Автор: Ф. Делькруа, Т. Дескампс, Доктор Л. Виниар

Движение Алюминотермическая Сварка 4.0

Введение

Новые разработки в области механических свойств рельса, снижение затрат на техническое обслуживание пути и повышение безопасности — все это основные факторы, которые необходимо учитывать при разработке специализированных сварочных решений в соответствии с требованиями железной дороги.

В течение многих лет Pandrol вкладывает средства в технические решения для улучшения механических свойств алюминотермитных сварных швов, используемых в тяжелых условиях эксплуатации. Отдел исследований и разработок в области сварки Pandrol внедрил решения для быстрой оцифровки, прототипирования и цифрового моделирования. Основной целью этих новых технологий является выявление причины дефектов сварного шва с целью уменьшения их частоты возникновения.

Исследование и анализ

На приведенном ниже рисунке показан дефектный шов, предположительно вызванный проблемами с предварительным нагревом и геометрией, согласно предварительным выводам на месте. Pandrol провел несколько испытательных сварных швов, чтобы подтвердить предположение. Эти испытания показали, что причиной дефекта в дополнение к усадке может быть перегрев пресс-форм.

В дополнение к испытанию сварных швов было проведено цифровое моделирование, чтобы лучше понять алюминотермический сварной шов, вызвавший дефект. Эта технология помогла отделу исследований и разработок понять сложные физические явления, которые произошли во время сварки.

Новый контроллер предварительного нагрева Pandrol позволял проводить точные измерения параметров предварительного нагрева во время этих испытательных сварных швов. Благодаря использованию цифрового моделирования и точности контроллера подогрева, допущения на месте оказались правильными, что позволило точно воспроизвести дефекты во время испытательных сварных швов.

Разработка решения

На основании этих результатов эксперты Pandrol пришли к выводу, что для устранения проблемы потребовались геометрические улучшения, наклон литья и оптимизация параметров сварного шва.

Цифровое моделирование позволило Pandrol ускорить этапы создания прототипов, сократив при этом время разработки и лабораторное время. Кроме того, это дало возможность оптимизировать различные параметры литья, включая форму хомута, температуру, охлаждение и предварительный нагрев, используя контроллер предварительного нагрева. В отличие от других измерительных инструментов, контроллер предварительного нагрева Pandrol контролирует различные факторы воздействия окружающей среды, в том числе качество газа, температуру и высоту над уровнем моря. Эти технические новшества позволили оптимизировать геометрию песчаной отливки и предварительный нагрев сварного шва для достижения наилучшего результата. Весь контроль — ультразвуковые испытания, испытания на изгиб и усталость — подтвердили значительно улучшенные характеристики сварки.

Заключения

Благодаря использованию этих интеллектуальных технологий количество дефектных сварных швов на дорожке значительно сократилось. Благодаря этим постоянным улучшениям и инновациям, Pandrol остается мировым лидером в области алюминотермической сварки с лучшим в своем классе качеством продукции и самой низкой частотой отказов.

Постоянные инвестиции Pandrol в новые технологии, такие как цифровое моделирование, контроллер предварительного нагрева и новый предварительный высокопроизводительный нагреватель, жизненно важны для поддержания лидерства на рынке и демонстрируют лучшую цену и качество клиентам. Кроме того, для обеспечения непрерывной фиксации данных до, во время и после сварки компания Pandrol представила новое мобильное приложение Pandrol Connect для цифрового контроля и отслеживания параметров сварки. Приложение было разработано в ответ на вопросы прослеживаемости сварного шва, которые могут быть серьезной проблемой в областях, где задействовано много различных подрядчиков. Эффективная прослеживаемость необходима для сбора, отслеживания и выявления аномалий в характеристиках сварного шва, что также важно для оптимизации затрат. Приложение позволяет собирать данные в реальном времени, что значительно экономит время контакторных групп.

Эти технические достижения позволяют Pandrol поддерживать заказчиков цифровыми подходами к сварке, выполняя обещания Industry 4.0.