3.D.1 Orbitaal lassen draagt bij in de CO2 reductie

3.D.1. Orbitaallassen draagt bij in de CO2 uitstoot reductie
ServoTIG lassen is een combinatie van het TIG lasproces met een doorlassensor en
Weldvision waardoor het een zichzelf controlerend TIG lasproces is. De doorlassensor geeft
de mogelijkheid de smeltbadtrillingen c.q. smeltbadoscillaties te meten en op basis van deze
metingen de benodigde energie te regelen en tijdens de smeltbadfase te komen tot een
perfecte doorlassing. De doorlassensor van Dynamic Welding werkt op basis van gemeten
smeltbadoscillaties daar er een relatie bestaat tussen de smeltbadfrequentie en de mate van
doorlassing. Daar de ServoTIG het doorlasmoment zelf kan bepalen, wordt gesproken van
een
intelligente doorlassensor. De hieronder getekende grafiek 1 geeft op de meest eenvoudige
manier deze relatie aan.
Met de APC (Automatic Penetration Control) functie zoekt de ServoTIG het doorlasmoment
X. De doorlassensor controleert dus de gehele orbitaallas op basis van moment X. Met de
WCC (Weld Cruise Control) kan de vakkundige lasser het doorlasmoment X eventueel
vinden op basis van zijn ervaring.
Het zal voor zich spreken dat een dergelijke machine niet goedkoop is maar een
rendementsberekening zal aantonen dat de aanschaf in de meeste gevallen verantwoord is.
In ieder geval kan men uitgaan van goedkopere machineoperators i.p.v. hoog opgeleide
vakmensen waardoor men aanzienlijk veel arbeidsloon kan besparen. Daarbij komt nog dat
met een dergelijke digitale lasmachine 50 tot 500% van de tot nu toe mogelijke output kan
realiseren. E.e.a. is afhankelijk van de omstandigheden waaronder gewerkt wordt want
bijvoorbeeld lassen met draadtoevoer vraagt nu eenmaal meer visuele controle.
Men kan dus in feite minimaal uitgaan van een productie die 50% hoger ligt, ofwel iedere
operator is zo in staat 50% meer opbrengst te generen. Zo kan men met deze technologie
meer orbitaal lassen en zal men minder snel terug grijpen op handlassen waardoor men nog
eens 50% meer productie realiseert.
Omdat er geen materiaalverlies ontstaat voor het maken van proeflassen en het uitslijpen of
uitzagen van foutieve lassen, bespaart men ook nog eens op materiaalkosten. Omdat er
geen controle meer hoeft plaats te vinden, bespaart men ook op tijd, investeringen, opslag
en opleidingen ten behoeve van de controleapparatuur.
Doordat elke las een productielas wordt en doordat men continue van pijpdiameter kan
wisselen, is men in staat zeer veel logistieke kosten (lopen/verplaatsen) op een plant te
besparen. Men kan dan vanuit één hoek van de plant met alle te lassen pijpdiameters naar
de andere zijde toewerken. Zo zal bij inzet van deze lasmachine op montageprojecten in het
veld de totale bouwtijd aanzienlijk verkort worden door de hogere productie per operator.
Kortere bouwtijden betekent voor de opdrachtgevers een beter rendement op het
geïnvesteerde vermogen. Al met al is gebleken dat men in vele gevallen de aanschaf van de
machine binnen het jaar gemakkelijk terugverdient
De voordelen van het Orbitaal lassen zijn:
• Productiviteit.
Een orbitale lasmachine is aanzienlijk productiever dan handmatig
lassen waardoor de kosten van de installatie relatief snel terugverdiend kunnen
worden.
• Kwaliteit en consistentie.
De kwaliteit en reproduceerbaarheid van de lasverbindingen
gemaakt met orbitaal lassen en gestuurd door een correct lasprogramma is veruit
superieur aan die van handmatig lassen. Voor de farmaceutische industrie is orbitaal
lassen het enige proces om tegemoet te kunnen komen aan de geëiste kwaliteits- en
consistentieniveaus.
• Gecertificeerde lassers zijn steeds moeilijker te vinden. Met orbitale lasapparatuur is
een gecertificeerde bediener is in vele gevallen niet eens nodig.
• Het orbitale lasproces kan soms de enige oplossing betekenen in die gevallen dat
buizen of pijpen niet kunnen worden geroteerd voor het uit te voeren laswerk. Het
wordt ook toegepast op die plaatsen die voor andere lasmethodes ontoegankelijk zijn.
Voor bijvoorbeeld het lassen van pijpen en pijpenplaten, waarbij de lasser maar
moeilijk met zijn lastoorts toegang heeft en de gelegde lassen slecht kan overzien, kan
het gebruik van een Orbitaal lassysteem uitkomst bieden.
• CO2 reductie doordat de machine bij een minimale warmte input de doorlassing zoekt en
gecontroleerd vasthoudt.
Voordelen in tabelvorm:
Las volgens de
eisen van
Campina
Hand
Orbitaal
backing gas (L/min)
8 L/min
4 L/min
beschermgas (L/min)
14 L/min 14 L/min
Las voorbereiding (min)
5 min
Las tijd (min)
10 min
tijd totaal (min)
15 min
4 min
totaal verbr. bescherm gas
140 L
49 L
65% minder met orbitaal
Totaal verbr. backing gas
120 L
16 L
87 % minder met orbitaal
verbruikt vermogen(watt)
520 W
330 W
36 % minder met orbitaal
Kans afkeur/ reparatie (%)
20-40%
1-5%
Buis diameter
42 mm
0,5 min
3,5 min
65 % korter met orbitaal
Voorbeeld:
Het maken van 100 lassen voor Campina buis diameter.(Ø 42 mm)
Als we de benodigde tijd vergelijken dan worden er handmatig 3 lassen per dag gemaakt en
met Orbitaal lassen ruim 8 lassen per uur. (voor het gemak rekenen we met 8 lassen per
uur)
Dit maakt dat er met Orbitaal lassen : 64 lassen op een werkdag van 8 uur worden gemaakt,
tegen 24 lassen per dag als dit handmatig wordt gedaan.
Orbitaal lassen klaart de klus in 1,5 dag tegen handmatig in het 4 dagen.
Met Orbitaal techniek is er nagenoeg geen afkeur, met de hand is de kans op afkeur altijd
hoger. Dat scheelt gebruik elektrische apparatuur voor het doorslijpen van de afgekeurde las
plus het verbruik voor de opnieuw te lassen pijpen.
Een handlasser gebruikt ook meer elektriciteit omdat de machine vaak op meer vermogen
dan noodzakelijk ingesteld wordt, omdat dat prettiger last. Wanneer de handlasser ziet dat
het smeltbad te warm wordt, voegt de lasser meer toevoegmateriaal toe om te koelen.
Orbitaal lassen maakt gebruik van een volautomatisch systeem dat het smeltbad continu
controleert en bijstuurt op doorlassing en gebruikt hierdoor geen toevoegmateriaal. Dat
scheelt in dit voorbeeld: 2 x pi x r (2 x pi x 21= 131 mm) lengte toevoegmateriaal.
Totaal 131 mm xl 100 lassen = 13,1 mtr. toevoegmateriaal.
De kortere doorlooptijd, het lager te gebruiken vermogen, het niet hoeven toevoegen van
toevoegmateriaal en de minder benodigde bescherm- en backingassen, dragen allemaal bij
tot aanzienlijke reductie van CO2 uitstoot.