Návrh učebního textu pro učební obor Karosář Bakalářská práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Institut celoţivotního vzdělávání Návrh učebního textu pro učební obor Karosář Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: Ing. Lenka Danielová, Ph.D. Vypracoval: Jaroslav Pokorný Brno 2013

2 Prohlášení Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma Návrh učebního textu pro učební obor Karosář vypracoval samostatně a pouţil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a můţe být pouţita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a ředitelky vysokoškolského ústavu ICV Mendelovy univerzity v Brně. Brno, dne Podpis studenta

3 Poděkování Děkuji vedoucí práce Ing. Lence Danielové, Ph.D. za odborné vedení, ochotu a pomoc při zpracování bakalářské práce.

4 ABSTRAKT Cílem bakalářské práce bylo vytvořit učební text, který se zabývá technologií svařování plamenem a vychází z učebních osnov pro třetí ročník učebního oboru Karosář. Můţe slouţit i tam, kde ţáci mají v učebních osnovách teoretické základy svařování nebo dělení materiálu pomocí plamene. V práci se dále zaměřuji na praktickou vyuţitelnost učebních pomůcek v předmětu odborný výcvik, na zásady bezpečnosti práce při práci na svařovně, na svařovací pomůcky, jejich příslušenství a hygienu práce. V teoretické části práce se zaměřuji na zásady při tvorbě učebního textu a na obsahovou stránku textu. Praktickou část jsem vhodně doplnil názornými schematickými obrázky a fotografiemi svařovacích pomůcek ze svářečské dílny. Klíčová slova: učební text, technologie svařování plamenem, učební obor Karosář, učební pomůcky, odborný výcvik

5 ABSTRACT The aim of this bachelor thesis is to create a textbook that deals with technology of the flame welding. It is based on the curriculum for students in the third year, programme for apprenticeship of body builder. It can also be used when the curriculum includes theoretical foundations of welding or cutting material by flame. Further thesis deals with the practical applicability of teaching aids during training, the principles of labour protection during welding, the welding equipments and their accessories and the work hygiene. The theoretical part is focused on principles of creating the textbook and its contents. The practical part is accompanied by schemes, pictures and photographs of welding equipments. Keywords: textbook, technology of the flame welding, programme for apprenticeship of body builder, teaching aids, scholarly training

6 OBSAH 1 ÚVOD CÍLE BAKALÁŘSKÉ PRÁCE MATERIÁL A METODIKA ZPRACOVÁNÍ SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY Učební pomůcky Definice pojmů učební pomůcka Popis vybraných učebních pomůcek Moţnosti vyuţití učebních pomůcek v odborném výcviku u autooborů Volba učebních pomůcek a zásady jejich aplikace Učební text Funkce učebnic v procesu vyučování Sloţky učebnic Poţadavky na učebnice Postupy pro práci s textem PRAKTICKÁ ČÁST CHARAKTERISTIKA ŠKOLY A UČEBNÍHO OBORU Učební osnova odborného výcviku pro 3. ročník učebního oboru Karosář dle ŠVP Tematický plán odborného výcviku pro 3. ročník Karosář VÝSLEDKY PRÁCE Svařování plamenem Historie Charakteristika Výhody

7 6.3.2 Nevýhody SVAŘOVACÍ PLAMEN Druhy svařovacích plamenů podle poměru míšení plynů Typy svařovacích plamenů podle výstupní rychlosti Zpětné šlehnutí plamene SVAŘOVACÍ PLYNY Barevné značení plynů ZAŘÍZENÍ PRO SVAŘOVÁNÍ PLAMENEM Tlakové lahve Lahvové ventily Redukční ventily Kyslíkový redukční ventil Acetylenový redukční ventil Nastavení pracovních tlaků Hadice Pojistka proti zpětnému šlehnutí plamene Hořáky Svařovací souprava PŘÍPRAVA SVAROVÝCH PLOCH ZPŮSOBY SVAŘOVÁNÍ PLAMENEM Svařování dopředu Svařování dozadu Řezání plamenem BEZPEČNOSTNÍ PŘEDPISY

8 12.1 Zásady bezpečnosti práce při svařování plamenem Základní povinnosti a poţadavky DISKUSE ZÁVĚR SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY POUŢITÉ ZKRATKY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK

9 1 ÚVOD Tato bakalářská práce se zabývá zpracováním obsahové stránky učiva třetího ročníku odborného výcviku u oboru Karosář dle školního vzdělávacího programu. Učební text je určen pro ţáky třetího ročníku učebního oboru Karosář a moţno ho i vyuţít pro obor Opravář zemědělské techniky a příbuzné obory, které mají v učebních osnovách zahrnutu metodu svařování a řezání plamenem. Texty jsou v praxi pouţitelné jako studijní materiál pro předmět Odborný výcvik (OV). V rámci vyučovacího předmětu OV získá ţák především manuální zručnost potřebnou pro výkon jeho budoucího povolání. Učivo je rozděleno do jednotlivých kapitol dle tematického plánu na dané období. Toto téma jsem si vybral, protoţe od letošního roku se učí na naší škole poprvé u třetího ročníku oboru Karosář dle školního vzdělávacího programu. A podle tematického plánu zpracovávám danou problematiku ve formě odborného textu, podle kterého bude výuka probíhat. Pro vytvoření učebního textu jsem čerpal z odborné literatury, text jsem vhodně doplnil obrázky a fotografiemi ze svářečské dílny pro názornou ukázku. Práce se dále všeobecně zaměřuje na praktickou vyuţitelnost učebních pomůcek v předmětu odborný výcvik, zásadami bezpečnosti práce při práci na svařovně, svařovacími pomůckami, jejich příslušenstvím a hygienou práce. Dále pak na to, aby z něho mohli absolventi vycházet při své činnosti a správně se orientovat v podmínkách praxe. Obsah učebního textu vychází z obsahu učiva odborného předmětu Klempířská technologie, především z témat, která se týkají metody svařování a řezání plamenem. 9

10 2 CÍLE BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Cílem teoretické části práce je v krátkosti popsat význam učebních pomůcek pro výuku ţáků, dále objasnit pojem učební pomůcka, popsat nejpouţívanější učební pomůcky a moţnosti jejich vyuţití v odborném výcviku. Dalším z cílů teoretické části popsat funkci, sloţky a poţadavky na učebnice v procesu vyučování. Cílem praktické části mé bakalářské práce je vytvořit učební text, který by mohl slouţit jako text doplňkový, nebo opakovací pro ţáky 3. ročníku oboru Karosář, kteří buď danou látku v teorii dostatečně nepochopili, nebo vzhledem k vysoké absenci jsou nuceni si dané vědomosti doplnit. Učební text je vyuţitelný i pro samostudium, kde učební osnovy odborného výcviku obsahují témata, vztahující se k technologii svařování plamenem. Vzhledem k určitým specifickým vlastnostem současných ţáků tříletých oborů jsou učební texty zpracovány sice do potřebné hloubky a dostatečně podrobně, ale náročné na pochopení pro ţáka tohoto oboru. Z tohoto důvodu chci vyuţít fotografií skutečných svařovacích zařízení k jednotlivým částem textu, které nafotím na školní svařovně. Učebnice, zabývající se tímto tématem, se sice na našem kniţním trhu vyskytují, jsou ale (zpravidla) buď příliš podrobné, nebo naopak příliš všeobecné, publikaci, která by vyhovovala nejen studijním oborům, ale také obvyklým ţákům tříletých oborů, bychom asi hledali hodně dlouho. Jedním z dalších cílů je navrhnout vhodné didaktické pomůcky, dále krátce popsat obvyklé didaktické pomůcky a moţnosti jejich vyuţití pro výuku odborného výcviku, zejména pro auto obory. 10

11 3 MATERIÁL A METODIKA ZPRACOVÁNÍ Učební text jsem vytvořil nejen na základě vlastních poznámek a zkušeností, které jsem získal v průběhu činností v daném oboru, ale snaţil jsem se pouţít i dostupnou literaturu. Ta je sice v některých případech poněkud staršího data, ale u těchto konkrétních témat to nemůţe být na škodu věci, poněvadţ během několika desetiletí nedošlo u svařování a řezání plamenem k nějakým větším či radikální změnám. Seznam literatury uvádím na konci této práce. Posloupnost témat je zachována tak, jako v tematickém plánu odborného výcviku podle školního vzdělávacího programu pro třetí ročník učebního oboru Karosář. Tento postup plně respektuje didaktické zásady systematičnosti a přiměřenosti. Zásada názornosti je navíc při výuce v odborném výcviku naprostou nutností a samozřejmostí. Učební text jsem zpracoval dle výše uvedených zásad (včetně přihlédnutí k maximální jednoduchosti a srozumitelnosti). Obrázky a fotografie jsou z důvodu srozumitelnosti přiřazeny u těch částí textu, kterých se týkají. V teoretické části bakalářské práce byly pouţity metody vědecké práce, jako jsou analýza, syntéza, komparace. V praktické části jsem rovněţ vyuţil metody analýzy, syntézy a komparace. Zde jsem dále vyuţil metody fotografování prostředí, učebních pomůcek a svařování na pracovišti svářecí dílny SOŠ a SOU André Citroëna v Boskovicích. 11

12 4 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY 4.1 Učební pomůcky Učební pomůcky jsou v dnešní době neodmyslitelnou součástí vzdělávacího procesu a jejich význam není nutno dlouze rozvádět, důleţité však je, aby byly ve výuce vhodně uplatňovány. I kdyţ máme učební pomůcky k dispozici, nemusí to vţdy znamenat, ţe budou přínosem pro osvojování vědomostí, dovedností a postojů. Nevhodné vyuţití pomůcek můţe působit kontraproduktivně. Učební pomůcky jsou úzce spjaty se zásadou názornosti, která je součástí souboru zásad vyuţívaných ve vzdělávacím procesu. Výrazně téţ napomáhají při jejich správném začlenění do výuky k efektivnímu dosahování vzdělávacích cílů. Přispívají k vyuţívání účinnějších metod respektujících harmonický rozvoj vzdělávaných ţáků. Ţáci mohou s reálnými předměty, nebo s jejich napodobeninami manipulovat, čímţ dochází k lepšímu pochopení daného tématu a propojení teorie s praxí. Dále se vyuţívá i různých zobrazení a symbolů. Touto formou jsou ţáci vhodně aktivizováni, umoţňuje jim to experimentovat a zkoumat danou součást. Vzdělávání se tím stává pro ţáky atraktivnější a velkou měrou přispívá k rozvoji pozitivních postojů ke vzdělání (Dostál, 2008). Vzdělávání (edukace) je velmi sloţitý a provázaný proces, který je tvořen třemi sloţkami: obsah, učitel a ţák. Učební pomůcky byly povaţovány jako pouhý doplněk při vzdělávání. V dnešní době se však učební pomůcky společně s didaktickou technikou přiřadily ke třem základním sloţkám a staly se jejich nedílnou součástí. Na průběh a výsledky vzdělávání mají nezanedbatelný vliv materiální podmínky školy. Jde především o soubor činitelů, kteří mají movitou a nemovitou povahu. Jedná se zejména o výukové prostory a jejich vybavení, učební pomůcky, technické výukové prostředky a vybavení učitele a ţáka. Přímou souvislost s obsahem vzdělávání mají pouze učební pomůcky. Materiální podmínky významně ovlivňují klima, ve kterém vzdělávání probíhá Definice pojmů učební pomůcka Učební pomůcky jsou předměty zprostředkující nebo napodobující realitu, napomáhající větší názornosti nebo usnadňující výuku (Průcha, 2004, in Dostál, 2008, s. 15). Definice, kterou uvádí v pedagogickém slovníku B. Kujala (in Dostál, 2008, s. 15), je obsáhlejší. 12

13 Učební pomůcky jsou přirozené objekty nebo předměty napodobující skutečnost nebo symboly, které ve vyučování a učení přispívají jako zdroje informací k vytváření, prohlubování a obohacování představ a umoţňují vytvářet dovednosti v praktických činnostech ţáků, slouţí k zobecňování a osvojování zákonitostí přírodních a společenských jevů. Pouţívají se především proto, aby se vytvořily podmínky pro intenzivnější vnímání učební látky, aby do celkového procesu bylo zapojeno co nejvíce receptorů, především zrakových a sluchových. Učebními pomůckami můţeme nazvat skutečné předměty, předměty skutečnost napodobující a objekty. Učební pomůcky můţeme rozdělit podle toho, kdo s nimi pracuje, např. s pomůckami, s kterými pracuje učitel, nazýváme pomůcky demonstrační a s nimiţ pracují ţáci, nazýváme multiplikáty (Dostál, 2008). Učební pomůcky lze také charakterizovat jako prostředky, které: přibližují to, co je daleké, zvětšují to, co je nepatrné, zmenšují to, co je příliš veliké, zpomalují to, co je příliš rychlé, zrychlují to, co je pomalé, odhalují to, co je skryté, konkretizují to, co je abstraktní, zpřítomňují to, co je minulé, fixují to, co je prchavé, zpřehledňují to, co je složité (Cipro, 1977 in Šimoník, 2005, s. 128). Učební pomůcka by měla pravdivě odráţet skutečnost, být zajímavá, poutavá a bezpečná. K dobrým vlastnostem patří téţ přiměřenost věku ţáků, estetický vzhled a jednoduchost. Před pouţitím učební pomůcky bychom měli včas zkontrolovat její stav a činnost, zda je plně funkční a promyslet její vyuţití ve výuce. Je třeba téţ brát v úvahu, ţe přemíra názorných pomůcek můţe bránit v rozvoji abstraktního myšlení ţáků. Pouţívání učebních pomůcek není cílem vyučovací hodiny, ale pouze jejím prostředkem (Šimoník, 2005). Učební pomůcky můţeme rozdělit na: učebnice a příručky (tyto se dnes ţáci zpravidla pořizují sami, dle pokynů školy) nepromítané obrazy 13

14 promítané obrazy filmy a interaktivní materiály modely statické, nebo i pohyblivé. trenaţéry (počítačové simulátory nebo jednoúčelové trenaţéry, např. v autoškole). skutečné předměty - stroje a nástroje či jiné mechanismy. účelová zařízení školy (dílny, učebny, laboratoře a také smluvní pracoviště (Ouroda, 2004). Závěrem se dá říci, ţe učební pomůcky vhodně přispívají k vytváření správných představ ţáků o poznávaných skutečnostech, a to díky tomu, ţe pokud na ţáky působí více podnětů, učivo si lépe zapamatují. Vhodnou kombinací učebních pomůcek se rozvíjí konkrétní i abstraktní vnímání. K nejčastěji pouţívaným pomůckám patří průběţný zápis a kresba na tabuli, kterými doplňuje učitel svůj výklad. Zapisovány jsou jen podstatné a důleţité informace nebo neznámé výrazy (Ouroda, 2004) Popis vybraných učebních pomůcek Skutečné předměty - jedná se o pomůcky, které umoţňují rychlé vytvoření nezkreslené představy o poznávaných objektech. Skutečné předměty mohou být různé výrobky, přírodniny, ale i sbírky a různé preparáty. Modely jsou zobrazující předměty s upravenou skutečností- U modelů můţe být změněná velikost, v tomto případě je nutné ţáky na poměr velikostní úpravy předem upozornit. Dále pak se úprava můţe lišit barevným odlišením nebo zvýrazněním podstatných částí. Některé modely se dají rozloţit na menší části a umoţňují pohled dovnitř pomůcky, v tomto případě se jedná o rozkladné modely. Modely můţeme rozdělit na: 1. statické modely muláţe (odlitky ve stejném poměru velikosti) řezy (např. řez motorem) rozkládací modely (např. model čerpadla) panely (např. panel zapojení elektrické instalace) makety (zmenšeniny technických děl budov, vozidel apod.) 2. dynamické modely mají pohyb skutečný nebo ho imitují. Jedná se především o modely strojních součástí. 14

15 3. trenaţéry jsou modely skutečných pracovních prostředků. V praxi se můţeme setkat s trenaţéry k simulaci závad strojů a zařízení, k nácviku řízení a obsluhy strojů, k nácviku stanovených sledu úkonů atd. Nepromítané obrazy jsou dvourozměrné učební pomůcky, patří mezi ně: fotografie - jsou výhodné vzhledem ke své aktuálnosti nástěnné realistické obrazy- vystihují poznávané objekty a jsou ţákovi neustále k dispozici (motor, svářečka, ) zjednodušené obrazy, jako jsou schémata, diagramy, grafy, mají abstraktnější podobu pomůcky kresba a zápis učitele na tabuli mají význam z didaktického hlediska Promítané obrazy mohou být statické nebo dynamické. Mezi statické obrazy můţeme zařadit diapozitivy, diafilmy a průhledné transparenty, ale i neprůhledné předlohy, jako jsou fotografie, obrázky z učebnic a textů promítané epiprojekcí, kamerou. U dynamických promítaných obrazů se jedná o filmový, televizní obraz, videozáznam atd. Z didaktického hlediska jsou z důvodu prezentace změny poznávaných objektů v čase cennější neţ statické Zvukové pomůcky jde o záznamy zvuků např. zvířat, ptáků, v technice (chod motoru, strojů a různých zařízení). sešity. Literární pomůcky mezi ně patří zejména učebnice, tabulky, atlasy a pracovní Přístroje na pokusy jedná se o různá laboratorní zařízení, jako jsou např. mikroskopy, měřicí přístroje atd. (Ouroda, 2004) Moţnosti vyuţití učebních pomůcek v odborném výcviku u autooborů V rámci OV jsou učebními pomůckami především pracovní nástroje. K nejdůleţitějším pomůckám patří skutečné objekty (Ouroda, 2004). Velmi dobré jsou dynamické modely, např. motory a převodovky, které pouţíváme především tam, kde je třeba, aby ţák pochopil funkci a sloţení některých mechanismů, které jsou poněkud náročnější na pochopení a nebývají demontovány (kontrola, opravy nebo údrţba) příliš často. Zde se velmi osvědčily modely, makety a především řezy, kde jsou například znázorněny pohyblivé části, ţáci lépe pochopí činnost dané součásti nebo ústrojí. Trenaţéry jsou u autooborů velmi dobrou pomůckou. U výuky řízení motorových vozidel jsou vyuţívány tzv. autotrenaţéry, které simulují jízdu osobním vozidlem. Některé školy navíc vlastní osobní automobily, které jsou upraveny jako 15

16 učební pomůcka. Jsou to většinou buď dary od automobilek, nebo jiných sponzorů. Z větší části se jedná o pouţitá vozidla, která jiţ neslouţí svému původnímu účelu. Škola tím získá velmi cenné učební pomůcky. Jako trenaţéry slouţí i konstrukční podskupiny osobních automobilů, např. motory, převodovky, nápravy a karoserie Tato skupina pomůcek se ale v podstatě nevztahuje na ţáky 1. ročníku, protoţe zde se učí pouze základům, jako je ruční zpracování. Trenaţéry slouţí především pro výuku vyšších ročníků. Nepromítané obrazy se u autooborů pouţívají běţně. Pomineme-li však materiály, vztahující se k BOZP, byla by velice vhodná jejich aktualizace, dle nových, moderních typů automobilů. Podtypem těchto obrazů jsou však panely s řezy na téma pracovních postupů, která právě u 1. ročníků hrají zcela nezastupitelnou roli. Jedná se o tematické panely (skutečné předměty), jejichţ součástí jsou nástroje, nářadí, různé pomůcky, řezy a postupy operací u daného tématu. Součástí těchto panelů (předmětů) jsou i následky špatně zvoleného pracovního postupu a různě poškozené nářadí. Tyto panely většinou vytvořili učitelé odborného výcviku společně se ţáky. Zpětný projektor vzhledem ke své potřebě průsvitných folií a tendenci tohoto média ke stárnutí není v OV ani oblíbený, ani příliš pouţívaný. Vizualizér je zařízení v principu podobné zpětným projektorům. Na rozdíl od nich dokáţe snímat a promítat nejen průsvitné fólie, ale také jakékoliv tiskopisy či prostorové předměty. Ve spojení s počítačem, můţeme říci, ţe se jedná o 3D scanner. Epiprojektor je zastaralejší, mnohde jiţ byl i zapomenut, vyskytuje se jiţ vzácně, ale zdá se, ţe v rámci OV je pro svoji schopnost promítat jakýkoli obrazový materiál, včetně barevných fotografií a stránek z knih či katalogů mnohem vhodnější. Video a DVD rekordéry jsou v dnešní době často pouţívány. V současné době existují i instruktáţní filmy a to jak pro technologické postupy a způsoby práce, tak i témata vztahující se k BOZP, k 1. pomoci a poţární ochraně. Velmi dobré jsou prezentace např. od výrobců automobilů a servisní techniky. DVD mechanika je navíc součástí většiny PC i přenosných počítačů. Při spojení s dataprojektorem vzniká dnes asi nejpouţívanější pomůcka na školách. A ještě mnohem lepší je, můţeme li tuto sestavu doplnit o stojan s kamerou, čímţ získáme moţnost promítat i tištěný text nebo obrázky, které takto nemusíme pracně skenovat a převádět do elektronické podoby. 16

17 Všechny přístroje, které promítají data, lze vhodně doplnit laserovým ukazovátkem. Zde je však třeba dbát toho, aby s touto pomůckou bez dozoru nemanipulovali ţáci, aby si nepoškodili zrak. V poslední době díky dotacím se ve velké míře zavádějí do všech škol interaktivní tabule. Umoţňují kvalitně prezentovat a demonstrovat učivo. Jde o nástroj pro frontální vyučování, pomáhá učiteli prezentovat učivo ţivě a zajímavě prostřednictvím mnoha pomůcek. Interaktivní tabule zvyšují nejen zájem ţáků o učivo, ale rovněţ jednoznačně podporují práci s informacemi a rozvíjí myšlenkové dovednosti vyššího typu, jako je analýza, syntéza a hodnocení. Školy také disponují celou řadou specializovaných pracovišť, ať to jsou zámečnické dílny pro výuku prvních ročníků všech oborů, které mají v učebních osnovách ruční zpracování kovů, nebo dílny pro výuku autooborů. Dále jsou vyuţívány laboratoře, například pro výuku různých měření a pokusů. U oborů se strojírenským zaměřením jsou dílny vybavené různými obráběcími stroji. Vyuţívány jsou i dílny slouţící k opravám elektrotechniky, nebo k opravám zemědělských strojů. Některé školy mají k dispozici i speciální pracoviště shodná s reálnými, jako jsou např. Stanice technické kontroly a emisí. Zpravidla ve třetím ročníku ţáci navštěvují reálné, smluvní pracoviště, kde pracují pod dohledem svého instruktora. Jde převáţně o okolní servisy motorových vozidel a zemědělské techniky a strojírenské podniky. Odborné učebnice mají v současné situaci hodně daleko k tomu, abychom mohli být spokojeni s jejich obsahem. Pokud nové učebnice existují, jsou ale pro naši potřebu vzhledem ke své velikosti obsahu a aktuálnosti poněkud nevhodné. Ovšem dle konkrétního titulu, se jedná o publikace, které nebyly vytvořeny přímo na míru současným potřebám našich ţáků. I v oboru autoopravárenství bychom tedy spolu s ostatními kolegy velmi uvítali nějaké zjednodušené a přehledné, pokud moţno univerzální učebnice, vztahující se k daným tématům Volba učebních pomůcek a zásady jejich aplikace V dnešní době se vyuţívá k výuce celá řada vhodných učebních pomůcek. Jejich zařazení do výuky však nemusí mít vţdy pozitivní přínos. Nesprávné didaktické vyuţití učebních pomůcek můţe mít za následek opačný účinek, zvláště pak při jejich nepřiměřeném vyuţívání. Vţdy je nutné zvaţovat, k jakému účelu a v jakých podmínkách budeme učební pomůcky vyuţívat. Je důleţité brát v úvahu cíl, který vzdělávání sleduje, dále pak přihlédnout k věku a psychickému vývoji ţáků, jejich 17

18 dosavadním zkušenostem a vědomostem. Nesmíme zapomenout také na podmínky realizace, např. vybavení třídy, školy, ale i zkušenosti a vědomosti učitele. Výběr učebních pomůcek pozitivně anebo negativně ovlivňuje výchovně vzdělávací proces a tím i jeho efektivnost. Vyuţívání učebních pomůcek v praxi se zdá na první pohled jako jednoduché, ale ve skutečnosti by měl učitel dodrţovat určité zásady správné práce s pomůckami. Učitel by měl mít přehled o učebních pomůckách, které má k dispozici a před výukou by si měl ověřit jejich bezproblémovou funkci. Důleţité je, aby s nimi uměl pracovat a znal moţnosti jejich didaktického vyuţití. Měl by brát v úvahu úroveň psychického vývoje ţáků a podle toho je volit. Při výuce by měl vyuţívat doprovodné slovo tak, aby usměrňovalo pozornost ţáků a jejich učení zamýšleným směrem (Dostál, 2008). Učební pomůcky napomáhají k vytváření správných představ žáků o poznávané skutečnosti v procesu výuky. Učitel např. popisuje ventilové rozvody. Použije-li k tomu obraz, budou představy žáků o prvcích i funkcích ventilových rozvodů přesnější, než bez jeho použití. Požadavkem je, aby všichni žáci mohli učební pomůcky dobře pozorovat nebo ještě lépe s nimi pracovat. Učební pomůcky zařazujeme do výuky v pravý čas (kdy je objekt popisovaný a vysvětlovaný) a opakovaně (při výkladu i opakování a procvičování) (Ouroda 2004, s. 80) 4.2 Učební text Učebnice můţeme zařadit k nejstarším produktům lidské kultury, pouţívaly se jiţ dávno před vynálezem knihtisku. Masový rozvoj školních učebnic nastal postupně po Gutenbergově vynálezu knihtisku v 15. století. K významným pedagogům a zakladatelům teorie a tvorby moderních školních učebnic určitě patří Jan Amos Komenský. Jeho kniha Svět v obrazech bývá povaţována za průkopnický didaktický prostředek, protoţe kombinuje verbální komponenty učení (text) s obrazovými komponenty, jak je to běţné v současných učebnicích. V dalším jeho pedagogickém spisu Velká didaktika (1657) zformuloval poţadavky na vlastnosti textu učebnic, které jsou stále aktuální. (Průcha, 1997). Učebnice patří neodmyslitelně ke školní edukaci to i v době nástupu nových výukových technologií. Učebnice jsou významnou učební pomůckou, důleţitý je nejen jejich obsah, ale i celková struktura, členění textu, vyuţití obrazového materiálu. 18

19 4.2.1 Funkce učebnic v procesu vyučování K základním funkcím učebnice, která je prostředkem a zdrojem obsahu vzdělávání pro ţáky a didaktickým prostředkem pro učitele. Průcha (1997, s. 278) vymezuje tři funkce učebnice: 1. Funkce prezentace učiva: učebnice je především souborem informací, které musí prezentovat (předkládat, nabízet) uživatelům, a to různými formami (verbální, obrazovou, kombinovanou), 2. Funkce řízení učení a vyučování: učebnice je současně didaktickým prostředkem, který řídí jednak žákovo učení (např. pomocí otázek, úkolů aj.), jednak učitelovo vyučování (např. tím, že udává proporce učiva vhodné pro určitou časovou jednotku výuky apod.). 3. Funkce organizační (orientační): učebnice uživatelé orientuje o způsobech svého využívání (např. pomocí pokynů, rejstříku či obsahu aj.) Sloţky učebnic Studiem učebnic odborných předmětů lze vymezit charakteristické sloţky učebnice, které přibliţně odpovídají uvedeným funkcím učebnic. Mezi první řadíme výkladové složky, které lze označit jako prezentaci učiva. Mezi ně patří výkladový text, jehoţ součástí je základní a objasňující text, vyuţití učiva v praxi, vzorové úlohy, shrnutí poznatků, dále doplňující text, který rozšiřuje poznatky, např. různé příklady a přílohy a vysvětlující text, který vysvětluje význam cizích slov, různé poznámky a doplňující texty k obrázkům. Druhou významnou sloţkou učebnic je obrazový materiál, který významně doplňuje text učebnice, jsou to především kresby, náčrtky, grafy, fotografie, symboly a další prostředky podporující pochopení učiva. Nedílnou součástí jsou i nevýkladové složky, označovány téţ jako řídící vyučování a učení. Jsou to např. různé úlohy, otázky, odpovědi, návody a řešení, které jsou označovány jako procesuální aparát. Pro lepší orientaci v textu slouţí orientační aparát, jsou to např. nadpisy, odkazy na předchozí text či literaturu, obsah, rejstřík a hesla na okraji textu. Všechny sloţky jsou navzájem provázány, mají v učebnici svou specifickou funkci a tvoří spolu dohromady celek. U textové sloţky je důleţitost textu odlišena velikostí písma, rámečkem, nebo zabarvením. 19

20 Obrazový materiál pomáhá lepšímu pochopení textu, ale můţe i nahradit v některých případech text, jako hlavní zdroj učiva. Je pro ţáky přitaţlivější, zajímavější a snadnější na pochopení. Nevýkladové sloţky nepředávají učivo, ale slouţí k lepšímu vstřebávání učiva tím, ţe pomocí otázek a úloh usměrňují učební činnost ţáka. K procesuálním úkonům patří také pokyny k činnosti ţáka, jako je např. pokyn zapište si. Orientační aparát jako soubor nevýkladových prvků slouţící pro lepší orientaci v učebnici. (Lepil, 2010) Poţadavky na učebnice Z hlediska didaktické funkce by dobré učebnice měly splňovat určité poţadavky. Především obsah učebnice by měl být v souladu s posledními vědeckými a odbornými poznatky. Učební témata by měla být v souladu s cíli vzdělávání stanovenými školským zákonem, vzdělávacími programy a právními předpisy, svou strukturou a obsahem vyhovují pedagogickým a didaktickým zásadám vzdělávání. Učivo by mělo být přiměřené moţnostem ţáků a to jak z hlediska obsahu, tak i jeho rozsahem. Učební celky by měly být uspořádány do logických struktur. Výklad v učebnicích by měl být jednoznačný, stručný, přesvědčivý. Dále by se mělo dbát na zásadu názornosti nejen slovní, ale i obrazovou. Snaţit se odlišit základní učivo od ostatního. Při výkladu učiva v učebnici by mělo být vyuţito logických metod, zejména analyticko - syntetických, srovnávacích, induktivních, deduktivních. Jazyková stránka učebnice předpokládá jazykovou správnost a určitou stylistickou úroveň. Je tedy nutné vysvětlení neznámých výrazů a zachována by měla být i přiměřenost z hlediska vývoje slovní zásoby ţáků. Technická a estetická stránka učebnice se zaměřuje na vazbu učebnice, kvalitu papíru, velikost písma, řádkování, funkčnost ilustrací aj. Důleţitá je i její hmotnost a přiměřený objem.(ouroda, 2004) Podle 27 školského zákona (Zákon č. 561/2004) mohou školy při výuce kromě učebnic a učebních textů uvedených v seznamu učebnic se schvalovací doloţkou pouţívat i další učebnice a učební texty, pokud nejsou v rozporu s cíli vzdělávání, které jsou stanoveny školským zákonem, rámcovými vzdělávacími programy nebo právními předpisy a pokud svou strukturou a obsahem vyhovují pedagogickým a didaktickým zásadám vzdělávání. O pouţití těchto učebnic a učebních textů rozhoduje ředitel školy, který zodpovídá za splnění uvedených podmínek. 20

21 4.2.4 Postupy pro práci s textem Jednou z klasických metod při práci s textem je čtení s výkladem. Uţije-li ţák vhodné postupy při práci s učebnicí, velmi výrazně přispěje k rozvoji schopnosti se dobře učit. K základním postupům můţeme zařadit: Vyhledávání - najít a reprodukovat hlavní body (myšlenky, tvrzení) studovaného textu. Vysvětlení najít obtížná, problematický místa ve studovaném textu, zjistit, v čem přesně problém spočívá, naplánovat si, co s tím udělám, zkoušet problém vyřešit, vyzkoušet několik variant řešení. Transformování nalézt svůj vlastní, originální způsob, jak vyjádřit význam a smysl toho, co je nejdůležitější ve studovaném textu (nakreslit obrázek, schéma, vymyslet metaforu, příběh apod.). Posouzení přistupovat k předkládaným formacím kriticky, zajímat k nim vlastí stanovisko, udělat si na věc vlastní názor. Použití promýšlet, jak by bylo možné použít nových poznatků v budoucnu. Rozšíření vytvářet nové znalosti tak, že se využije všech šesti předchozích typů činnosti. (Čáp, Mareš, 2001 in Šimoník 2005, s. 89). Práce s textem znamená mu správně porozumět, zhodnotit jej, vybrat základní myšlenky, analyzovat a srovnat je s jinými názory a formulovat je vlastními slovy. Ţáci mohou také vypracovat otázky vztahující se přímo ke studovanému textu. Následně mohou tyto otázky pouţít v interaktivním dialogu, například pro práci ve dvojicích, tj. jeden student se ptá, druhý odpovídá. Touto interaktivní metodou se procvičuje porozumění textu, rozvíjí se dovednost plynule hovořit. V praxi je také často vyuţívána samostatná práce ţáků s textem, kdy si připraví na zadané téma referát k dané problematice. Formou prezentace před třídou si procvičuje nejen mateřský jazyk, ale i vyjadřovací schopnosti a tvořivost. Tato metoda se hojně vyuţívá při zpracování ročníkových prací zejména u studijních oborů. 21

22 PRAKTICKÁ ČÁST 5 CHARAKTERISTIKA ŠKOLY A UČEBNÍHO OBORU SOU a SOŠ André Citroëna v Boskovicích má dlouholetou tradici v přípravě řemeslně zručných a odborně vzdělaných pracovníků v oblasti výpočetní techniky, elektrotechniky, informačních a komunikačních technologií, autoopravárenství, strojírenství a podnikání. Současná nabídka maturitních oborů: Autotronik (39-41-L/01) Diagnostika motorových vozidel Informační technologie (18-20-M/01) - Aplikace a programování osobních počítačů Dopravní prostředky (23-45-M/01) Silniční doprava Mechanik strojů a zařízení (23-44-L/01) Mechanik seřizovač CNC strojů Učební obory: Autoelektrikář (26-57-H/01) Mechanik elektrických a elektronických systémů motorových vozidel Mechanik opravář motorových vozidel (23-68-H/01) Automechanik Mechanik opravář motorových vozidel (23-68-H/01) Autoelektromechanik Obráběč kovů (23-56-H/01) Operátor CNC strojů Karosář (23-56-H/01) Autoklempíř Opravář zemědělských strojů (41-55-H/01) Mechanik zemědělských a silničních strojů Nástavbové obory: Autotronik (39-41-L/51) Autoelektronika Podnikání (64-41-L/51) Podnikatelské činnosti Učební obor Karosář je určen pro přípravu kvalifikovaných pracovníků pro oblast výroby, opravárenství a servisních sluţeb silničních motorových vozidel, dále pak pro příbuzné strojírenské provozy, dopravu apod. Příprava v tříletém oboru Karosář (zakončeném závěrečnou zkouškou) vytváří předpoklady, aby jeho absolventi mohli po příslušné praxi nalézt uplatnění především při opravách karoserií a skříní vozidel a jejich mechanizmů, montáţi jejich příslušenství a vybavení, seřizování poloh jejich pohyblivých částí, zasklívání oken, drobných opravách lakování karoserií a nátěrů spodků vozidel. 22

23 Součástí vzdělávání je příprava k získání řidičského oprávnění skupiny B a příprava k získání svářečských certifikátů v rozsahu kurzů ZK 135 W 01, ZK 311 W 01, ZK 31, 32-S-1,2,3. Vzdělávání v oboru Karosář probíhá formou střídání pravidelných desetidenních cyklů. V prvním ročníku je 7 dnů teoretického vyučování a 3 dny odborného výcviku, ve druhém a třetím ročníku je 6 dnů teoretického vyučování a 4 dny odborného výcviku. Důraz je kladen na úzké navázání teoretického vyučování a odborného výcviku. Ve vyšších ročnících je moţnost absolvovat část odborného výcviku na smluvně zajištěných pracovištích v reálném provozu. Absolventi oboru Karosář, kteří úspěšně vykonali závěrečnou zkoušku, se mohou ucházet o nástavbové studium na středních školách a získat střední vzdělání s maturitní zkouškou. 5.1 Učební osnova odborného výcviku pro 3. ročník učebního oboru Karosář dle ŠVP Tabulka 1- Učební osnova odborného výcviku pro 3. ročník UO Karosář Výsledky vzdělávání Učivo Hodin - dodrţuje ustanovení týkající se bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a poţární prevence - při obsluze, běţné údrţbě a čištění strojů a zařízení postupuje v souladu s předpisy a pracovními postupy - uvede příklady bezpečnostních rizik, eventuálně nejčastější příčiny úrazů a jejich prevenci - poskytne první pomoc při úrazu na pracovišti - uvede povinnosti pracovníka i zaměstnavatele v případě pracovního úrazu Bezpečnost a ochrana zdraví při práci, hygiena práce, poţární prevence - pracovněprávní problematika BOZP - bezpečnost technických zařízení 14 - vyměňuje díly karoserií a skříní připevněných šroubovými spoji - vyměňuje díly karoserií a skříní připevněných svarovými a lepenými spoji - opravuje díly karoserií a skříní rovnáním, vyklepáváním, vkládáním záplat apod. - montuje pohyblivé díly karoserií a skříní, seřizuje jejich polohu Montáţ a opravy karoserií a skříní vozidel - závady karoserií a skříní - způsoby oprav závad karoserií a skříní - technologie renovací a oprav karoserií a skříní - opravy a seřizování mechanizmů karoserií a skříní

24 - opravuje části karoserií a skříní havarovaných vozidel v rozsahu střední opravy - montuje, opravuje a seřizuje mechanizmy karoserií a skříní (zámky, uzávěry, spouštění oken apod.) - montuje doplňkové příslušenství karoserií a skříní (např. střešní okna, spoilery aj.) - zasklívá okna a kontroluje jejich těsnost - demontuje a zpětně montuje části čalounění a vnitřního vybavení karoserií a skříní - demontuje a zpětně montuje elektrické vodiče a elektrická zařízení, která procházejí nebo jsou instalována v opravných částech karoserie (např. spínače, centrální zamykání, airbagy apod.) - demontuje a zpětně montuje do karoserií jednotlivé části či agregáty vozidel - účinně se podílí na rovnání karoserií a skříní na rovnacím zařízení - účinně se podílí na vystrojování (popř. přestrojování) karoserií a skříní - činně se podílí na měření geometrie karoserií a skříní - nanáší (popř. lepí) antikorozní a antivibrační nátěry a povlaky, vrstvy tlumící hluk a tepelně izolační vrstvy - opravuje drobná poškození povrchových úprav karoserií a skříní - pouţívá při rovnání karoserie hydraulické a mechanické rozpínáky - chápe kvalitu jako významný nástroj konkurenceschopnosti a dobrého jména podniku - dodrţuje stanovené normy (standardy) a předpisy související se systémem řízení jakosti zavedenými na pracovišti - dbá na zabezpečení parametrů (standardů) kvality procesů, výrobků nebo sluţeb, zohledňuje poţadavky klienta (zákazníka, občana) - zná význam, účel a uţitečnost vykonávané práce, její finanční, popř. společenské ohodnocení - zvaţuje při plánování a posuzování určité činnosti (v pracovním procesu i v běţném ţivotě) moţné náklady, - opravy karoserií a skříní havarovaných vozidel - montáţ a opravy příslušenství karoserií a skříní - zařízení k opravám karoserií a skříní vozidel, vybavení pracovišť - rovnání karoserií na rovnacím zařízení 24

25 výnosy a zisk, vliv na ţivotní prostředí, sociální dopady - efektivně hospodaří s finančními prostředky - nakládá s materiály, energiemi, odpady, vodou a jinými látkami ekonomicky a s ohledem na ţivotní prostředí - popíše technologické moţnosti různých druhů a způsobů svařování, zejména s ohledem na jejich vyuţití ve výrobě a opravách karoserií a skříní - získá odbornou připravenost pro svařování plamenem a řezání kyslíkem a pro svařování plastů horkým vzduchem v rozsahu příslušných základních kurzů pro tyto druhy svařování Svařování - svařování plamenem a řezání kyslíkem - svařování plastů pouţívá a obsluhuje zdvihací a další manipulační prostředky - získá odbornou připravenost k řízení motorových vozidel skupiny B Řízení a obsluha strojů a zařízení - manipulační prostředky a zřízení (zvedáky, zdviţné plošiny, vozíky apod.) - řízení motorových vozidel 28 Zdroj:ŠVP UO Karosář 5.2 Tematický plán odborného výcviku pro 3. ročník Karosář Téma počet hodin/dnů 1. Bezpečnost a ochrana zdraví při práci, hygiena práce poţární prevence 14/2 - pracovně právní problematika BOZP - bezpečnost technických zařízení 2. Montáţ a opravy karoserií a skříní vozidel 252/36 - závady karoserií a skříní - způsoby oprav závad karoserií a skříní - technologie renovací a oprav karoserií a skříní 25

26 - opravy a seřizování mechanizmů karoserií a skříní - montáţ a opravy příslušenství karoserií a skříní - zařízení k opravám karoserií a skříní vozidel, vybavení pracovišť - rovnání karoserií na rovnacím zařízení 3. Svařování 154/22 - svařování plamenem a řezání kyslíkem - svařování plastů 4. Úvod do světa práce 14/2 5. Prohlubování dovedností 98/14 6. Řízení a obsluha strojů a zařízení 28/4 - manipulační prostředky a zařízení (zvedáky, zdviţné plošiny, vozíky apod.) - řízení motorových vozidel Celkem:80 dnů x 7 hodin 560 hodin Výuka svařování plamenem probíhá ve skupinkách s maximálním počtem 12 ţáků ve svařovně. Minimální doba trvání svářecího kurzu je 22 dní po sedmi hodinách výuky. Ţáci po absolvování svářecího kurzu získají odbornou připravenost pro svařování plamenem a řezání kyslíkem v rozsahu příslušného základního kurzu daného pro tento druh svařování. 26

27 6 VÝSLEDKY PRÁCE Následující učební text je určen pro ţáky 3. ročníku učebního oboru Karosář, je moţné ho pouţít i pro učební obor Opravář zemědělské techniky a další příbuzné obory, které mají v učebních osnovách metodu svařování plamenem. Navrţený učební text můţe slouţit také pro pravidelné opakované přezkušování svářečů. 6.1 Svařování plamenem Patří mezi tavné metody svařování. Vyuţívá teplo dodávané spalováním směsi hořlavého plynu a kyslíku pro natavení svarových ploch základního materiálu a roztavení přídavného materiálu. Nejvhodnější pro svařování ocelí je kyslíkoacetylenový plamen, jiné směsi hořlavých plynů a kyslíku nebo vzduchu se pouţívají pro kovy s niţší teplotou tavení. S drobnými rozdíly ve vybavení a pouţití směsi plynů se podobná technika vyuţívá i při plamenovém řezání kovů. 6.2 Historie Vynález hořáku pro kyslíko-vodíkový plamen americkým chemikem Robertem Harem v roce1801 znamenal počátek plamenového svařování. I kdyţ v roce 1836 Angličan Edmund Davy popsal vlastnosti acetylenu jako plynu, teprve francouzský chemik Marcellin Berthelot mu dal název acetylen a v roce 1860 jej zavedl do technické praxe. V roce 1892 objevil Francouz Henri Moissan postup průmyslové výroby karbidu vápníku a umoţnil tak zkonstruovat první vyvíječe acetylenu pro komerční účely. V následujících letech francouzský chemik Henry LeChatelier zkoumal fenomén hoření kyslíko-acetylenové směsi. Kdyţ byl vynalezen svařovací hořák Charlesem Picardsem v roce 1901 v Paříţi, bylo v roce 1903 kyslíko-acetylenové svařování představeno komerčně. O deset let později byla představena první tlaková láhev pro acetylen. Percy Averilem a Carl Fischerem (Kandus, 2001). 6.3 Charakteristika Zdrojem tepla plamenového svařování je spalování hořlavého plynu ve směsi s kyslíkem. Pro svařování se nejčastěji pouţívá směs acetylenu a kyslíku, protoţe tato směs ve správném poměru umoţňuje dosáhnout teploty plamene aţ okolo 3200 C, která je dostatečná i pro svařování ocelí. Jako hořlavý plyn lze vyuţít pro svařování i vodík nebo propan, ale teplota plamene je niţší. 27

28 Obrázek 1 - Teplotní pásma v plamenu Zdroj: U směsi kyslíku a vodíku nebo propanu můţe dosáhnout maximálně 2500 C. To stačí ke svařování kovů s niţším bodem tavení, jako je hliník, hořčík nebo olovo. Ve směsi s kyslíkem se další hořlavé plyny, např. propan, butan nebo metan pouţívají spíše pro pájení, tepelné zpracování svařenců a pro čištění povrchů plamenem. Přestoţe se jedná o jednu z nejlevnějších metod svařování, její význam ustupuje a v současné době se pouţívá zejména v opravárenství, při renovacích, při klempířských a instalatérských pracích apod. Dochází zde k větším deformacím a hlavně k velkému mnoţství vneseného tepla do svaru. Obrázek 2 - Schéma zařízení pro svařování plamenem Zdroj: 28

29 Obrázek 3 - Svařovací sestava Zdroj: Pokorný, Výhody Malé investiční náklady Jednoduchá obsluha Univerzálnost Nevýhody Velký ohřev svařovaného materiálu velká tepelně ovlivněná oblast (TOO). Velké vnitřní pnutí. Obrázek 4 - Svařenec Zdroj: Pokorný, 2013 Kontrolní otázky 1) Charakterizujte svařování plamenem. 2) Jaké jsou hlavní části zařízení pro svařování plamenem? 3) Jaké jsou výhody a nevýhody svařování plamenem? 29

30 7 SVAŘOVACÍ PLAMEN 7.1 Druhy svařovacích plamenů podle poměru míšení plynů Neutrální plamen má poměr míšení plynů O2:C2H2 1-1,2 : 1. Svařovací kuţel je ostře ohraničený, pouţívá se pro běţné svařování v největší míře. Obrázek 5 - Neutrální plamen Zdroj: Obrázek 6 - Skutečný neutrální plamen Zdroj: Pokorný, 2013 Obrázek 7 - Redukční plamen Zdroj: Redukční plamen (nauhličující) s přebytkem acetylénu, svařovací kuţel je zakrytý bílým závojem, délka závoje závisí na přebytku acetylenu. Plamen nauhličuje 30

31 svarový kov. Svar je křehký, tvrdý a pórovitý. Tímto plamenem je moţno svařovat hořčíkové slitiny, navařovat tvrdé kovy, cementovat. Obrázek 8 - Skutečný redukční plamen Zdroj: Pokorný, 2013 Oxidační plamen (s přebytkem kyslíku) - svařovací kuţel je kratší a podle přebytku kyslíku se zbarvuje do modrofialova. Většinou se tento plamen pouţívá při svařování mosazi a některých bronzů. Obrázek 9 - Oxidační plamen Zdroj: Obrázek 10 - Skutečný oxidační plamen 31 Zdroj: Pokorný, 2013

32 7.2 Typy svařovacích plamenů podle výstupní rychlosti Měkký - výstupní rychlost m/s, nestabilní, náchylný ke zpětnému šlehnutí, pouţívá se minimálně. Střední - výstupní rychlost m/s, stabilní, přiměřený dynamický účinek, zaručuje dobrou jakost svaru a dostatečný výkon. Ostrý - výstupní rychlost větší neţ 120 m/s, má velký dynamický účinek na svarovou lázeň a zvětšuje tepelné ovlivnění. Vyšší výkon při svařování na úkor jakosti svaru. 7.3 Zpětné šlehnutí plamene Zpětné šlehnutí kyslíko-acetylenového plamene je jev, při kterém dojde ke vniknutí plamene do svařovacího hořáku a dojde tak k neţádoucímu zapálení a hoření směsi plynů. Zpětné šlehnutí se projevuje třaskavým zvukem periodicky či neperiodicky se opakujícím nebo hvízdáním v injektoru hořáku. Příčiny vzniku zpětného šlehnutí lze nalézt při výstupní rychlosti plamene niţší neţ je 70 m/s, nečistotách v injektoru hořáku, hadicích, znečištěné trysce hořáku, poškozeném hořáku nebo redukčním ventilu. Viníkem vzniku zpětného šlehnutí často bývá přehřátý hořák nad teplotu 350 C, která je teplotou vznícení kyslíko-acetylenové směsi. Zpětnému šlehnutí lze zabránit dodrţováním zásad pouţívání funkčního, pravidelně čištěného vybavení, tj. hořáku, hadic, redukčního ventilu, pravidelným chlazením hořáku (zvláště při svařování koutových svarů) ponořením do vody, správným seřízením plamene resp. jeho výstupní rychlosti a v neposlední řadě pouţitím pojistek zpětného šlehnutí. Kontrolní otázky 1) Jaké máme druhy plamenů? 2) Jakou výstupní rychlost mají plameny? 3) Co je to zpětné šlehnutí plamene? 32

33 8 SVAŘOVACÍ PLYNY V tabulce jsou uvedeny jednotlivé plyny, které se pouţívají pro svařování plamenem, jejich výroba a pouţití. Tabulka 2 - Tabulka svařovacích plynů Zdroj: 33

34 8.1 Barevné značení plynů Barevné značení lahví se pouţívá proto, aby lahve byly od sebe rozeznatelné pouhým okem a zvláště acetylenová láhev, která má svoji specifickou konstrukci. V tomto případě jde o barevné označení kyslíku, acetylenu a vodíku. Nové označení je platné dle evropské normy ČSN EN od června Obrázek 11- Barevné označení tlakových lahví Zdroj: Kontrolní otázky 1) Jaké plyny pouţíváme při svařování plamenem? 2) Jaké barevné značení mají tlakové lahve pro přepravu plynu? 34

35 9 ZAŘÍZENÍ PRO SVAŘOVÁNÍ PLAMENEM 9.1 Tlakové lahve Kyslíková láhev - v ní je uloţen čistý kyslík pod vysokým tlakem při objemu láhve 40 litrů a tlaku plnění 15MPa obsahuje 150 x 40=6000 litrů kyslíku. Podobně obsah kyslíkové lahve objemu 50l a tlaku plnění 20MPa činí litrů kyslíku. Lahvový ventil je opatřen vnějším závitem W 21,8. Obrázek 12 - Stanice s kyslíkovými lahvemi Zdroj: Pokorný, 2013 Acetylenová láhev - acetylen nemůţe být vystaven vysokému tlaku. Pro plnění do ocelových lahví se acetylen rozpouští v acetonu. V acetylenové láhvi se nachází porézní hmota, jejíţ póry jsou naplněny acetonem. V tomto acetonu se acetylen rozpouští. Při tlaku plnění 15MPa obsahuje acetylenová láhev asi litrů acetylenu. Při odebírání plynu (sniţování tlaku) se acetylen opět uvolňuje. Redukční ventil se k lahvi připojuje třmenem. Acetylenová láhev se nesmí pouţívat v horizontální poloze, aby se neodčerpával aceton. Nelze odebírat více neţ 1000 litrů za hodinu, hrozí nebezpečí vznícení acetylenu v lahvi, díky probíhající reakci při uvolnění acetylenu z acetonu. V nutném případě je třeba spojit více lahví do tzv. baterie! 35

36 Obrázek 13 Schéma acetylenové lahve Zdroj: Obrázek 14 Stanice s acetylenovými lahvemi Zdroj: Pokorný, Lahvové ventily Je zařízení uzavírající láhev při dopravě, po plnění a vyprazdňování. Umoţňuje odběr plynu. Těleso lahvového ventilu je opatřeno boční závitovou přípojkou pro redukční ventil. Konstrukce ventilů je pro kaţdou plynovou láhev odlišná, aby nedošlo k jejich záměně. Jednotlivé typy lahvových ventilů jsou uvedeny n obr. 15. Obrázek 15 - Jednotlivé typy lahvových ventilů 36 Zdroj: Pokorný, 2013

37 9.3 Redukční ventily Sniţují tlak plynu ze zásobníku na tlak pracovní, který je pouţíván pro svařování, a zároveň jej udrţují na konstantní úrovni. Pro kaţdý druh plynu se pouţívá jiný redukční ventil. Barevně označení ventilu je shodné s barevným označením tlakové lahve. Shodné jsou i závity bočních přípojek lahvového a redukčního ventilu Kyslíkový redukční ventil Obrázek 16 - Schéma redukčního ventilu na kyslík Zdroj: Obrázek 17 - Redukční ventil na kyslík Zdroj: Pokorný, 2013 Kyslíkový redukční ventil slouţí pro nastavování výstupní rychlosti kyslíku dle druhu plamene a jako ukazatel tlaku v lahvi. 37

38 9.3.2 Acetylenový redukční ventil Obrázek 18 - Schéma redukčního ventilu na acetylén Zdroj: Obrázek 19 Redukční ventil na acetylén Zdroj: Pokorný, 2013 Acetylenový redukční ventil slouţí pro nastavování výstupní rychlosti acetylenu dle druhu plamene a jako ukazatel tlaku v lahvi. Úbytek plynu se zjistí váţením lahve Nastavení pracovních tlaků Výstupní pracovní tlak je nutno nastavit pomocí regulačního šroubu na redukčním ventilu. Pro kaţdý plyn je výstupní tlak jiný. Kyslík: 3 aţ 5 bar dle práce 5,5 bar centrálně z baterie Acetylen: 0,5 aţ 0,18 max 1,5 bar dle hořáku 9.4 Hadice Slouţí k dopravě plynů z lahve přes redukční ventil k místu odběru. Kyslíkové hadice jsou dodávány v barvě modré a acetylenové jsou v barvě červené. 38

39 Obrázek 20 - Hadice pro dopravu plynu Zdroj: Pokorný, 2013 Vyrábí se o světlosti 4, 6, 8 a 10 mm, tloušťka stěny je 4 mm. Nejmenší délka hadic je 5 m. K upevnění hadic se pouţívají páskové svorky, nesmí se pouţívat drát! Obrázek 21 - Pásková spojka Zdroj: Pokorný, 2013 Před pouţitím se nové hadice propláchnou a profouknou. K prodluţování hadic slouţí hadicové spojky. Není dovoleno pouţívat poškozené nebo zpuchřelé hadice. 9.5 Pojistka proti zpětnému šlehnutí plamene Pojistka zabraňuje proniknutí zpětného šlehnutí plamene hadicí do redukčního ventilu nebo do vodní předlohy. Zároveň nedovolí, aby do přívodu hořlavého plynu vnikl kyslík a vytvořila se výbušná směs. Umisťuje se na acetylenové hadice. 39

40 Obrázek 22 - Schéma pojistky proti zpětnému šlehnutí Zdroj: Obrázek 23 - Pojistka proti zpětnému šlehnutí Zdroj: Pokorný, Hořáky Směsují kyslík s hořlavým plynem. Směs plynů vystupuje po zapálení z hořáku a hoří u hubice plamenem. Obrázek 24 - Svařovací hořák Zdroj: Pokorný, 2013 Svařovací hořáky dělíme na: - nízkotlaké (injektorové) - vysokotlaké - speciální 40

41 9.7 Svařovací souprava Skládá se z rukojeti se dvěma ventily, které slouţí k ovládání hořlavého a hoření podporujícího plynu. Rukojeť je oválného tvaru a je zakončena nátrubky k upevnění hadic. V přední části je spojena přesuvnou maticí s hořákovým nástavcem, opatřeným injektorem nebo mísící tryskou. Konec nástavce tvoří hubice. Obrázek 25 - Rukojeť hořáku s ventily Zdroj: Pokorný, 2013 Obrázek 26 - Svařovací souprava Zdroj: Pokorný, 2013 Kontrolní otázky 1) Popište acetylenovou láhev. 2) K čemu slouţí tlakové a redukční ventily? 3) Jaký se nastavuje pracovní tlak u kyslíku 4) Popište funkci pojistky proti zpětnému šlehnutí plamene? 5) Jak dělíme svařovací hořáky? 41

42 10 PŘÍPRAVA SVAROVÝCH PLOCH Svarové plochy musíme zbavit rzi, barvy, nečistot apod. Dále svarové plochy upravit dle tloušťky materiálu a podmínky dokonalého provaření podle ČSN EN , ve které jsou uvedeny svarové plochy přiřazené jednotlivým technologiím svařování, podle číselného označení technologie svařování. Svařování plamenem má označení 3. Jsou zde uvedeny především svarové úkosy. Jedná se hlavně o: lemový svar tupý I svar tupý V svar tupý X svar Lemový svar - svařování plechů tlouštěk 0,5 aţ 2 mm - základní materiál by měl být snadno tvařitelný Obrázek 27 - Lemový svar Zdroj: Tupý I svar - svařování plechů tlouštěk 1 aţ 4 mm - pro dokonalé svaření je potřeba kořen podloţit Obrázek 28 - Tupý svar Zdroj: 42

43 Tupý V svar - svařování plechů tlouštěk větších jak 4 mm Obrázek 29 - Tupý svar V Zdroj: Tupý X svar - svařování plechů tlouštěk větších jak 12 mm Obrázek 30 - Tupý svar X Zdroj: Kontrolní otázky 1) Jakým způsoben provádíme přípravu svarových ploch? 2) Jaké tipy svarů pouţíváme? 43

44 11 ZPŮSOBY SVAŘOVÁNÍ PLAMENEM Při svařování plamem pouţíváme dvě základní metody, které se od sebe liší vedením hořáku a přídavného materiálu drátu Svařování dopředu Pouţívá se při svařování malých tlouštěk materiálu do 3mm. Spoj se vyplňuje v jedné vrstvě. U této metody nejsou kladeny velké poţadavky na zručnost svářeče. Obrázek 31 - Princip svařování dopředu Zdroj: Svařování dozadu trubek. Pouţívá se při svařování větších tlouštěk materiálu nad 3mm a při svařování Obrázek 32 - Princip svařování dozadu 44 Zdroj: