מהפכה בתעשייה המסורתית בזכות פתרונות הריתוך הרובוטי

תחום הריתוך הינו מרתק ומאד שמרני. האתגר העיקרי עמו אנו מתמודדים כיום הוא הקניית כלים ומערכות רובוטיות אוטונומיות ללקוחות תוך שיפור מתמיד של איכות הריתוך והגדלת התפוקה. אנו מפתחים ומייצרים מערכות רובוטיות אוטונומיות לריתוך צנרת בשטח, כמו כן מערכות עזר לריתוך בעזרת מערכות בקרה וראיה ממוחשבת תוך שימת דגש על צרכי הלקוחות השונים.
התעשייה המסורתית בכלל ותחום הריתוך בפרט מושך אליו הרבה פחות צעירים מבעבר. הצעירים נרתעים מעבודה עם תדמית של עבודה “שחורה” וכך קורה שרק הרתכים הוותיקים נמצאים לביצוע עבודות הריתוך. הגיל הממוצע של רתך בארה”ב עומד היום על 56, מה שמוביל לירידה ביכולת הרתכים הקיימים לצאת לעבודות בשטח. יחד עם זאת, הצורך בריתוך רק עולה לאור הגידול הטבעי של האוכלוסייה והתפתחות התעשייה והתשתיות. במפעלי ייצור כבר נעזרים זמן רב ברובוטים המחליפים את עבודת הרתך, אבל בשטח כמעט ואין שימוש ברובוטיקה.
מסיבה זו, אנו רואים מגמה של פיתוח וייצור מערכות ריתוך רובוטיים אשר יפחיתו את התלות בעובדים מקצועיים ויתרמו לשיפור יעילות ואיכות הריתוך. ריתוך צנרת בקוטר גדול מ-500 מ”מ בשטח הוא תהליך גנרי המיועד להולכת נוזלים וגז. תהליך זה הינו עתיר עבודה המבוצע בדרך כלל בתנאי שטח לא קלים ומצריך עובדי ריתוך מיומנים ומקצועיים מאד. תהליך הריתוך ואיכותו נבדקים מיידית בשטח וחייבים לעמוד ברמת איכות גבוהה ובתקינה.
עבור פרויקטים של הנחת קווי צנרת של עשרות ולעיתים אף מאות רבות של קילומטרים מתבקש פתרון רובוטי. ה-WOB 101 הינו רובוט אורביטלי לריתוך צנרת בקטרים גדולים בשטח. הרובוט מותקן בפשטות על גבי הצינור באמצעות שרשרת ומנגנון הנעה מבוקר. מערכת של גששי לייזר סורקת את מקום תפר הריתוך, שהוא מקום הצמדת צינור לצינור, באמצעותה מנוהגים צירי זרוע הריתוך למיקום וגובה ראש הריתוך. הרובוט מתקשר עם הרתכת מסוג MIG, בדרך כלל, ומפעיל את תכנית הריתוך הכוללת מהירות קידמה, מהירות הזנת חוט הריתוך, הזרמים, אספקת הגזים ועוד.
שיטות הריתוך הרובוטי הקיימות כיום נבדלות זו מזו באופן החימום, בחומר ההיתוך והמילוי.

ריתוך SAW
(Submerged Arc Welding)
ריתוך קשת באמצעות אלקטרודה מצופה, המוגנת מפני זיהום אטמוספרי ויוצרת קשת חשמלית. בזמן הריתוך הציפוי משחרר גז המגן על נקודת הריתוך הנוזלית מפני חמצון. גוף האלקטרודה עצמו מותך תוך כדי פעולת הריתוך ומתווסף כחומר שלישי לגופים המרותכים. ציפוי האלקטרודה מותך אף הוא, ומצפה את אזור הריתוך. הציפוי העבה מכסה את כל האזור המותך ובכך בולם התזה וניצוצות וכן את הקרינה האולטרה-סגולה האינטנסיבית והאדים המשתחררים כחלק מהליך ריתוך הקשת. לאחר התקררות והתמצקות הגופים נהוג להרחיק את הציפוי הזה (המכונה “שלאקה”), בעזרת פטיש מיוחד המכונה “פטיש סיגים”. יעילות שיטה זו היא גבוהה עם אחוז פגמים נמוך. המגבלה של הליך זה היא שהוא חייב להיעשות במצב שטוח ויש להסיר את הציפוי בכל מעבר בין שלבי הריתוך. שיטת ריתוך זו ותיקה מאד אך שיעור המיומנות בה ירד משמעותית בשנים האחרונות ולכן נדרשים אימונים רבים.

ריתוך MIG כפול (טנדם)
ריתוך באמצעות שתי אלקטרודות GMAW נפרדות. הליך זה דורש שני מקורות אנרגיה ושתי אלקטרודות ליצירת שתי קשתות ריתוך נפרדות. התפוקה של שני מקורות האנרגיה מתואמת על ידי בקר לישומים רובוטיים. שיטה זו מיעלת את התפוקה שלרוב טובה יותר מפעילות בעזרת שתי אלקטרודות נפרדות. שיטה זו מאפשרת להגביר את מהירות ודיוק הריתוך. היכולת לשלוט במידת החום והחומר המשוחרר מאפשרת התאמה מירבית לריתוך חומרים בעוביים שונים.

ריתוך MIG היברידי
קשת ריתוך MIG-GMAW המבוססת על אלקטרודת ריתוך סטנדרטית וקשת ריתוך בעזרת אלקטרודת פלזמה בראש ריתוך אחד (Welding Torch). כאשר ראש הריתוך נע על גבי היחידה, קשת הפלזמה ממוקמת להובלת אלקטרודת ה-MIG-GMAW. ריתוך זה מתבצע בעזרת מערכת ריתוך ®SuperMig חדשה.
מערכת זו מיועדת לשילוב במערכות אוטומציה ורובוטיקה. ה-®SuperMig הינו פיתוח ייחודי, מוגן בפטנט, הפועל בהצמדה של קשת הפלסמה לקשת ה-MIG. בזמן תנועת הריתוך של הרובוט הנושא את הראש, קשת הפלסמה מקדימה ויוצרת אמבטיית היתוך וקשת ה-MIG מבצעת את המילוי והחדירה לעומק. כך ניתן לרתך עוביים גדולים ביעילות רבה. ריתוך של פלדות בעובי של כ-8 מ”מ יכול להתבצע במעבר ריתוך אחד תוך שימוש במערכות אלו. עוביים גדולים יותר יבוצעו במספר מועט של מעברים יחסית לריתוך קונבנציונלי. למערכת ה-®SuperMig ניתן לשלב גם את ה-LZ SeamTrack, מערכת ניהוג אוטומטית למעקב אחר תפר הריתוך.
מערכת ה-SteadyWeld הינה ידית חכמה לריתוך MIG ידני המאפשרת לרתך לקבל משוב תוך כדי הריתוך ללא צורך בשימוש במסכה. הידית מיועדת לרתך המתחיל ועוזרת בשיפור מיומנויות הריתוך הידני. המערכת מקנה לרתך כלי לכיוון של הפרמטרים בזמן אמת או בטעינה של פרמטרים השמורים במאגר. תוך שימוש בטכנולוגיות צילום, ראיית מכונה וניתוח תמונה, המערכת מקנה הגנה מפני קרינת הריתוך ומנחה את הרתך לגבי קצב וכיוון התזוזה של ידית הריתוך. המערכת יודעת לשמור בספריות את כל פרמטרי הריתוך בהם השתמש הרתח וכן את הווידאו של כל פעולה שבוצעה בעזרת הידית. דבר זה חשוב עבור בדיקות איכות, תפוקה ועוד וכן חקר תקלות במידת הצורך. מערכת זו פותחה בשיתוף פעולה עם חברת Heller Industries האמריקאית וזכתה למענק מטעם קרן בירד, הקרן הדו-לאומית למחקר ופיתוח תעשייתיים ישראל-ארה”ב.