Partner časopisu 1/2014 STARTUJEME SOUTĚŽ MODRÉ SVĚTLO VÍCE INFORMACI V ČASOPISE MIGATRONIC AIR PRODUCTS HADYNA - INTERNATIONAL YASKAWA GCE

Transkript

1 1/ května, XVIII. ročník MIGATRONIC FOCUS TIG 200 novinka Migatronic pro robotizaci Samostmívací kukla Migatronic FOCUS 2 AIR PRODUCTS Sníh z kapalného dusíku pro Harrachov HADYNA - INTERNATIONAL Způsoby odsávání zplodin Semináře o výhodách a úskalích robotizovaného svařování YASKAWA Obsluha vstřikovacích lisů Ucelená řada svařovacích robotů Motoman GCE Prohlášení k provádění oprav Suchá předloha SG-5 ČESKÝ SVÁŘEČSKÝ ÚSTAV Svařování plazmovým obloukem Přehled kurzů pro rok 2014 SICK Zabezpečení robotizovaného pracoviště Partner časopisu STARTUJEME SOUTĚŽ MODRÉ SVĚTLO VÍCE INFORMACI V ČASOPISE

2 PROHLÁŠENÍ K PROVÁDĚNÍ OPRAV Opravy výrobků pro průmyslové použití technických plynů je oprávněna provádět firma splňující podmínky smluvního vztahu s GCE Trade s.r.o., která je držitelem oprávnění k této činnosti vydaného GCE Trade s.r.o. V případě, že držitel oprávnění nedodržel stanovené podmínky, není oprava provedena v souladu s doporučením výrobce zařízení. V případě užívání výrobku, který nebyl opraven v souladu s podmínkami výrobce se právnická osoba vystavuje riziku udělení sankcí za správní delikty právnických osob na úseku bezpečnosti práce v souladu s 30 odst. 1, písm. a) zákona č. 251/2005Sb. ve znění pozdějších předpisů. Při provádění oprav je držitel oprávnění povinen dodržovat zásady vyplývající ze Smlouvy o zajištění servisu a opravách svářecí techniky, zejména: Neopravovat výrobky, u kterých uplynula lhůta 10 let od ukončení výroby Provádět opravy pouze přesně určených typů výrobků Dodržovat dodavatelem předepsané technologické postupy pro provádění oprav Používat pouze originální náhradní díly dodané dodavatelem Používat pouze doporučené pomocné materiály (mazadla, ) Používat dodavatelem předepsané nářadí, pomůcky a kalibrovaná měřidla Provádět zkoušení výrobku po opravě s důrazem na dodržení bezpečnosti a technických parametrů opravený výrobek musí mít parametry a vlastnosti nového výrobku Na výrobku důsledně značit provedení opravy Nejste-li si jisti, že je výrobek opraven správným způsobem, kontaktujte prosím: marketing@gcegroup.com V Chotěboři, dne GCE Trade s.r.o. Žižkova Chotěboř tel.: fax:

3 partnerské stránky EDITORIAL OBSAH Zahujeme soutěž Modré světlo... Hlavní cenou je profesionální digitální zrcadlovka NIKON D Svařování plazmovým obloukem Přehled kurzů ČSÚ Sníh z kapalného dusíku pro Harrachov Způsoby odsávání zplodin od svařování informace, které je potřeba vědět před nákupem zařízení pro odsávání zplodin Obsluha vstřikovacích lisů roboty YASKAWA MOTOMAN Nové typy svařovacích robotů Motoman Zabezpečení robotizovaného pracoviště Základní informace Focus TIG 200 HP PFC novinka pro montážní svařování Migatronic pro robotizaci Samostmívací kukla Migatronic Focus² Broušení kovů pomocí průmyslového robota Murphyho svařovací zákony, inzerce Svět Svaru Vydává Hadyna - International, spol. s r. o. Redakce: Jan Thorsch Kravařská 571/2, Ostrava-Mariánské Hory Sazba: Jiří Kučatý, Odbornou korekturu provádí: Český svářečský ústav, s. r. o. prof. Ing. Jaroslav Koukal, CSc. Areál VŠB TU Ostrava 17. listopadu 2172/15, Ostrava-Poruba Za obsahovou kvalitu a původnost článků zodpovídají autoři. Časopis je zasílán zdarma všem zájemcům a uživatelům svařovacích a řezacích technologií pro spojování a řezání kovů. Platí pro území České republiky a Slovenska. Časopis lze objednat písemně na výše uvedené adrese redakce nebo na telefon: (+420) , fax: (+420) info@svetsvaru.cz mobilní telefon: (+420) Registrace: ISSN , MK ČR E Vážení čtenáři, právě jste obdrželi první vydání časopisu Svět Svaru vydané v roce Co jsme si pro Vás letos připravili? Věříme, že mnoho zajímavých témat, článků a informací. V letošním roce se chystáme vydat celkem 3 vydání. Dvě nyní na jaře (duben, květen) a druhé pak na podzim v měsíci září. Tematicky se chceme zaměřit především na tato témata: praktické informace o normě ČSN EN 1090 impulsní svařování plasmové svařování plasmové řezání produktivita svařování laserové aplikace při svařování, kalení a navařování bezpečnost práce svářečů Jedním z hlavních témat bude také další ročník soutěže o nejhezčí fotografii zachycující svařování/řezání kovů soutěž Modré světlo, kterou vyhlašuje náš časopis spolu se čtyřmi hlavními sponzory. Hlavní cenou soutěže je zrcadlovka od společnosti Nikon v hodnotě Kč. Následovat bude také velký nástěnný kalendář s nejhezčími fotografiemi soutěže pro rok Velkou událostí letošního roku je pořádání 22. ročníku mezinárodního veletrhu svařovací techniky Welding. Tato výstava se koná každé dva roky, a to v Brně. Již nyní si můžete zapsat termín jejího konání, a to v době od do Pozvánky na tuto výstavu otiskneme ve druhém a třetím vydání. Jen připomínáme, že časopis vychází v České i Slovenské republice zdarma, a je určen pro všechny firmy, které svařují. Více informací naleznete na našich internetových stránkách kde si časopis můžete také objednat. Věříme, že se Vám časopis bude líbit. Upozornění: Časopis Svět Svaru je zdarma distribuován v České a Slovenské republice výhradně firmám, které aktivně svařují. Počet zasílaných výtisků na jednu firmu není běžně omezen. Časopis je neprodejný. Časopis nelze zasílat na soukromé osoby. Časopis je zasílán do knihoven v ČR, které zasílání časopisu požadují, nebo to nařizuje platná legislativa. Pokud požadujete zasílat časopis, kontaktujte nás přes na adrese: info@svetsvaru.cz, případně faxem (+420) Více informací získáte na internetových stránkách Datum dalšího vydání plánujeme na 25. června Redakce Daniel Hadyna, Ostrava SVĚT SVARU 1/20014 / 3

4 soutěž Modré světlo Úvodní fotografie kalendáře pro rok Na kalendáři pro rok 2015 zde může být právě ta vaše fotografie. Zahujeme soutěž Modré světlo... Hlavní cenou je profesionální digitální zrcadlovka NIKON D3300 Daniel Hadyna, Hadyna - International, Ostrava, Vážení přátelé a příznivci svařování, naše redakce časopisu Svět Svaru tímto vyhlašuje v pořadí již 4. ročník soutěže o nejzdařilejší digitální fotografii zachycující svařování kovů. Tato soutěž startuje dnem vydání tohoto čísla. Jen pro připomenutí jedná se o soutěž o nejhezčí fotografii, resp. digitální fotografii, která zachycuje proces svařování, ale i řezání kovů. Název soutěže je odvozen od jevu, který vzniká při většině svařovacích procesů, tím máme na mysli silné modré světlo. Pokud tedy rádi svařujete, rádi soutěžíte, neváhejte pořídit fotku svářeče, oblouku nebo i plamene a poslat nám ji do redakce. Fotografii zveřejníme na internetových stránkách našeho časopisu. Zde pak budou moci návštěvníci webu časopisu na jednotlivé fotografie hlasovat, které se jim nejvíce líbí. Začátkem září pak vylosujeme jednoho výherce, který získá digitální zrcadlovku od společnosti NIKON. Máme připraveny také ceny pro další dva účastníky této soutěže. Zhodnocení minulých ročníků První ročník této soutěže se konal v roce Byli jsme velmi zvědaví, zda se nám do soutěže vůbec někdo přihlásí. Jestli poslané fotografie budou hezké, jestli budeme schopni vystavit jejich kolekci na internetových stránkách časopisu. Nakonec se přihlásilo celkem 17 účastníků, zveřejnili jsme celkem 29 fotogra- 4 / SVĚT SVARU 1/20014

5 soutěž Modré světlo fií. Hlavní cenou tohoto ročníku byl digitální fotoaparát zn. CANON, který získal p. Lubomír Čížek z firmy DT Mostárna, a. s. Hned rok po prvním ročníku soutěže jsme vyhlásili druhý. Do tohoto ročníku se nám nakonec přihlásilo celkem 24 účastníků. Do soutěže bylo přihlášeno celkem 58 fotografií. V tomto roce se soutěžilo o LCD televizor, který získal p. Jan Havelka z První brněnské strojírny, a. s. Třetí ročník soutěže jsme pak pořádali v roce 2011, kde byla hlavní cenou také digitální zrcadlovka NIKON. Výhercem této ceny se stala paní Marie Válová z ČVUT Praha. Do soutěže bylo přihlášeno celkem 40 fotografií od 14 účastníků soutěže. Na konci roku 2011 jsme ze všech tří ročníků následně vydali hezký nástěnný kalendář pro následující rok. Veškeré fotografie z minulých ročníků jsou k vidění rovněž na našich internetových stránkách. Novinky v soutěži Modré světlo V letošním roce přešla naše redakce na zbrusu nové internetové stránky. Adresa zůstala stejná Součástí těchto stránek je především zdokonalený způsob zveřejnění náhledu fotografií přihlášených do této soutěže. Je zdokonalený také způsob hlasování. V rámci soutěže bychom také chtěli vylosovat výherce speciální ceny věnované společností GCE, s. r. o., a to z těch účastníků soutěže, kteří do soutěže přihlásí fotografie zachycující řezání nebo svařování kyslíkem. Stručně k pravidlům Přihlásit své fotografie do soutěže může v podstatě kdokoliv, komu bylo již 18 let a pracuje ve firmě nebo pro firmu, která svařuje. Soutěž platí jak pro účastníky z České, tak také Slovenské republiky. Fotografie lze buď posílat prostřednictvím formuláře zveřejněného na našich internetových stránkách, a to v sekci soutěž Modré světlo. Případně mohou být fotografie zaslány přímo na ovou adresu: info@svetsvaru.cz. Je vhodné, aby tyto fotografie nebyly rozmazané a byly v původní kvalitě. Nezáleží na formátu fotografie vhodným formátem je JPG, PNG, TIFF. Poznámka: pokud má fotografie menší velikost souboru, než 600 kb, taková fotografie není moc vhodná s největší pravděpodobností bude mít nízkou kvalitu obrazu. Takové fotografie pak do soutěže nezařadíme. Každý účastník může do soutěže poslat až 4 své fotky. Podrobná pravidla soutěže jsou zveřejněna na internetových stránkách časopisu. Modré světlo vzniká také u robotického svařování. Fotografie z 2. ročníku soutěže. Hlasování na internetu Jakmile přijaté fotografie do soutěže zveřejníme na internetových stránkách, bude zahájena možnost hlasování na nejhezčí fotografii tohoto ročníku. Hlasovat lze pouze 1x denně z jedné IP adresy. V minulém ročníku bylo celkem uděleno na všech fotografiích více než 17 tis. hlasů. Jsme zvědaví na letošní průběh hlasování. Cíl a ceny soutěže Cílem soutěže je především se trochu pobavit a odlehčit tak hektickému období, které snad pociťuje poslední dobou každý z nás. Takže soutěž je spíše zajímavostí roku, a to jak Fotografie zachycuje svářeče, který svařuje obalenou elektrodou. Fotografie z 3. ročníku této soutěže. SVĚT SVARU 1/20014 / 5

6 soutěž Modré světlo ze strany soutěžících, tak také ze strany čtenářů časopisu a příznivců svařování. Podařilo se nám zapojit do soutěže celkem 4 sponzory. Proto hlavní cenou soutěže je digitální zrcadlovka NIKON D3300 za cenu kolem Kč. Cílem je také vydání nástěnného kalendáře pro rok 2015, který pak obdrží všichni účastníci soutěže. Bude to jedinečný kalendář sestavený právě z nejhezčích fotografií soutěže Modré světlo. Představení sponzorů soutěže Jak jsme již naznačili, soutěž Modré světlo v roce 2014 by se skutečně neobešla bez sponzorů. Proto děkujeme těmto firmám: svařovací stroje technické plyny I takto může vypadat fotografie přihlášená do soutěže Modré světlo. Fotografie z 1. ročníku soutěže. autogenní technika a příslušenství automatizace a robotizace svařování Přehled termínů soutěže Modré světlo Své fotografie můžete do soutěže přihlašovat již od , a to nejpozději do První fotografie na internetových stránkách časopisu Svět Svaru budou zveřejněny nejpozději do Od této doby bude zahájeno hlasování na jednotlivé fotografie. Hlasování pak bude ukončeno Losování výherců proběhne v Ostravě, v naší redakci, a to dne ve hodin. Losování se může zúčastnit každý účastník této soutěže. Předání cen proběhne na výstavě Welding Brno, a to dne na stánku společnosti Migatronic. Jedna z cen této soutěže je věnovaná fotografiím, které zachycují řezání/svařování kyslíkem. Tuto cenu věnovala společnost GCE, s.r.o. Fotografie z 2. ročníku soutěže. Zapojte se do soutěže Co dodat na závěr. Vážení přátelé, neváhejte a foťte a posílejte nám své fotografie. I když možná zrovna nevyhrajete hlavní cenu právě Vaše fotografie bude součástí hezkého a jedinečného kalendáře, který pak bezplatně obdržíte. Těšíme se na Vaše fotografie. Redakce časopisu Svět Svaru 6 / SVĚT SVARU 1/20014

7 Svařování plazmovým obloukem doc. Ing. Drahomír Schwarz, CSc. ČSÚ, s.r.o., Ostrava doc. Ing. Ivo Hlavatý, CSc. VŠB TU Ostrava, technologie svařování 1. Úvod Svařování plazmou (PAW Plasma Arc Welding) je metoda velmi podobná metodě 141. Vznikla jejím vývojem a zaručuje vyšší produktivitu. Plazmové svařování patří mezi moderní, vysoce produktivní metody obloukového svařování v ochranné atmosféře. Je charakterizováno velmi vysokou koncentrací energie a vysokou pracovní teplotou. Zdrojem tepla pro natavení vzájemně spojovaných součástí je úzký svazek vysokotlakého plazmatu o teplotě řádově až K vystupující nadzvukovou rychlostí z trysky plazmového hořáku [1]. Plazmové svařování je řazeno podle ČSN EN ISO 4063 do skupiny metod obloukového svařování označené číslem Princip metody Všechny metody využívající proudu plazmatu, ať na dělení materiálu nebo svařování, s přeneseným nebo přímým obloukem mají společnou vlastnost usměrněný elektrický oblouk. Pokusy usměrnit elektrický oblouk a přitom zvýšit jeho hustotu výkonu, jsou již velmi staré. V roce 1909 Schönherr dosáhl tangenciálním vháněním vody pod lehkým přetlakem koncentrace oblouku v jeho ose. Pojem tepelná plazma byl zaveden fyzikem Langmuirem v roce Při hledání tzv. čtvrtého skupenství hmoty našel stav, který má určité elektrické vlastnosti a pojmenoval ho plazmou. Tepelná plazma je složená ze směsi elektronů, iontů a neutrálních částic. Molekuly jsou za vysokých teplot disociovány, atomy jsou ionizovány. Energie při tom spotřebovaná se při dopadu na relativně studený povrch materiálu opět uvolní jako rekombinované teplo. Každý oblouk obsahuje uvnitř tepelnou plazmu. Při svařování plazmou je tento stav hmoty dosažen ve větším rozsahu, větší kontrakcí oblouku za vysokých teplot [10]. Rozdíl mezi metodou svařování 141 a plazmovým svařováním z hlediska hoření oblouku a teplot v oblouku je patrný z obr. 1. Z hlediska historie lze vývoj metody charakterizovat následovně: 1941 Ministerstvo obrany USA požaduje novou metodu pro rychlejší svařování a řezání materiálů 1951 Aplikována TIG metoda svařování 1957 První plazmový řezací hořák konstruovaný jako modifikace TIG hořáku (Dr. R. Gagge Buffalo USA) 1962 Dvouproudový plazmový oblouk, stíněný sekundárním plynem 1963 Vzduchová plazma 1965 Vodou stíněná plazma, voda nahrazuje plynové stínění 1968 Vodní injekční plazma, používá vodu ke zúžení oblouku 1972 Vodní tlumič a vodní stůl snižují hluk, kouř a dým při řezání 1977 Řezání pod vodou snížení hluku a nečistot při řezání 1980 Nízkoproudové vzduchové plazmy 1983 Kyslíkové plazmy, zvyšují řeznou rychlost a kvalitu řezu u uhlíkových ocelí 1985 Kyslíkové injekční plazmy, používají dusík jako plazmový plyn, kyslík se injekčně přidává do hubice 1989 Hloubkové řezání pod vodou, umožňuje řezat ve velkých hloubkách 1990 Plazmy s vysokou hustotou oblouku (High Density Plazma) 3. Fyzikální princip plazmového oblouku Obr. 1 Rozdíly v hoření plazmového oblouku a oblouku u metody WIG (TIG) [11] Termín plazma je dnes užíván ve více oborech s odlišným významem. Zde označuje určitou formu disociovaného a vysoce ionizovaného plynu, která umožňuje hoření elektrického oblouku. Koncentrovaný sloupec tohoto plazmového media vzniká stabilizací elektrického oblouku průchodem chlazenou tryskou. Na vnitřním povrchu stěn trysky pak dochází k rekombinaci ionizovaných částic. Tím se jádro sloupce silně přehřívá a vznikající úzký sloupec plazmového oblouku se projevuje svými specifickými vlastnostmi, jako vysoce zkoncentrovanou energií a axiální dynamickou složkou [2]. Základní pojmy [1]: Plazma disociovaný, vysoce ionizovaný elektrický vodivý plyn, který vedle neutrálních molekul a atomů obsahuje i pozitivně nabité částice a záporně nabité částice v různém množství. SVĚT SVARU 1/20014 / 7

8 technologie svařování Plazmový oblouk elektrický oblouk se zvýšenou teplotou a hustotou výkonu v důsledku zúžení jeho vodivého průřezu. Plazmový paprsek ionizovaný proud plynu o velké rychlosti vystupující dýzou z plazmového hořáku působením tlaku plazmového plynu po jeho přeměně na plazmu přechodem přes plazmový oblouk. Plazmový hořák zařízení pro vytvoření plazmového oblouku. Plazmové zařízení zařízení, které využívá plazmový paprsek pro svařování, navařování a nanášení speciálních povrchů nebo dělení materiálů. 4. Procesy při tvorbě plazmového oblouku Dvouatomové plyny jako jsou např. vodík, dusík nebo kyslík jsou složeny ze dvou atomů v molekule [3]. Disociace Při vysokých teplotách dochází ke srážkám molekul a tím k rozpadu molekuly. Dvouatomové molekuly disociují na své dva atomy a přitom spotřebují množství tepla. Ionizace V elektricky neutrálním atomu se nachází záporně nabité elektrony a kladné protony v rovnováze. Vystoupí-li teplota plynu v oblouku na zvlášť vysokou hodnotu, dochází k oddělení elektronu z atomu, elektron je vymrštěn z atomu dalším přívodem tepelné energie. Po ztrátě elektronu vznikne z atomu elektricky kladně nabitá částice, tzv. iont a záporně nabitá částice volný elektron. Tento rozpad na elektricky nabité částice provázený spotřebou tepla je nazýván ionizace. Při styku horkého plazmového plynu vycházejícího z plazmového hořáku ve formě plazmového paprsku s chladným materiálem nebo okolím se energie spotřebovaná na disociaci a ionizaci uvolní za vzniku elektricky neutrálních atomů nebo molekul tento proces je nazýván rekombinace [3]. Takto vzniklá energie se podle druhu plazmových hořáků používá pro nanášení nebo navařování speciálních materiálů, pro svařování plazmou, mikroplazmou nebo pro plazmové dělení materiálů [4]. K disociaci dochází při teplotě až K. Ionizace plynu probíhá při teplotách K. Podle stupně ionizace může být plazma plně ionizovaná nebo částečně ionizovaná. Netečné plyny jako argon, helium, neon mají uzavřenou valenční sféru, jejich molekula je jednoatomová a probíhá pouze ionizace [1]. Jako plazmový plyn je převážně používán argon, který chemicky nenapadá materiál katody a trysky, ale může být použit i jiný plyn, např. argon + vodík, helium, dusík, v závislosti na svařované tloušťce, druhu základního materiálu a použité technologii. Přiváděné množství plynu nesmí překročit určitou hranici, protože by v důsledku velkého dynamického účinku plazmatu nastalo řezání. Od jiných plynů se plazma liší tím, že na ni silně působí elektrické i magnetické pole. Plazma je jako celek elektricky kvazineutrální, to znamená, že koncentrace kladných a záporných částic je přibližně stejná [1]. 5. Plazmové plyny Nejúspornějším plazmovým plynem a ochranným plynem je v řadě aplikací argon. Kombinace Ar + 30 % He umožňuje použití nižší intenzity svařovacího proudu, což se příznivě projevuje na prodloužení životnosti hořáku a elektrody. Směsi argonu a helia, v nichž podíl helia přesahuje 30 %, přenášejí na svařenec více tepla a takto se zvyšuje riziko toho, že buď dojde k nadměrné penetraci, anebo že naopak penetrace bude slabá. K tomu dochází zvláště v poloze PA. Přehled plynů používaných pro plazmové svařování je uveden v tab. 1. Plyn Teplota varu ( C) Rel. hustota (vzduch = 1) Ionizační energie (ev) Chemická aktivita Vodík -252,9 0,06 13,59 Redukční Argon -185,9 1,38 15,76 Inertní Helium -268,9 0,14 24,56 Inertní Dusík 195,8 0,91 14,55 Neredukční Oxid uhličitý -78,5 1,44 Oxidační Kyslík ,04 13,62 Oxidační Tab. 1 Přehled používaných plazmových plynů a jejich vlastností Směsi plynů s vyšším než 30% podílem helia jsou vhodné pro svařování hliníkových součástí do tloušťky zhruba 8 mm ve svislé poloze. I když směsi argonu s heliem mají vyšší koeficient tepelné vodivosti než samotný argon, je obtížné zvyšovat rychlosti svařování s cílem kompenzovat zvýšení množství tepla přiváděného do svaru. Rychlosti svařování pro argon a argon/helium směsi jsou stejné a pohybují se, např. u plechů o tloušťce 5 mm, v pásmu od 21 do 25 cm/min [20]. Podle složení plazmového plynu lze dosáhnout níže uvedené maximální teploty v plazmovém oblouku [5]: Dusík N K Vodík H K Argon K Helium K Vodou stabilizovaná plazma K Plyny pro svařování plazmou se dělí na plazmové, ochranné a fokusační. Vnitřní proud plynu kolem wolframové elektrody je nazýván plazmový (pilotní) plyn. Nejčastěji se jedná o argon, který díky své nízké ionizační energii dosáhne vysokého ionizačního stupně. Při svařování CrNi ocelí nebo slitin na bázi niklu je používána směs argonu a vodíku. V důsledku vyšší tepelné entalpie vodíku a při shodné délce oblouku vyšší energie umožňuje zvýšit rychlost svařování ve srovnání s použitím čistého argonu. K tomu přispívá také vyšší součinitel tepelné vodivosti této směsi. Podobný efekt lze dosáhnout při svařování titanu a zirkonu přimísením helia do plazmového plynu. Ochranný plyn nesmí negativně ovlivňovat vlastnosti základního materiálu. Volba ochranného plynu se řídí v první řadě podle základního materiálu. Jako ochranný plyn je používána u nelegovaných a nízkolegovaných ocelí, stejně jako u austenitických ocelí a slitin na bázi niklu, zpravidla směs argon/vodík. Pro svařování nelegovaných a nízkolegovaných ocelí je možné použít i směs argon/co 2 nebo argon/o 2. Pro svařování hliníku je vhodná směs argon/helium. Jako fokusační plyn se používá buď čistý argon, směs argon/helium nebo argon/vodík. Fokusační plyn pro zúžení 8 / SVĚT SVARU 1/20014

9 technologie svařování proudu plazmatu je přiváděn do svařovacího hořáku separátním okruhem mezi plazmovým a ochranným plynem [12]. Množství plazmového plynu je, např. pro mikroplazmové svařování 0,2 až 1 l/min, pro svařování tenkých plechů podle velikosti proudu 1 až 6 l/min. Standardně se používá průtok plazmového plynu 5 až 10 l/min popř. 15 až 25 l/min, podle konstrukce hořáku. 6. Typy plazmových oblouků Pro technologické procesy využívající plazmu se používají plazmové hořáky s elektrickým obloukem napájeným stejnosměrným proudem. Rozeznáváme tři základní druhy hořáků podle typů zapojení a to: 1. s nepřeneseným obloukem (mají nezávislé zapojení pro nevodivé materiály) 2. s přeneseným obloukem (mají závislé zapojení pro vodivé materiály) 3. takové, které pracují současně s přeneseným i nepřeneseným obloukem (mají kombinované zapojení) Hořáky s nepřeneseným obloukem U těchto hořáků je elektrický obvod proudu v plazmovém hořáku, při hoření plazmového oblouku uzavřen. Elektrický oblouk vzniká uvnitř hořáku mezi elektrodou a anodou, kterou tvoří měděná dýza, která elektrický oblouk zužuje. Zúžením oblouku dochází ke zvýšení hustoty axiálního elektrického pole v kanálu dýzy a tím k velkému ohřátí plazmového plynu. U hořáků s nepřeneseným obloukem vystupuje z hořáku pouze horký plazmový paprsek. Použití: nanášení ochranných povlaků proti mechanickému, chemickému nebo tepelnému namáhání. Hořák s přeneseným obloukem U těchto hořáků je svařovaný materiál anodou. K zapálení pomocného oblouku dochází vysokonapěťovou jiskrou, která přeskočí mezi elektrodou a měděnou dýzou v hubici hořáku. V kanálu dýzy tím dochází k ionizaci plazmového plynu za vzniku pomocného, tzv. pilotního oblouku. K ochraně dýzy proti vysoké teplotě je proud pomocného oblouku omezen odporem na 10 až 12 A. Proud plazmy vycházející dýzou z plazmového hořáku je pomocným obloukem ionizován natolik, že se při přiblížení hořáku ke svařovanému materiálu zapálí hlavní plazmový oblouk hořící mezi wolframovou elektrodou a svařovaným materiálem. Hořák s kombinovaným zapojením Slouží k nanášení kovových i nekovových prášků na povrchy materiálů proti chemickému, mechanickému nebo tepelnému namáhání. Práškové materiály se nataví pomocí nepřeneseného oblouku a přeneseným plazmovým obloukem se roztaví a spojí se se základním materiálem. 7. Parametry svařování Parametry svařování při plazmovém svařování lze definovat [6]: 1. Mikroplazmové svařování se svařovacím proudem 0,1 A 20 A, tloušťky materiálů t = 0,1 1,0 mm 2. Středně-plazmové svařování se svařovacím proudem 20 A 100 A, tloušťky materiálů t = 1,0 3,5 mm 3. Svařování klíčovou dírkou (keyhole welding), nad 100 A, tloušťky materiálů t = 3,5 10,0 mm. Svařování KLÍČOVOU DÍRKOU Teplo a dynamický účinek plazmového paprsku vytvářejí otvor na přední straně tavné lázně. Tento otvor, kde plazmový paprsek prochází materiálem se nazývá klíčová dírka. Při posuvu plazmového hořáku ve směru svařování dochází vlivem povrchového napětí k opětnému spojení svarového kovu za klíčovou dírkou, obr. 2 [7]. Obr. 2 Svařování metodou Klíčové dírky [7] Tento efekt umožňuje svařování tupých svarů do tloušťky 8 mm bez úpravy svarového úkosu a na jeden průchod. Ekonomický přínos této metody je zřejmý. Snadná kontrola průvaru, nízká citlivost na změny délky oblouku, vysoká stabilita oblouku i při nízkých parametrech společně s malou tepelně ovlivněnou oblastí zajišťují vysokou kvalitu svařovacího procesu. Svařování metodou klíčové dírky je velmi vhodné pro automatizaci svařovacího procesu. Svařuje se obvykle bez použití přídavného materiálu. Pokud je požadován převýšený svar, umístí se přídavný materiál na povrch spojovaných materiálů do místa jejich styku, nebo je nutné speciálně upravit svarové plochy. Svařovací proud ovlivňuje vlastnosti svarů prostřednictvím výstupního tlaku plazmy a teploty. Zvýšení napětí proudu rozšiřuje svar jak na povrchu, tak i v kořenové části spoje. Je-li svařovací proud ve vztahu ke svařovací rychlosti a tloušťce materiálu příliš velký, způsobuje přílišnou penetraci svarové lázně. Rychlost toku plazmového plynu ta souvisí s kinetickou energií oblouku, a týká se tedy i hloubky penetrace. Úměrně s narůstající tloušťkou materiálu resp. s rychlostí svařování se musí zvyšovat též rychlost toku plazmového plynu. Při použití plazmového plynu Ar + 20 % He se dosahují rychlosti toku plazmatu kolem m.s -1, při použití dusíku od do m.s -1. Svařovací rychlost se podle svařované tloušťky a parametrů svařování pohybuje nejčastěji v rozmezí 15 až 85 cm.min -1. K dalším parametrům při svařování plazmou patří: napětí na oblouku druh použitých plynů SVĚT SVARU 1/20014 / 9

10 technologie svařování poměr míchání plynů množství (průtok) jednotlivých plynů přiváděných do místa svaru čistota plynu druh a tvar netavicí se elektrody vzdálenost hubice od svařovaného materiálu 8. Svařované materiály a metody svařování Při použití plazmového svařování můžeme svařovat všechny typy ocelí i slitiny neželezných kovů (hliníku, niklu, mědi, titanu). Velmi dobře se plazmou svařují vysokolegované oceli, feritické chromové oceli, martenzitické chromové oceli, austeniticko-feritické oceli duplexní a austenitické oceli. Doporučené metody svařování v závislosti na svařované tloušťce jsou uvedeny v tabulce 2 [3]. Rozsah svařované tloušťky Metoda svařování Proud I 0,1 1,0 [mm] mikroplazmou 0,1 20 [A] 1,0 3,5 [mm] středně plazmové svařování [A] Obr. 3 Příprava svarových ploch vysokolegované Cr-Ni oceli pro svařování plazmovým obloukem s přidáváním drátu do místa svařování [10] 3,5 10 [mm] svařování klíčovou dírkou nad 100 [A] Tab. 2 Doporučené metody svařování [6] Ochranné plyny u svařování vysokolegovaných ocelí, obsahující vodík se používají jen pro svařování austenitických ocelí. Pro oceli feritické, martenzitické a austeniticko-feritické se používá směs s dusíkem pro udržení požadovaného podílu austenitu a feritu ve svaru. Je-li nutné použít přídavný materiál, pak se volí parametry tak, že paprsek plazmatu zaniká v tavné lázni. Přídavný materiál může být ve formě: prášku, drátu a plněných elektrod [8]. 9. Typy svarových spojů Při svařování plazmou je možné svařovat tupé svary typu I bez úpravy svarových ploch. Nerezavějící austenitická ocel se svařuje bez úpravy svarových ploch do tloušťky 10 až 12 mm s mezerou v kořeni 0,5 1 mm s plynovou ochranou kořene formovacím plynem. Pro nelegované a střednělegované oceli se neupravují svarové plochy do tloušťky 6 mm. U materiálů větších tlouštěk používáme upravené svarové plochy. Příklad úpravy svarových ploch pro svařování vysokolegované Cr-Ni oceli s přídavným materiálem je na obr. 3. Doporučené úpravy svarových ploch při svařování austenitických ocelí mikroplazmou uvádí obr. 4 [1]. U mikroplazmového svařování je značným problémem při spojování tenkých fólií šířka svarové mezery, která se má pohybovat mezi 10 až 20 % tloušťky fólie. Nutností je použít upínacích přípravků pro odvod tepla a zajištění polohy během svařování [2]. 10. Výhody svařování plazmovým obloukem Svařování plazmovým obloukem přináší tyto výhody [9]: vyšší rychlost svařování menší tepelně ovlivněná oblast, a tím i menší deformace menší převýšení svaru, a tím i snížení pracnosti následného opracování svaru svařování bez podložení kořene Obr. 4 Vybrané druhy svarových ploch pro svařování austenitických ocelí mikroplazmovým obloukem bez přídavného materiálu [10] zachování příznivých mechanických hodnot základního materiálu vynikající kvalita svaru (rentgenovou čistotou) snížení pracnosti přípravy svarových ploch do tloušťky 8 mm není nutné plochy úkosovat lze svařovat jedním průchodem pouze z jedné strany možnost svařování střídavým i impulzním proudem lze svařovat všechny typy ocelí i slitiny neželezných kovů úspora přídavného materiálu [13, 2] 11. Použití svarových spojů Svarové spoje svařované plazmovým obloukem se používají v těchto oblastech průmyslu [10]: jaderný chemický potravinářský přístrojové techniky elektrotechniky stavby lodí letecký kosmický automobilový 10 / SVĚT SVARU 1/20014

11 technologie svařování Použitá literatura 1. Turňa, M. Špeciálne metódy zvárania. Alfa. Bratislava s. ISBN Kolektiv autorů. Technologie svařování a zařízení. ZEROSS Ostrava: ISBN KOLAŘÍK, L. Speciální metody svařování. Praha: ČVUT Praha, Fakulta strojní s. 4. KUČERA, J. Teorie svařování. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TUO, 1991, 408 s. 5. Odbor technologie svařování a povrchových úprav, ÚST, FSI VUT v Brně [online]. [cit ]. Dostupný z: < technologie_vyroby_i svarovani kubicek.pdf >. 6. Svařování plazmou [online]. [cit ]. Dostupný z: < 7. HLAVATÝ, I. Teorie a technologie svařování - první multimediální publikace svařování. [online]. VŠB TU Ostrava, 2009, poslední revize ISBN Dostupné z: 8. Firemní literatura EWM, OERLIKON, OMNITECH. 9. Trendy vývoje svařování plazmou [online]. [cit ]. Dostupný z: < 10. BARTÁK, J. et al. Učební texty pro evropské svářečské specialisty, praktiky a inspektory. 1. vyd. Ostrava: Zerross, s. ISBN Gottstein, P., Jasenák, J. Mikroplazmové zváranie špeciálnych zliatin. In. Zváranie 2003, XXXI. celoštátna konferencia Rozvoj zvárania na Slovensku. 23 s. 12. SCHLIXBIER, M. Trendy vývoje svařování plazmou. Časopis KONSTRUKCE [online] , [cit ]. Dostupný z WWW: < trendy-vyvoje-svarovani-plazmou/>. ISSN Přehled kurzů ČSÚ Kurzy a semináře pro rok 2014 Termín Místo konání Přihlášky Výstup Mezinárodní svářečský inženýr ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWE Mezinárodní svářečský technolog ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWT Seminář Certifikace výrobců stavebních ocelových a hliníkových konstrukcí podle nařízení Evropského Parlamentu a Rady EU č. 305/ ČSÚ s.r.o. Ostrava Bc. E. Janalíková Ing. Lucie Kotábová Osvědčení Mezinárodní svářečský praktik instruktor svařování ČSÚ s.r.o. Ostrava Ing. L. Kotábová Osvědčení Recertifikační kurz instruktorů svařování ČSÚ s.r.o. Ostrava Ing. L. Kotábová Osvědčení Seminář školení pro svářečský dozor - svářečský technik ČSÚ s.r.o. Ostrava Ing. L. Kotábová Osvědčení Mezinárodní svářečský inspekční personál Úroveň - C (inženýr/technolog), pracoviště ATG/ČSÚ ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWI-C Specializační kurz pro svařování betonářských ocelí ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB Svařování v jaderné energetice VI. Odborné školení v souladu s NTD A. S. I. Sekce I Ostravice horský hotel Sepetná Bc. E. Janalíková Osvědčení Mezinárodní konstruktér svařovaných konstrukcí ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB Mezinárodní svářečský specialista ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWS Mezinárodní svářečský inženýr ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWE Mezinárodní svářečský technolog ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWT Nové materiály, technologie a zařízení pro svařování 17. ročník mezinárodního semináře pro vyšší svářečský personál Ostravice horský hotel Sepetná Bc. E. Janalíková Osvědčení Specializační kurz pro svařování betonářských ocelí ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB Seminář školení pro svářečský dozor a svářečské školy ČSÚ s.r.o. Ostrava Ing. L. Kotábová Osvědčení Mezinárodní svářečský specialista ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWS Mezinárodní svářečský praktik instruktor svařování ČSÚ s.r.o. Ostrava Ing. L. Kotábová Diplom CWS-ANB IWP Mezinárodní svářečský inspekční personál Úroveň - C (inženýr/technolog), pracoviště ATG/ČSÚ ČSÚ s.r.o. Ostrava L. Bučková Diplom CWS-ANB IWI-C Recertifikační kurz instruktorů svařování ČSÚ s.r.o. Ostrava Ing. L. Kotábová Osvědčení Školicí středisko ČSÚ s.r.o. Ostrava bude v průběhu roku 2014 realizovat celoroční doškolovací vzdělávací program, určený pro vyšší svářečský personál se zaměřením na rozvoj a udržování odborně-technické úrovně. SVĚT SVARU 1/20014 / 11

12 partnerské stránky Sníh z kapalného dusíku pro Harrachov Rohan P., AIR PRODUCTS, spol. s r. o., Více než 200 krychlových metrů sněhu pro potřeby Mistrovství světa v letech na lyžích v Harrachově dodala společnost Air Products ve spolupráci s nizozemskou firmou Polar Europe. K jeho výrobě použila kapalný dusík. Když na to přijde, jsme schopni vyrábět sníh třeba i na Sahaře, otázka ovšem je, jak dlouho by tam vydržel, říká Ing. Radek Maděra, specialista na kryogenii z české pobočky Air Products, která má s umělým sněhem pro sportovní účely bohaté zkušenosti. Přestože v Harrachově o uplynulém víkendu šplhaly teploty až k patnácti stupňům nad nulou, ve speciálním stanu nerušeně probíhal proces, jehož výsedkem byla velká zásoba umělého sněhu prakticky nerozeznatelného od sněhu přírodního. Na vyrobení potřebného množství nám stačilo asi dvanáct hodin času, upřesňuje Ing. Maděra. Proces výroby umělého sněhu spočívá ve vstřikování tekutého dusíku při -196 C speciálními tryskami do směsi vody a vzduchu. V závislosti na určitých parametrech, například tlaku stlačeného vzduchu, lze vyrábět sníh s velmi malými krystaly, který je tvrdý a odolný, takže se ideálně hodí pro lyžování. Touto technologií lze vyrábět 25 až 50 krychlových metrů sněhu za hodinu. Air Products pomáhá pořadatelům významných skokanských závodů také v sousedním Polsku. Máme zde k dispozici technologii, která umožňuje zasněžovat nejen doskočiště, ale i nájezdy na lyžařských můstcích. K jejich ochlazování používáme také kapalný dusík, uvedl Janusz Paździora, obchodní manažer Air Products v Polsku. Letos tento systém využili organizátoři lednových závodů Světového poháru ve skocích na lyžích ve Wisle i o několik dní později v Zakopaném. Zásluhou tohoto řešení mohli diváci sledovat výkony nejlepších světových skokanů, přestože okolní teplota vůbec zimu nepřipomínala. 12 / SVĚT SVARU 1/20014

13 Rozumíme Vašim potřebám. Porozumění. Důvěra. Inovace. Tato tři slova popisují zaměstnance Air Products and Chemicals, Inc. a kvalitu služeb, které všem svým zákazníkům každodenně poskytují. Odrážejí naši úspěšnou historii a slibnou budoucnost, a to díky úsilí o rozvoj a udržení trvalých vztahů s našimi zákazníky, které stavíme především na vzájemném porozumění. Jedinečné znalosti a pracovní nasazení našich zaměstnanců po celém světě nám umožnily získat vedoucí postavení v našem průmyslovém odvětví. Společnost Air Products, založená před více než 60 lety, je dnes jedinou společností dodávající jak technické plyny, tak chemikálie, s obratem přesahujícím 10 miliard USD. Poskytujeme služby statisícům zákazníků ve více než 40 zemích. Jejich loajalitu si získáváme pochopením potřeb, poctivým a čestným podnikáním a inovacemi, jež nám umožňují překonat tradiční očekávání. Air Products and Chemicals, Inc tell me more Bezplatná infolinka ČR

14 technologie svařování Ve svařovacích dýmech je obsažen prach, který je potřeba ze vzduchu oddělit. Takto zadýmená svařovna tvoří riziko nejen pro svářeče, ale také pro všechny ostatní pracovníky, kteří na dílně pracují. Způsoby odsávání zplodin od svařování informace, které je potřeba vědět před nákupem zařízení pro odsávání zplodin Daniel Hadyna, Hadyna - International, Ostrava, Funkční odsávání zplodin je jednou ze základních podmínek každého zkolaudovaného místa, kde se provádí obloukové svařování. Z naší obchodní praxe vyplývá, že jen málo uživatelů má alespoň základní povědomost o jednotlivých způsobech a možnostech řešení odsávání zplodin. A jen málo dodavatelů filtračních jednotek informuje své potenciální zákazníky o skutečných možnostech a potřebách funkční filtrační techniky. Z tohoto důvodu jsme připravili jednoduchý přehled základních informací o běžně nabízených typech filtračních jednotek, v jednotlivých způsobech odsávání, a také o jejich výhodách i úskalích v praktickém provozu. Proč je nutné používat odsávání při svařování Při obloukovém svařování je nutné odsávat prach obsažený v dýmech, které při tomto svařování vznikají. Pro lepší představu jedná se o velmi jemné prachové částice, které vypadají jako saze usazené např. na filtrech meteorologických stanic pro měření polétavého prachu ve vzduchu, které můžete občas vidět při předpovědích počasí v televizi. Černé saze usazené na povrchu filtru to jsou přesně stejné prachové částice, které obsahují svářečské dýmy, a které je potřeba od vzduchu oddělit. Těžké kovy obsažené v dýmech není nutné zpravidla nějak filtrovat či jinak eliminovat. Tyto se rychle rozředí okolním vzdu- chem v hale. Pokud je tedy dodržena základní podmínka pro výměnu vzduchu v každé průmyslové hale tedy i ve svařovně (2,5x až 4x za jednu hodinu), pokud se nesvařuje silnostěnná nerezová ocel nebo silnostěnné slitiny hliníku či podobné materiály, není nutné filtrační jednotku vybavovat dodatečnou filtrační vložkou s aktivním uhlím, která slouží právě pro eliminaci těžkých kovů obsažených v dýmech od svařování. V 95 % všech běžných případů odsávání zplodin od svařování je tedy nutné pouze zbavit vzduch prachových částic. A k tomuto účelu slouží filtrační jednotky. Základní rozdělení filtračních jednotek podle pracovního tlaku Pro potřeby odsávání zplodin lze filtrační jednotky rozdělit do dvou hlavních skupin vysokopodtlakové a středopodtlakové. Prakticky jiné, než tyto dvě skupiny filtračních jednotek se pro potřeby odsávání zplodin běžně nepoužívají. 14 / SVĚT SVARU 1/20014

15 technologie svařování Vysokopodtlakové filtrační jednotky se používají pro odsávání odsávaných svařovacích hořáků nebo pro odsávání prachu z úhlových brusek, které pro odsávání používají speciální odsávaný kryt brusného kotouče. Tyto typy filtračních jednotek lze také použít pro běžné průmyslové vysávání při úklidu na pracovištích apod. Princip je podobný jako u běžných domácích vysavačů. Odsává se poměrně malý objem vzduchu přes malé průměry hadic nebo potrubí za vyššího podtlaku. Středopodtlakové filtrační jednotky jsou požívány pro odsávání samonosných ramen, horních odsávaných digestoří, svařovacích/brousicích stolů apod. Tento typ filtračních jednotek se vyznačuje odsáváním poměrně velkého objemu vzduchu při nižším podtlaku. Podstatnou roli zde tedy hraje systém vracení vyčištěného vzduchu zpět do prostoru haly, aby nedocházelo ke zbytečnému úniku tepla z této haly. Středopodtlakové filtrační jednotky jsou tedy nejčastěji používaným typem pro odsávání zplodin od svařování. Lokální a centrální filtrační jednotky Filtrační jednotky se pak rozdělují na mobilní, lokální nebo centrální filtrační jednotky. Lokální filtrační jednotky zpravidla odsávají jedno nebo dvě místa svařování a jsou instalované v těsné blízkosti nebo přímo na svařovacím pracovišti. Mobilní jsou pak na kolečkách a je možné je dotlačit na místo samotného svařování např. mobilní středopodtlaková filtrační jednotka s jedním cca 2,5 m dlouhým odsávaným ramenem nebo vysokopodtlaková filtrační jednotka pro odsávání dvou svařovacích hořáků apod. Centrlání filtrační jednotky odsávají více svářečských míst. Mají napočítaný potřebný sací výkon pro každé odsávané místo na svařovně. Zpravidla jsou instalované mimo místa, kde se přímo provádí svařování. Optimální umístění je spíše ve venkovním prostoru haly apod. Pokud se odsávají svařovací místa, lze používat filtrační jednotku bez nutnosti regulace sacího výkonu. Zde je nutné stanovit, kolik míst má být odsáváno současně zda všechny nebo jen dvě apod. Podle toho je pak určen optimální sací výkon ventilátoru filtrační jednotky. Pokud se odsává více svařovacích míst, je vhodné filtrační systém vybavit automatickou regulací sacího výkonu. Takové filtrační jednotky jsou vybaveny frekvenčním měničem, který reguluje výkon ventilátoru pomocí podtlakového čidla, které se instaluje dovnitř sacího potrubí. Pokud např. obsluha ukončí svařování na jednom z odsávaných míst a uzavře uzavírací klapku samonosného ramene, podtlakové čidlo detekuje větší podtlak v sacím potrubí. Vyšle informaci řídicí jednotce, která upraví/sníží výkon ventilátoru filtrační jednotky. Při otevření uzavírací klapky samonosného ramene na daném pracovním místě se sací výkon ventilátoru zase automaticky zvýší. Základní rozdělení filtračních jednotek podle typu filtračních vložek Středopodtlakové filtrační jednotky se dále dělí podle typu filtračních vložek, a to takto: elektrostatické filtrační jednotky kapsové filtrační jednotky patronové filtrační jednotky Příklad kapsové filtrační vložky Příklad patronové filtrační vložky Elektrostatické filtrační jednotky jsou zařízení, které obsahují speciální elektrickou filtrační vložku, ve které jsou instalované velké ocelové tenké desky, jedna vedle druhé s malou mezerou mezi těmito deskami. Desky jsou pak nabité zpravidla kladným elektrickým nábojem. Znečištěný vzduch se přivádí do filtrační jednotky přes ionizační jednotku podobnou drátěnému sítu, která je pak nabitá opačným elektrickým nábojem. Prachové částice se tak na vstupu nabijí tímto elektrickým potenciálem a při průchodu filtrační vložkou, tedy mezi jednotlivými ocelovými deskami, jsou tyto prachové částice elektromagneticky přitaženy na povrch ocelových desek. Na výstupu z filtrační vložky pak vychází čistý vzduch. Filtrační jednotka s patronovými filtračními vložkami. Na obrázku je filtrační jednotka otevřena. V horní části nad filtračními patronami je umístěn systém pro automatické čištění povrchu těchto filtračních vložek, které je maximálně účinné. SVĚT SVARU 1/20014 / 15

16 technologie svařování Popis principu práce středopodtlakové filtrační jednotky. Výhodou těchto typů filtračních jednotek jsou jejich malé rozměry. To platí také pro filtrační jednotky pro odsávání většího počtu svařovacích míst. Značnou nevýhodou těchto typů filtračních jednotek je nutnost častého a pravidelného čištění ocelových desek i síta v ionizační jednotce. Čištění se musí provádět ručně, a to pomocí speciálního chemického roztoku. Je to velmi špinavá a dlouhá práce. Po ukončení čištění je nutné použitý chemický roztok ekologicky zlikvidovat. Mobilní středopodtlaková filtrační jednotka, která umožňuje odsávání dvou svařovacích míst pomocí 3 m dlouhých samonosných ramen. Obsahuje dvě patronové filtrační vložky se systémem pro automatické čištění povrchu filtračních obou vložek. Pokud by se čištění filtrační vložky s ocelovými deskami neprovádělo, na sací výkon filtrační jednotky toto nebude mít velký vliv. Ovšem celý povrch desek se značně zanese nahromaděným prachem. Tím tyto desky ztratí svůj elektrický náboj a filtrace zcela ztratí svůj účinek. Poté filtrační jednotka funguje podobně, jako domácí vysavač bez pytlíku. Filtrace sice odtahuje ze svařovacích pracovišť dýmy. Ovšem odsátý prach proletí filtrační jednotkou skrz a vrátí se zpět do prostoru haly. Investice do odsávání je pak zmařena. Kapsové filtrační jednotky jsou zařízení, která pro filtrování používají filtrační vložky ve tvaru kapes. Velkou výhodou těchto typů filtračních jednotek je dlouhá životnost filtračních jednotek. Po ručním vyklepání je možné filtrační jednotku znovu použít v podstatě až do jejího roztrhání. Kapsové filtrační jednotky pro centrální odsávání bývají vybaveny systémem pro automatické čištění povrchu těchto filtračních vložek. Ovšem tento systém není pro kapsové filtrační vložky příliš účinný. Proto je nutné tyto filtrační vložky poměrně často vyklepávat ručně. Je to nevděčná a špinavá práce. Rozmontovat celou skříň s filtračními vložkami, filtrační kapsové vložky ze skříně vyjmout, vysypat a ručně vyklepat. Pokud se tato údržba pravidelně neprovádí, účinnost filtrace bude z počátku krátkodobě vyšší. Ovšem po celkovém postupném zanesení kapsových filtračních vložek, např. po jednom až dvou měsících používání, významně klesne výkon odtahu dýmů a filtrační jednotka bude neúčinná. Patronové filtrační jednotky obsahují patronové filtrační vložky. Filtrační jednotky pro průmyslové nasazení vždy obsahují systém pro automatické čištění povrchu filtračních vložek, které je velmi účinné. Proud stlačeného vzduchu se v pravidelných intervalech tzv. vstřelí do vnitřního prostoru každé filtrační vložky. Tím dojde k jejímu otřepání a nahromaděný prach na povrchu filtrační vložky spadne dolů do jímky na prach. Konstrukčně je vhodné, aby byly tyto filtrační vložky postaveny na výšku. Existují filtrační jednotky, které mají patronové filtrační vložky instalované podélně. Nahromaděný prach na horní části každé filtrační patronové vložky se velmi špatně čistí systémem pro automatické čištění povrchu filtračních vložek. Ztrácí se tak cca 1/3 povrchu každé filtrační vložky. Proto je vhodnější používat filtrační jednotky s vertikálně uloženými filtračními vložkami. Velkou výhodou těchto patronových filtračních jednotek je vysoká účinnost bez nutnosti časté údržby, relativně dlouhá životnost filtračních vložek. Filtrační vložky vydrží přibližně od hodin provozu v závislosti na svařovacím výkonu, četnosti svařování a typu svařovaného materiálu, od kterého se dýmy odsávají. Životnost těchto filtračních vložek je rovněž ovlivněna např. také úrovní zaolejování povrchu svařovaných materiálů. Pravidelnou údržbu stačí provádět přibližně 1x ročně. Pak je nutné pravidelně kontrolovat úroveň zaplnění nádoby na prach umístěné pod filtrační jednotkou. Proto jsou filtrační jednotky, které jsou vybavené patronovými filtračními jednotkami pro svařování nejoptimálnější. Filtrační jednotky bez systému pro automatické čištění povrchu filtračních vložek Rádi bychom upozornili na fakt, že řada dodavatelů dodává filtrační jednotky určené pro svařování bez systému pro 16 / SVĚT SVARU 1/20014

17 technologie svařování automatické čištění povrchu filtračních vložek. Zpravidla se jedná o jednotky pro odsávání jednoho nebo dvou svářečských míst. Systém pro automatické čištění filtračních vložek zajišťuje, že nahromaděný prach na jejich povrchu se pravidelně setřepává proudem stlačeného vzduch, který se např. každých sekund tzv. vstřelí do prostoru každé filtrační vložky. Nahromaděný prach se od povrchu filtrační vložky oddělí a spadne dolů do jímky na prach. Pokud pravidelně svařujete a uvažujete o nákupu např. mobilní filtrační jednotky, dbejte na to, aby tato jednotka byla tímto systémem vybavena. Pokud nemá filtrační jednotka systém pro automatické čištění povrchu filtračních vložek, budete odkázáni na pravidelné ruční čištění této filtrační jednotky, a to min. 1x týdně. Podle způsobu nasazení budete muset však filtrační vložky ručně čistit spíše 1x za dva dny. Pokud tak neučiníte, filtrační jednotka ztratí svůj tah, filtrační jednotka přestane odsávat. Tím je tato investice do odsávání zplodin zcela zmařena. Celá řada firem, která si takové filtrační jednotky nakoupila, tyto jednotky pak vůbec nepoužívá. Filtrační jednotky stojí na svařovnách nefunkční a nepoužívají se. Důvodem je nutnost pravidelné a velmi časté údržby, která je časově náročná a je to špinavá práce. Cenové srovnání mobilní filtrační jednotky se systémem pro automatické čištění povrchu filtračních vložek koupíte v cenovém rozpětí od Kč do Kč bez DPH. Na druhou stranu mobilní filtrační jednotky bez systému pro automatické čištění povrchu filtračních vložek koupíte v cenovém rozpětí od Kč do Kč bez DPH. Ovšem v tomto případě se podle našeho názoru jedná o vyhozené peníze. Způsoby odsávání Dýmy od svařování lze odsávat těmito základními způsoby: pomocí odsávaného svařovacího hořáku pomocí samonosného ramene pomocí horní odsávané digestoře pomocí svařovacích/brousicích stolů pomocí Push-Pull systému pomocí TCL systému Odsávaný svařovací hořák Pro odsávání zplodin při svařování lze použít speciální odsávaný svařovací hořák (platí pro metodu MIG/MAG), který svou konstrukcí umožňuje odsávat dýmy od svařování speciální převlečnou odsávanou vyústkou, která je umístěna nad plynovou hubici hořáku. Jedná se o nejúčinnější způsob odsávání. Odsávaný svařovací hořák odsaje až 90 % všech dýmů. Přívodní kabel svařovacího hořáku od svářečky je převlečen elastickou odsávanou hadicí. Na patici hořáku je klasické připojení ke svařovacímu stroji, např. EURO koncovka, která má po straně jedno vyústění pro napojení na filtrační jednotku. Zpravidla se Typický odsávaný svařovací hořák pro metodu MIG/MAG. jedná o nástrčku pro odsávanou hadici o průměru 40 mm. Pro tento způsob odsávání je nutné používat pouze vysokopodtlakovou filtrační jednotku, o které jsme psali již v úvodu tohoto článku. Filtrační jednotka musí být vybavena funkcí pro ruční nastavení sacího výkonu této filtrační jednotky, aby bylo možné zregulovat její sací výkon. Odsávání nesmí strhávat ochrannou atmosféru plynu pod plynovou hubicí. Výhodou odsávání od svařovacího hořáku je jeho vysoká účinnost a tím zajištění vysoké bezpečnosti práce svářečů. Nevýhodou je vyšší hmotnost a ztížená ohebnost svařovacího hořáku. V řadě firem, kde jsme tento způsob odsávání prakticky předváděli, si nakonec z těchto důvodů odsávání pomocí svařovacích hořáků nevybrali. Ale známe také příklady z praxe, kdy je firma vybavena pouze odsávanými hořáky. Samonosné odsávané rameno Pokud se svařují drobnější a menší dílce ve svařovacím boxu, je vhodné použít samonosné odsávané rameno. Ramena se vyrábí v délkách od 2 do 5 metrů. Pokud se použijí speciální ramenové nástavce, může být délka ramene prodloužena až na 8 metrů. Představitel samonosného ramene pro odsávání. Na obrázku má rameno délku 6 m. Samonosná ramena mají svou konstrukci upravenou tak, aby držela svářečem nastavenou pozici nad místem svařování. Lze je snadno polohovat v rámci jejich pracovního prostoru. Ramena mají zpravidla průměr hadice 160 nebo 200 mm, přičemž prostor, který účinně mohou odsávat, odpovídá přibližně 2,5 násobku průměru této hadice. Pozor. Pokud se rozhodnete odsávat svařovací pracoviště pomocí samonosných ramen, je nutné zajistit min. sací výkon pro každé rameno v hodnotě m 3 /hod. Řada dodavatelů odsávání z důvodu snížení pořizovací ceny např. pro centrální filtrační jednotky, aby měli větší šanci se svou nabídkou uspět, slibuje vysokou účinnost samonosných ramen při sacím výkonu kolem m 3 /hod. Ovšem toto odsávání je pak zcela neúčinné! Výhodou samonosných odsávaných ramen je jednoduchost použití a poměrně vysoká účinnost odsávání. Nevýhodou je jejich nasazení pro rozměrnější svařence. Při postupném svařování si svářeči zpravidla rameno nepřesouvají nad nové místo svařování. Odsávání je pak neúčinné a investice do tohoto odsávání může být tímto zmařena. Ještě je potřeba dodat, že pro odsávání pomocí samonosných ramen se používají pouze středopodtlakové filtrační jednotky. SVĚT SVARU 1/20014 / 17

18 technologie svařování Horními odsávanými digestořemi lze také odsávat např. robotizovaná pracoviště. Na obrázku jsou instalované dvě horní odsávané digestoře. Každá je umístěna nad jedním polohovadlem robota, na kterém pak robot střídavě svařuje. Horní odsávaná digestoř Dalším z běžných způsobů odsávání je použití horních odsávaných digestoří, které jsou umístěny např. nad pracovním stolem svářeče, nad místem svařování svařovacího robota apod. Pravdou ovšem je, že např. při měření prachu v pracovním prostoru svářeče, který je odsáván horní odsávanou digestoří, může hygiena nařídit použití přisávaných svařovacích kukel. Dýmy od svařování jsou odsávány vzhůru a mohou procházet kolem svařovací kukly svářeče. Vyšší účinnost odsávaných digestoří může zabezpečit olemování okrajů odsávané digestoře svařovacími lamelami, které zabraňují průvanu. I zde je potřeba zajistit min. hodnotu potřebného sacího výkonu. Např. horní odsávaná digestoř o velikosti 1 x 2 metry musí být odsávána min m 3 /hod. (lépe m 3 /hod.). I zde se pro odsávání horních odsávaných digestoří používají pouze středopodtlakové filtrační jednotky. Odsávané svařovací/brousicí stoly Odsávané svařovací/brousicí stoly jsou zajímavým řešením pro svařování nebo také broušení zejména menších dílců. Často se setkáváme s názorem, že jsou tyto stoly neúčinné. Ovšem zde platí jednoduché pravidlo, pokud má stůl vhodnou konstrukci a především potřebný sací výkon, je to výborné řešení pro odsávání. Svařovací/brousicí stoly mají zpravidla odsávaný buď rošt pracovního stolu, nebo zadní stěnu stolu, která slouží také jako lapač jisker při broušení kovů. Případně stůl umožňuje odsávání jak spodním roštem, tak také zadní stěnou. Při svařování jsou pak svařovací dýmy strhávány do roštu stolu nebo do zadní stěny. Pokud má takový stůl dostatečný výkon, je jeho účinnost skutečně výborná. Svařovací/brousicí stůl může být buď napojen na centrální odsávání, nebo je vybaven integrovanou filtrační jednotkou. Ta by měla však obsahovat patronové filtrační vložky se systémem pro automatické čištění povrchu filtračních vložek. Odsávaný svařovací/brousicí stůl. Odsávání je prováděno pomocí spodního roštu a zadní odsávanou stěnou. Nádoby na prach jsou pak po stranách pod stolem. Klapkami lze regulovat místo odsávání buď jen spodní rošt stolu, nebo jen zadní odsávaná stěna, nebo kombinace obou míst. 18 / SVĚT SVARU 1/20014

19 technologie svařování Pokud budete uvažovat o pořízení svařovacích/brousicích stolů napojených na centrální filtrační jednotku, min. potřebný sací výkon pro stůl o velikosti 800 x mm, který je vybaven jak odsávaným roštem i zadní stěnou, který by neměl být menší než m 3 /hod. Opět dodáváme, že svařovací/brousicí stůl je vždy napojen na středopodtlakovou filtrační jednotku. Push-Pull systém Pro svařovny, kde se svařují nadrozměrné svařence, se často používá tzv. Push-Pull systém odsávání zplodin. Jedná se o dvojici pod stropem dílny instalovaných potrubí s průduchy po celé jejich délce. Jedno potrubí je odsávané a je instalované na jedné straně haly. Druhé potrubí vhání vyčištěný vzduch z filtrační jednotky zpět do prostoru haly a je instalované na druhé straně haly. Pro velké svařence lze použít odsávání pomocí tzv. Push-Pull systému. Ovšem i ten má své nevýhody. Pokud je venku nízký tlak, svářečské dýmy nedojdou až pod strop dílny, kde se provádí odsávání. Push-Pull systém pak pracuje tak, že nahromaděné dýmy pod stropem svařovny se odsávaným potrubím odvádí do filtrační jednotky, jedná se rovněž o středopodtlakovou filtrační jednotku. Zde se vzduch vyčistí a druhým potrubím se vzduch vhání zpět do haly. Ovšem značnou nevýhodou tohoto způsobu odsávání je jeho provoz při nízkém tlaku atmosférického vzduchu. V tomto období se často stává, že dýmy od svařování nestoupnou až pod strop dílny a zůstanou někde uprostřed její výšky. Pak je Push-Pull systém neefektivní. Měli jsme možnost vidět celou řadu instalovaných Push- Pull systémů, které nepracovaly správně, přestože jejich uživatel za ně zaplatil nemalé finanční prostředky. TCL systém Naproti tomu existuje jiný podobný systém, který pracuje na podobném principu. A tím je tzv. TCL systém. Pod stropem dílny, zpravidla uprostřed haly, je po celé její délce vedeno odsávané potrubí s průduchy. Tímto potrubím se odsávají dýmy nahromaděné pod stropem dílny. Filtrační jednotka vzduch vyčistí. Tento vyčištěný vzduch se pak vhání zpět do prostoru haly svislými potrubími, která jsou rovnoměrně instalovaná po obou stranách svařovny. Vzduch se pak vhání přes průduchy, které jsou instalované těsně nad podlahou dílny. Typická instalace systému TCL Ve filtrační jednotce dojde k malému oteplení vzduchu. Pokud se pak tento vzduch dostane nad podlahu svařovny, kde je stávající vzduch studenější, nastane jeho přirozená cirkulace. Čistý teplejší vzduch vyháněný po obou stranách svařovny stoupá vzhůru, strhává sebou dýmy od svařování až ke stropu dílny. Tam jej pak odsaje odsávané potrubí. TCL systém může být napojen také na pomocný ventilátor, který může v objemu 5 15 % sacího výkonu přisávat z venkovního prostoru čerstvý vzduch. Tímto způsobem může být zajištěno větrání v dané hale. TCL systém lze také vybavit systémem pro dohřívání vyčištěného vzduchu, např. pomocí plynových kotlů. Pak lze TCL systém použít jako alternativu topení. TCL systém jsme instalovali do celé řady firem, jedná se o velmi moderní způsob odsávání svařoven. Způsoby zapínání filtrační jednotky Filtrační jednotky lze zapínat různými způsoby. Buď ručně, kde svářeč před zahájením svařování filtrační jednotku zapne na hlavním vypínači, nebo pomocí indukčního čidla, které je instalované např. na filtrační jednotce ve formě háčku, přes který svářeč přehodí zemnicí kabel od svařovacího stroje. Jakmile je filtrační jednotka v pohotovostním režimu a svářeč stiskne spoušť na svařovacím hořáku, filtrační jednotka se automaticky zapne. Po skončení svařování je na filtrační jednotce nastaven doběh, tedy nastavený čas do automatického vypnutí filtrační jednotky po skončení svařování. Pro svařovací/brousicí stoly, které jsou napojeny na centrální odsávání, může být instalováno tlačítko, které otevírá centrální uzavírací klapku potrubí, na které je odsávaný stůl připojen. Po stisku tlačítka se klapka otevře na předem nastavenou dobu. Např. na 15 minut. Pokud chce tedy svářeč na stole pracovat, musí každých 15 minut stisknout tlačítko, aby stůl začal odsávat. Tím je zamezeno zbytečnému odsávání daného stolu po skončení práce svářeče na tomto stole, pokud by jej zapomněl vypnout pomocí uzavírací klapky. V případě instalace většího počtu svařovacích/brousicích stolů se tak šetří elektrická energie. Výkon ventilátoru je řízen podtlakovým čidlem instalovaným v sacím potrubí. Při uzavření centrální uzavírací klapky stolu se automaticky sací výkon ventilátoru sníží. V případě použití Push-Pull nebo TCL systému odsávání lze zapínání/vypínání provést centrálně pomocí programátoru. Odsávání se zapne před začátkem směny a skončí na konci směny. SVĚT SVARU 1/20014 / 19

20 TruLaser Station 5005: Snadný vstup do světa laserového svařování Obráběcí stroje / Elektrické ruční přístroje Laserová technika / Elektronika Lékařská technika Kompaktní a ergonomická laserová pracovní stanice pro svařování TruLaser Station 5005 je ideální pro svařování malých a středně velkých konstrukčních prvků. Tato kompaktní laserová pracovní stanice, se zabudovaným odsáváním a filtrací, vyžaduje půdorys menší než 1 m 2. Přístroj je vybaven až pěti osami a svařovacími optikami s měnitelnou ohniskovou vzdáleností a může do něj být integrována také skenerová optika. Tato ergonomická laserová pracovní stanice může být obsluhována buď vsedě, nebo vestoje. Švové svařování teplotně citlivých komponent, např. kardiostimulátorů vyrobených z titanu Bodové svařování elektrického přepínače Švové svařování senzoru TRUMPF Praha, spol. s r.o. K Hájům 1355/2a Praha 5 Telefon Fax info@cz.trumpf.com Homepage