Metrican Stamping Corp.公司采用三相中频直流换流器技术,重装了一台单相交流电阻焊机,提高了投资回报率——节省了周期时间,提高了易损件寿命,还降低了能源消耗。
人们在采购新的电阻焊机时,已经越来越趋于选择三相中频直流(MFDC)换流器技术了。如果要将现有的单相电阻焊机转换成MFDC技术,还是个比较耗时的工程。然而,改造旧机器设备,能够有效地节省成本,节约循环时间,提高易损件寿命,降低能源消耗。这些好处,诱使位于田纳西州Dickson市的Metrican Stamping Corp.公司,进行了一次这样的“以旧换新”。
早在2009年,Metrican维修部员工就开始关注一款特别设计的自动盘式回转焊机了(Metrican加拿大工厂出品)。它只装配了一台150-KVA单相交流变压器,应用情况很不尽人意。这是一款单(焊)枪机,配备了一个旋转台——用于把两个环状凸焊的螺母与一个通用汽车的座椅零部件焊接起来。这款机器已以最大产量运行了好多年了。
灯光闪烁的哼唧机
除了需要和一个大的主电服务器相连外,这款年头不小的单相焊机点火时,总是哼哼唧唧的,灯光还频频闪烁。此外,它的焊接质量也不恒定,电极寿命开始变短。焊接时间过长,需要为机器补偿一定的边缘线焊接电流。这样的结果就是:所使用的铜基埃尔科奈特钨铜烧结合金焊接电极有时会坏掉。
这最终成为首当其冲的大麻烦,因为办公室空调系统的压缩机开始不起作用了。每次焊机点火时电压下降,应该就是罪魁祸首。2009年11月,工厂维修团队负责人DeWayne Spann 和总经理Terry Judy决定将机器换用三相中频直流(MFDC)技术,为了实现下列好处:节省能源;平衡的三相基础绘图;提高电源性能;降低次级回路感应损耗;更准确的焊接反馈能力;降低焊接喷溅。
新兴技术
在美国工厂中,低成本单相交流电阻焊机与MFDC换流器技术相比,还是较为普遍的。传统的单相变压器和控制器,在许多应用中都更耐用,三相中频直流电流(MFDC)能够增加很大效率。此外,应用了MFDC技术的金属成形商采用新的安装,采用了小型三相电开关和接线技术,能够节省大笔的成本,从安装设备需用的到为单相机服务的,各方面都可节省。
Metrican Stamping Corp.公司将之前的RoMan单相150-KVA 60-Hz焊接变压器,换成了一款新型RoMan 320-KVA,输出占空比50%、1000-Hz电力输出下的三相MFDC。此外,现有焊机控制很快转换成了MFDC改装包(由Medar公司WTC部门供货)。
尽管MFDC变压器是320KVA的,比它取代的150-KVA单相变压器外观更小更轻,即使在较低的一次电流消耗水平下仍能产生更多的二次电流量。工厂还采购了一款一体式水冷却器来冷却机器——工厂里还有其他几台机器——这对项目的成功很有帮助。MFDC变压器和控制器,更容易受到过低的水流率和过高KVA需求的影响而运行不利。
规模经济支持快速ROI
尽管仍比单相交流电阻焊零部件贵得多,用在MFDC焊机里的变压器和控制器的价格,现在已经降低了不少。RoMan Manufacturing公司销售和市场部副总裁Don DeCorte出具的报告显示:MFDC动力供应商给他们带来了60%以上的销售额(焊接领域)。这进一步验证了MFDC系统确实具有很多优点,有助于节约大量成本。
此外,DeCorte还称:有些美国本土的公用事业部门,还愿意为安装了高效电力MFDC技术的客户提供经济上的激励。
Metrican Stamping公司的员工将安装了新机器前后的变量细心地记录下来,结果令人印象深刻。之前的交流焊接系统,电极只能产生4万个点焊。采用了新型MFDC系统之后,焊机可以进行20万个点焊,之后才需要换电极(尽管为了保险起见,操作员通常会在15万次点焊后更换电极)。
应用了这款设备后,可以用成本较低的三级铜,替代埃尔科奈特钨铜烧结合金贴面的上层电极。铜低基电极以及定位销的寿命,从2个月增加到了9个月。易损件的年成本耗费也降低了10700美金以上,因为电极的初始成本降低了,其寿命却增加了。
MFDC技术能够为点焊输送更多能量,使生产周期从9.5秒降低到了7.5秒,将生产率提高到101个零部件/小时。焊接质量也大大提高了——在焊接直径为7?16英寸环状投影处的焊点时,在5800磅的破坏测试中也鲜少失败。机器的初始电流消耗也降低到了平均每焊接只需耗电300安培。
重新组装之后,Metrican Stamping公司的焊机已经生产了240万个零部件,公司未来还将进行更多举措以提高生产率。为了进一步增加座椅零部件的生产,Metrican公司还计划再增加一台盘式回转焊接机,用来同时焊接螺母,无需更换焊枪。不过这次的机器,一开始就会应用现代化MFDC电阻焊技术。


