Контрола конзистенције серијског заваривања: закључавање параметара и стандардизоване радне процедуре

У серијској производњи, доследан квалитет заваривања директно утиче на принос производа, ефикасност производње и низводно склапање. За произвођаче аутомобилских компоненти, металних штанцаних делова, делова за кућне апарате, електричних компоненти и других металних производа, постизање добрих резултата током почетних испитивања заваривања не значи нужно да се исти квалитет може одржати током масовне производње.

У стварној производњи, произвођачи могу наићи на проблеме као што су недоследна чврстоћа завара, повећано прскање, деформација радног комада и варијације у изгледу завара. Ови проблеми се могу појавити чак и када се користи иста машина и иста серија радних комада. Поред варијација у материјалу, услова радног комада и хабања електрода, неовлашћена подешавања параметара и недоследне радне праксе су уобичајени узроци флуктуација квалитета заваривања.

Да би побољшали конзистентност серијског заваривања, произвођачи не би требало да се ослањају само на искуство оператера. Уместо тога, потребно им је ефикасно управљање параметрима опреме и стандардизоване радне процедуре како би се осигурало да се валидирани процеси заваривања доследно поштују.

1. Зашто квалитет заваривања варира током серијске производње?

1.1 Недоследна подешавања параметара заваривања

Струја заваривања, време заваривања и сила електроде директно утичу на резултате отпорног заваривања. Ако различити оператери или производне смене користе различите поставке, исти производ може показати варијације у квалитету завара.

На пример, оператер може повећати струју заваривања или продужити време заваривања јер се завар чини недовољно јаким. Иако ово подешавање може побољшати неке заварене шавове у кратком року, оно такође може изазвати прекомерно прскање, дубље удубљење електроде, трагове сагоревања радног предмета или друге дефекте.

У серијској производњи, циљ није једноставно пронаћи одговарајуће параметре заваривања. То је да се осигура да се валидирани параметри доследно примењују током целе производње.

1.2 Разлике у пракси оператера

Ручно утовар и пражњење, позиционирање радног предмета, контактне локације електрода и радни редослед могу утицати на резултате заваривања.

Без јасних упутстава за рад, различити оператери могу различито позиционирати радне предмете или пратити различите радне секвенце. Чак и када параметри машине остану непромењени, ове варијације могу довести до недоследног квалитета завара.

1.3 Промене у стању електрода и учвршћења

Током дугих производних циклуса, електроде се могу истрошити, контаминирати или развити промене на њиховим контактним површинама. Причвршћивачи се такође могу олабавити или истрошити током времена, што утиче на позиционирање радног предмета и поновљивост.

Ове промене не производе увек одмах видљиве недостатке. Међутим, они могу постепено утицати на чврстоћу завара, димензије завара, удубљење и изглед површине.

1.4 Недовољна инспекција квалитета у процесу

Неки произвођачи се првенствено ослањају на визуелну инспекцију и процену оператера без спровођења редовних тестова чврстоће завара, прегледа првог дела или узорковања у процесу.

Међутим, завар прихватљивог изгледа не значи нужно да је постигнута потребна чврстоћа споја. Без одговарајуће провере, дефекти заваривања могу остати неоткривени све до даљег склапања или употребе од стране корисника.

2. Закључавање параметара заваривања: смањење варијација узрокованих неовлашћеним подешавањима

Закључавање параметара заваривања не значи да свако подешавање мора остати трајно непроменљиво. То значи успостављање контролисаног система управљања параметрима након валидације процеса заваривања, тако да се критична подешавања не могу произвољно мењати.

2.1 Успоставите валидиране стандардне параметре заваривања

Пре него што почне масовна производња, произвођачи би требало да спроведу пробе заваривања користећи стварне радне комаде. Одговарајуће параметре треба одредити према материјалу, дебљини, дизајну споја, положају заваривања и захтеваним стандардима квалитета.

За отпорно заваривање, главни параметри које треба узети у обзир укључују:

• Струја заваривања: Одређује топлоту која се ствара у зони заваривања. И недовољна и прекомерна струја могу утицати на квалитет завара.

• Време заваривања: Мора бити усклађено са струјом заваривања, материјалом и конфигурацијом споја.

• Сила електроде: Утиче на контактне услове радног предмета и стабилност заваривања.

• Време стискања и време задржавања: Треба да се конфигурише у складу са дизајном опреме и специфичним процесом заваривања.

• Услови електроде и учвршћења: Геометрија електроде, површина контакта и позиционирање радног предмета такође морају бити контролисани.

За опрему за ласерско заваривање, применљиви параметри могу укључивати снагу ласера, брзину заваривања, растојање дефокусирања и брзину додавања жице, у зависности од конфигурације машине и процеса заваривања.

Специфични параметри се разликују у зависности од врсте опреме и примене. Подешавања која су валидирана за један производ или машину не би требало да се преносе у другу апликацију без одговарајућег тестирања.

2.2 Креирајте рецепте параметара заваривања специфичних за производ

Произвођачи који производе више производа треба да успоставе рецепте за посебне параметре за различите моделе производа, спецификације материјала и процесе заваривања.

Сваки рецепт треба да документује следеће информације:

• Назив и модел производа

• Применљиви материјал и спецификације материјала

• Идентификациони број опреме

• Валидирани параметри заваривања

• Потребне електроде, прибор или конфигурације главе за заваривање

• Критеријуми прихватања квалитета

• Број ревизија параметара и историја промена

Приликом промене производа или поновног покретања производње, оператери могу изабрати одговарајући рецепт у складу са захтевима производа. Ово смањује потребу за ручним уносом параметара на основу индивидуалног искуства.

Тамо где опрема подржава складиштење рецепата, контролу приступа или управљање програмом, ове функције се могу користити за побољшање конзистентности параметара и поновљивости.

2.3 Дозволе за модификацију контролних параметара

Током серијске производње, одређено особље треба да буде одговорно за управљање параметрима заваривања. Оператери треба да прате одобрена подешавања и не би требало да мењају критичне параметре без овлашћења.

Када је промена неопходна, произвођач треба да документује разлог за подешавање, особу која је одобрила, параметре који се мењају и резултате верификације.

Производња би требало да се настави тек након што је ревидирани процес процењен и када се потврди да квалитет завара испуњава тражене стандарде.

За опрему без електронске контроле приступа, произвођачи могу да користе записе параметара, упутства за употребу, одређене менаџере параметара и записе о примопредаји смене да би постигли основну контролу.

Сврха закључавања параметара је да обезбеди да се валидирани процес заваривања може понављати доследно, а не да елиминише сва неопходна подешавања процеса.

3. Стандардизоване оперативне процедуре: обезбеђивање доследне праксе међу оператерима

Контролисање параметара опреме је само један део управљања конзистентношћу заваривања. Стандардизоване оперативне процедуре су такође потребне да би се смањиле варијације изазване људским факторима.

3.1 Спровести провере опреме пре производње

Пре почетка производње или преласка на други производ, оператери треба да прате контролну листу како би проверили стање опреме и радног комада.

Типичне ставке за инспекцију укључују:

• Потврђивање модела производа, спецификација материјала и производног налога

• Провера да ли је изабран исправан програм заваривања или параметарски рецепт

• Провера електрода, глава за заваривање и учвршћења на видљиво хабање или лабавост

• Потврђивање да компримовани ваздух, расхладна вода и други помоћни системи испуњавају захтеве опреме

• Провера да ли заштитни штитници и потребне блокаде исправно функционишу

• Уклањање контаминације која може утицати на електрични контакт, позиционирање радног предмета или квалитет заваривања

Захтеве за инспекцију треба прилагодити специфичној опреми и процесу заваривања. Једна контролна листа можда није прикладна за сваки тип апарата за заваривање.

3.2 Извршите инспекцију првог комада

Пре него што наставе са серијском производњом, произвођачи треба да заваре почетни радни комад и да провере да ли резултати испуњавају наведене захтеве.

Инспекција првог дела треба да иде даље од визуелног изгледа. У зависности од примене, може укључити проверу локације завара, стања површине, удубљења, деформације, чврстоће споја или других критичних карактеристика перформанси.

За носеће конструкције, заптивене компоненте и електричне конекторе, метод инспекције и критеријуме прихватања треба утврдити у складу са релевантним спецификацијама производа.

Масовна производња треба да почне тек након што први комад прође инспекцију.

Ако се серија материјала промени, арматуре су модификоване, опрема поправљена или програм заваривања промењен, верификација првог комада треба да се понови када то захтевају ниво ризика и процедуре управљања квалитетом.

3.3 Стандардизација позиционирања радног комада и радни редослед

Стандардна упутства за употребу треба да јасно дефинишу како се сваки радни комад ставља, поставља и завари, укључујући потребну секвенцу заваривања и све критичне мере предострожности за руковање.

За производе са више тачака заваривања, упутства треба да специфицирају локације заваривања, редослед заваривања и захтеве за позиционирање. Ово помаже у спречавању варијација узрокованих недоследним постављањем радног предмета.

Ако ручно позиционирање не може доследно да задовољи производне толеранције, произвођачи могу да процене лоцирање учвршћења, механичких граничника или аутоматских система утовара и истовара како би смањили утицај разлика оператера.

3.4 Успоставити стандардну процедуру за руковање абнормалностима заваривања

Када се појаве дефекти заваривања, аларми опреме, одступања параметара или проблеми са учвршћењем, оператери треба да следе дефинисану процедуру за решавање проблема уместо да одмах повећавају струју или продужавају време заваривања.

Практични процес руковања абнормалностима може укључивати следеће кораке:

1. Зауставите погођену операцију када се идентификује ненормално стање.

2. Идентификујте и изолујте потенцијално погођене производе.

3. Проверите параметре опреме, услове радног комада, електроде и прибор.

4. Утврдите узрок и прибавите одобрење од овлашћеног особља пре промене процеса.

5. Извршите пробно заваривање и проверите резултате.

6. Наставите производњу серије тек након што се квалитет заваривања врати у прихватљиво стање.

7. Забележите проблем, корективне радње и резултате верификације.

Стандардизован одговор помаже у спречавању непроверених подешавања и смањује вероватноћу понављања кварова.

4. Успоставите контроле квалитета у процесу да бисте открили одступања заваривања

Чак и када су параметри опреме и оперативни поступци стандардизовани, на квалитет заваривања и даље могу утицати варијације материјала, трошење електрода, стање опреме и други фактори.

Произвођачима је стога потребан стални систем инспекције квалитета како би открили одступања пре него што доведу до великих количина неисправних производа.

4.1 Комбинујте инспекције првог дела, у току и на крају рада

Слојевити систем инспекције се може успоставити у складу са ризиком производа, брзином производње и захтевима квалитета.

• Инспекција првог комада: Потврђује да подешавања опреме, позиционирање радног комада и резултати заваривања испуњавају захтеве пре него што серијска производња почне.

• Узорковање у процесу: Проверава изглед шава, локацију и друге критичне карактеристике квалитета у дефинисаним интервалима.

• Инспекција на крају производње: Проверава релевантни квалитет производа и услове опреме на крају производног циклуса или пре промене.

За производе са строгим захтевима квалитета, произвођачима ће можда бити потребни тестови чврстоће завара, деструктивно узорковање или друге одговарајуће методе инспекције.

Учесталост инспекције треба одредити у складу са спецификацијама производа, стабилношћу процеса и системом управљања квалитетом произвођача.

4.2 Одржавање записа о електродама и прибору

Хабање електрода и стање учвршћења су важни фактори који утичу на конзистенцију отпорног заваривања.

Произвођачи треба да утврде распореде инспекције, облачења, замене и одржавања на основу стварних услова производње. Ове активности треба да буду документоване како би се подржала контрола процеса и решавање проблема.

За апликације у којима геометрија електрода значајно утиче на квалитет завара, интервали одржавања се могу одредити коришћењем обима производње, перформанси заваривања и резултата инспекције.

Ово је ефикасније од чекања док се не појаве очигледни недостаци пре одржавања опреме.

4.3 Забележите кључне информације о производњи

Где је то практично, произвођачи треба да повежу моделе производа, идентификационе бројеве опреме, рецепте параметара, производне серије, оператере, резултате инспекције и евиденцију о абнормалностима.

Ако опрема подржава прикупљање података о заваривању, стварни радни параметри, информације о аларму и производни подаци се такође могу снимити како би се идентификовали узроци флуктуација квалитета.

За опрему без могућности прикупљања података, евиденција производње и евиденција инспекције могу обезбедити основни ниво следљивости.

Циљ није да се забележи што више информација. То је да се обезбеди да када дође до проблема са квалитетом, релевантна серија производа, стање опреме и записи процеса могу бити идентификовани.

5. Како избор опреме може побољшати конзистентност серијског заваривања?

Конзистентност заваривања зависи не само од управљања производњом већ и од могућности контроле опреме, механичког дизајна и нивоа аутоматизације.

Приликом избора опреме за заваривање, произвођачи треба да процене следеће факторе.

За производне задатке који укључују релативно мало тачака заваривања и честе промене производа, стандардна машина за отпорно заваривање у комбинацији са добро дефинисаним оперативним процедурама може бити довољна.

За производе који захтевају бројне тачке заваривања, веома поновљиво позиционирање, кратко време циклуса или смањену зависност од ручног рада, произвођачи могу размотрити машине за заваривање са више тачака, прилагођену опрему за аутоматско заваривање или роботске радне станице за заваривање.

Без обзира на одабрану опрему, препоручљиво је да се пре куповине спроведу узорци заваривања користећи стварне радне комаде. Ови тестови помажу у верификацији квалитета завара, радних процедура, времена циклуса и конфигурације опреме пре него што се производно решење финализује.

6. Конзистентно серијско заваривање захтева и контролу опреме и стандардизоване процесе

Конзистентност серијског заваривања се не може постићи једноставним закључавањем параметара опреме. Управљање параметрима контролише извршење процеса, стандардизоване оперативне процедуре смањују варијације између оператера, а инспекција у процесу и одржавање опреме помажу у откривању и управљању флуктуацијама у производњи.

Произвођачи треба да успоставе систем контроле који одговара њиховим материјалима, дизајну спојева, захтевима квалитета и обима производње. Ово укључује валидацију процеса заваривања кроз тестирање узорка, контролу приступа параметрима, стандардизацију оперативних процедура и примену прве инспекције, узорковања у процесу, одржавање опреме и следљивост.

Када производни захтеви постану захтевнији, лоцирање прибора, аутоматско утовар и истовар, машине за заваривање са више тачака и аутоматизоване линије за заваривање могу додатно смањити зависност од индивидуалног искуства руковаоца и побољшати поновљивост производње.

Гуангдонг Пудиан Аутоматион Тецхнологи Цо., Лтд. (ПДКЈ) је произвођач машина за тачкасто заваривање, машина за ласерско заваривање и аутоматизоване опреме за заваривање. Пружамо подршку при избору опреме и препоруке за процес заваривања на основу материјала радног комада, структуре спојева, захтева за заваривање и времена производног циклуса. Пошаљите нам своје радне комаде на бесплатну процену процеса заваривања и бесплатно тестирање узорка заваривања да бисте проверили резултате заваривања пре него што пређете у серијску производњу.

Ако имате захтеве за апаратом за заваривање, контактирајте госпођу Зхао

Е-маил: пдкј@гд-пв.цом

Телефон: +86- 13631765713