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Aug 10, 2023

Dual

Embora existisse em laboratórios e máquinas especializadas, a tecnologia de inversor duplo só chegou ao mercado comercial de máquinas de solda em 2000. Este tipo de máquina provou ser muito capaz, mas

Embora existisse em laboratórios e máquinas especializadas, a tecnologia de inversor duplo só chegou ao mercado comercial de máquinas de solda em 2000. Este tipo de máquina provou ser muito capaz, mas exigiu uma curva de aprendizado substancial devido à ampla gama de ajustes e controles de forma de onda. .

Inversor duplo, como o nome indica, são dois inversores conectados em série entre si. O inversor primário trabalha para refinar a potência de entrada, retificando a entrada CA para CC e depois “cortando” CC de volta para CA enquanto aumenta substancialmente sua frequência. Isso é alimentado no inversor secundário, que funciona para definir a forma de onda de soldagem de saída, retificando a CA de alta frequência para CC e, em seguida, cortando a CC de volta para CA enquanto molda a forma de onda (consultefigura 1).

A OTC DAIHEN, Tipp City, Ohio, adicionou a WB-A350P, uma máquina de soldagem a arco de tungstênio a gás AC/DC (GTAW), à sua série WELBEE de fontes de energia de soldagem. Sua arquitetura de inversor duplo permite a utilização do processo GTAW exclusivo da empresa: AC+DC Hybrid.

O processo de soldagem Híbrido AC+DC, um modo adequado para soldagem de alumínio, combina a ação de limpeza da soldagem eletrodo positivo (EP) com a penetração profunda e o foco da soldagem eletrodo negativo (EN), tudo isso mantendo a forma do tungstênio. eletrodo (verFigura 2).

Por que a ação de limpeza é importante? O óxido de alumínio (Al2O3) se forma naturalmente na superfície do alumínio e possui algumas características que prejudicam o processo de soldagem. Primeiro, o Al2O3 é um isolante elétrico, o que o torna muito resistente à condução da corrente elétrica utilizada na soldagem a arco. Em segundo lugar, tem um ponto de fusão de 3.762 graus F, tornando difícil a sua remoção quando o alumínio por baixo derrete a 1.221 graus F.

A forma de onda híbrida AC+DC está equipada para lidar com esse revestimento de Al2O3. A porção AC de sua forma de onda alterna para EP, criando a ação de limpeza desejada. Este efeito de “britadeira” quebra a camada de óxido. O efeito colateral indesejável de uma corrente EP é que ela degrada a forma do tungstênio, arredondando a ponta se não for controlada. Para contrariar isto, a forma de onda desequilibra o tempo gasto em EP com mais tempo gasto em EN, reduzindo o desgaste do eléctrodo de tungsténio e mantendo a sua forma (verFigura 3).

A porção DC da forma de onda usa EN para penetração profunda da corrente focada no metal base. Com o calor reduzido no tungstênio, é possível utilizar eletrodos de menor diâmetro e pontas mais afiadas, suportando soldagem de corrente mais baixa sem a “dança” de um arco instável.

No geral, o formato e a nitidez da ponta do eletrodo são mantidos sem formação de bolinhas na ponta. Combinado com a penetração da solda, o foco do arco e a estabilidade do arco, o modo pode lidar com aplicações exigentes de GTAW de alumínio, como vasos de pressão aeroespaciais de parede fina.

Esta tecnologia de inversor duplo suporta três tipos de formas de onda AC GTAW, que podem ser combinadas com o processo híbrido AC+DC para maior controle sobre esse recurso avançado.

1. A onda quadrada padrão tem períodos iguais e equilibrados de corrente EN e EP. Relevante para uma variedade de aplicações, desde chapas grossas até chapas finas, é a forma de onda CA de uso mais geral.

2. A onda quadrada dura tem períodos de corrente EN que são maiores e mais desequilibrados do que a corrente EP. O arco concentrado torna esta forma de onda CA eficaz para soldas de filete de chapas finas, com o subproduto da alta relação EN sendo o menor consumo de eletrodo, levando a uma operação mais econômica.

figura 1Inversor duplo, como o nome indica, são dois inversores conectados em série entre si.

3. A onda senoidal suave tem períodos iguais e equilibrados de corrente EN e EP. O ruído reduzido desta forma de onda AC a torna a preferida dos usuários de produção em massa. Seu arco mais amplo é mais eficaz para soldas de topo em chapas finas.

Estabilidade do arco. Este é outro subproduto da arquitetura de inversor duplo. As máquinas GTAW com inversor único perdem a estabilidade do arco rapidamente ao aumentar o deslocamento EN e/ou aumentar a frequência. A máquina com inversor duplo WB-A350P responde à situação do arco a cada 20 ns e é capaz de manter a estabilidade do arco através de deslocamento EN de 90 por cento até sua frequência de pico de 500 Hz, de 5 amperes de saída até seu pico de 350 amperes.