Kaynak Otomasyonu

Fronius, kaplama kaynağı sistemleri alanında dünyanın lider üreticilerinden biridir. Fronius, Kaynakta Mükemmellik Ödülü'nün ( Excellence in Welding Award) de sahibi olan ve sonradan donatım eklenebilen SpeedClad-2.0 süreci gibi yenilikçi çözümlerini düzenli olarak pazara sunmaktadır.  Farklı sektörler ve alanlarda faaliyet gösteren bir şirket olarak müşterilerine belirleyici avantajlar sağlamaktadır: Müşteriler, devreye alma da dahil olmak üzere tüm sistemlerini tek bir kaynaktan alırlar. Fronius Kaynak Otomasyonu, başlangıçtan itibaren, bir kaynak sisteminin tüm kullanım ömrü boyunca yetkin ve müşteri dostu bir hizmet sunmak için çalışmaktadır. Tüm kullanıcılar, güncelleme imkanları ve yenileme, güçlendirme opsiyonları sayesinde uzun yıllar en son teknolojiyi takip eden sistemlerden faydalanmaktadır.

Tüm kullanım ömrü boyunca müşterinin yanında Planlamadan mühendisliğe, üretimden devreye almaya, kaplama sistemlerinin bakım ve servisine kadar: Fronius Welding Automation, dünya çapındaki servis ve hizmet ortakları ağı ile müşterilerinin yanında güvenle yer almaktadır. Bu esnada daima mükemmel kaplama kaynağı sonucuna odaklanılır. Tüm sistemler sistem güvenliği açısından uluslararası uyumluluk standartlarına uygun olarak üretilir. Fronius uzmanları tarafından gerçekleştirilen teknik devreye alma işlemi ve petrol/gaz endüstrisinden gelen alıcıların ön alımı, doğrudan Avusturya, Steinhaus bölgesindeki üretim tesisinde gerçekleştirilmektedir. Ardından sistemler kurulum yerlerine gönderilmekte (örneğin Suudi Arabistan, İngiltere veya ABD) kurulmakta ve son olarak,  kara / açık deniz sektöründen uluslararası müşteriler tarafından teslim alınmaktadır. Üretime başlarken gerçekleştirilen uzman eğitimleri ve proses iyileştirme işlemleri, Fronius devreye alma süreçlerinin bir önemli bir parçasıdır. 
Gerçekçi kaynak denemeleri ve fizibilite araştırmaları Fronius Kaynak Otomasyonu, yeni kaplama kaynağı projelerine fizibilite araştırmaları ve kaynak denemeleri yaparak başlar. Kaplama kaynağı son derece karmaşık bir işlemdir. Kaplanacak bileşenin ana malzemesine ek olarak akım gücü, tel hızı, kaynak hızı, ilave malzeme, koruyucu gaz, çevre sıcaklığı veya nem oranı gibi parametreler de belirleyici bir öneme sahiptir. Çok az sapmalar bile kaynak sonucunu istenmeyecek kadar yüksek derecede etkileyebilmektedir. Bu sebeple kaynak denemeleri mümkün olduğunca gerçekçi yapılmalı ve sonrasında gerçek işlemlerde kullanılacak iş parçaları, ilave malzemeler ve koruyucu gazlar tercih edilmelidir. Ayrıca deneme sürecindeki sıcaklık koşulları da mümkün olduğunca gerçek kullanım alanının koşulları ile aynı olmalıdır. Bu koşullar sağlanamıyorsa, devreye alma esnasında kaynak parametreleri üretim ortamına uygun olarak ayarlanmalı ve optimize edilmelidir. Kötü bir sürpriz ile karşılaşmamak için tüm bu süreçlerin Fronius uzmanları tarafından tamamlanması en sağlıklı tercih olacaktır.    
Anton Leithenmair, Welding Automation müdürü: “Kaplama kaynağı sistemlerinin müşterilere uygun olarak uyarlanabilmesi için baştan itibaren açık ve güven dolu bir bilgi alışverişi gerekmektedir. İlave malzeme ve koruyucu gaz için belirlenen koşullar var mı? Kullanım alanındaki sıcaklık koşulları ne durumda? Özellikle de kaynak denemelerimizi orijinal parçalarda gerçekleştirebilmemiz ve maket kullanmak zorunda kalmamamız çok önemli. Sistemlerimiz sadece bu şekilde en zorlayıcı kesintisiz işletimde bile istenilen kaynak sonuçlarını sağlayabilir.“

Petrol ve gaz endüstrisi için çözümler

Deneyim, Fronius Kaynak Otomasyonunun yeni sistem çözümleri için yenilikçi fikirler ürettiği kaynaktır. Fronius 40 yılı aşkın süredir, ya standart olarak işletilen ya da özel olarak müşteriye göre uyarlanan kullanıcı odaklı kaplama kaynağı sistemleri geliştirmektedir. 

Compact Cladding Cell (CCC): Akıllı ve kullanıcıya göre optimize edilmiş
Mobil bir platforma monte edilmiş olan Compact Cladding Cell, 6 m²’lük (64,5 ft²) kurulum alanı ihtiyacı ile kaplama kaynağı alanındaki “kompakt” çözümdür. Sistem, valf bileşenlerinin uygun maliyetli iç kaplaması için geliştirilmiştir. Maksimum delme derinliği ve mümkün olan en büyük yapı parçası çapı 1 metredir (0,39 inç), en ağır yapı parçası ise 2.500 kg (5.511,56 lb) ağırlığındadır. Sistem kompakt yapısına rağmen son derece yüksek performanslı bir kaplama kaynağı sistemidir. Kolay kullanımı, titiz hareket süreçleri ve kapsamlı veri kayıt seçenekleri ile dikkat çekmektedir. Kullanıcı boyunda tel makarası yuvası ile ergonomik tasarımı, hızlı torç değiştirme sistemi ve raylı çekme sistemi üzerindeki kaynak cihazı da yine öne çıkan özellikleri arasındadır. Bu özelliklere yenilikçi yazılım fonksiyonları, maksimum seviyede proses güvenliği ve kesintisiz kullanımda en üst seviyede emniyet eklenmektedir. Automatic-Multi-Sequence fonksiyonu, çok sayıda kaynak ve hareket parametresinin sekans şeklinde kayıt altına alınmasını mümkün kılmaktadır. Home pozisyonuna bağlı olarak bunlar sırayla, tamamen otomatik olarak uygulanmaktadır. HMI sistem kontrolü ise 21 inç dokunmatik ekranı, gerçek zamanlı proses görselleştirme seçeneği, çoklu kullanıcı yönetimi ve daha birçok özelliğiyle ortalamanın çok üstünde bir kullanıcı konforu sunmaktadır. Maksimum seviyede üretkenlik bekleniyorsa, opsiyonel olarak sunulan SpeedClad-2.0 prosesi doğru seçimdir.

Endless Torch Rotation System (ETR): Neredeyse sınırsız seçenek imkanı
ETR sistemi büyük, karmaşık bileşenler için geliştirilmiş ve uzun yıllardır piyasada kendine yer edinmiştir. Sistemin ana parçası, sınırsız dönen kaynak kafasıdır. Bu parça, farklı deliklere ve 1 metreye (0,39 inç) kadar delik çapına sahip yapı parçalarında kaynak yapılmasını mümkün kılmaktadır. Torç ve tel sürme ünitesi birlikte hareket ederek, delik ekseninin etrafında dönmektedir. İş parçaları komple otomatik olarak merkezlenir. Böylelikle hazırlık süreleri ciddi oranda kısalmakta ve üretim maliyeti açısından tasarruf edilmektedir. Torcun bir yapı parçası ile çarpışma tehlikesi söz konusu olduğunda, elektro-pnömatik çarpışma algılaması tüm hareket eksenlerini durdurmakta ve torcun zarar görmesini önlemektedir. Son olarak Fronius, başarılı ETR sistemine bir de daha esnek olan ETR-Ultimate sistemini eklemiştir. Bu çok yönlü sistem, kaplama kaynağı görevlerine ek olarak zorlayıcı yapılara ve zor kaynak dikişlerine sahip büyük yapı parçalarının da birleştirilmesini sağlamaktadır. Compact Cladding Cell’de de olduğu gibi, hem ETR hem de ETR-Ultimate sistemlerinde dokunmatik ekranlı konforlu 21 inç sistem kontrolü, gerçek zamanlı proses görselleştirmesi ve çoklu kullanıcı yönetimi standart donanımın bir parçasıdır. Aynısı zamandan tasarruf sağlayan hızlı torç değiştirme sistemi için de geçerlidir. Gerektiğinde her iki sistemde de (ETR ve ETR-Ultimate) torç ve konumlandırıcı senkronik şekilde hareket etmektedir. Burada da SpeedClad 2.0 sayesinde kaplama kaynağı prosesi en üst seviyede üretkenliğe ulaşmaktadır.

Tüm parametreler canlı olarak kontrol altında
Büyük, sezgisel 21 inç dokunmatik ekran, bireysel yetki atamalı çoklu kullanıcı hesapları, gerçek zamanlı proses görselleştirme, anında parametre ayarı, X-Ray-View, bileşen editörü, Bore-to-Bore-Advanced gibi yenilikçi fonksiyonlar, gerçek zamanlı gerçekleşen değer gösterimi, STEP-File-Import... Tüm bu özellikler, HMI-T21’i Endüstri 4.0’a uygun bir sistem kontrolü haline getirmektedir. Ve elbette ki uzaktan bakım seçeneğini de unutmamak gerekir. X-Ray-View özelliği, yapı parçalarını şeffaf bir şekilde göstermekte ve parçaların mükemmel gösterimini sağlamaktadır. Açı olarak 90°’ye eşit olmayan birden fazla çapraz deliğin veya delikli flanşın kaplanması söz konusuysa, Bore-to-Bore-Advanced fonksiyonu seçilmelidir. Tüm önemli kaynak parametreleri, sisteme entegre edilmiş gerçekleşen değer monitöründe canlı olarak gösterilmektedir. 

Tüm istekleri karşılayan bir kumanda
Bileşen editöründe, kaynakçı yapı parçalarını adım adım yerleştirir. Bunun için HMI-T21’in dokunmatik ekranını kullanır. Yükseklik ve çap bilgileri girilerek tanımlanır. Bu esnada çeşitli bileşenler ekranda gerçek zamanlı olarak 3D grafiği şeklinde gösterilir. Silindirik şekillere ek olarak düz ve konik şekillerin gösterimi de mümkündür. Delikler ve örneğin flanş gibi uzantılar da modellenebilir. Fronius’a entegre edilmiş olan CNC teknolojisi, artık daha da fazla parça yapısı seçeneğinin sunulmasını mümkün kılmaktadır: Örneğin konik parçalarda kesme delikleri yapılabilmektedir.

Kaynak süreçleri ise program editöründe programlanmaktadır. Kullanıcılar yapı parçalarının bölümlerini tek tek seçer ve kaynak sırasını belirler. Kaynak yönü standart olarak aşağıdan yukarıya doğru belirlenmiştir ama gerektiğinde değiştirilebilir. Faydalı bir destek: Başlangıç noktası torç gösterilir. 

Tüm kaynak parametreleri Weld-Editor üzerinden tanımlanır. Sistem, her zaman ayarlanması mümkün olan, sabit parametreli bir görev listesi sunar. Ayarlamanın kaynak ayar menüsünden anında yapılması da mümkündür. AVR (Actual Value Recording), kaynak işlemi esnasında kaynak akımı, gerilim, tel hızı, gaz miktarı ve kaynak pozisyonu gerçekleşen değerlerini bir tablo şeklinde kayıt altına alır. Grafik değerlendirmeler ve analiz için opsiyonel olarak Data Logger HMI ve Data Viewer HMI bilgisayar yazılım paketleri de alınabilmektedir.

Torcun ana konumu kalibre edildikten hemen sonra, her kaplama kaynağı uygulamasında kendiliğinden başlangıç noktasına doğru hareket etmektedir. Fronius’da kaplama kaynağı uzmanı olan Siegfried Wiesinger açıklıyor: “Ateşlemeden hemen önce çeşitli parametrelerde uzaktan kumanda ünitesi ile ince ayar yapılması mümkündür, örneğin AVC fonksiyonuyla (Arc-Voltage-Control fonksiyonu) başlangıç noktası ve yapı parçasına olan torç mesafesi belirlenir.”

SpeedClad 2.0: Ödüllü ve inanılmaz hızlı
Daha hızlı, daha etkili ve daha ekonomik: Fronius, SpeedClad 2.0 ile valf bileşenlerinin kaplama kaynağında yeni ölçekler belirliyor. Sektör genelinde kullanılan darbeli TIG sıcak tel prosesiyle karşılaştırıldığında, SpeedClad 2.0 önemli ölçüde daha ekonomiktir. Bu yenilik özellikle yüksek erime gücü, etkileyici hızı ve düşük koruyucu gaz tüketimi ile öne çıkmaktadır. Sonuçların kusursuzluğu sonucunda sisteme American Welding Society tarafından Excellence-in-Welding-Award ödülü verilmiştir. Ödül töreni 13 Eylül 2023 tarihinde Chicago şehrindeki FABTECH’te gerçekleşmiştir. Jürinin kararını belirleyen etkenler şunlar olmuştur: Kaplama kaynağında kullanılan nikel bazlı alaşımın erime gücü saatte 1,63 kg’dan (3,59 lb) 6 kg’ya (13,23 lb) kadar yükseltilmiştir. Fronius bu noktada 1,14 mm’lik (0,045 inç) tel yerine 1,6 mm’lik tel (0,063 inç) kullanmaktadır. Kaynak hızı ise dakikada 33 cm’den (13 inç) dakikada 135 cm’e (53 inç) yükseltilmiş ve ortalama akım darbesi 240 Amper’den 460 Amper’e çıkartılmıştır. Bu sayede Fronius müşterileri hem ideal ısı girdisine ulaşmakta hem de 516 l /kg olan argon gaz tüketimini 140 l/kg’ya kadar azaltabilmektedir. Komple yeni geliştirilen torç sistemi sayesinde çok daha dar parça delikleri kaplanabilmektedir: 150 mm (5,91 inç) yerine 100 mm (3,94 inç). Kaplama kaynağı prosesinin optimizasyonu için temel çıkış noktası, ısı girdisi formülü olmuştur: Isı girdisi = Volt x Amper x 60 / Kaynak hızı. 

Sürdürülebilirlik, Fronius Kaynak Otomasyonu'nun genetik mirasının bir parçasıdır, bu sebeple de yeniliklerinin büyük bir çoğunluğu yalnızca teknolojik geliştirmelerle değil, aynı zamanda sarf malzemelerinin azaltılmasıyla da bağlantılıdır. Aynı SpeedClad 2.0 prosesinde de olduğu gibi.

Portföyde uzunlama, yuvarlak dikiş ve robotik kaynak sistemleri de bulunur.
Fronius Kaynak Otomasyonu bir çözüm üreticisi olarak tüm sektörlere sadece kaplama kaynağı sistemleri değil, aynı zamanda mekanik kaynak sistemleri ve robotik kaynak sistemleri de sunmaktadır.

Bu örneklerin arasında uzunlamasına dikiş ve yuvarlak dikiş kaynak sistemleri, kaynak traktörleri ve Handling-to-Welding robot sistemleri de yer almaktadır. Kolaboratif robotlar, akıllı sensörler, veri yönetimine dair yazılım çözümleri ve çevrimdışı programlama ile kaynak simülasyonu, parti boyutu 1'den başlayan tüm üretim firmalarına kaynak sektöründe ciddi ekonomik fırsatlar sunuyor. Öncelikle müşterilerle birlikte kaynak teknolojisi bakımından ilgili beklentiler analiz edilir. Sonrasında bireysel çözüm için konsept çalışması gerçekleştirilir.

Bunun için standart bileşenlerden oluşan bir yapı modülü bulunur. Fizibilite araştırmasından başlayarak, planlama, mühendislik, üretim ve devreye alma adımlarıyla ilerleyerek kaynak sistemlerinin satışı bir proje şeklinde geliştirilir. 1975 yılından beri 45 farklı ülkede 2.000’in üzerinde müşteride 3.500’ün üzerinde sistem kuruludur. 11.000 metrekareden büyük bir işletme alanında yaklaşık 150 Fronius uzmanı, müşterilerin kaynak teknolojisi bakımından karşılaştıkları zorluklarla ilgilenmektedir.