P3 UHP高純與超高純環(huán)境下軌道式焊接智能工作站

高純與超高純潔凈環(huán)境下日益增長的高質(zhì)量軌道式焊接需求

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目前，半導(dǎo)體器件市場處于動態(tài)變化之中。數(shù)字化、人工智能、超級計算和物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展的趨勢帶來了需求的增加。在技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，像英特爾、三星或臺積電這樣的全球參與者正在準(zhǔn)備3nm半導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)的商業(yè)生產(chǎn)，而IBMZui近展示了他們的第一個2nm芯片的原型。為了減少對全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的依賴，中國企業(yè)也在積極發(fā)展半導(dǎo)體工藝技術(shù)。

為了應(yīng)對日益增長的需求，必須擴(kuò)大現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)施，并建設(shè)新的半導(dǎo)體制造工廠。成功制造半導(dǎo)體和半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備需要大量額外的符合超高純度標(biāo)準(zhǔn)的潔凈室設(shè)施。

圖1:智能化焊接工作站P3UHP及封閉式焊接機(jī)頭，用于管與接頭的軌道式焊接

在全球大流行的影響下，目前正在開發(fā)且必須生產(chǎn)新的藥物。大量疫苗的生產(chǎn)能力也取決于超純或至少高純潔凈室技術(shù)。

順應(yīng)這些趨勢，Polysoude近年推出了全新的智能焊接站P3UHP(圖1)。

在半導(dǎo)體生產(chǎn)領(lǐng)域，必須安裝一系列管路為潔凈室裝置提供超純氣體和液體，這些氣體和液體用于惰性化、蝕刻和沖洗，而藥品的制備則依賴于蒸汽和無菌水進(jìn)行滅菌、稀釋和注射。這些高質(zhì)量管道通常采用焊接形式連接，必須滿足極其嚴(yán)格的規(guī)定。

潔凈室設(shè)備制造商和相關(guān)部件(如管道、閥門、配件等)的供應(yīng)商在其車間進(jìn)行這些焊接，而安裝Zui終設(shè)施的潔凈室施工人員必須在現(xiàn)場進(jìn)行焊接(圖2)。無論如何，只有在潔凈室條件下完成所有這些焊縫，才能達(dá)到所要求的接頭質(zhì)量。

圖2:某醫(yī)院醫(yī)療氣體管線現(xiàn)場安裝

P3 UHP的根本目標(biāo)是成為專為潔凈室目的而設(shè)計和制造的特定焊接設(shè)備。潔凈室設(shè)施的Zui終用戶了解接頭的質(zhì)量對其自身的生產(chǎn)結(jié)果有直接影響，因此他希望通過完整可靠的文件證明完美的焊接。執(zhí)行焊接的分包商均注意到他所使用的焊接設(shè)備是他能以令人滿意的方式完成所需的超高純與高純工作的前提條件。

P3 UHP智能焊接平臺，Polysoude為高純與超高純環(huán)境所定制軌道式焊接方案

智能焊接工作站P3UHP結(jié)合焊接機(jī)頭UHP500或UHP625使用，這些軌道式TIG焊接機(jī)頭能獲得無與倫比的焊接質(zhì)量，無裂紋、無氣孔，表面光滑平整。其封閉腔室提供了完美的氣體保護(hù)，以避免管道熱著色，并減少顆粒排放，以保持潔凈室清潔。空冷機(jī)頭UHP可用于直徑在1.6- 6.35 mm之間的薄壁管的自熔焊接。由于精密焊接需要精密調(diào)節(jié)，焊接電流可1/10A加減編程控制。

P3 UHP電源重量僅為17kg，是市場上較輕的自動焊機(jī)，無需吊裝設(shè)備即可攜帶，在車間使用非常舒適，在現(xiàn)場使用更具優(yōu)勢。

為了避免額外的顆粒釋放，不希望在潔凈室環(huán)境中進(jìn)行水冷卻，UHP機(jī)頭也無需水冷。但是，如果需要提高性能或管外徑達(dá)170毫米，可選擇MW系列水冷機(jī)頭。在這種情況下，可以為智能焊接工作站P3UHP中添加單獨(dú)的冷卻裝置。P3UHP可支持更多Polysoude軌道式焊接機(jī)頭，甚至可以支持其它供應(yīng)商的設(shè)備。

如果完全遵守相關(guān)程序，自動焊接可保證效果。為了盡可能地支持操作人員，智能焊接工作站P3UHP具有幾個獨(dú)特的功能。與傳統(tǒng)的遙控器或者平板電腦相比，無線觸摸屏控制器(WTC)在使用人體工程學(xué)方面具有很大的優(yōu)勢，例如可以靈活地移動至一個或多個焊接工位，查看相應(yīng)焊接機(jī)頭(圖3)。焊接氣體和背氣流量的設(shè)定值直接顯示在屏幕上，軟件控制的流量可通過特定的按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖.3: 無線觸摸屏控制器，用以操控一臺或數(shù)臺智能化焊接設(shè)備

通過條形碼掃描儀將數(shù)據(jù)通過WiFi或電纜傳輸?shù)胶附庸ぷ髡荆煽焖俅_定操作者本人的授權(quán)、使用的焊接氣體類型和工件號。在連接電源時，自動檢測機(jī)頭類型。

內(nèi)置WPS庫中的匹配焊接程序參數(shù)顯示在基于LAN/WLAN的觸摸屏控制器上，也可用于添加必要的數(shù)據(jù)。機(jī)頭正確定位后，可以通過觸摸屏或遙控器、筆記本電腦或機(jī)頭本身自帶的遙控按鈕啟動和控制焊接過程。在屏幕上實(shí)時顯示焊接過程，同時列出瞬時焊接參數(shù)值。

焊接結(jié)束時，可通過一體打印機(jī)立即打印出焊接報告。為了保證可追溯性和質(zhì)量控制，數(shù)據(jù)還可以通過局域網(wǎng)或WLAN傳輸?shù)焦揪W(wǎng)絡(luò)，支持DHCPWEB協(xié)議。同時，P3UHP已為智能化工廠應(yīng)用做好準(zhǔn)備，它可為工業(yè)4.0和相關(guān)的OPC-UA協(xié)議提供接口。

智能焊接工作站P3UHP代表著無與倫比的焊接質(zhì)量，可滿足甚至超越嚴(yán)格的要求。其為潔凈室操作而提供的優(yōu)化設(shè)計簡化了操作人員的任務(wù)，不同的配置可允許使用者根據(jù)超純和高純環(huán)境定制設(shè)備?？蓾M足工業(yè)4.0應(yīng)用，并可置入所有類型生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，P3UHP會成為適用未來的一項(xiàng)投資。