Hitsausvirran pulssitus tuo hyötyjä myös puikkohitsauksessa

Hitsauksen ABC

Hitsausvirran pulssitus tuo hyötyjä myös puikkohitsauksessa

4. elokuuta 2021

Puikkohitsauksen rooli hitsaavassa teollisuudessa on viime vuosikymmeninä pienentynyt merkittävästi tuottavampien hitsausprosessien, kuten MIG/MAG-hitsauksen vallatessa alaa. Tästä syystä merkittävimmät uuden virtalähdeteknologian mahdollistamat panostukset ja uudet ominaisuudet ovat kohdistuneet ainakin pääosalla hitsauslaitevalmistajista puikkohitsausta enemmän MIG/MAG-hitsaukseen.

Antti Kahri

Esimerkiksi pulssi-MIG/MAG-hitsaus on ollut laajasti käytössä vähintään koko 2000-luvun ajan. Puikkohitsauksessa hitsausvirran pulssitus on tänä päivänäkin mahdollista vain harvoissa laitteissa. Kemppi on kehittänyt uutta Master 315 -puikkohitsauslaitetta varten helppokäyttöisen pulssitoiminnon, jota on mahdollista hyödyntää laajasti erilaisissa puikkohitsaussovelluksissa.

Pulssipuikkohitsauksen periaate

Pulssipuikkohitsauksessa hitsausvirta vaihtelee kahden tason välillä käyttäjän haluamalla taajuudella. Nämä kaksi virtatasoa on valittu niin, että ne molemmat pysyvät tyypillisesti puikon hyvällä toiminta-alueella silloin, kun keskiarvovirta on säädetty lähelle toiminta-alueen puoliväliä. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että matalampi virtataso on kiinteästi 70 % korkeamman virtatason suuruudesta, eikä käyttäjän tarvitse huolehtia tästä suhteesta. Myös näiden virtatasojen kestojen suhteeksi on valittu kiinteä arvo, jotta prosessin säätäminen olisi käyttäjälle mahdollisimman helppoa. Korkeamman virtatason kesto koko syklistä on 40 %.

Virtatasojen vaihtelua lukuun ottamatta toimintaperiaate on identtinen tavallisen puikkohitsauksen kanssa. Pulssipuikkohitsauksen periaate on esitetty kuvassa 1.

Principles of pulsed stick welding

Kuva 1. Hitsausvirran (punainen) ja kaarijännitteen (vihreä) käyttäytyminen pulssipuikkohitsauksessa 3,2 mm emäspuikolla 115 A keskiarvovirralla ja 2,5 Hz taajuudella. Pulssituksen korkeampi taso on 140 A ja matalampi taso 98 A. Alemmat käyrät ovat suurennos ylempien käyrien kehystetystä alueesta ja siinä näkyy käyttäytyminen oikosulun aikana.

Master 315:n graafisessa käyttöliittymässä pulssipuikko-ominaisuus ja sen oleelliset parametrit on esitetty selkeästi yhdellä ruudulla kuvassa 2. Säädettävien parametrien kohdalle on mahdollista siirtyä ohjauspaneelin nuppia kääntämällä. Säädettäviä parametreja on vain kaksi: hitsausvirta ja pulssitaajuus. Loput parametrit ovat näytöllä vain käyttäjän tiedoksi. Yllä kuvattu prosessin periaate havainnollistetaan käyttäjälle grafiikkaa hyödyntäen.

User interface view of pulsed MMA process

Kuva 2. Pulssipuikkoprosessin näkymä Master 315:n käyttöliittymässä.

Käyttökohteet ja hyödyt

Master 315:n pulssipuikko-ominaisuus on optimoitu emäspuikoille, mutta se soveltuu käytettäväksi lähes kaikilla puikkotyypeillä. Vapaasti säädettävän taajuuden ansiosta ominaisuutta on mahdollista käyttää kaikenlaisissa hitsaussovelluksissa. Kempin hitsauslaboratoriossa tehtyjen hitsauskokeiden perusteella pulssipuikkohitsaus on parhaimmillaan asentohitsauksessa (kuva 3), pienaliitoksissa ja juuren hitsauksessa.

Asentohitsauksessa matalampi virtataso auttaa jäähdyttämään hitsisulaa ja sitä kautta parantamaan sulan hallittavuutta. Pienaliitoksissa on mahdollista saavuttaa suurempi kuljetusnopeus tai käyttää pienempää keskiarvovirtaa, jolloin lämmöntuonti ja sitä kautta muodonmuutokset pienenevät. Juuren hitsauksessa on helpompi päästä tasaiseen lopputulokseen, sillä korkeampi virtataso hämmentää hitsisulaa siten, että käsivirheen jäljet pienenevät. Lisäksi korkeampi virtataso muotoilee liitoskohdat jouheviksi.

Pulsed MMA welded overhead fillet weld

Kuva 3. Pulssipuikolla hitsattu yläpienahitsi (hitsausasento PD). Perusaine 5 mm rakenneteräs S355 ja lisäaine 3,2 mm emäspuikko. Hitsausvirta 130 A ja pulssitaajuus 1,5 Hz. Hitsaussovellukseen nähden roiskeiden määrä on vähäinen.

Näiden sovelluskohtaisten hyötyjen lisäksi pulssipuikkohitsaukselle on havaittu seuraavia yleisiä hyötyjä perinteiseen puikkohitsaukseen verrattuna:

  • Kuljetusnopeuden pitäminen tasaisena on helppoa, koska pulssitaajuus rytmittää hitsausta.

  • Kiinni jäävien roiskeiden määrä pienenee.

  • Hitsin pinta on sileämpi (korkealla pulssitaajuudella).

  • Kuona irtoaa helpommin.

Vaikka puikkohitsausta pidetään melko yksinkertaisena hitsausprosessina, myös sitä on mahdollista tehostaa tai räätälöidä tietyn hitsaussovelluksen vaatimuksiin paremmin vastaavaksi. Yhä nykyäänkin vain harvoista hitsauslaitteista löytyy puikkohitsaukseen näitä asioita edesauttavia ominaisuuksia. Kempin uusi ja helppokäyttöiseksi suunniteltu pulssipuikko-ominaisuus tuo moniin eri puikkohitsaussovelluksiin mahdollisuuden tehdä hitsauksesta hieman tehokkaampaa, laadukkaampaa tai helpompaa.

Tutustu Master 315 -puikkohitsauskoneeseen

Antti Kahri
Author

Antti Kahri

Welding Engineer, Welding Team at Kemppi Oy. International Welding Engineer (IWE) who has more than ten years of experience developing welding characteristics for TIG, MIG/MAG and MMA welding machines, such as X8 MIG Welder and MasterTig. Passionate about finding user-friendly ways to improve the quality and efficiency of welding.

Lisää blogikirjoituksia

Löydä oikeat parametrit TIG-hitsaukseen

Löydä oikeat parametrit TIG-hitsaukseen

Onnistunut hitsaus nojaa parametriasetusten ja valintojen yhdistelmään.

Hitsauksen ABC

Ota nämä seikat huomioon, kun ostat hitsauskoneen

Ota nämä seikat huomioon, kun ostat hitsauskoneen

Kun hitsauskone on tullut elinkaarensa päähän, tai yrityksen toiminta laajenee, on aika etsiä hitsaajalle uusi paras kaveri. Valikoimaa on markkinoilla runsaasti, ja monesti eri merkkien ja mallien vertailu on haastavaa. Millaisiin asioihin kannattaisi kiinnittää huomiota hitsauskonetta hankittaessa?

Hitsauksen ABC

Valokaaren vakaa sytytys parantaa hitsauslaatua ja vähentää kustannuksia

Valokaaren vakaa sytytys parantaa hitsauslaatua ja vähentää kustannuksia

Valokaaren sytytyksellä on iso vaikutus hitsauslaatuun MIG/MAG-prosessilla hitsatessa. Pienikin epävakaus voi johtaa hitsauksesta aiheutuneiden roiskeiden siistimiseen, mikä vie aikaa ja heikentää tuottavuutta teollisessa hitsausympäristössä. Nykyaikaisissa hitsauslaitteissa on kuitenkin saatavilla valokaarta parantavia tekniikoita, jotka tuovat lisäkontrollia kaaren hallintaan ja tukevat hitsaajien ammattitaitoa. 

Käsinhitsaus

Miten valita hitsausmaski ja raitisilmajärjestelmä – turvallisuus etusijalla

Miten valita hitsausmaski ja raitisilmajärjestelmä – turvallisuus etusijalla

Oikean hitsausmaskin ja raitisilmajärjestelmän valinta on ratkaisevan tärkeää työntekijän turvallisuudelle. Vaikka kustannukset ovat luonnollisesti osa päätöksentekoa, tehokas ja korkealaatuinen suojaus tulee aina asettaa etusijalle.

Turvallisuus, Ihmiset

Terästen hitsaus erikoisprosesseja hyödyntämällä

Terästen hitsaus erikoisprosesseja hyödyntämällä

Seostamattomien ja niukkaseosteisten rakenneterästen, eli ns. mustien terästen hitsausta saatetaan monesti pitää yksinkertaisena tehtävänä. Niiden hitsauksessakin on kuitenkin omat erityispiirteensä, jotka paikoitellen aiheuttavat haasteita hitsauksen suorittamiseen.

Käsinhitsaus, Hitsauksen ABC

Uusi Kempin robotiikkatiimi

Uusi Kempin robotiikkatiimi

Kohti strategisia tavoitteita ja parempaa asiakaskokemusta

Ihmiset

Tilaa uutiskirjeemme ja saat ensimmäisten joukossa tietää Kempin uusimmat uutiset.

Tilaamalla uutiskirjeen hyväksyt, että Kemppi lähettää sinulle markkinointiviestejä.

Kaarihitsauksen edelläkävijä

Kemppi on kaarihitsausteollisuuden muotoilujohtaja. Olemme sitoutuneet parantamaan hitsauksen laatua ja tuottavuutta valokaaren jatkuvalla kehittämisellä ja työskentelemällä vihreämmän ja tasa-arvoisemman maailman puolesta. Kemppi toimittaa vastuullisia tuotteita, digitaalisia ratkaisuja ja palveluita ammattilaisille teollisuushitsausyrityksistä yksittäisiin urakoitsijoihin. Tuotteiden käytettävyys ja luotettavuus ovat ohjenuoramme. Kokenut kumppaniverkostomme kattaa yli 70 maata, jotta sen asiantuntemus on aina paikallisesti saatavilla. Kempin pääkonttori sijaitsee Lahdessa ja liikevaihtomme vuonna 2023 oli 209 miljoonaa euroa. Työllistämme yli 650 asiantuntijaa 16 maassa.

Kemppi – Designed for welders

Copyright © 2024 Kemppi Oy