高纯与超高纯洁净环境下日益增长的高质量轨道式焊接需求

　　目前，半导体器件市场处于动态变化之中。数字化、人工智能、超级计算和物联网加速发展的趋势带来了需求的增加。在技术不断发展的过程中，像英特尔、三星或台积电这样的全球参与者正在准备3nm半导体节点的商业生产，而IBM最近展示了他们的第一个2nm芯片的原型。为了减少对全球半导体供应链的依赖，中国企业也在积极发展半导体工艺技术。

　　为了应对日益增长的需求，必须扩大现有的生产设施，并建设新的半导体制造工厂。成功制造半导体和半导体生产设备需要大量额外的符合超高纯度标准的洁净室设施。

　　图1:智能化焊接工作站P3 UHP及封闭式焊接机头，用于管与接头的轨道式焊接

　　在全球大流行的影响下，目前正在开发且必须生产新的药物。大量疫苗的生产能力也取决于超纯或至少高纯洁净室技术。

　　顺应这些趋势，Polysoude近年推出了全新的智能焊接站P3 UHP(图1)。

　　在半导体生产领域，必须安装一系列管路为洁净室装置提供超纯气体和液体，这些气体和液体用于惰性化、蚀刻和冲洗，而药品的制备则依赖于蒸汽和无菌水进行灭菌、稀释和注射。这些高质量管道通常采用焊接形式连接，必须满足极其严格的规定。

　　洁净室设备制造商和相关部件(如管道、阀门、配件等)的供应商在其车间进行这些焊接，而安装最终设施的洁净室施工人员必须在现场进行焊接(图2)。无论如何，只有在洁净室条件下完成所有这些焊缝，才能达到所要求的接头质量。

　　图2:某医院医疗气体管线现场安装

　　P3 UHP的根本目标是成为专为洁净室目的而设计和制造的特定焊接设备。洁净室设施的最终用户了解接头的质量对其自身的生产结果有直接影响，因此他希望通过完整可靠的文件证明良好的焊接。执行焊接的分包商均注意到他所使用的焊接设备是他能以令人满意的方式完成所需的超高纯与高纯工作的前提条件。

　　P3 UHP智能焊接平台，Polysoude为高纯与超高纯环境所定制轨道式焊接方案

　　智能焊接工作站P3 UHP结合焊接机头UHP 500或UHP 625使用，这些轨道式TIG焊接机头能获得良好的焊接质量，无裂纹、无气孔，表面光滑平整。其封闭腔室提供了更好的气体保护，以避免管道热着色，并减少颗粒排放，以保持洁净室清洁。空冷机头UHP可用于直径在1.6 - 6.35 mm之间的薄壁管的自熔焊接。由于精密焊接需要精密调节，焊接电流可1/10 A加减编程控制。

　　P3 UHP电源重量仅为17kg，是市场上较轻的自动焊机，无需吊装设备即可携带，在车间使用非常舒适，在现场使用更具优势。

　　为了避免额外的颗粒释放，不希望在洁净室环境中进行水冷却，UHP机头也无需水冷。但是，如果需要提高性能或管外径达170毫米，可选择MW系列水冷机头。在这种情况下，可以为智能焊接工作站P3 UHP中添加单独的冷却装置。P3 UHP可支持更多Polysoude轨道式焊接机头，甚至可以支持其它供应商的设备。

　　如果完全遵守相关程序，自动焊接可保证效果。为了尽可能地支持操作人员，智能焊接工作站P3 UHP具有几个独特的功能。与传统的遥控器或者平板电脑相比，无线触摸屏控制器(WTC)在使用人体工程学方面具有很大的优势，例如可以灵活地移动至一个或多个焊接工位，查看相应焊接机头(图3)。焊接气体和背气流量的设定值直接显示在屏幕上，软件控制的流量可通过特定的按钮进行精确调节。

　　图.3: 无线触摸屏控制器，用以操控一台或数台智能化焊接设备

　　通过条形码扫描仪将数据通过WiFi或电缆传输到焊接工作站，可快速确定操作者本人的授权、使用的焊接气体类型和工件号。在连接电源时，自动检测机头类型。

　　内置WPS库中的匹配焊接程序参数显示在基于LAN/WLAN的触摸屏控制器上，也可用于添加必要的数据。机头正确定位后，可以通过触摸屏或遥控器、笔记本电脑或机头本身自带的遥控按钮启动和控制焊接过程。在屏幕上实时显示焊接过程，同时列出瞬时焊接参数值。

　　焊接结束时，可通过一体打印机立即打印出焊接报告。为了保证可追溯性和质量控制，数据还可以通过局域网或WLAN传输到公司网络，支持DHCP WEB协议。同时，P3 UHP已为智能化工厂应用做好准备，它可为工业4.0和相关的OPC-UA协议提供接口。

　　智能焊接工作站P3 UHP代表着良好的焊接质量，可满足甚至超越严格的要求。其为洁净室操作而提供的优化设计简化了操作人员的任务，不同的配置可允许使用者根据超纯和高纯环境定制设备。可满足工业4.0应用，并可置入所有类型生产网络，P3 UHP会成为适用未来的一项投资。