисления и препятствуют образованию пор. Если, с другой стороны, образуются поры, то сварной шов ослабляется. Компонент является браком или может быть сохранен только с помощью дорогостоящей постобработки. При сварке нержавеющей стали при контакте сварного шва с кислородом образуются неприглядные тусклые цвета. Этого следует избегать любой ценой, потому что внешний вид часто очень важен при использовании нержавеющей стали.
По этой причине специалисты по сварке и операторы роботизированных сварочных систем хотят избежать недостаточного покрытия защитным газом и очень щедро настраивают регулятор расхода защитного газа.
Тем не менее, уровни защитного газа рекомендуются для любого сварочного процесса и должны соблюдаться. В этих рекомендациях указывается определенный расход защитного газа в литрах в минуту, каждый из которых адаптирован к установленному току и зависит от диаметра газового сопла. Затем сварщики часто выбирают верхний предел рекомендуемого количества газа: если в инструкциях рекомендуется 15-20 литров в минуту, они устанавливают скорость потока на уровне 20 литров в минуту, чтобы быть в безопасности. Вот в чем настоящая растрата.
Таким образом, имеется большой потенциал для экономии газа, если рекомендуемый расход защитного газа по крайней мере не превышается. К сожалению, зачастую специалисты по сварке мало заинтересованы в этом. Они перестраховываются и полагаются на достаточное покрытие газом в соответствии с девизом «многое помогает». Чтобы специалисты-практики действительно начали экономить газ, необходимо найти как можно более простое решение.
Совет по экономии газа 2: открытие клапана
Газовые баллоны, используемые при дуговой сварке в защитных газах, находятся под очень высоким давлением. С полным 20-литровым баллоном защитного газа это составляет 200 бар при температуре воздуха около 20 °C. Редуктор давления между выпускным клапаном газового баллона и газовым шлангом подключенного сварочного аппарата снижает это давление примерно до 20 бар. Затем эти 20 бар воздействуют на электромагнитный клапан сварочного аппарата. Это в свою очередь необходимо для того, чтобы поток газа открывался и закрывался во время сварки.
Когда начинается процесс сварки, электромагнитный клапан на источнике тока открывается, и давление 20 бар пытается сбросить. В этот момент происходит так называемый начальный пик: первый выброс газа, при котором уходит неиспользованным достаточно большое количество защитного газа. Этой потери газа можно избежать с помощью механической газосберегающей системы. Такие системы позволяют сэкономить от 10 до 20 процентов.
Совет по экономии газа 3: Установите параметры газа в соответствии с силой тока
На сложных компонентах часто приходится обрабатывать различные сварные швы. Некоторые сварные швы необходимо сваривать при 300 ампер, для других требуется только 150 ампер. При ручной сварке это приводит к простому способу экономии защитного газа: просто отрегулируйте количество газа в соответствии с током. Однако в повседневной работе сварщика защитный газ для всех сварных швов с самого начала устанавливается на максимальную силу тока.
Если вы хотите регулировать количество защитного газа для каждого сварного шва отдельно во время роботизированной сварки, сварочный робот должен быть запрограммирован для каждого шва комплексно. Некоторые компании делают это именно так, но это занимает много времени. Для того, чтобы производственным компаниям было проще экономить газ, здесь также требуется автоматизированное решение.
Совет по экономии газа 4: тонкая настройка
Если необходимо сварить детали с несколькими сварными швами, сварочную горелку необходимо несколько раз опускать и останавливать между ними. Электромагнитный клапан на источнике тока также закрывается, и защитный газ больше не поступает. Однако поток газа прекращается не сразу, а с задержкой. В результате небольшое количество защитного газа все же выходит неиспользованным. Это можно исправить с помощью электронного клапана, который очень быстро открывается и закрывается, помогая экономить газ.
Есть ли другие способы экономии газа?
Новые способы энергосбережения — единственный способ для компаний вырваться из спирали цен на электроэнергию и газ. Экономия газа при сварке в среде инертного газа позволяет значительно уменьшить или полностью исключить первоначальный взрыв газа, настройку инертного газа в зависимости от силы тока и очень быстрое закрытие газового клапана. Все три подхода к экономии газа объединены в системах управления газом. Они доступны для ручной сварки и роботизированной сварки. Одним из примеров является EWR 2 от ABICOR BINZEL. EWR — это аббревиатура от Electronic Welding Regulator, точно описывающая функцию системы: она регулирует расход газа электронным способом. Для этого он интегрируется в газовый контур между электромагнитным клапаном источника питания и сварочной горелкой.
Система управления газом EWR 2 регулирует расход газа в зависимости от тока. Эта запатентованная технология снижает затраты на газ для сварки на 50–60 процентов.
EWR 2: Регулировка объема газа в зависимости от силы тока
Система управления газом EWR 2 оснащена измерительным шунтом, который размещается вокруг пакета шлангов. Там измеряется ток и передается в систему в виде сигнала. Электронный клапан очень быстро реагирует на ток и соответственно открывается и закрывается. Первоначальный газовый удар и газовый догон в первую очередь не происходят.
Экономьте газ с EWR 2 просто контролируйте
Для документирования расхода газа с помощью системы управления газом EWR 2 и вызова этих данных вам потребуется только ПК с разъемом для подключения и соответствующий кабель. Если EWR 2 и компьютер соединены кабелем, записанные данные процесса сварки могут отображаться и документироваться с помощью встроенного сервисного программного обеспечения EWR 2.
Сетевая версия: готова к IoT
Любой, кто хочет сделать данные о процессе сварки доступными для других рабочих станций, может сделать это через EWR 2 Net. Это означает, что, например, инженер-сварщик всегда может следить за расходом газа в своей системе. Несколько систем могут быть объединены для сравнения потребления газа по отдельности. Если вы интегрируете EWR 2 в облако, вы можете получить доступ к данным через Интернет. Это открывает возможности для дальнейшего улучшения процесса сварки, например, путем оценки производителя системы управления газом с этой точки зрения.
Экономия газа с системой управления газом EWR 2: стоит ли?
От шести месяцев до двух лет, в зависимости от условий эксплуатации и цены на газ: таков срок амортизации системы управления газом EWR 2/EWR 2 Net от ABICOR BINZEL. Если цены на газ вырастут, срок амортизации сократится, что делает инвестиции в такую систему еще более интересными.
Калькулятор EEA 2: сделайте предварительную проверку
Вы хотите знать, действительно ли покупка EWR 2 выгодна для вашего производственного процесса? Вы можете быстро и легко узнать это с помощью калькулятора ABICOR BINZEL EEA 2 . Введите потребление защитного газа в день, ежедневное рабочее время в смену, тип газа и некоторые другие параметры. Калькулятор вычисляет ваш текущий расход газа и возможный потенциал экономии защитного газа и CO 2 . Кроме того, определяется срок окупаемости.
Экономить газ при сварке не так уж и сложно. Небольшое устройство, быстро и легко интегрируемое в ваш сварочный процесс, обеспечивает снижение затрат на газ до 60 процентов. В то же время выбросы CO 2 сокращаются, поскольку на грузовиках приходится перевозить меньше газовых баллонов. Это оказывает положительное влияние на окружающую среду и ваш углеродный след. Ни одно сварочное рабочее место не должно обходиться без системы управления газом – каким бы дорогим ни был газ.
