Металлы и цены

Сварочное оборудование: требуется перестройка производства

Статья опубликована в номере 14 (191)-2009

Поиск по статьям

Что же мешает внедрить многочисленные разработки отечественных инженеров в области сварки? Оказывается на пути технологического прогресса стоит множество экономических и производственных факторов.

В недавних заявлениях российских руководителей отмечалось, что 85% используемого оборудования устарело и не отвечает принятым в мире стандартам безопасности, экологичности и производительности. Кроме того, оказалось, что почти 80% всех сварочных работ в строительной отрасли проводится в ручном режиме. Автомобиле- и станкостроение в этом плане выглядит значительно лучше — 30% от общей массы, но все равно ситуация остается плачевной.

Лазерная сварка: прорыв XX века

Лазерная сварка (ЛС) применяется в тяжелой промышленности, строительстве самолетов, зондов и космических кораблей, электротехнике, медицине и даже ювелирном производстве, ведь лазерный луч исключает термическую деформацию, экономит материал, показывает высокую производительность и гарантирует неизменные размеры изделия до и после сварки. Благодаря малому диаметру пятна ЛС используется в условиях жестких прецизионных требований, когда малейшее отклонение от заданных габаритов считается браком. Однако на сегодняшний день высокотехнологичные виды сварки в развитых странах занимают лишь 10% всех сварочных операций.

Сварка, которая не нужна

За громкими презентациями отдельных достижений и обещаниями быстрой окупаемости оборудования производители забывают упомянуть о целесообразности использования лазерной сварки.

Купить оборудование для ЛС меньше, чем за 30 тысяч долларов практически невозможно, при этом основная стоимость приходится на сам лазер, который имеет ограниченный срок службы. Вполне очевидно, что сверхточный шов часто будет лишним балластом для большинства операций, и расходовать ресурс генератора накачки — расточительство. Это не говоря уже о перенастройке электронного блока управления.

В свете вышеуказанных факторов современное лазерное оборудование позиционируется как идеальное решение для инновационного производства, разработка технологического процесса для которого — дело новое. Правда, и тут есть камень преткновения. Желание экономить ресурсы породило порошковую металлургию, которая лазеру оказалась не по зубам: низкий КПД и претензии к качеству. Решить проблему позволило внедрение активной среды с использованием оптоволокна и диодного генератора накачки. Диодные прототипы показали отличные результаты в области применения твердотельных и газоразрядных лазеров, однако стоимость такой установки просто зашкаливает.

Дуговая сварка: в архив не сдавать!

Лидирующее положение занимала и будет занимать дуговая сварка. Лет пять назад такое предположение, скорее всего, вызвало бы легкую улыбку, ведь в один прекрасный момент стало модным считать, что электрическая дуга как ресурсоемкий процесс себя исчерпала. Однако активное внедрение порошковой металлургии и инверторных источников питания дало дуговой сварке еще один шанс. И еще один момент: несмотря на развитие электронных блоков управления, лазерные автоматические установки слишком дороги и неповоротливы, особенно на фоне полуавтоматов с новыми подающими механизмами, оптимизированными для работы с порошковой сварочной проволокой.

Внедрение лазерной сварки упирается в стену цифровых показателей экономической эффективности. Там, где не работают традиционные технологии: в космосе, под водой, использование ультрасовременных материалов оптимальное решение. Но применение лазерных установок на старом производстве никогда не окупится за обещанных несколько лет, если только экономический эффект не будет упираться в производительность, ибо тут ЛС всех других на голову выше.

Плазменная сварка: дешевая, но невостребованная

Плазмотрон способен составить серьезную конкуренцию оборудованию для лазерной сварки: высокая производительность, экономия энергоресурсов, отличное качество шва и т.д. Послушать менеджеров по продажам, так впору удивляться, почему портативный прибор до сих пор не находится в сарае у каждого дачника.

В первых аппаратах для плазменной сварки основная часть стоимости приходилась на плазмообразующий модуль. Затем мобильность вышла на первый план, что послужило толчком для внедрения инверторных источников тока. Вместе с небольшими габаритами и динамически изменяющейся внешней вольтамперной характеристикой плазмотрон добавил еще 20% стоимости. В конечном счете, лазерные установки и плазмотроны практически сравнялись в цене. Но эволюция заставила каждую разработку занять свою нишу: для ЛС стало использоваться оптоволокно и технология генерации вторичных гармоник, перейдя в разряд технологий будущего, а плазмотроны открыли для производственников мобильную сварку.

Технология плазменной сварки так и не получила должного распространения. Хотя плазмотрон просто поражает показателями экономичности, но для массового производства он не дотягивает по производительности: 10 метров шва в час против 30-50, которыми могут похвастаться электродуговые полуавтоматы и ЛС. А для мобильной сварки мало кто будет использовать аппарат стоимостью в 20 тысяч долларов.

С другой стороны обширные исследования в области малоамперных дуг позволили создать микроплазменную сварку, применяемую для соединения листов толщиной менее миллиметра. Очевидно, что с активным развитием прецизионных сварочных процессов, роль микроплазменной технологии будет расти и, скорее всего, станет ведущим техпроцессом для тонких материалов, однако в общем объеме так и останется со статусом «для избранных».

Сегодня говорить о широком внедрении лазерных или плазменных технологий не приходится. Многочисленные достижения отечественных и зарубежных ученых позволили создать точные и высокопроизводительные аппараты. Но гений ученых пока не предложил действительно работающего плана замены уже существующего производства, ведь большинство современных сварочных аппаратов на территории СНГ не могут полноценно использоваться по совершенно банальной причине: нет нужды. И пока не будет обновлено массовое производство, пока каждая технологическая операция не будет требовать повышенной точности и качества, тратить бюджет на внедрение ЛС и плазмотронов — пустая трата времени.

По материалам EquipNet.ru