ENIGMA GIIWテクノロジーは、メンブレンウォーターウォールインテリジェントクラッディングのコスト削減と効率向上に役立ちます。

出典: エニグマ

ボイラーの燃焼材料の多様化の傾向に伴い、燃焼材料によるボイラー膜壁の腐食はますます深刻になっています。膜壁の表面に耐腐食性材料の層を溶接することは、膜壁の耐用年数を延ばすための重要な対策になります。しかし、従来の溶接方法は手作業に大きく依存しており、生産効率が低く、コストが高く、生産品質が不安定です。 ENIGMAは、グラフィック画像処理技術（GIIW）を駆使したインテリジェント溶接技術により、メンブレンウォールの完全自動化生産プロセスを完成させ、この問題を大幅に改善しました。生産プロセスでは、人手を80％削減し、材料費を50％節約し、効率を30％向上させ、安定した信頼性の高い品質を確保できます。

社会の進歩と科学技術の発展に伴い、各種機械設備は大型化、高効率化、高品質化の方向へ発展しており、機械製品に対する信頼性と性能に対する要求はますます高くなっています。表面処理溶接は、材料の表面を改質するための経済的で迅速なプロセスであり、製品や機器の性能を向上させ、耐用年数を延ばし、コストを削減できるため、さまざまな産業分野で部品の製造や修理にますます使用されています。

表面処理とは、バイメタル部品を製造したり、外観が劣悪な古い金属部品を修復したりするために、部品の表面またはエッジに耐摩耗性、耐腐食性、または特殊性能の金属層を堆積させるプロセスです。企業の溶接ワークピースに対する要求がますます個別化され、溶接プロセスが複雑になり、パラメータと溶接プロセスが制限されるにつれて、溶接は徐々にインテリジェント化の方向に発展しており、インテリジェント無人溶接は将来的に工業製造業の発展トレンドとなることは間違いありません。

顧客のニーズ ケース内のワークピースは膜水冷壁です。膜壁は大型水管ボイラーの加熱面です。ボイラーはパイプとフィンでできており、主に炉内の高温燃焼生成物の輻射熱を吸収します。作動流体はその中で上昇し、熱によって蒸発し、他の運動エネルギーに変換されます。主に商業および工業発電に使用されます。燃料がますます燃えにくくなり、腐食性が増すという傾向に直面して、膜水冷壁の使用環境はますます厳しくなっています。膜水冷壁は、ボイラー内の高温と排気ガスによる高温腐食と表面浸食の影響を非常に受けやすくなっています。温度が350°以上に達し、塩素含有量の高い媒体ガスにより鋼が年間2mm以上腐食すると、これらの要因によりボイラーの運転中に安全上の危険が生じます。そのため、ユーザーは膜壁の追加の防食対策を開発する必要があります。つまり、膜壁の表面に耐腐食性材料の層を溶接して膜壁の耐用年数を延ばし、企業の生産効率を向上させ、生産コストを削減し、企業のコア競争力を強化する必要があります。

この場合、顧客は、12メートルの長さの膜壁チューブスクリーンの外側に耐腐食性のNi625合金の層を溶接して、膜壁が一度に約5〜6年間使用できるようにする必要があります。年間腐食率は通常約0.2〜0.3mmであるため、最適なクラッド厚さは約1.2〜1.8mmであり、これにより、材料の節約と耐腐食寿命の要件の両方を満たすことができます。希釈率は、堆積した金属が希釈される度合いであり、防錆効果に決定的な役割を果たします。希釈率が低いほど、機器の耐用年数が長くなります。希釈率は通常、被覆金属中の Fe 元素の割合として表されます。一般的に、ボイラー膜壁用 Ni625 合金被覆の希釈率は ≤5% である必要があります。

伝統的な溶接方法 従来、お客様は半自動溶接を採用しており、専用機で肉盛溶接を行っていたものの、溶接位置の確認や溶接ガンの姿勢調整を手作業で行う必要があり、生産上のデメリットがありました。

生産効率が低い クラッディング溶接ごとに溶接ガンの位置を手動で機械的に調整する必要があり、これには一定の時間がかかります。また、クラッディングプロセス中に溶接品質を手動でリアルタイムで監視する必要があり、プロセス全体にわたって生産に付き添う必要があります。人が離れると機械が停止し、中断のない生産を実現できません。

高い人件費 半自動クラッディング工法では、全工程を通じて1対1の手作業による監督が必要となり、人件費が高くなります。また、生産環境が悪いため、スタッフの離職率が高くなり、会社の雇用コストが目に見えない形でさらに増加します。

材料費が高い 従来のクラッディング工程では人的要因による影響が大きく、溶接品質が不安定で材料の無駄が発生していました。

解決
コアテクノロジー
GIIW - グラフィックスと画像技術を活用したインテリジェント溶接技術

コアシステム機器 経路計画ソフトウェア IungoRP、水冷式壁クランプおよび位置決めモジュール、産業用 6 軸ロボット、産業用 3D カメラ、昇降プラットフォーム、溶接電源、その他の溶接装置。

プロセス原理 画像情報を視覚的に収集し、鋼管や平鋼の形状特徴と位置情報を識別した後、溶接工程に合わせて表面仕上げパスと溶接ガンの姿勢を計算します。さらに、3Dビジョンを使用して、クランプ、変形、部品自体の寸法精度などの要因によって発生するエラーを修正し、合理的な表面仕上げパスと溶接パラメータを計算してロボット実行コードに変換し、膜壁自動化生産プロセスを完了します。

GIIWインテリジェント溶接技術主導の溶接生産プロセスIungoRPインテリジェントソフトウェア - ソフトウェアにワークピース情報を入力し、インテリジェント溶接を開始します
3D ビジュアルスキャン - 溶接位置決めガイダンスを提供し、手動介入なしで測定を実行できます。
スキャン後、鮮明な画像特徴を備えたポイントクラウドマップが生成され、製造に強力なデータサポートを提供します。
インテリジェント溶接 - ソフトウェアはワークピースの表面の特徴を自動的に識別し、溶接パスを計画し、視覚スキャンデータを通じて溶接プロセスパラメータを一致させ、溶接ガンの姿勢を計算してロボットに送信します。
3D ビジュアルスキャン - 高精度で信頼性の高い、溶接後の表面品質のオンライン検査。

利点
材料費の削減 従来のMIGクラッディング法の厚さは約2.5mmです。現在、この設備は垂直下向き溶接（上から下への水平スイング溶接）を採用しており、溶融池の流動性が向上し、CMT溶接技術と特許取得済みのエネルギー制御技術、デジタル溶接プロセス制御、安定したワイヤ送給速度、低入熱が組み合わされ、溶接によるスパッタの削減と気孔の発生を大幅に回避できます。溶接面形成の全体的な品質が向上し、希釈率が≤5％であることを確保しながら、単層表面溶接厚さを1.2mmで安定させることができ、材料コストを約50％節約できるため、材料利用率が大幅に向上し、材料コストが削減されます。

人件費を削減し、生産性を向上します GIIWのインテリジェント溶接技術を応用することで、1人の従業員が同時に複数の設備の生産状況を監視できるようになります。8セットの設備で計算すると、従来のクラッディング変換では生産に8人の人員が必要でしたが、現在は2人で完了できるため、生産能力を確保しながら人員を約80％削減できます。

インテリジェントな効率改善、生産効率の向上 ソフトウェアとハードウェアの連携とインテリジェント溶接により、監視者がいない場合でも連続溶接が可能になり、24時間連続生産が可能になり、生産効率が約30％向上します。

効果分析 ボイラー膜壁にGIIW膜壁クラッディングシステムを採用し、インコネル625ニッケルベースの材料保護対策を施した後、達成された結果は次のとおりです。

保護層の耐用年数は5年以上に達し、発電設備の安全で安定した動作を保証します。
伝熱面の腐食問題が解決され、ボイラー伝熱面の最高温度が大幅に向上し、1日の燃料処理量を最大30％増加させることができ、良好な社会的利益が達成されました。
管壁への粉塵蓄積の問題も大幅に改善され、熱変換効率が向上して発電所の発電量が増加し、大きな経済的利益をもたらしました。

お客様の声 現在、エニグマのGIIWインテリジェント溶接技術の適用により、生産効率が大幅に向上し、溶接面形成の品質が向上し、人件費と材料費が削減されただけでなく、従業員の作業環境も大幅に改善されました。クラッディング工程全体が標準化され無人化されているため、企業とその製品の中核競争力が強化され、企業の持続可能な発展に貢献します。さらに、従来の溶接と比較して、このインテリジェントな溶接方法は、従業員に将来への希望を与え、より深い追求をもたらします。