sihu
Vsebina
Novice

ABC varjenja

Splošno o varjenju

Kaj je varjenje?

Varjenje je postopek spajanja dveh materialov, kjer se s pomočjo toplote ali mehanskega gnetenja tvori ena celota.

Pri varjenju je vir toplote električni oblok, ki ga ustvarja varilna naprava. Spoj materialov temelji na temperaturi, ki jo ustvari električni oblok. Tak postopek varjenja se imenuje elektroobločno varjenje.

Poznamo več postopkov elektroobločnega varjenja. Pri TIG varjenju (varjenje z inertnim plinom s pomočjo netaljive volframove elektrode). Običajno se pri varjenju uporablja tudi dodajani material. Zato uporabimo podajalno napravo v kombinaciji z varilnim izvorom. Podajalna naprava skrbi za pomik žice (MIG/MAG varjenje). Dodajni material je lahko tudi oplaščena elektroda (MMA ali REO postopek). Pri tem postopku mora imeti dodajani material isto tališče, kot ga ima varjenec. Pred varjenjem je treba robove materiala pripraviti tako, da tvorijo ''V'' zvarni rob.

Pri varjenju med zvarnimi robovi zaradi dodajanja materiala nastane tekoča varilna talina (kopel).

Da bi zagotovili trajnost in kakovost zvara, mora biti zvar zaradi oksidacije in zraka iz okolice zaščiten s pomočjo zaščitnega plina ali žlindre. Plin se preko gorilnika dovaja k tekočemu zvaru. Oplaščena elektroda lahko vsebuje plašč, ki se staplja skupaj z elektrodo in povzroči tvorjenje žlindre, ki ščiti zvar.

Najbolj običajni materiali za varjenje so kovine, aluminij in razne vrste jekel (konstrukcijsko, CrNi, ...). Prav tako je možno variti umetne materiale. Pri varjenju umetnih materialov je toplotni izvor vroči zrak ali električni upor.

Kako nastane električni oblok?

Oblok nastane kot posledica električne napetosti med varilno elektrodo in varjencem. Oblok se ustvari, ko je med varjencem in elektrodo zadosten električni impulz (trigerski vžig) ali ko se elektroda dotakne varjenca (kontaktni vžig).

Oblok je osnova za elektroobločno varjenje. Oblok spoji dva varjenca z dodajanim materialom, pri čemer nastane zvar. Pri tem se napetost izprazni kot strela, pri čemer steče električni tok preko zračne reže. Tako nastane električni oblok, ki ima temperaturo več tisoč stopinj Celzija, maksimalno 10 000 stopinj Celzija.

Z električnim izvorom se preko elektrode ustvari neprekinjena napetost do varjenca, zaradi česar je treba varjenec ozemljiti preko varilne naprave, preden se začne variti.

Pri TIG varjenju se uporablja volframova elektroda, pri čemer je treba dodajni material dodajati ročno.

Pri MIG/MAG varjenju se uporablja elektroda v obliki varilne žice, ki se vodi preko gorilnika naprave. Varilna žica se stali in nastane zvar. Da bi zagotovili gladek in trajen zvar, mora biti električni oblok stabilen. Zato je treba uporabiti napetost in hitrost podajanja žice, ki je ustrezna glede na vrsto materiala, ki se vari. Na kvaliteto zvara in obloka lahko zelo vpliva tehnika varilca. Za kvaliteten zvar sta zelo pomembna faktorja:

  • razdalja elektrode do varjenca in
  • enakomerno vodenje gorilnika

Izbira pravilne napetosti in nastavitev hitrosti pomika žice je v domeni dobrega varilca. Shranjevanje prej uporabljenih nastavitev za varjenje ali uporaba vnaprej nastavljenih sinergijskih programov za posamezne materiale so opcije, ki jih ponujajo novejše naprave, s čimer se olajša delo varilca.

Zakaj zaščitni plin?

Zaščitni plin ima zelo pomembno vlogo pri varjenju. Kot že samo ime pove, zaščitni plin ščiti zvar pred oksidacijo, vlago in umazanijo iz atmosfere. Prav tako ima zaščitni plin pomembno vlogo pri kvaliteti zvara, saj lahko ob nepravilni izbir plina pride do poroznosti ali zmanjševanja trajnosti zvara. Poleg tega ima plin tudi nalogo da hladi gorilnik.

Najbolj znane sestavine v zaščitnem plinu so argon, helij, kisik in ogljikov dioksid.

Zaščitni plin je lahko inerten ali aktiven. Inertni plin ne reagira s tekočim zvarom, medtem ko je aktivni plin udeležen pri varjenju, in sicer tako, da stabilizira oblok in omogoča prenos dodajnega materiala v zvarni spoj. Inertni plin se uporablja za MIG varjenje, medtem ko se aktivni plin uporablja za MAG varjenje. Inertni plin je najpogosteje uporabljen zaščitni plin pri TIG varjenju. Ogljikov dioksid in kisik pa reagirata s tekočim zvarom, prav tako kot mešanica ogljikovega dioksida in argona.

Argon (Ar) – Je inertni plin, ker kemijsko ne reagira z materialom, ki se vari. Je najpogosteje uporabljen zaščitni plin pri TIG varjenju.

Helij (He) - Je prav tako kot argon inertni plin. Helij ter mešanica helija in argona se uporabljata pri TIG in MIG varjenju. V primerjavi z argonom omogoča hitrejše varjenje in globlji zvar (večja penetracija zvarnega spoja).

Ogljikov dioksid (CO2) in kisik (O2) - Sta aktivna plina, ki se uporabljata za oksigenacijo sestavnih delov. Stabilizirata oblok in se uporabljata za MAG varjenje. Delež teh komponent v zaščitnem plinu, je odvisen od vrste kovin.

Varno varjenje

Z varjenjem je povezanih več tveganj. Oblok oddaja zelo močno svetlobo ultravijoličnega spektra, zaradi česar lahko pride do okvar oči in opeklin kože.

Tekoči zvar, iskre in obrizgi lahko povzročijo opekline na koži. Tudi plini, ki se tvorijo pri varjenju, so zdravju škodljivi. Vdihavanje le-teh ogroža zdravje.

Tem nevarnostim se lahko izognemo, če uporabljamo primerna zaščitna sredstva in poskrbimo za dobro prezračevanje prostorov, v katerih se vari.

Sodobno in človeku prijazno varilno mesto je vedno opremljeno tudi z odsesovalno-filtrskimi napravami, ki zelo učinkovito sesajo varilne pline in dim ter prečiščen zrak vračajo v prostor.

Pred požarom se lahko zaščitimo tako, da vnaprej pregledamo okolico in gorljive materiale odstranimo iz bližine kjer se vari. Tudi gasilne naprave morajo biti vedno dostopne in brezhibne. Oči, ušesa in koža morajo biti zaščiteni s primerno opremo.

Samozatemnilna varilna maska ščiti oči, obraz, lase in ušesa. Ustrezne rokavice in robustna negorljiva varilna oprema ščitita roke in telo pred iskrami, obrizgi in sevanje UV svetlobe.

Oprema za varno varjenje:

  • odsesovalno filtrske naprave Teka
  • zaščita delovnega mesta Cepro
  • zaščita varilca Weldas
  • varilne maske Kemppi

Zakaj se uporabljajo različne varilne tehnike?

Izbiro varilne tehnike določimo glede na uporabljen varilni material, debelino materiala, kvaliteto zvara in produktivnost. Najpogosteje uporabljeni postopki varjenja so MIG/MAG, TIG in elektrodno varjenje (varjenje z oplaščeno elektrodo).

  • Najstarejši in še vedno najbolj razširjen postopek varjenja je varjenje z oplaščeno elektrodo. Uporablja se predvsem na gradbiščih, kjer je potrebna dobra dosegljivost.
  • Počasnejši TIG postopek omogoča zelo točen zvar in se uporablja povsod tam, kjer je zelo pomembna natančnost in visoka kakovost zvara.
  • MIG/MAG je zelo vsestranski postopek varjenja pri katerem ni treba dodajati material ročno. Dodajanje materiala je avtomatsko, za kar skrbi podajalna naprava. Varilna žica skupaj z zaščitnim plinom prehaja preko gorilnika direktno do zvarnega mesta.

Obstajajo še drugi postopki varjenja za specialne zahteve kot so npr.: lasersko, plazemsko, uporovno, ultrazvočno varjenje, varjenje pod praškom, ... Varilne postopke je možno tudi avtomatizirati.

MIG/MAG varjenje

MIG/MAG varjenje

Pri MIG/MAG varjenju gre za ustvarjanje električnega obloka s pomočjo varilnega izvora. Oblok nastane med varilno žico in varjencem. Oblok spoji varjenec in dodajani material in tako nastane zvarni spoj ali zvar.

Med samim varjenjem podajalna naprava podaja žico neprekinjeno preko gorilnika do mesta varjenja. Prav tako se preko gorilnika dodaja zaščitni plin.

MIG varjenje se od MAG varjenja razlikuje po uporabi zaščitnega plina. Pri MIG varjenju se uporablja inertni plin, ki kemijsko ne reagira z varjencem. Pri MAG varjenju pa se uporablja aktivni plin ki kemijsko reagira z varjencem.

Običajno vsebuje zaščitni plin aktivni ogljikov dioksid ali kisik in prav zaradi tega je MAG varjenja bolj razširjeno kot MIG varjenje.

Sinergijsko MIG/MAG varjenje

Sodobni varilni izvori imajo za lažje optimiranje varilnih parametrov vnaprej izdelane oz. optimirane varilne tabele, katerim pravimo sinergijske krivulje ali sinergijski programi. Gre za optimiranje skladnosti soodvisnih varilnih parametrov glede na izbrano vrsto materiala, žice in plina. Sinergijske krivulje oz. programi varilcu pomagajo najti optimalno nastavitev varilnih parametrov za konkretno varilno aplikacijo. Varilec v ustrezni sinergijski tabeli (programu). izbere le orientacijsko vrednost debeline materiala, ki ga želi variti, ostali varilni parametri (hitrost žice, napetost, dušenje,…) se samodejno prilagajajo.

Pulzno varjenje

Za pulzno varjenje se uporabljajo varilni izvori, ki generirajo posebne tokovne impulze, ki omogočajo prehod dodajnega materiala v zvarno mesto po kapljicah. Pulzno varjenje se uporablja predvsem za varjenje aluminija in legiranih jekel. Prav tako se uporablja za varjenje nikljevih in bakrenih materialov. Največja prednost pulznega varjenja je manj obrizgov in homogena struktura zvara. Pri varjenju aluminija in CrNi jekel se s pulznim varjenjem zmanjša poroznost. Pri težko varljivih materialih se izkaže tehnika kot zelo preprosta. Pulzno funkcijo imajo naslednje naprave: Kempact Pulse 3000 in FastMig X naprave.

Varjenje z dvojnim impulzom

Ta način varjenja je posebna oblika pulznega varjenja in omogoča nastavitev različnih nivojev (amplitud) in frekvence pulznega obloka. Prednost uporabe takšnega obloka se kaže v estetiki in globini zvarnega spoja. Aplikacija tovrstnega postopka je predvsem pri varjenju aluminija, saj je možna kontrola vnosa toplote in penetracije.

Uporaba MIG/MAG varjenja

Danes se MIG/MAG varjenje uporablja v celotni varilni industriji.

Največji uporabniki so industrije za obdelavo kovin. Npr.: ladjedelništvo, izdelovalci kovinskih konstrukcij, cevovodov, tlačnih rezervoarjev, kot tudi v servisne delavnice, vzdrževanja, ...

MIG/MAG varjenje se pogosto uporablja tudi v industriji za obdelavo pločevin, posebej pri izdelavi motornih vozil in delavnicah za obdelavo karoserij. Prav tako je veliko MIG/MAG varilnih aplikacij med tistimi, ki se z varjenjem ukvarjajo ljubiteljsko.

Oprema za MIG/MAG varjenje

MIG/MAG varilna oprema zajema izvor, podajalno napravo, kabel za maso, gorilnik, opcijsko hladilni agregat za hlajenje gorilnika in priključek za dovod plina ter reducirni ventil.

Namen podajalne naprave je podajanje varilne žice skozi vodilo žice gorilnika. Podajalna naprava krmili tudi vklop in izklop varilnega izvora. Pri uporabi električnega izvora uravnava podajalna naprava varilno napetost. Zato sta podajalna naprava in varilni izvor med seboj povezana s krmilnim kablom. Poleg tega skrbi podajalna naprava (ali izvor) za pretok zaščitnega plina.

Zaščitni plin se dovaja iz plinske jeklenke ali iz omrežja za plin.

KEMPPI varilne naprave za MIG postopek varjenja so v pretežni meri sestavljene modularno, kar pomeni, da je možno posamezne komponente (podajalno napravo, varilni izvor ter hladilno napravo) med seboj poljubno sestaviti in kombinirati glede na zahteve uporabnika.

Podajalno napravo je moč ločiti od varilnega izvora, tako, da je možno razširiti delovno območje brez, da bi bilo potrebno premikati celotno varilno opremo.

Naprave je mogoče opremiti z različnimi upravljalno-funkcijskimi čelnimi ploščami, ki se razlikujejo po osnovnih ali naprednih funkcijah.

Gorilnik je med varjenjem močno termično obremenjen, zato ga je treba hladiti s plinom ali hladilno tekočino. Kakšno hlajenje gorilnika izberemo, je odvisno predvsem od obremenjevanja le-tega. Pri plinsko oz. zračno hlajenih gorilnikih je hladilni medij zaščitni plin, ki z gorilnika odvaja odvečno toploto. Vodno hlajen gorilnik potrebuje ločeno hladilno napravo, ki skrbi za hlajenje in kroženje hladilne tekočine, ki je v tem primeru medij za odvajanje odvečne toplote.

Varilni izvori za MIG/MAG varjenje Kemppi:

Varilna tehnika pri MIG/MAG varjenju

Osnovno orodje varilca pri MIG/MAG varjenju je gorilnik. Ta zagotavlja dovod varilne žice, usmerja zaščitni plin in vzdržuje električni oblok. Oblok se vzpostavi s pritiskom tipke na gorilniku. Slednjega nato enakomerno vodimo po varilnem mestu. Pri tem je treba biti pozoren na obliko zvara. Položaj in razdalja gorilnika glede na varjenec morata biti med varjenjem konstantna.

Pomembno je, da je varilec pozoren na nastajanje tekočega zvara. Trenutek nepozornosti poveča tveganje varilnih napak. V teh trenutkih nepozornosti je bolje za trenutek prekiniti z varjenjem in nato nadaljevati.

Gorilniki za MIG/MAG varjenje Kemppi:

Visokoproduktivno MIG/MAG varjenje

Kvalitetna varilna oprema in možnost njene daljinske regulacije povečujejo produktivnost varjenja. To velja še posebej pri varjenju velikih obdelovancev (varjenje kostrukcij, strojev, inštalacijska in montažna dela, ...). Z daljinsko regulacijo se olajša delo in bistveno skrajša čas, potreben za nastavljanje varilnih parametrov (neposredno iz varilnega mesta).

Kemppi je za varjenje nelegiranega in legiranega jekla razvil WiseRoot tehnologijo za pripravo korenskih zvarov. Postopek omogoča zelo precizno varjenje skoraj brez obrizgov. WiseRoot programski paket je na voljo z napravami FastMig M in FastMig X.

Wise rešitve za produktivnejše rezultate

Izdelki WISE so posebne napredne programske (software) rešitve za točno definirane varilne probleme. Zagotavljajo številne uporabne prednosti in omogočajo varjenje, kakršnega bi bilo nemogoče ali zelo težko izvesti s standardnimi MIG/MAG postopki. Wise rešitve so na voljo kot opcija in so kompatibilne s FastMig KMS, FastMig Pulse in KempArc varilno opremo. Wise procesne rešitve lahko nabavite bodisi skupaj z novimi varilnimi izvori, bodisi se zanje odločite kasneje, ko se spremenijo vaše varilske potrebe.

Na kratko:

  • Wise rešitve omogočajo kakovostno varjenje tudi manj izkušenim varilcem;
  • Povečajo produktivnost varjenja;
  • Izboljšajo kvaliteto varjenja;
  • Znižujejo stroške varjenja.

TIG varjenje

TIG varjenje

Pri TIG varjenju (Tugsten Inert Gas), se električni oblok ustvari med netaljivo volframovo elektrodo in varjencem. Kot zaščitni plin se uporablja inertni plin, ki ne reagira z zvarom. Najpogosteje uporabljeni zaščitni plin pri TIG varjenju je argon.

Pri TIG varjenju dodajanje materiala ni vedno potrebno. Spoj med dvema varjencema se lahko naredi tudi z zvarjenjem njunih robov. Če dodajamo material, je le-tega potrebno dodajati ročno. Zaradi tega so TIG varilni izvori zgrajeni drugače kot MIG/MAG izvori.

Različne TIG metode zajemajo varjenje z enosmerno in izmenično napetostjo ter pulzno TIG varjenje.

Uporaba TIG varjenja

TIG postopek se najpogosteje uporablja za varjenje cevi in podobnih tankostenskih varjencev. TIG postopek se v veliki meri uporablja tudi v industriji, kot npr.: letalstvo, obdelava tankih pločevin, varjenje posebno tankih in specialnih materialov, kot je titan, in pdb ...

TIG postopek je lahko tudi avtomatiziran. Primer avtomatizacije TIG postopka:

Oprema za TIG varjenje

Oprema za varjenje po TIG postopku vključuje varilni izvor, kabel za maso, gorilnik in zaščitni plin. Napravi je možno dodati tudi hladilni agregat za hlajenje gorilnika. Podajalna naprava ni potrebna, ker je treba dodajati material ročno.

Varilni izvori za TIG varjenje Kemppi:

Varilna tehnika pri TIG varjenju

TIG postopek se uporablja tam, kjer je pomemben estetski izgled zvara.

TIG varjenje je zahtevnejše od ostalih postopkov, saj je potrebno sinhrono opravljati več stvari hkrati: voditi gorilnik in dodajati material. Za kvalitetno TIG varjenje je potrebno veliko izkušenj varilca, zato je TIG varjenje na začetku težje od ostalih postopkov.

Visokoproduktivno TIG varjenje

TIG postopek se v splošnem uporablja za tanke materiale in za materiale kjer je potrebna zelo visoka kvaliteta zvara. Kakovost TIG zvara se lahko na različne načine izboljša. Taljivost se lahko poveča s tem, da gorilniku dodamo podajalno napravo ali pa preidemo iz hladne na vročo žico. Produktivnost se lahko poveča tudi do 200 %, če se uporablja vroča žica. Pri uporabi hladne žice se omeji oblok zaradi topljenja dodajanega materiala, pri čemer se zmanjša produktivnost varjenega. Pri uporabi vroče žice se varilna žica preko ločenega varilnega izvora segreje in s tem poveča produktivnost varilnega materiala.

Izbira zaščitnega plina lahko vpliva na spajanje materialov in globino zvara. Argon je najpogosteje uporabljen zaščitni plin pri TIG postopku. Njegova prednost je nizka cena in dobre zaščitne lastnosti. Njegova slabost pa je predvsem slaba toplotna prevodnost. Zvar se lahko izboljša z dodatkom vodika v razmerju 5 % - 25 %. S tem se lahko zmanjša tudi višina obloka kar omogoča boljšo koncentracijo obloka in s tem večjo penetracijo. Uporaba helija omogoča dobro taljenje dodajnega materiala z varjencem in zagotovi globok zvar. Njegova slaba stran pa se kaže v slabšem vžigu obloka. To slabo lastnost lahko izboljšamo z dodatkom argona.

MMA (REO) varjenje – varjenje z oplaščeno elektrodo

MMA (REO) varjenje

MMA varjenje je postopek pri katerem ima kovinska palica v držalu elektrode funkcijo elektrode. Oblok gori med elektrodo in varjencem. Razlika od drugih postopkov je ta, da je pri MMA varjenju elektroda zaradi odgorevanja vedno krajša.

Pri TIG in MIG/MAG varjenju je elektroda vedno enaka zato mora biti razdalja gorilnika do varjenca vedno konstantna. Pri MMA varjenju mora biti držalo elektrode vodeno v smeri varjenja (vlečenje), da zadržimo konstantno razdaljo med tekočim zvarom in elektrodo. To predstavlja poseben izziv za varilca.

Uporaba

MMA postopek se lahko uporablja v skoraj vseh pogojih, zato ga lahko označimo kot univerzalni postopek. Uporablja se predvsem v inštalacijskih delavnicah, kjer je potrebna dobra dosegljivost varilnih naprav in tam kjer delo poteka na prostem. Lahko se uporablja tudi za podvodno varjenje, pri čemer je treba uporabiti temu primeren dodajani material (elektrode).

Oprema

Za MMA varjenje potrebujemo varilni izvor, kabel za maso in varilni kabel z držalom elektrode. Pri tem ne rabimo zaščitnega plina, kajti elektrode so oplaščene z materialom, ki ustvari žlindro preko zvara. MMA varjenje je med varilci zaradi enostavne uporabe in majhnih stroškov nabave opreme zelo priljubljeno.

Varilni izvori za MMA varjenje Kemppi:

Varilna tehnika

Pred varjenjem je priporočljivo pregledati izvor, kabel za varjenje ter kabel za maso. Vrsto in premer elektrode je potrebno izbrati glede na debelino in vrsto materiala, ki ga varimo.

Varilni oblok vzpostavimo s kratkim stikom elektrode in varjenca. Oblok se vžge, ko elektrodo od varjenca nekoliko odmaknemo. Pazimo, da elektrode ne odmaknemo preveč, saj s tem ustvarjamo previsok in premalo koncentriran oblok.

Elektrodo pomikamo v smeri varjenja (vlečenje). Med samim varjenjem se je pomembno koncentrirati na višino obloka in ga držati čim krajšega. Dolžina obloka je vedno daljša, saj postaja elektroda z odgorevanjem vedno krajša. Ko je elektroda porabljena, je potrebno odstraniti žlindro in s krtačo očistiti zvar.

Novo elektrodo je potrebno vžgati malo za prejšnjim zvarom in jo potem voditi nazaj do mesta kjer smo prekinili varjenje ter nato nadaljevati z varjenjem. Varjenje se prekine tako, da elektrodo potegnemo nekoliko nazaj na zvar in jo hitro odmaknemo.

MMA varilne elektrode

Gre za varilno žico določene dolžine, ki je oplaščena z določeno kemijsko strukturo. En konec elektrode služi za pritrditev v držalo elektrode. Drugi konec elektrode pa je namenjen vžigu obloka s pritiskom na varjenec. Vrsta elektrode je označena na plašču le-te. V splošnem je elektroda označena tudi z ID-razredom varilne skupnosti (American Welding Society, AWS). Premer varilne elektrode predstavlja premer varilne žice znotraj plašča. Plašč elektrode služi za zaščito zvara pred negativnimi vplivi atmosfere in za boljši vžig obloka.

Produktivno MMA varjenje

Produktivnost MMA varilnega postopka lahko povečamo s tem, da izberemo ustrezno opremo in kabel ter imamo čisto (urejeno) delovno mesto.

Z uporabo samozatemnilne maske je lahko varjenje, rezanje in poliranje hitrejše in učinkovitejše.

Na produktivnost lahko vplivamo tudi s pravilno izbiro varilne naprave. Napravo je smiselno izbrati glede na mesto uporabe in glede na maksimalno potrebovano velikost oz. premer varilne elektrode. Poleg tega je zelo pomemben kriterij pravilna izbira tipa varilne naprave. Inverterske naprave po zaslugi lahke zgradbe, majhnosti in varilnih nastavitev zelo povečajo produktivnost. Izkoristek inverterskih varilnih izvorov je zelo velik (poraba električne energije glede na opravljeno delo je majhna).

Daljinska regulacija varilnih naprav povečuje produktivnost varjenja, posebno pri montažnih delih. Dolžina kabla mora biti skrbno izbrana glede na maksimalno uporabljeno napetost. Pretirano veliko držalo elektrode zmanjša dostopnost in upočasni delo varilca. Premalo držalo pa lahko predstavlja nevarnost pregrevanja le-tega.

Pri izbiri elektrode po možnosti posegajte po elektrodah z visoko zmogljivostjo. Povečajo produktivnost, ker so take elektrode oplaščene z dodatnim materialom in posebnim železnim prahom.

MIG spajkanje

MIG spajkanje oz. obločno spajkanje

MIG spajkanje oz. obločno spajkanje je bilo uvedeno ob koncu 90-ih. Je zelo podobno MIG/MAG varjenju. Osnovna razlika med postopkoma je v varilni žici. Pri MIG/MAG varjenju se dodajani material stali z varjencem, medtem, ko pri MIG spajkanju ne.

Vnos energije v zvar je pri MIG spajkanju manjši kot pri klasičnem MIG/MAG varjenju, zato se zelo dobro obnese za spajanje pocinkanih materialov.

Zaradi manjšega toplotnega vnosa se material ne deformira in zaščitna plast cinka med postopkom obdelave ne odgori. Zaradi slednjih lastnosti se MIG spajkanje danes v veliki meri uporablja v avtomobilski industriji za varjenje pocinkanih komponent avtomobilskih karoserij in šasij.

Robotizirano varjenje

Postopki varjenja

Postopke varjenja razdelimo glede na stopnjo avtomatizacije na več faz, in sicer:

  • Ročno varjenje - pri ročnem varjenju pomika gorilnik varilec z roko in nadzoruje samo varjenje.
  • Polavtomatsko varjenje - določen delovni korak se opravi avtomatsko. Eden takšnih načinov varjenja je MIG/MAG varjenje, pri katerem podajalna naprava skozi gorilnik pomika varilno žico.
  • Pri mehaniziranem varjenju se tudi določeno manipulativno delo opravi strojno, varilec pa krmili varilni proces.
  • Pri avtomatskem varjenju opravi varilna strojna oprema neodvisno od prednastavljenega programa celoten proces.

Varjenje z roboti predstavlja zelo napredno varilno mehanizacijo in avtomatizacijo. Pri robotiziranem varjenju krmilje nadzoruje gibanje gorilnika in manipulacijo varjenca. Robot se lahko za različne varilne aplikacije programira, zato govorimo o najvišji možni stopnji avtomatizacije varilnega postopka.

Robotizirano varjenje se najbolj uporablja za izdelke, kjer so površine za spajanje ukrivljene in kjer je potrebnih več manjših zvarov v različne smeri. Razlog za nabavo ni nujno v masovni proizvodnji produktov. Moderne tehnologije omogočajo vse večjo izdelavo manjšo serijo izdelkov. Tudi posamezni deli so bili v robotiziranih delavnicah uspešno izdelani.

Reference iz avtomatizacije, mehanizacije in robotizacije ...

Nadaljni varilni postopki

Lasersko varjenje

Princip laserskega varjenja je preprost. S CO2 ustvarjen laser usmerjen v material, ki spoji material. Pri tem se uporablja zaščitni plin, ki preprečuje oksidacijo materiala in ščiti optične dele naprave.

Prednost laserskega varjenja je v hitrosti varjenja, tanjšem zvaru in manjšem temperaturnem območju. Tako je lasersko varjenje optimalno za varjenje materialov, kjer je potrebna manjša termična obremenitev.

Lasersko varjenje je precizno. Omogoča tanki zvar, ter povzroča minimalne spremembe na predmetih.

Varjenje pod praškom

Pri varjenju pod praškom (EPP ali SAW varjenje) gre za obločno varjenje pri čemer gori oblok pod praškom. Dodajani material se dodaja s pomočjo ločene podajalne naprave. Med varjenjem se prašek stopi na zvar in ustvari žlindro. Varilni prašek lahko vsebuje prašek z železnimi delci, ki se med varjenjem stopi z varjencem. Skoraj vedno pri varjenju pod praškom, gre vsaj za delno mehanizirano varjenje. S tem lahko dosežemo veliko produktivnost. Varjenje pod praškom se najpogosteje uporablja v industriji za obdelavo metala in ladjedelnicah.

Oprema za varjenje pod praškom:

  • EPP VARILNI APARATA KA 1-UP

Plazemsko varjenje

Pri plazemskem varjenju gre za varjenje s plinom. Pojem plazma se pri tem nanaša na pregreti plin pri temperaturi od 15.000 – 25.000 stopinj celzija.

Oblok obdaja zaščitni plin in gori med elektrodo, wolframovo, ter varjencem.

Pri plazemskem obločnem varjenju se ponavadi uporablja dodatni material v obliki varilne žice. Visoka energijska gostota plazemskega obločnega varjenja ustvari oblok, ki varjenec popolnoma zvari. Plazemsko obločno varjenje je posebej namenjeno za mehanizirano varjenje legiranega jekla.

Uporovno varjenje

Pri uporovnem varjenju je oblikovanje zvara posledica električne upornosti varjencev, ki jih z elektrodami pritisnemo ter časa in sile s katerimi pritiskamo varjenca. Na temperaturo zvara vplivajo tudi drugi faktorji kot so velikost in oblika varjencev, prevleka, material in oblika elektrod.

Zvar nastane na mestu z najvišjo upornostjo pri toku 100 A - 100000 A.

V splošnem je uporovno varjenje efektivno in "čisto".

  • Točkovno uporovno varjenje
    Zvarna leča na varjencih iz tankih pločevin je izvedena tako, da elektrodi prevajata varilni tok in pritiskata na med seboj prekrita varjenca z obeh strani, kot prikazuje slika.
  • Kolutno uporovno varjenje
    V tem primeru je elektroda v obliki koluta
  • Bradavičasto uporovno varjenje
    Pri bradavičastem uporovnem varjenju nam mesto in presek pretoka varilnega toka določa vtisnjena bradavica na enem obdelovancu. Vtisnjenih bradavic je lahko več.
  • Sočelno uporovno varjenje
    Varjenca sta postavljena eden proti drugemu, vpeta v vpenjalne čeljusti.

Varilne naprave za uporovno varjenje ...

Trenje

Varjenje s trenjem je proces pri katerem toplota nastaja kot posledica mehanskega trenja med varjencema, ki se pomikata relativno drug na drugega. Poleg pomikanja pa na njiju delujemo s silo, ki ju združi. Varjenje s trenjem se največ uporablja v letalski in avtomobilski industriji.

Prednost je poleg hitrosti tudi ta, da se toplota ustvarja samo na mestu spajanja in ne povzroča napetosti v visoko trdnostnih jeklih.

Nasveti za varjenje

Nasveti za varjenje

Preden se začne variti je potrebno preveriti stanje strojne opreme. Preveriti je treba vse priključke. Od varilnega kabla, plinske napeljave do ozemljitvenega kabla. Tudi pravilno mešanico plina je treba izbrati. Pomemben je tudi tip in debelina varilne žice. Zagotovljeno je tudi pravilno delovanje podajalne naprave. Nato je treba preveriti pogonska kolesa za podajanje žice, pri tem pa je treba zagotoviti, da so vodilo žice in pogonska kolesa izbrana glede na vrsto in debelino varilne žice. Gorilnik je potrebno izklopiti od podajalne naprave, pri čemer je treba paziti, da sta velikost in tip podajalne pravilna. Plinsko šobo je potrebno odstraniti iz gorilnika in jo očistiti. Preveriti je treba stanje in velikost plinske šobe. Poleg tega je potrebno očistiti tudi nastavek šobe in difuzor plina. V gorilniku se lahko brez vodila žice z rotametrom preveri zaščitni plin. Če se varilna žica nahaja v gorilniku je potrebno odpeti regulator pritiska motorja v podajalni napravi.

Varilni kot in vodenje varjenja

Pri varjenju z masivno ali polnjeno žico, se gorilnik ponavadi vodi v smeri stran od sebe, razen pri varjenju nazaj in posebno tankih pločevinah.

Hitrost vodenja gorilnika

Hitrost vodenja gorilnika predstavlja pomemben podatek za uspešno varjenje. Hitrost vodenja gorilnika vpliva na obliko, globino zvara. Če je hitrost premajhna je s tekočim zvarom težko operirati. Prevelika hitrost pa vodi k majhni globini zvara. Ena možnost določiti hitrost pomika žice je prib. 10 cm variti in merit zato potreben čas. To omogoča določitev hitrosti pomika gorilnika v centimetrih na minuto.

Podaljšan start

Pri veliki hitrosti podajanja žice lahko pride do težjega vžiga. Zaradi tega imajo naprave funkcijo s katero olajšamo vžig varjenja. S funkcijo stopnjevanja pomika žice, se začne pomik žice počasi in se ne poveča dokler se žica ne dotakne varjenca in steče napetost. Upočasnitev se po potrebi lahko nastavi na panelu.

Hot start in soft start

Pri varjenju materialov z dobro toplotno prevodnostjo kot npr.: aluminij, lahko nastanejo napake na zvaru. Te napake lahko zmanjšamo s pomočjo funkcije hot starta. Pri hot startu na začetku moč naraste na vrednost, ki je večja kot nastavljena moč. Moč in čas hot starta se lahko nastavljata na napravi. Pri soft startu je varilna moč na začetku nekaj časa manjša od nastavljene. Moč in čas soft starta lahko nastavljamo na napravi.

Nastavitev varilnih parametrov

Hitrost pomika žice in varilna napetost sta med seboj povezani. Če se hitrost pomika žice poveča ali zmanjša se temu primerno nastavi tudi napetost. Včasih je zelo težko odločiti katero vrednost je potrebno nastaviti v katero smer, za dobre dosežke pri varjenju.
Obločna napetost je premajhna glede na hitrost pomika žice, če

  • je oblok preglasen,
  • nastane prekomerno dosti obrizgov,
  • je zvar ožji in višji kot bi bilo potrebno.

Obločna napetost je prevelika glede na hitrost pomika žice, če

  • je oblok pretih,
  • je oblok predolg,
  • je oblok širši in nižji kot bi bilo potrebno,
  • so kaplje dodanega materiala prevelike,
  • je varilna zareza prevelika.

Obstajajo različne tabele in vodiči ki pomagajo doseči dobre varilne rezultate. Obstajajo varilne naprave ki napetost varilnega obloka avtomatsko nastavijo glede na hitrost pomika žice in varilnega toka. Ampak tudi pri teh napravah je potrebno nastaviti obločno napetost, ker obstajajo razlike med žicami različnih proizvajalcev.

Uporabni nasveti za izboljšanje varjenja

Paziti je treba na delovno držo. Najbolj učinkovita drža je normalna drža. Pri varjenju v normalni drži je potrebno dati obdelovanec v višino pri kateri je mogoče variti z normalno držo telesa. Razen tega je potrebno uporabiti napravo s katero je mogoče obdelovanec obračati tako da je varilna drža ergonomična.

Izbira pravilnega varilnega postopka igra tudi pomembno vlogo pri produktivnosti. Stopnjevanje produktivnosti, ki je posledica menjave varilnega procesa je potrebno skrbno preučiti tudi takrat, če zamenjava procesa za sabo prinese dodatne izdatke.

Pravilna izbira varilnih parametrov vpliva na učinkovitost varjenja in stroške. Nastanek obrizgov lahko zmanjšamo s tem,da uporabimo impulzno varjenje.