[บทความ] การเชื่อมที่มั่นคงสำหรับการเชื่อมติดอย่างถาวร

รูปที่ 1 : ในกระบวนการเชื่อมอาร์คแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสไฟเชื่อมจะจุดประกายอาร์คไฟฟ้า
โดยใช้แก๊สที่ปกคลุมอยู่

แม้ว่าการเชื่อมชิ้นส่วนต่างๆ โดยให้เนื้อวัสดุยึดติดกันอย่างแน่นหนาและมีความคงทนจะเป็นเรื่องยาก แต่เครื่องจักรรุ่นใหม่ๆ ก็ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้การเชื่อมติดกันของระหว่างวัสดุต่างๆ ที่ติดแม่เหล็กสามารถทำได้และไม่สำคัญว่าวัสดุเหล่านั้นจะเป็นเหล็กเส้นหรือชิ้นส่วนที่เป็นเหล็กหล่อ เครื่องจักรสำหรับการเชื่อมนี้ก็สามารถทำให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นเชื่อมติดกันได้อย่างคงทน


ไม่เพียงแต่วงการอุตสาหกรรมยานยนต์เท่านั้นที่ไว้วางใจเครื่องจักรเชื่อมอาร์คแม่เหล็กไฟฟ้า วงการอุตสาหกรรมประกอบเครื่องจักรและตัวแทนผู้จำหน่ายก็ให้ความเชื่อถือกับเครื่องจักรที่ผลิตโดย Kuka Systemsด้วยเช่นกัน เนื่องจากเครื่องจักรสามารถรับประกันคุณภาพของชิ้นงานในการผลิตได้ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ อีกทั้งโครงสร้างของเครื่องยังมีมาตรฐานความปลอดภัยสูง ตั้งแต่แกนข้อต่อ ไปถึงส่วนของเพลาขับ และที่สำคัญก็คือไม่มีวิธีไหนที่สามารถเชื่อมติดชิ้นส่วนโลหะได้รวดเร็ว มั่นคงและสามารถรับน้ำหนักหลังจากการเชื่อมติดกันได้ดีมากกว่าการเชื่อมด้วยเครื่องเชื่อมอาร์คแม่เหล็กไฟฟ้าอีกแล้ว โดยเฉพาะกับการเชื่อมชิ้นส่วนที่เป็นเหล็กเส้นกับเหล็กหล่อเข้าด้วยกันที่แรกเริ่มที่เดิมทีนั้นจะอาศัยการเชื่อมด้วยการใช้ก๊าซเฉื่อย ซึ่งประสบความสำเร็จเป็นอย่างดีเพียงบางครั้งเท่านั้น

รูปที่ 2 : ในขั้นตอนที่สามของกระบวนการเชื่อม อาร์คไฟฟ้าจะหมุนผ่านขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า
ที่มีน้ำหล่อเย็นหล่อเลี้ยงอยู่

การเชื่อมติดชิ้นส่วนความเร็วสูงเพียงช่วงมิลลิวินาที
เครื่องเชื่อมของ Kuka Systems จะใช้วิธีการอาร์คไฟฟ้าโดยมีระยะเวลาในการเชื่อมติดชิ้นส่วนอยู่ในช่วงมิลลิวินาที อีกทั้งผู้ปฏิบัติงานก็ไม่จำเป็นต้องเก็บรายละเอียดชิ้นงานที่เชื่อมติดเสร็จแล้วด้วย นอกจากตัวเครื่องก็ยังได้รับการออกแบบให้ปราศจากการหยดหรือกระเด็นของโลหะที่หลอมละลายในระหว่างการเชื่อมด้วย ด้วยเหตุนี้ภายในพื้นที่ที่ดำเนินการเชื่อมของเครื่องจึงแทบไม่มีสิ่งสกปรกหรือเศษโลหะให้เห็นเลย
             
สำหรับกระบวนการเชื่อมของเครื่องนั้น ขั้นตอนแรกชิ้นส่วนที่ต้องการจะเชื่อมติดกันนั้นจะถูกตรึงไว้ในเครื่อง จากนั้นมันจะถูกดันให้มาสัมผัสกัน โดยขั้นตอนต่อไปก๊าซปกคลุมและกระแสไฟเชื่อมจะถูกเปิดใช้งานซึ่งทำให้อาร์คไฟฟ้าจุดประกายขึ้น จากนั้นในขั้นตอนที่ 3 อาร์คไฟฟ้าจะหมุนผ่านขดลวดแม่เหล็กที่มีน้ำหล่อเย็นหล่อเลี้ยงอยู่ เพื่อให้พื้นผิวของวัตถุทั้งสองที่ถูกกระทบกันมีความร้อนเกิดขึ้นเท่ากันทั่วทั้งหน้าตัด โดยขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกออกแบบให้สามารถแยกออกจากกันได้นั้น ช่วยประหยัดเวลาในการใส่หรือนำวัตถุออกจากเครื่องได้จากด้านบน และด้วยเทคนิคการตรึงหรือจับยึดวัตถุที่สร้างขึ้น เพื่อรองรับชิ้นส่วนที่มีรูปแบบที่หลากหลายนั้นก็ทำให้เครื่องสามารถตรึงวัตถุที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหรือรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ได้อย่างไม่มีปัญหา
             
ในขั้นตอนสุดท้ายของการเชื่อม พื้นผิวของวัตถุทั้งสองที่ถูกหลอมละลายนั้นจะถูกกดเข้าหากันด้วยแรงดัน ซึ่งข้อดีของกระบวนการทำงานในลักษณะนี้ก็คือ รูปทรงของสิ้นส่วนจะไม่มีการบิดเบือนไปจากเดิมเลยและชิ้นส่วนที่มีรูปร่างไม่สมดุลก็สามารถเชื่อมติดกันได้ โดยชิ้นงานที่ถูกเชื่อมติดโดยเครื่องเชื่อมเครื่องนี้จะต้องผ่านการทดสอบแรงดึงและการรับน้ำหนัก ซึ่งนับตั้งแต่ที่ได้มีการทดสอบมา แทนที่จะเป็นแนวรอยเชื่อมก็กลับมีเพียงแค่ตัววัสดุพื้นฐานเท่านั้นที่ไม่ผ่านการทดสอบ และเครื่องเชื่อมทุกเครื่องของ Kuka Systemsก็ทำงานด้วยความแม่นยำสูง โดยรอยตะเข็บของการเชื่อมจะถูกทดสอบความแข็งแรงทันทีหลังจากที่ทำการเชื่อมแล้ว จากนั้นข้อมูลที่ได้ก็จะถูกเก็บบันทึกในระบบ PCD (การควบคุมพารามิเตอร์และระบบจัดการเอกสาร) โดยอัตโนมัติ
             
เทคนิคต่างๆ ในเครื่องจะทำงานผ่านระบบ NC ไฮโดรลิกอาทิเช่นแรงดันวัตถุเข้าหากัน นอกจากนั้นระบบไฮโดรลิกก็ถูกออกแบบให้อยู่ภายในโครงสร้างที่กักเก็บเสียง ทำให้การทำงานของเครื่องอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานการควบคุมมลภาวะทางเสียงและสามารถรับประกันความปลอดภัยในเรื่องสุขภาพของผู้ใช้งานได้เป็นอย่างดี และสิ่งนี้ก็เป็นหัวใจสำคัญที่ Kuka Systems ใช้ในการสร้างเครื่องจักรทุกเครื่อง นอกจากนั้นตัวเครื่องยังมีการติตั้งกระจกป้องกันเพื่อความปลอดภัยที่ได้รับการรับรองว่าได้มาตรฐานสากล อีกทั้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิคส์ต่างๆ ก็ต้องผ่านการทดสอบว่าประหยัดพลังงานได้ในระดับที่ดีอีกด้วย

รูปที่ 3 :เครื่องเชื่อมอาร์คแม่เหล็กไฟฟ้าแบบสองหัว 

ซึ่งทำงานโดยการใช้หุ่นยนต์ป้อนและนำชิ้นงานที่ผ่านการเชื่อมแล้วออกจากเครื่องจักร

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิคส์ต่างๆ ถูกเลือกอย่างคัดสรร 
ฟีเจอร์ PCD ของ Kuka Systems นั้นจะเป็นระบบ High-End สำหรับกระบวนการทำงานและการเฝ้าดู โดยพารามิเตอร์ทั้งหมด 8 ส่วนจะถูกประเมินผลและเก็บบันทึกในระหว่างการเชื่อม ซึ่งได้แก่ ความเร็ว Spindle ความดันแรงเสียดทาน วิถีแรงเสียดทาน ระยะเวลาเสียดทาน ระยะเวลาเชื่อม ตำแหน่งเริ่มต้นและแรงที่ใช้ดันวัตถุเข้าหากัน ซึ่งพารามิเตอร์เหล่านี้จะถูกติดตามและเก็บบันทึกไว้เป็นฐานข้อมูลเพื่อใช้ในการทำงานครั้งต่อไป เช่นสามารถระบุได้ว่า ชิ้นส่วนนั้นๆ มีการเชื่อมติดกันเมื่อไรและมีการใช้ค่าพารามิเตอร์ต่างๆ อย่างไรบ้าง
               
ในขณะที่กระบวนการเชื่อมดำเนินการอยู่นั้น หากพารามิเตอร์ใดมีค่าเบี่ยงเบนที่แตกต่างจากค่าที่กำหนดไว้ ชิ้นงานที่ถูกเชื่อมจะถือว่าเป็นของเสียและถูกทำลายทันที ด้วยเหตุนี้จึงกล้ารับประกันได้ว่า จะมีเพียงชิ้นงานที่มีคุณภาพและมีคุณสมบัติที่ถูกต้องตามที่กำหนดออกมาจากเครื่องเท่านั้น
             
Kuka Systems ไม่ได้เป็นเพียงแต่ผู้สร้างเครื่องจักรเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้สร้างบุคลากรที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีอาร์คแม่เหล็กด้วย โดยจุดแข็งของบริษัทก็คือความสามารถในการร่วมมือกับลูกค้า เพื่อพัฒนาหรือผลิตชิ้นงานจากการเชื่อมได้อย่างถูกต้อง ด้วยเหตุนี้ลูกค้าจึงมั่นใจได้ว่าจะได้รับคำแนะนำในเรื่องการพัฒนาเทคนิค กระบวนการทำงานและระบบวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์อย่างเหมาะสม
             
เครื่องเชื่อมอาร์คแม่เหล็กไฟฟ้าจำเป็นต้องมีส่วนประกอบอัตโนมัติเพิ่มเติมหรือไม่ อย่างไรนั้น ขึ้นอยู่ปัจจัยการผลิตและรูปแบบการผลิตที่เฉพาะเจาะจงของผู้ใช้งานเอง แต่โดยพื้นฐานแล้วเครื่องจักรที่Kuka Systems ผลิตขึ้นทุกเครื่องต่างก็ถูกออกแบบให้รองรับการทำงานที่เป็นระบบอัตโนมัติอยู่แล้ว โดยโครงสร้างของเครื่องจะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกับระบบโมดูลแบบแยกส่วนที่สามารถประกอบรวมเข้าด้วยกันได้ ด้วยเหตุนี้ เครื่องเชื่อมอาร์คแม่เหล็กไฟฟ้านี้จึงสามารถดัดแปลงหรือปรับเปลี่ยนไปตามลักษณะงานและตามความต้องการของผู้ใช้งานได้ ดังนั้นจึงไม่ใช่ปัญหา หากผู้ใช้งานต้องการนำระบบอัตโนมัติมาใช้ในเครื่องเชื่อมอาร์คแม่เหล็กไฟฟ้าของ Kuka Systems ในภายหลัง
             
การบูรณาการในเครื่องจักรรุ่นใหม่ๆ ที่ผลิตออกมา ทำให้การวิเคราะห์เบื้องต้นมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการป้อนและนำชิ้นงานเข้าสู่เครื่องโดยผ่านทางระบบหุ่นยนต์ ด้วยเทคโนโลยีการจำลองกระบวนการแบบ 3มิติทำให้สามารถแสดงภาพเซลล์ของวัสดุที่เชื่อมติดกันได้อย่างสมจริง ด้วยเหตุนี้จึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในส่วนของกระบวนการผลิตติดตั้งระบบหุ่นยนต์หรือระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ใช้กับเครื่อง รวมทั้งมุมมองเชิงสรีรวิทยาได้อีกด้วย

ที่มา : mmthailand.com