Stazione di saldatura intelligente P3 UHP per la saldatura orbitale in ambiente sterile

Abb.1: Stazione di saldatura intelligente P3 UHP con testa di saldatura a camera chiusa per la saldatura orbitale di tubi e raccordi. / Fig.1: Smart Welding Station P3 UHP con testa di saldatura a camera chiusa per la saldatura orbitale di tubi e raccordi.

Abb.2: Installazione delle tubazioni per gas medicali in un ospedale. / Fig.2: Installazione in loco delle linee di gas medicali in un ospedale.

Fig.3: Controllore touchscreen wireless per pilotare una o più stazioni di saldatura intelligenti.

Il mercato globale dei semiconduttori è già da tempo in forte movimento. Le tendenze riguardanti la digitalizzazione avanzata, l'intelligenza artificiale, i calcolatori ad alte prestazioni e l'Internet delle cose portano a una domanda fortemente aumentata. Nel corso di uno sviluppo tecnico costante, Intel, Samsung e TSMC sono impegnate nella pianificazione della produzione commerciale di circuiti da 3 nm, mentre IBM ha appena annunciato il completamento di un prototipo in tecnologia da 2 nm. I produttori cinesi, che devono ancora colmare il divario con le aziende leader internazionali in termini di tecnologia all'avanguardia, stanno facendo grandi sforzi per finalmente superare la loro dipendenza dalle catene di approvvigionamento internazionali.

Per far fronte alla domanda esponenzialmente crescente, è necessario ampliare gli impianti esistenti e costruire nuovi stabilimenti di produzione di semiconduttori. È indispensabile mettere a disposizione capacità aggiuntive di ambienti puliti, che soddisfino sia i requisiti HP (High Purity) che UHP (Ultra High Purity).

Sotto l'influenza della pandemia attualmente in corso, si devono testare e produrre numerosi nuovi farmaci, con particolare attenzione alla preparazione di vaccini necessari in enormi quantità, che devono essere realizzati in ambienti puliti sufficienti a soddisfare gli standard UHP o almeno HP.

Per affrontare con decisione eventuali carenze in questo settore, l'azienda francese Polysoude ha consolidato le attività del suo dipartimento di ricerca e sviluppo e, dopo soli 16 mesi, ha lanciato sul mercato la Smart Welding Station P3 UHP (Fig.1).

Nel settore della produzione di semiconduttori sono necessari reti di tubazioni estese per fornire agli impianti gas e liquidi ad alta purezza per inertizzazione, saldatura e risciacquo, mentre nella produzione di farmaci si usano principalmente vapore e acqua sterile per sterilizzare, diluire e iniettare. In entrambi i casi, le connessioni di saldatura presenti nelle reti di approvvigionamento devono soddisfare i più elevati requisiti.

I produttori di apparecchiature per ambienti sterili e dei componenti necessari, come tubi, valvole, raccordi ecc., possono eseguire le saldature nelle loro fabbriche, mentre i lavori di saldatura necessari per la costruzione delle camere bianche devono essere eseguiti direttamente sul sito (Fig.2). In ogni caso, la qualità delle connessioni può essere garantita solo se tutte le saldature vengono eseguite in condizioni di ambiente sterile.

Durante lo sviluppo della P3 UHP, l'obiettivo è stato creare un'apparecchiatura progettata esclusivamente per le esigenze della saldatura in ambienti sterili. Il gestore di una camera bianca sa bene che la qualità delle saldature influisce direttamente sulla qualità dei prodotti finali e quindi si aspetta non solo connessioni di saldatura perfette, ma anche una documentazione completa e affidabile. Le aziende incaricate delle saldature, a loro volta, assicurano che le loro apparecchiature siano dotate di tutte le caratteristiche necessarie per soddisfare le specifiche UHP o HP senza problemi.

La Smart Welding Station P3 UHP è progettata per funzionare con le pinze di saldatura chiuse UHP 250, UHP 500 e UHP 625. La saldatura orbitale TIG garantisce giunzioni prive di crepe e pori con superfici estremamente lisce, mentre le pinze orbitale con protezione gassosa offrono connessioni senza colori di incrostazione grazie a una protezione gassosa perfetta e contribuiscono a mantenere il ambiente sterile riducendo l'emissione di particelle. Le pinze di saldatura UHP raffreddate ad aria consentono di saldare a stozzamento tubi a parete sottile senza materiale d'apporto, con diametri variabili tra 1,6 e 6,35 mm. La saldatura precisa richiede regolazioni precise, quindi la corrente di saldatura può essere programmata a passi di 1/10 A.

Con un peso di soli 17 kg, la Smart Welding Station P3 UHP è la fonte di alimentazione più leggera sul mercato per la saldatura automatizzata, offrendo vantaggi significativi anche in officina e risultando indispensabile sul cantiere.

A causa delle emissioni di particelle aggiuntive, le apparecchiature raffreddate ad acqua spesso non sono tollerate in ambienti sterili; in questo senso, le pinze di saldatura UHP raffreddate ad aria non presentano problemi. Tuttavia, quando è richiesta una maggiore produttività o si devono saldare tubi di diametro fino a 170 mm, vengono impiegate le pinze orbitale raffreddate ad acqua di tipo MW e la Smart Welding Station viene ampliata con un'unità di raffreddamento esterna. Per poter continuare a utilizzare anche componenti già esistenti, non solo tutte le pinze orbitali Polysoude possono essere utilizzate con la Welding Station, ma anche la maggior parte dei modelli di marche esterne più comuni possono essere impiegati in piena compatibilità.

Le procedure di saldatura automatizzate garantiscono risultati affidabili solo se i processi di lavoro vengono seguiti con precisione. La dotazione della Smart Welding Station permette di supportare ampiamente l'operatore durante il suo lavoro. Si è dimostrato che il controller touch screen wireless, sviluppato appositamente per questa applicazione, è molto superiore a un telecomando tradizionale o a un normale tablet (Fig.3). Compatto, intuitivo e facile da usare, consente l'accesso simultaneo a più Smart Welding Stations con pinze di saldatura collegate. I regolatori di flusso controllati da software per gas di protezione e gas di formatura possono essere regolati con precisione tramite una manopola, e i valori vengono visualizzati continuamente sul display.

L'identità dell'operatore, il tipo di gas di protezione utilizzato e il pezzo stesso possono essere facilmente letti tramite uno scanner di codici a barre e trasmessi alla Smart Welding Station via WiFi o cavo. Il tipo di pinza di saldatura viene riconosciuto automaticamente non appena sono effettuate le connessioni appropriate.

Le istruzioni di saldatura adatte a ciascuna applicazione sono memorizzate in un database e appaiono sul display, pronte per essere integrate con i dati attuali. Dopo aver bloccato la pinza di saldatura, il ciclo di saldatura può essere avviato, sia tramite WTC, telecomando, PC via LAN o WLAN, o anche dai comandi di gestione integrati nella pinza stessa. È possibile monitorare in tempo reale lo stato del ciclo di saldatura sul display, con i valori attuali dei parametri di saldatura visualizzati continuamente.

Un rapporto può essere stampato immediatamente dopo la saldatura tramite la stampante integrata; per la tracciabilità e il controllo qualità, i dati possono essere inviati tramite LAN o WLAN alla rete aziendale, supportando il protocollo DHCP WEB. La Smart Welding Station P3 UHP è già pronta anche per applicazioni di Smart Factory, con interfacce compatibili con i processi Industry 4.0 e che supportano il protocollo OPC-UA.

L'acquisto di una Smart Welding Station P3 UHP rappresenta non solo un investimento sicuro per il futuro, ma anche un passo avanti verso il futuro. Insieme a un'ampia gamma di opzioni e accessori, è possibile configurare un impianto di saldatura su misura per quasi ogni applicazione in ambienti sterili, in grado di soddisfare anche le specifiche più esigenti e spesso di superarle. Grazie al suo design user-friendly, la saldatura è sostenuta in modo efficace, riducendo al minimo gli errori operativi. La compatibilità con Industria 4.0 e le interfacce per tutti i processi possibili completano l'equipaggiamento, assicurando che nessuna richiesta dell'utente rimanga insoddisfatta.