TIG (ARGON) KAYNAĞININ OTOMASYONU

Tungsten inert gaz (TIG) kaynağı, birçok endüstriyel alanda kullanılan en popüler gaz koruyucu ark kaynağıdır. Doğru kaynak koşulları altında tungsten elektrot erimez ve tüketilemez olarak kabul edilir. TIG kaynağında koruyucu gaz atmosferik koruma için tercih edilir. TIG kaynak işlemi daha çok nükleer endüstri, uçak, gıda endüstrisi gibi ileri teknoloji endüstri uygulamalarında, bakım onarım işleri ve bazı imalat alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır [17,18]. Diğer ark kaynağı işlemleri, TIG kaynağı ile karşılaştırıldığında daha sınırlı kaliteye sahiptir [19]. Bununla birlikte, TIG kaynağının kaynak sırasında oluşan sıçramaların azaltılması ve kaynak kalitesinin arttırılması konusunda da iyileştirmelere ihtiyacı vardır [19]. TIG kaynak yönteminin bir dezavantajı, yavaş ve karmaşık bir süreçtir. Ancak kaynak robotları ile otomasyon bu kaynak yönteminin uygulanmasını kolaylaştırır [20]. TIG kaynak yöntemi bir ark kaynağı robotunun bir güç kaynağı, kaynak torcu ve güvenlik ekipmanı ile entegre edilmesiyle otomatikleştirilebilir. TIG kaynağının robotlarla otomatikleştirilmesi kaynak işlemini kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda birtakım avantajlar da sağlar.

 

Otomatik TIG kaynak işlemi, yüksek kalite sağlayan yeni bir kaynak işlemi olma olasılığına sahiptir. Otomatik imalat sürecinde kaynak robotlarının kullanımının günümüz endüstrisinin yeni eğilimini oluşturmaktadır [21]. Chen ve ark. [22] yaptıkları çalışmalarında, kompozit filtreleme teknolojisini kullanarak bir bilgisayarla görme algılama sistemi kurmuş ve robotik darbeli gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) sırasında net kaynak banyosu görüntüleri yakalamışlardır. Shen ve ark. [23], kaynak penetrasyonunu kontrol etmek için bilgisayar görüşü ile kaynak robotunun kaynak banysu kontrolünü incelemişlerdir. Şu anda görüntü sensörüyle ilgili çalışmalarının çoğu, kaynak robotu için kaynak dikiş yeri izleme ve kaynak sıvı banyosunu algılamada kullanılmaktadır. Smith ve Lucas [24], TIG kaynak işleminin otomasyonunda iş parçasının torca göre doğru konumlandırılıp konumlandırılmadığını belirlemek için sensörler kullanmışlardır. Yu ve Na [25,26], yapmış oldukları çalışmalarda yüksekliği değişen kaynakların dikiş takibi için görüntü sensörlerini incelemişlerdir.

 

Chen ve ark. [27], darbeli GTAW'nin algılanması, modellenmesi ve kontrolü için akıllı bir yöntem analiz etmişlerdir. Kuo ve Wu [28], gemi inşa endüstrisinde bulanık mantık kullanarak kaynak dikişleri için bir görüntü izleme sistemi tasarlamışlardır. Shen ve ark. [29], gaz tungsten ark kaynağında uygulanan robot için kalibrasyondan bağımsız görsel algılamalı bir dikiş takip sistemi geliştirmiştir.

 

4.1. Darbeli TIG kaynak makinelerinde otomasyon

Bunlar özel amaçlar için üretilmiş yarı otomatik makinelerdir. Kaynak parçalarında daha kaliteli uygulamalar, tutarlılık, daha fazla tekrarlanabilirlik ve azaltılmış üretim maliyetleri ile daha az hurdaya ayrılan parçalar gibi çeşitli avantajları vardır. TIG kaynağında otomasyonun blok şeması Şekil 7’de gösterilmiştir [31].

4.2. Otomatik Torç hareketi

Torç hareketlerinin otomatikleştirilmesi hata potansiyelini azaltır, bu da hurda ve yeniden işlemenin azalması anlamına gelir [31].

 

4.3. Otomatik Manipülatör hareketi

Bu tip otomatik kurulumda iş parçasının hareketi manipülatör hareketi ile sağlanır ve torç sabit tutulur [31].

Deneysel çalışmalar, otomatik kaynak ekipmanının iyi bir kaynak dikiş yeri izleme kabiliyetine sahip olduğunu göstermektedir. TIG sürecinin otomasyonu veya makineleştirilmesinin geleneksel kaynak yöntemlerine göre faydaları olduğu görülmektedir.