Tecnologia i procés de soldadura per electrofusió
La soldadura per electrofusió, una tecnologia de connexió crucial en sistemes de canonades de polietilè, s'utilitza àmpliament en diversos camps. El seu principi de funcionament es basa principalment en un cable de calefacció prèviament-col·locat dins de l'accessori d'electrofusió. Mitjançant l'aplicació d'electricitat, es fonen la superfície interior de la connexió i la superfície exterior de la canonada. Després d'un cert temps de refredament, s'aconsegueix la soldadura.
En el procés de soldadura per electrofusió, els accessoris d'electrofusió{0}}ben dissenyats són especialment crítics. El seu principi bàsic de funcionament utilitza l'efecte Joule; mitjançant l'escalfament d'una bobina de resistència, el material de la superfície interior de l'accessori es fon, aconseguint així la fusió de la canonada i l'ajust.
Els accessoris d'electrofusió, com ara mànigues, tes d'igual diàmetre, tes reductores i colzes, són components indispensables en els sistemes de canonades de polietilè. Poden connectar canonades principals i derivades o accessoris d'espiga fets de diferents tipus de materials de polietilè i materials amb diferents cabals de fusió. Actualment, la majoria dels accessoris d'electrofusió estan equipats amb sistemes d'identificació digital, on els paràmetres de soldadura i altra informació important s'emmagatzemen en forma de codis en suports de dades com ara codis de barres o targetes magnètiques. El controlador de soldadura pot llegir automàticament aquests paràmetres i controlar amb precisió el procés de soldadura.
A continuació, explorarem les característiques úniques de la soldadura per electrofusió.
La soldadura per electrofusió no només requereix una màquina de soldadura per electrofusió especialitzada, sinó que també té una àmplia aplicabilitat, capaç de connectar canonades de diferents mides i especificacions, i adequada per a canonades i accessoris de diferents graus i materials. El seu procés de soldadura es veu menys afectat pels factors ambientals i humans, té una velocitat de construcció ràpida i uns costos d'inversió i manteniment d'equips baixos. A més, la soldadura per electrofusió és senzilla i fàcil d'operar, produeix una qualitat de soldadura fiable, té una paret interior llisa i no afecta el cabal.
Després d'entendre les característiques de la soldadura per electrofusió, parlarem més del seu procés de funcionament.
En primer lloc, abans de soldar, cal assegurar-se que la tensió de la font d'alimentació sigui estable i compleixi els requisits, i netejar el connector de sortida d'energia per garantir una bona conductivitat. A continuació, prepareu les eines i els materials necessaris, com ara una màquina de soldadura d'electrofusió totalment automàtica, accessoris d'electrofusió, un tallador, un tornavís, un marcador i una cinta mètrica. Talleu la canonada a la longitud necessària, assegurant-vos que la cara de l'extrem sigui perpendicular a l'eix i controlant l'error de tall final en 5 mm. A continuació, mesureu la longitud de la connexió d'electrofusió i marqueu la posició corresponent a l'extrem del tub. A continuació, rasqueu la superfície de soldadura per eliminar les capes d'òxid, l'oli, la brutícia i altres impureses. Finalment, netegeu la superfície de la canonada amb alcohol anhidre o metil etil cetona (MEK) i feu les marques finals. Un cop finalitzades aquestes preparacions, pot començar la soldadura per electrofusió.
Inserció de canonades i accessoris Torneu a dibuixar les línies a la canonada, determinant que la posició sigui la meitat de la longitud de l'accessori d'electrofusió des de la cara final. A continuació, introduïu la connexió d'electrofusió netejada a la canonada a soldar, assegurant-vos que la vora exterior de la connexió estigui a ras de la línia marcada anteriorment. A continuació, premeu els cargols de bloqueig de la connexió amb un tornavís per evitar que la canonada s'extreu accidentalment durant la soldadura. Finalment, instal·leu la pinça d'electrofusió per assegurar el conjunt a soldar (vegeu la figura 5-6 per obtenir el mètode d'instal·lació correcte de la pinça de soldadura d'electrofusió), assegurant-vos que l'accessori i la canonada siguin completament coaxials, amb una desalineació controlada dins del 2%, evitant, alhora, aplicar cap força externa a l'accessori d'electrofusió.
Nota: abans de començar a soldar, assegureu-vos que els accessoris s'han retirat del seu embalatge i estan nets i secs.
Connexió del connector de sortida: connecteu de manera segura la sortida de la màquina de soldadura als terminals de connexió, assegurant una connexió suau. Si la font d'alimentació està lluny de la màquina de soldadura, es pot produir una alarma de baixa tensió-. En aquest cas, considereu substituir el cable per un de més gruixut o utilitzar un generador.
Operació de soldadura: seguiu estrictament els procediments de funcionament de la màquina de soldadura i eviteu les interferències dels camps magnètics circumdants. Durant la soldadura, la màquina de soldadura s'ha de configurar en mode "Automàtic" i les dades de soldadura s'han d'introduir mitjançant un escàner (llapis), o els paràmetres es poden introduir manualment en el mode "Manual". Després d'introduir el paràmetre, enceneu l'interruptor de soldadura per iniciar el temporitzador. Si se selecciona el mode manual, els paràmetres de soldadura s'han de determinar segons el manual del producte de l'accessori.
Es recomana utilitzar el mode automàtic per a l'exploració de paràmetres, ja que la màquina de soldadura realitzarà automàticament la compensació de correcció del temps. Si s'utilitza el mode manual, es poden fer ajustos i compensacions manuals segons la targeta d'informació d'ajust.
Refrigeració natural: un cop finalitzat el temporitzador de soldadura, la màquina de soldadura per electrofusió entrarà en un estat de refrigeració. Durant el procés de refrigeració, assegureu-vos un refredament natural i no apliqueu cap força externa a les peces soldades. Després de refredar, desmunteu l'aparell.
Post-inspecció de soldadura
Després de la soldadura, comproveu si el material dins del forat està empès cap amunt i si s'exprimeix algun material a la soldadura. Una soldadura qualificada no hauria de produir fum, foc o aturada prematura durant el procés d'electrofusió, i el material s'hauria d'expulsar del forat d'inspecció del component electrofusionat.
A continuació, presentarem el procés d'operació de la soldadura per electrofusió.
Seguiu les instruccions del producte per a una perforació precisa del forat.
Paràmetres clau de la soldadura per electrofusió
Els paràmetres bàsics de la soldadura d'endolls d'electrofusió i de la soldadura de selló d'electrofusió inclouen la tensió, el temps d'escalfament, el temps de refrigeració i el valor de resistència. Aquests paràmetres clau solen ser proporcionats pel fabricant de components de canonada.
Punts de construcció de soldadura per electrofusió i precaucions
Requisits bàsics
Abans de soldar, assegureu-vos que la superfície a soldar estigui lliure de contaminació o oxidació. Si existeixen aquestes condicions, cal un tractament superficial adequat. La zona de soldadura també s'ha de mantenir seca. A més, s'ha de parar atenció a l'espai lliure d'ajust, fora de--rodoneïtat, profunditat d'inserció i alineació i col·locació axial entre la canonada i la connexió per garantir que el conjunt estigui soldat sense pressió axial.
L'ús d'accessoris d'alineació professionals pot reduir eficaçment els errors d'alineació i el moviment relatiu durant el procés de soldadura. Quan la canonada s'insereix a l'accessori i es manté coaxial, es pot aconseguir un contacte bo i uniforme entre la superfície exterior de la canonada i la superfície interior de l'accessori. Si es troba un angle entre l'eix de la canonada i l'eix de la connexió durant la inserció, això augmentarà la fricció, afectant la qualitat de contacte entre la superfície exterior de la canonada i la superfície interior de la connexió i, en última instància, afectarà negativament la qualitat de la soldadura. A més, aquest angle també pot causar una tensió significativa al lloc de soldadura després de la soldadura.
Equips de soldadura i requisits de potència:
Els equips de soldadura per electrofusió han de complir amb les especificacions i estàndards nacionals rellevants i requereixen un manteniment rutinari regular. Segons CJJ63-2018 "Estàndard tècnic per a l'enginyeria de gasoductes de polietilè", els equips de connexió de culata d'electrofusió s'han de calibrar i verificar regularment, amb un cicle no superior a un any. Si s'utilitza un generador com a font d'energia, s'han de tenir en compte la seva potència de sortida i les característiques de funcionament per garantir que pugui alimentar una càrrega inductiva.
Selecció del mètode d'entrada d'energia:
Els mètodes d'entrada d'energia per a les màquines de soldadura es poden dividir en tres categories: control de corrent, control de tensió i control d'energia. Com que la majoria dels elements de calefacció presenten un coeficient de resistència de temperatura positiu, l'energia d'entrada disminueix gradualment amb l'augment de la temperatura quan s'utilitza soldadura de tensió constant. Això ajuda a prevenir la carbonització i el sobreescalfament, i garanteix l'estabilitat del procés de control. Per tant, aquest mètode d'entrada s'utilitza àmpliament.
Control de tensió de soldadura
En la soldadura per electrofusió, el control de la tensió de soldadura és crucial. Tant les tensions excessivament altes com les baixes poden afectar negativament la qualitat de la soldadura. Per tant, la configuració de tensió s'ha de comprovar acuradament i confirmar que està dins del rang adequat abans de soldar. Simultàniament, els canvis de tensió s'han de controlar de prop durant la soldadura per garantir una soldadura suau i un acabat d'alta-qualitat.
Temps de soldadura
Amb la resistència del cable de calefacció i la tensió de la màquina de soldadura mantinguda constant, el temps de soldadura es converteix en un factor clau que afecta la potència de calefacció. Un temps de soldadura excessiu pot provocar un sobreescalfament i carbonització, alhora que suavitza i deforma la paret interior de la canonada, especialment en els accessoris de canonada en forma de cadira-. Un temps de soldadura insuficient pot provocar una penetració insuficient o un sobreescalfament dels accessoris del cable de calefacció a causa dels requisits de potència de soldadura excessius.
Temps de refredament
El procés de refrigeració té com a objectiu garantir que la junta assoleixi la força suficient. Si el temps de refredament és massa curt, la junta de soldadura pot estar subjecta a pertorbacions externes a causa d'un refredament incomplet, reduint així la força de la soldadura. Durant el procés de refrigeració, els components soldats s'han de mantenir subjectats per evitar que les interferències externes afectin la resistència de la soldadura. A més, no s'han de prendre mesures de refrigeració forçada durant l'etapa de refredament.
Rigidesa de canonades i accessoris La soldadura per electrofusió recomana utilitzar tubs de polietilè SDR11 o més gruixuts. Tot i que alguns fabricants ofereixen accessoris d'electrofusió adequats per a SDR33, per a la soldadura d'accessoris en forma de cadira-, generalment es limita a SDR11 o tubs de polietilè més gruixuts. Aquestes limitacions s'han d'indicar clarament a l'embalatge adequat. Una major rigidesa de la canonada i els accessoris ajuda a augmentar ràpidament la pressió de fusió, escurçant així el temps de soldadura o augmentant la força de la soldadura.
Soldabilitat del material La soldadura per electrofusió té una àmplia compatibilitat i pot unir canonades de diferents SDR i graus. Tanmateix, per garantir la qualitat de la soldadura, els dos materials de la interfície de soldadura haurien de tenir una soldabilitat similar.
Temperatura ambient La temperatura ambient també té un cert impacte en la soldadura per electrofusió. Quan es solda en entorns de baixa-temperatura, pot ser necessari un preescalfament per millorar la qualitat de la soldadura. Per contra, els entorns d'alta-temperatura també poden afectar negativament el procés i els resultats de la soldadura, per la qual cosa requereixen precaucions acurades.
Impacte de la temperatura ambient:
La soldadura per electrofusió generalment no requereix precaucions especials quan les variacions de temperatura ambient es troben dins d'un determinat rang. Tanmateix, en entorns extrems, poden ser necessaris ajustaments a la sortida d'energia dels accessoris de canonada, com ara canviant la tensió d'entrada o ajustant el temps de soldadura, per garantir la qualitat de la soldadura. Simultàniament, s'ha d'evitar la llum solar directa per evitar una distribució desigual de la temperatura a les canonades (accessoris). S'han de prendre les mesures de protecció adequades en condicions meteorològiques de vent, pols, pluja o neu per evitar la contaminació. Especialment quan es solden canonades de gran-diàmetre, l'extrem distal de la canonada s'ha de tapar per evitar corrents d'aire.
Seguretat i normes:
Els operadors de soldadura han de tenir les qualificacions adequades i portar guants, ulleres i altres equips de protecció durant el funcionament per garantir la seguretat. A més, l'equip de soldadura per a canonades de polietilè (PE) ha de complir amb l'estàndard GB/T2062-2020, mentre que la producció, el disseny, l'acceptació de la construcció i el funcionament han de seguir l'estàndard de la indústria CJJ63-2018 i les normes tècniques TSGD2002-2006.
