GALERIA

Spis treści

1. Cięcie na gilotynie11. Cięcie na gilotynie
2. Cięcie na przecinarce taśmowej22. Cięcie na przecinarce taśmowej
3. Cięcie palnikiem plazmowym33. Cięcie palnikiem plazmowym
4. Cięcie tlenowe palnikiem gazowym44. Cięcie tlenowe palnikiem gazowym
5. Cięcie laserem55. Cięcie laserem
6. Cięcie strumieniem wody66. Cięcie strumieniem wody
7. Gięcie na prasie krawędziowej77. Gięcie na prasie krawędziowej
8. Zwijanie blach na walcarce88. Zwijanie blach na walcarce
9. Spawanie elektryczne metodą TIG99. Spawanie elektryczne metodą TIG
10. Spawanie elektryczne metodą MIG/MAG1010. Spawanie elektryczne metodą MIG/MAG
11. Spawanie elektrodą otuloną MMA1111. Spawanie elektrodą otuloną MMA
12. Spawanie łukiem krytym SAW1212. Spawanie łukiem krytym SAW
13. Spawanie plazmowe PAW1313. Spawanie plazmowe PAW
14. Spawanie laserowe1414. Spawanie laserowe
15. Pozycje spawalnicze1515. Pozycje spawalnicze
16. Rodzaje spoin1616. Rodzaje spoin
17. Powiązane ćwiczenia1717. Powiązane ćwiczenia

1. Cięcie na gilotynie

Zasada działania gilotyny

Gilotyna składa się z nożyc, które są nachylone w stosunku do siebie pod małym kątem. Pozwalają one wykonywać proste i długie cięcia. Cięcie można podzielić na trzy fazy: sprężysto‑plastyczną, płynięcia i zerwania. Na ciętym materiale pojawia się stan naprężenia, który sprawia, że materiał pęka.

Typy gilotyn do blachy

Nożyce gilotynowe różnią się od siebie wielkością, mocą, siłą i zastosowaniem. Zazwyczaj dzieli się je na:

• ręczne – tnie się nimi materiał o małej grubości do 1,15 mm i długości cięcia do 1500 mm, stosuje się je w mniejszych warsztatach;

RGKokHhyDYCpe

Grafika przedstawia ręczne nożyce gilotynowe. Urządzenie składa się ze stolika i z nożyc. Nożyce znajdują się na krawędzi stolika. Nożyce podnosi się ręcznie do góry i opuszcza w dół, aby ciąć. Są one połączone ze stolikiem jednym końcem.

RbUDaalbGjfcp

Film przedstawia cięcie ręcznymi nożycami gilotynowymi.

Film przedstawia cięcie ręcznymi nożycami gilotynowymi.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RbUDaalbGjfcp

Film przedstawia cięcie ręcznymi nożycami gilotynowymi.

• mechaniczne (najczęściej z napędem hydraulicznym) – tnie się nimi materiał nawet do 16 mm grubości i 6000 mm długości, stosuje się je w dużych zakładach.

Sterowanie numeryczne (CNC) zapewnia wysoką precyzję i powtarzalność procesu, dzięki czemu wycinane elementy są idealnie zgodne z projektem.

Rwcowge7zyAbY

Grafika przedstawia gilotynę mechaniczną. To prostokątna maszyna, która w środkowej części posiada mechanizm tnący. Górna część maszyny unosi ostrze, a na blacie podjeżdża blacha do cięcia. Proces cięcia odbywa się automatycznie.

RHkdtoaoJZ1g0

Film przedstawia cięcie gilotyną mechaniczną.

Film przedstawia cięcie gilotyną mechaniczną.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RHkdtoaoJZ1g0

Film przedstawia cięcie gilotyną mechaniczną.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

2. Cięcie na przecinarce taśmowej

Przecinarka taśmowa najczęściej wykorzystywana jest w przypadku cięcia profili, kształtowników, wałków czy rur stalowych.

RbVbANQ4bMQwL

Zdjęcie przedstawia przecinarkę taśmową. Jest to urządzenie, które łączy się ze stolikiem jednym z końców. Za drugi koniec można przecinarkę unosić. W dolnej części przecinarki znajduje się ostrze, do którego doprowadzana jest woda. Przecinarkę opuszcza się ręcznie w celu przecięcia metalowego elementu.

R1UKid0Zip2bF

Film przedstawia cięcie przecinarką taśmową.

Film przedstawia cięcie przecinarką taśmową.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1UKid0Zip2bF

Film przedstawia cięcie przecinarką taśmową.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

3. Cięcie palnikiem plazmowym

Cięcie odbywa się poprzez topienie i wyrzucanie metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym. Technologia ta służy do cięcia materiałów przewodzących prąd elektryczny o grubości do 300 mm takich jak stal, aluminium, mosiądz, miedź, żeliwo. Gazem plazmotwórczym powszechnie stosowanym jest powietrze, ale wykorzystuje się też argon, wodór, dwutlenek węgla. Tworzenie plazmy polega na przepuszczaniu sprężonego gazu przez jarzący się łuk elektryczny, gaz jest jonizowany i wytwarza się strumień plazmy.

Cięcie plazmą pozwala na trzykrotnie wydajniejsze działanie w porównaniu do metody tlenowo‑gazowej. Pojawia tu się szereg innych zalet jak na przykład: minimalna szczelina cięcia, wysoka gładkość krawędzi, możliwość ukosowania krawędzi.

R1MAVt7iYmbUS

Grafika przedstawia schemat cięcia plazmowego. Widoczna jest końcówka palnika w przekroju. W jego centrum znajduje się elektroda nietopliwa stanowiąca biegun ujemny. Po obu jej stronach widoczne są dwie komory. Ta bliższa elektrody doprowadza gaz plazmowy, a ta dalsza gaz ochronny. Pomiędzy dwiema komorami znajduje się dysza. Część zewnętrzna palnika nazwana jest osłoną. Od elektrody nietopliwej w stronę ciętego materiału, który stanowi biegun dodatni biegnie strumień plazmy. Topi on metal w miejscu cięcia.

R1eg8JCOF4mVo

Grafika przedstawia budowę palnika plazmowego. Widoczne są jego elementy ułożone jeden obok drugiego. Palnik składa się z sanek sprężynowych, osłony zewnętrznej, czyli osłony dyszy, dyszy tnącej, pierścienia zawirowującego i elektrody. Elementy te mają walcowate kształty.

Rzr9UO4KCK4U8

Grafika przedstawia maszynę do cięcia plazmowego. Maszyna składa się z długiego stołu, na którym kładzie się materiał. Jest on podpisany jako stół materiałowy. Bo obu stronach stołu znajdują się szyny jezdne. Przemieszcza się po nim układ jezdny palnika. Suport z palnikiem plazmowym znajduje się na portalu. Portal to element łączący dwa układy jezdne. Suport może przemieszczać się od jednego końca portalu do drugiego, w celu precyzyjnego cięcia. Po jednej stronie portalu, na jego przedłużeniu znajduje się pulpit operatora.

RSIhDfn1bVrnA

Film przedstawia cięcie palnikiem plazmowym.

Film przedstawia cięcie palnikiem plazmowym.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RSIhDfn1bVrnA

Film przedstawia cięcie palnikiem plazmowym.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

4. Cięcie tlenowe palnikiem gazowym

Cięcie gazowe tlenowe to najpopularniejsza metoda gazowa stosowana do cięcia stali, głównie niskostopowych i niskowęglowych. Umożliwia też cięcie blach pokrytych korozją lub w pakietach. Cięcie gazowe stosuje się do cięcia stali do 300 mm grubości. Cięcie to jest precyzyjne i wydajne. Nie nadaje się do stosowania dla blach cieńszych niż 3 mm z uwagi na dużą strefę wpływu ciepła.

Cięcie to rozpoczyna się od rozgrzania powierzchni obrabianego materiału do temperatury zapłonu. Następnie doprowadza się tlen pod wysokim ciśnieniem. Dzięki temu obrabiany materiał zostaje utleniony oraz wydmuchany ze szczeliny. Tworzy się ciepło spalania, które rozgrzewa znajdującą się głębiej warstwę do temperatury zapłonu i element zostaje przecięty. Wraz z grubością elementu rośnie również szczelina cięcia.

R1IJ1UARj58OD

Zdjęcie przedstawia mężczyznę wykonującego cięcie metalowej blaszki za pomocą palnika acetylenowo‑tlenowego. Mężczyzna ma na sobie strój ochronny, rękawice, a na oczach ciemne gogle ochronne. Trzyma palnik, który ma postać dwóch rurek, wygiętych na końcu i połączonych w jedną końcówkę. Końcówka zbliżana jest do ciętego metalu. Widoczne są iskry.

R1GWioAiM3jts

Zdjęcie przedstawia zawory palnika acetylenowo‑tlenowego z podpisami. Zawory są cztery, mają różne kolory. Zawór czerwony to zawór acetylenowy, leżący obok niego zawór niebieski to główny zawór tlenowy odcinający. Dalej znajdują się dwa zawory o ciemniejszym niebieskim kolorze. Jeden z nich, ten umieszczony po stronie czerwonego zaworu, to zawór tlenowy. Ostatni zawór to zawór tlenu tnącego.

R15yLmgXbGn2L

Film przedstawia cięcie palnikiem acetylenowo‑tlenowym.

Film przedstawia cięcie palnikiem acetylenowo‑tlenowym.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R15yLmgXbGn2L

Film przedstawia cięcie palnikiem acetylenowo‑tlenowym.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

5. Cięcie laserem

Czynnikiem tnącym jest skupiona wiązka laserowa i gaz techniczny. Gdy promień laserowy dotyka powierzchni materiału, spora część energii jest na nią przenoszona. To pozwala na wykonanie precyzyjnych nacięć. Cięcie laserem jest stosowane do szerokiej gamy materiałów, takich jak metale, szkło, tworzywa sztuczne. Blachy stalowe tnie się laserowo do grubości 25 mm. Stosowany w tej metodzie palnik to w zasadzie zespolona głowica obiektywu z dyszą.

Metody cięcia blach:

• cięcie reaktywne – do cięcia stosuje się strumień tlenu lub mieszaniny chemicznej zawierającej tlen i argon (w zależności od konkretnego materiału); powstające podczas tego procesu ciepło sprawia, że cięcie laserem przez wypalanie jest wydajniejsze niż pozostałe sposoby obróbki;

• cięcie z użyciem pęknięć – obróbka na podstawie tworzenia przerw w materiale; do tego cięcia stosuje się wiązki laserowe, które doprowadzają dany kawałek metalu do bardzo wysokiej temperatury; grubość materiału, który można ciąć tą metodą, to co najmniej 1 mm;

• cięcie w stanie ciekłym – metoda stosowana w przypadku metali z wysokich stopów (aluminium, magnez, kobalt, tytan); do tego cięcia najczęściej stosuje się azot lub argon, co pozwala na dokładne oczyszczenie powierzchni.

RAM41PS89pQv7

Grafika przedstawia elementy głowicy laserowej. Głowica ma kształt litery L. W jej wnętrzu biegną dwie wiązki laserowe. Odbijają się one od zwierciadła znajdującego się w zgięciu głowicy. Wiązki są wtedy kierowane w dół. Przechodzą przez soczewkę, która je skupia, i dzięki temu wiązki łączą się przy wylocie z głowicy. Przy zwierciadle i przy soczewce doprowadzana jest woda chłodząca. Dodatkowo pod soczewką wpuszczany jest gaz towarzyszący. Z ujścia dyszy wychodzi strumień wiązki, który na ciętym metalu tworzy ognisko wiązki. Pod metalem pod wpływem cięcia rozpryskują się ciekły metal i pary metalu. Pod soczewką znajduje się też pokrętło do regulacji położenia dyszy. Dysza umieszczana jest ponad metalem w odległości od pół do dwóch milimetrów.

R126cBtMvXPS7

Zdjęcie przedstawia głowicę laserową. Znajduje się ona tuż nad ciętym metalem. Widoczna jest linia cięcia. Od miejsca, gdzie aktualnie przebiega cięcie, odchodzą iskry.

RoZ9DrEAn9CqU

Film przedstawia cięcie laserem.

Film przedstawia cięcie laserem.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RoZ9DrEAn9CqU

Film przedstawia cięcie laserem.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

6. Cięcie strumieniem wody

Wyróżniamy dwa warianty technologiczne:

• cięcie strumieniem wody stosowane do materiałów miękkich,

• cięcie strumieniem wody z dodatkiem ścierniwa.

Pierwsza metoda wymaga wytworzenia ciśnienia rzędu 140‑400 MPa, wiąże się to z wymuszeniem przepływu strumienia wody przez diamentową dyszę o średnicy 0,18‑0,4 mm.

Druga metoda wykorzystuje czynnik wodno‑ścierny – strumień przecina materiały o każdej twardości. Ciśnienie, jakie wytworzone jest w dyszy, wynosi od 350 MPa do 600 MPa.

Najczęściej stosowanym ścierniwem jest granat lub elektrokorund, jednak ten drugi powoduje szybkie zużycie dyszy. Żywotność wodnej głowicy wynosi 140 godzin pracy. Grubość przecinanej stali wynosi do 20‑30 mm, aluminium do 300 mm, tytanu do 150 mm. Wadą jest powstawanie tzw. stożka na ciętych powierzchniach.

R46Ro2ld8lSJn

Grafika przedstawia schemat głowicy do cięcia wodno‑ściernego. Przez środek głowicy doprowadzana jest woda pod wysokim ciśnieniem. W połowie głowicy znajduje się dysza wodna. Zmniejsza objętość strumienia wody. Pod dyszą, od boku doprowadzane jest ścierniwo. Miesza się ono z wodą. Niżej w głowicy znajduje się dysza mieszająca. Strumień mieszaniny wody i ścierniwa wychodzi z końcówki głowicy i przecina materiał.

R1RQU7rAFZosz

Zdjęcie przedstawia głowicę do cięcia wodno‑ściernego. Głowica ma walcowaty kształt, o znacznie węższej końcówce. Do szerszej części doprowadzony jest przewód doprowadzający ścierniwo. Pod końcówką głowicy widoczny jest wycięty w metalu wzór.

R1Xn9VjLoscpV

Film przedstawia cięcie strumieniem wody.

Film przedstawia cięcie strumieniem wody.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1Xn9VjLoscpV

Film przedstawia cięcie strumieniem wody.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

7. Gięcie na prasie krawędziowej

Prasa krawędziowa jest urządzeniem służącym do obróbki plastycznej blach. Potocznie zwana jest krawędziarką lub zaginarką.

Gięcie blachy jest procesem, w którym detal zmienia kształt pod wpływem nacisku w odpowiednio dobranych narzędziach: matrycymatrycamatrycy i stemplastempelstempla. Kryteria decydujące o doborze odpowiednich narzędzi do gięcia to: gatunek stali, grubość blachy, promień zagięcia oraz wymiary końcowe gotowego produktu.

Podczas procesu gięcia stali przekraczana zostaje granica plastyczności, co powoduje trwałe odkształcenie. Proces gięcia zachodzi wewnątrz matrycy pod naciskiem narzędzia w postaci stempla z odpowiednim promieniem. Wykorzystanie odpowiednich stempli i matryc umożliwia gięcie blachy pod dowolnym kątem, a także ich zagniatania czy karbowania ich powierzchni.

Wraz z grubością i rodzajem materiału blachy, a także długością gięcia rośnie zapotrzebowanie na siłę, z jaką należy przeprowadzić operację. Siła nacisku, jaką prasa jest zdolna wytworzyć, decyduje o tym, jaki materiał, o jakiej grubości i o jakiej długości krawędzi gięcia można poddać obróbce.

RvwsYRIr7WOjq

Zdjęcie przedstawia budowę prasy krawędziowej wraz z podpisami. Jest to prostokątna maszyna składająca się z górnej i dolnej części oddzielonych od siebie przerwą, która zamyka się podczas gięcia. Dolna część maszyny nazywa się stołem roboczym. Na nim umieszcza się materiał przeznaczony do gięcia. Na stole roboczym znajduje się matryca. Jest to zagłębienie w stole. Górna część maszyny to suwadło, które w górnej części posiada siłownik hydrauliczny. Na spodzie suwadła znajduje się stempel. Jest to wystająca listwa metalu, której kształt pasuje do matrycy. Umieszczony między nimi materiał, na przykład blacha, pod wpływem nacisku stempla, wygina się. Obok urządzenia widoczny jest pulpit sterowniczy.

R6jz8GIAAOSvQ

Zdjęcie przedstawia prasę krawędziową w stoczni. Stoi przy niej dwóch pracowników w strojach roboczych i kaskach. Prasa to duże prostokątne urządzenie służące do gięcia na przykład blach.

RWmW910hzkrAm

Film przedstawia gięcie blachy przy użyciu prasy krawędziowej.

Film przedstawia gięcie blachy przy użyciu prasy krawędziowej.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RWmW910hzkrAm

Film przedstawia gięcie blachy przy użyciu prasy krawędziowej.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

8. Zwijanie blach na walcarce

W procesie gięcia na walcarce przekroczona zostaje granica plastyczności materiału, następuje zmiana kształtu w jednej osi blachy. Krzywizna elementu zmienia się, ale jego wymiary poprzeczne i spójność materiałowa nie podlegają zmianie, nie zostaje przekroczona granica wytrzymałości na rozciąganie.

Giętarki do blach można podzielić na dwie grupy: 3‑walcowe i 4‑walcowe.

Giętarki 3‑walcowe są wyposażone w jeden walec górny i dwa boczne – obrotowe, napędzane bezpośrednio. Walce boczne, gnące, poruszają się w kierunku góra‑dół ruchem planetarnym. Blacha podczas zwijania znajduje się pomiędzy walcami. Walce obracają się i tym samym powodują przemieszczanie blachy i jej zakrzywianie. Walce boczne zapewniają podginanie wstępne oraz zwijanie właściwe.

RJlCNyAdfwqu1

Grafika przedstawia schemat zwijania blachy na walcarce trzywalcowej. Schemat składa się z sześciu obrazków. Na każdym z nich widać trzy koła odzwierciedlające walce urządzenia. Blacha oznaczona jest kreską. Walcarka trzywalcowe posiada jeden walec górny i dwa boczne – obrotowe. Walce boczne, gnące, poruszają się w kierunku góra‑dół ruchem planetarnym. Blacha podczas zwijania znajduje się pomiędzy walcami. Walce obracają się i tym samym powodują przemieszczanie blachy i jej zakrzywianie.

Giętarki 4‑walcowe posiadają dwa walce centralne – górny i dolny, które są napędzane bezpośrednio przy pomocy motoreduktorów lub silników hydraulicznych, oraz dwa walce gnące – boczne, poruszające się w kierunku góra‑dół ruchem planetarnym. Blacha podczas zwijania jest zaciśnięta pomiędzy walcami centralnymi. Walce obracają się i tym samym wymuszają ruch blachy. Zastosowanie czterech walców roboczych minimalizuje długość odcinka prostego zwijanej blachy, także zapewnia dużą precyzję zwijania dzięki mocnemu i stałemu zaciśnięciu blachy pomiędzy walcem górnym a dolnym.

Walcarki 4‑walcowe mają zastosowanie w produkcji elementów wymagających większej precyzji i wysokiej powtarzalności.

Rzp9z1RqqdHXB

Grafika przedstawia schemat zwijania blachy na walcarce czterowalcowej. Schemat zawiera sześć obrazków. Walce przedstawione są jako koła, a blacha jako linia. Walcarka posiada dwa walce centralne – górny i dolny oraz dwa walce gnące – boczne, poruszające się w kierunku góra‑dół ruchem planetarnym. Blacha podczas zwijania jest zaciśnięta pomiędzy walcami centralnymi. Walce obracają się i tym samym wymuszają ruch blachy. Walce boczne unosząc się i opadając wyginają blachę, aż staje się ona w przekroju kolista.

RJ0rf8rXhauOk

Zdjęcie przedstawia budowę walcarki czterowalcowej. Widoczne jest urządzenie z podpisanymi elementami. Walcarka to prostopadłościenne urządzenie. Na jednym z końców posiada moduł napędowy, a na drugim łożysko z walcami. Walce centralne to walce górny i dolny. Walcarka posiada jeszcze dwa walce boczne. Pod walcami znajduje się łoże. Z boku urządzenia widoczny jest pulpit sterowniczy.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

9. Spawanie elektryczne metodą TIG

Metoda TIG to spawanie elektrodąelektrodaelektrodą wolframową w osłonie gazu obojętnego. Łuk spawalniczy powstaje między nietopliwą elektrodą wolframową a materiałem spawanym. Gaz osłonowy (najczęściej argon lub hel) jest zawsze obojętny. Chroni przed utlenianiem jeziorko spawalnicze oraz elektrodę uchwytu. Spawanie TIG nie zawsze wymaga użycia spoiwaspoiwospoiwa, łączenie elementów odbywa się poprzez stopienie materiału rodzimego. Kiedy używa się materiału dodatkowego, trzeba podać go do jeziorka ręcznie.

Metodą TIG najczęściej spawa się rurociągi. Stosuje się ją w lotnictwie czy blacharstwie, gdzie pracuje się z materiałami bardzo cienkimi lub specjalnymi (np. tytanem). Metoda TIG jest dostosowana do spawania ręcznego, zautomatyzowanego oraz z użyciem robotów spawalniczych.

Zestawy do TIG składają się ze źródła prądu, kabla masy, uchwytu spawalniczego oraz butli gazu osłonowego lub złącza do sieci gazowej. W skład może także wchodzić układ chłodzenia cieczą. Nie ma podajnika drutu, bo jest on podawany ręcznie.

W metodzie TIG uzyskana spoinaspoinaspoina jest wysokiej czystości, brak w niej żużla, nie wymaga ona żadnego czyszczenia.

Zalety:

• możliwość spawania wielu metali i stopów w różnych pozycjach,

• możlwiość spawania cienkich blach (od około 0,5 mm),

• wysoka jakość i czystość spoiny,

• brak rozprysku ciekłego metalu,

• możliwość zmechanizowania i zautomatyzowania metody.

Wady:

• niska prędkość spawania i mała wydajność, głównie przy grubszych elementach,

• jakość spoin zależna jest od umiejętności spawacza,

• praca jonizatora, który służy do zajarzania łuku spawalniczego, może powodować zakłócenia pracy innych urządzeń elektronicznych.

Ri8UBFjGHN9Yl

Zdjęcie przedstawia uchwyt do spawania metodą TIG. Ma on kształt litery L z wydłużonym jednym przy zakrzywieniu. Obok uchwytu widoczne są różnorodne końcówki. Różnią się one grubością.

RNcOn58C4VEMm

Grafika przedstawia schemat uchwytu do spawania metodą TIG. Ma on kształt przypominający literę L. W części uchwytu równoległej do spawanego metalu znajduje się przewód prądowy. Wokół niego widoczne są miejsca na chłodziwo wchodzące zimne, gaz osłonowy wchodzący i chłodziwo wychodzące ciepłe. Za załamaniem uchwytu znajduje się uchwyt TIG. W jego środku znajduje się elektroda wolframowa. Wokół niej znajduje się gaz osłonowy wychodzący. Elektroda i gaz tworzą w miejscu spawania atmosferę ochronną. Z zewnątrz doprowadzona jest laska spoiwa TIG. Elektroda wolframowa tworzy łuk. Na materiale spawanym za uchwytem TIG tworzy się zakrzepnięty metal.

RPIjHtbfB2JFo

Film przedstawia spawanie elektryczne metodą TIG.

Film przedstawia spawanie elektryczne metodą TIG.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RPIjHtbfB2JFo

Film przedstawia spawanie elektryczne metodą TIG.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

10. Spawanie elektryczne metodą MIG/MAG

W tej metodzie źródło prądu generuje impuls elektryczny, który powoduje powstanie łuku pomiędzy drutem spawalniczym podawanym z uchwytu spawalniczego a spawanym elementem. Z uchwytu spawalniczego dostarczany jest też gaz osłonowy. W metodzie MIGMIGMIG gazem osłonowym jest gaz obojętny, który nie bierze udziału w procesie spawania, a w metodzie MAGMAGMAG gaz aktywny, który bierze udział w procesie spawania. Zwykle gaz osłonowy aktywny to dwutlenek węgla lub tlen, a obojętny to hel lub argon.

Spawanie MIG/MAG stosuje się w przemyśle ciężkim, stoczniowym, budowie konstrukcji stalowych, a także w naprawach i pracach konserwacyjnych.

Zestawy do MIG/MAG najczęściej składają się ze źródła prądu, podajnika drutu, kabla masy, uchwytu spawalniczego, opcjonalnego układu chłodzenia oraz butli na gaz osłonowy lub złącza do sieci gazowej. Podajnik drutu podaje drut spawalniczy ze szpuli do uchwytu spawalniczego.

Zalety:

• możliwość spawania wielu metali i stopów w różnych pozycjach,

• wysoka wydajność spawania – lepsza niż elektrodami otulonymi,

• relatywnie niski koszt materiałów spawalniczych,

• dobra jakość spoin,

• możliwość zmechanizowania i zautomatyzowania metody.

Wady:

• jakość spoin zależna od umiejętności spawacza,

• relatywnie wysokie koszty zakupu urządzeń,

• spawanie MAG wykazuje skłonność do powstawania przyklejeń i porowatości spoin.

RQxj96uGxDhvN

Zdjęcie przedstawia mężczyznę wykonującego spawanie elektryczne metodą MIG/MAG. Mężczyzna ma na sobie strój ochronny, rękawice i przyłbicę. Trzyma palnik, który ma kształt w kształcie litery L. Końcówka zbliżana jest do ciętego metalu. Widoczne są iskry.

R166YwwIKFPyA

Grafika przedstawia schemat uchwytu do spawania metodą MIG/MAG. Uchwyt ma podłużny kształt. Pod obudową uchwytu znajduje się dysza gazowa. W jej wnętrzu znajduje się cieńsza końcówka prądowa, w której środku widoczny jest drut lity lub rdzeniowy. Pomiędzy końcówką prądową a dyszą gazową znajduje się przestrzeń zawierająca gaz osłonowy. Drut wystaje poza uchwyt. Znajduje się on ponad materiałem podstawowym, na którym przeprowadzane jest spawanie. Pomiędzy metalem a drutem powstaje łuk, osłonięty gazem osłonowym. Pod łukiem tworzy się jeziorko spawalnicze. Przy przesuwaniu uchwytu za nim powstaje zakrzepnięty metal.

RHQBbH0dK1KgF

Film przedstawia spawanie elektryczne metodą MAG.

Film przedstawia spawanie elektryczne metodą MAG.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RHQBbH0dK1KgF

Film przedstawia spawanie elektryczne metodą MAG.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

11. Spawanie elektrodą otuloną MMA

Spawanie elektrodąelektrodaelektrodą otuloną to najbardziej uniwersalna i rozpowszechniona metoda spawania. Zbliżenie i zetknięcie elektrody ze spawanym elementem powoduje zajarzenie łuku elektrycznego. Elektroda topi się i krople stopionego metalu elektrody przenoszone są poprzez łuk do płynnego jeziorka spawanego. Po ostygnięciu tworzą one spoinę. Elektroda wraz z otuliną ulega skracaniu i spawacz na bieżąco musi dosuwać uchwyt spawalniczy z elektrodą do spawanych elementów. Musi też wymieniać końcówkę zużytej elektrody na nową. Podczas topienia otulina wydziela gazy, które chronią płynny metal przed wpływem atmosfery. Po zakrzepnięciu tworzy na powierzchni spoiny żużel, który po spawaniu lub przy kładzeniu następnej warstwy spoiny należy oczyścić.

Elektrody rutylowe

• gładkie spoiny, praca w dowolnej pozycji,

• kruche spoiny, łatwo pękają,

• spawanie cienkich elementów,

• brak rozprysków,

• pękanie, konieczność suszenia przed spawaniem.

Elektrody celulozowe

• głębokie wtopienie w spawany materiał,

• niska trwałość spoiny,

• praca na świeżym powietrzu,

• odporność na uszkodzenia,

• dowolna pozycja,

• nie wymagają suszenia.

Elektrody kwaśne

• gładkie spoiny,

• mała trwałość spoiny,

• nie wymagają suszenia.

Elektrody zasadowe

• wytrzymałe spoiny,

• brak możliwości spawania w pozycji z góry na dół,

• konieczne suszenie przed spawaniem.

Zastosowanie metody spawania elektrodą otuloną jest powszechne w wielu branżach przemysłowych.

Zalety spawania metodą MMA:

• możliwość spawania wielu rodzajów i gatunków metali i stopów;

• możliwość spawania w dowolnej pozycji i miejscu;

• wysoka jakość spoin;

• możliwość spawania elementów cienkich (od 1,5 mm) i grubych;

• łatwość w obsłudze i taniość.

Wady spawania metodą MMA:

• niska wydajność spawania (ok. 1‑5 kg stopiwa/godz.), głównie w przypadku grubych elementów;

• mała prędkość spawania (ok. 0,1‑0,4 m/min.);

• zmniejszenie wydajności procesu przez konieczność usuwania żużla i wymiany elektrod;

• jakość spoin zależy od umiejętności spawacza;

• znaczna wrażliwość na wilgoć (dotyczy głównie elektrod zasadowych);

• stosunkowo duży koszt elektrod w porównaniu do innych metod;

• duża ilość wydzielanych gazów i dymów spawalniczych.

R15aac9FDT52F

Zdjęcie przedstawia uchwyt spawalniczy MMA. Widoczne jest pięć podłużnych elektrod leżących obok siebie. Do jednej z nich podpięty jest zacisk z kablem.

RtvadTImoceAN

Grafika przedstawia schemat spawania metodą MMA. Elektroda używana do spawania ma podłużny kształt. Z zewnątrz składa się z otuliny, a w środku znajduje się rdzeń elektrody. Końcówka elektrody znajduje się ponad materiałem łączonym. W tym miejscu tworzy się łuk, a na materiale jeziorko spawalnicze. Wokół łuku widoczna jest atmosfera ochronna. Za jeziorkiem powstaje ciekły żużel, dalej widoczny jest zakrzepnięty żużel, a pod spodem zakrzepnięty metal.

R1e8hZdFxh9tb

Film przedstawia spawanie elektrodą MMA.

Film przedstawia spawanie elektrodą MMA.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1e8hZdFxh9tb

Film przedstawia spawanie elektrodą MMA.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

12. Spawanie łukiem krytym SAW

Spawanie łukiem krytym jest procesem w pełni zautomatyzowanym. Łuk spawalniczy jarzy się między drutem elektrodowym, który jest podawany w sposób ciągły, a elementem spawanym. Łuk jest niewidoczny. Jest to spowodowane tym, że jest przykryty warstwą granulowanego topnika, którego część stapia się i tworzy na spoinie usuwalną warstwę żużla. Nieotulony drut jest odwijany ze szpuli i podawany przez układ rolek napędzanych silnikiem elektrycznym w kierunku rowka spoiny. Niewykorzystana część topnika jest zbierana i ponownie wykorzystywana.

Spawanie prowadzi się w pozycji podolnej z powodu skłonności topnika do zsypywania się oraz problemów z właściwym utrzymaniem ciekłego metalu jeziorka spawalniczego w pozycjach przymusowych.

Łukiem krytym sprawa się stal konstrukcyjną niskowęglową, nisko- i wysokostopową.

Zalety:

• znaczna wydajność procesu,

• jakość złączy spawanych na wysokim i stabilnym poziomie,

• możliwość uzyskiwania dużych prędkości spawania,

• brak rozprysków,

• gładkie lico spoin.

Wady:

• brak możliwości obserwacji procesu spawania,

• ograniczenie zakresu stosowania metody do pozycji podolnej i nabocznej,

• konieczność suszenia topnika,

• konieczność zbierania topnika i usuwania żużla po wykonaniu każdego ściegu,

• wysoki koszt urządzeń spawalniczych.

RXicEZqUg973k

Grafika przedstawia traktor spawalniczy do spawania łukiem krytym. Porusza się on na prostokątnym układzie jezdnym, który wyposażony jest w koła. Od układu jezdnego w górę odchodzi podłużny element. Na jego końcu znajduje się pulpit sterowniczy. Za pulpitem znajduje się bęben z ze zwiniętym drutem elektrodowym. Przed pulpitem znajduje się wysięgnik, na którym znajduje się suport regulacyjny, zasobnik topnika, rolki doprowadzające drut i wąż zasypowy. Wąż przylega przy ujściu z końcówką kontaktową, która odpowiada za spawanie.

RW4iQAPeIRNBG

Grafika przedstawia schemat spawania łukiem krytym. We wnętrzu podłużnej końcówki kontaktowej znajduje się drut elektrodowy. Wokół końcówki widoczny jest topnik. Tworzy on atmosferę ochronną ponad łukiem. Łuk powstaje w miejscu styku drutu z materiałem łączonym. Pod łukiem powstaje jeziorko spawalnicze. Za miejscem spawania widoczny jest stopiony żużel, a dalej zakrzepnięty żużel. Pod nim znajduje się zakrzepnięty metal.

R1KhZfx3jxdHg

Film przedstawia spawanie łukiem krytym SAW.

Film przedstawia spawanie łukiem krytym SAW.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1KhZfx3jxdHg

Film przedstawia spawanie łukiem krytym SAW.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

13. Spawanie plazmowe PAW

Jest to spawanie elektrodą wolframową w otoczeniu dwóch gazów. Zasada działania jest podobna do spawania TIG, jednak w spawaniu PAW stosuje się chłodzoną wodą dyszę gazową, przez którą przepływa gaz plazmotwórczy argon, wodór, powietrze. Drugim gazem jest gaz osłonowy ochraniający łuk przed wpływem atmosfery. Najczęściej stosowany jest jednak ten sam gaz w obu funkcjach. Aby powstała plazmaplazmaplazma, niezbędna jest wysoka temperatura rzędu 25 000ºC, skupienie łuku jest tak duże, że w ogóle nie zachodzi zjawisko wypaczania spawanych elementów nawet przy niewielkiej ich grubości. Spawanie plazmowe stosowane jest do materiałów od 0,5 mm grubości.

Brak porowatości spoin, doskonała jakość i brak rozprysków powodują, że ta metoda jest wykorzystywana w przemyśle lotniczym, spożywczym, konstrukcjach kosmicznych.

Wady:

• złącza przed spawaniem należy dokładnie przygotować (precyzyjnie dopasować, aby szczeliny były minimalne),

• wysoki koszt urządzeń.

Te cechy decydują o automatycznym wykonywaniu połączeń. Jeżeli chodzi o jakość połączeń, to konkurencyjną metodą jest spawanie laserowe.

R11qWKJitJjmJ

Zdjęcie przedstawia spawanie plazmowe PAW. Widoczne są dwie dysze. Spawają one metalowe elementy. W miejscu styku widać iskry.

R1MqUaPTpD5Wy

Grafika przedstawia schemat spawania plazmowego. Dysza składa się z kilku elementów. Od zewnątrz widać dyszę gazu osłonowego. Pod nią znajduje się gaz osłonowy. Dalej widoczna jest dysza plazmy, a wewnątrz niej znajduje się przestrzeń na wodę chłodzącą. Pod nią znajduje się gaz plazmowy, a w centrum dyszy elektroda wolframowa. Pod elektrodą widać strumień plazmowy. Skierowany jest on na materiał. Z boku strumienia widoczny jest drut spoiwa.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

14. Spawanie laserowe

Zasada działania polega na na stapianiu obszaru styku łączonych przedmiotów ciepłem wytworzonym przez skoncentrowaną wiązkę światła. W niektórych przypadkach powierzchnie należy zmatowić, aby nie odbijały pasma wiązki.

Spawając cienkie blachy, można nie stosować gazu osłonowego. Jest to związane z dużą prędkością spawania, czyli krótkim czasem wystawienia metalu na temperatury sprzyjające utlenianiu. Nie ma więc potrzeby zabezpieczać przed nim blachy. W przypadku spawania materiałów reaktywnych ochrona gazowa jest niezbędna.

Spawanie laserowe przeprowadzane jest z lub bez udziału spoiwa oraz jedno- lub wielowarstwowo.

Zalety:

• szybkość procesu,

• czystość procesu,

• brak spoiwa przy spawaniu cienkich elementów,

• duża precyzja spawania,

• możliwość łączenia materiałów trudnospawalnych,

• łatwość automatyzacji.

Wady:

• wysoki koszt inwestycyjny,

• łączenie elementów o grubości do 25 mm.

Spawanie laserowe jest metodą wysokowydajną w produkcji wielkoseryjnej, zautomatyzowanej lub zrobotyzowanej, a szczególnie do łączenia niewielkich cienkościennych elementów.

Rj8NjivtYtTDq

Grafika przedstawia schemat spawania laserowego. Widoczny jest spawany materiał, ponad którym znajduje się głowica laserowa wysyłająca wiązkę laserową na materiał. Obok głowicy laserowej znajduje się dysza gazowa. W jej wnętrzu znajduje się spoiwo, a wokół niego gaz osłonowy.

RoRh2C703UU90

Grafika przedstawia pistolet do ręcznego spawania laserem. Pistolet składa się z dyszy, która wychodzi z obiektywu. Pod nim widoczny jest okrągły wspornik podajnika drutu. Za obiektywem znajduje się soczewka i lustro, a za nimi silnik. Pod soczewką znajduje się przycisk włączenia, kolimator, z którego boku uchodzą przewody, oraz rurka dopływu i odpływu wody oraz rurka gazu osłonowego.

RkvupLTxuZ5XY

Film przedstawia spawanie laserem.

Film przedstawia spawanie laserem.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RkvupLTxuZ5XY

Film przedstawia spawanie laserem.

Odmianą spawania laserowego jest spawanie laserem włóknowym, który w zastosowaniach produkcji seryjnej wypiera obecne optyczne rozwiązania. Zastosowanie włókien światłowodowych pozwala na zaoszczędzenie czasu przeznaczanego na ustawianie luster w tradycyjnych głowicach laserowych.

Diody wytwarzają strumień laserowy, który trafia do głowicy za pośrednictwem giętkiego włókna światłowodowego. W przypadku tradycyjnych laserów wiązka przenoszona jest do głowicy za pomocą optycznego systemu zwierciadeł i soczewek.

Jest to też technologia energooszczędna – w porównaniu do tradycyjnego spawania laserowego pobór mocy jest dziesięciokrotnie mniejszy.

Zastosowanie: przemysł samochodowy, konstrukcje kosmiczne, produkcja sprzętu na potrzeby medyczne.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

15. Pozycje spawalnicze

Pozycja spawalnicza to kąt pod jakim przykładamy elektrodę do łączonych elementów podczas spawania. Wyróżniamy pozycje podstawowe oraz wymuszone. Do pierwszej grupy zalicza się tylko jeden rodzaj – pozycja podolna. Gdy warunki nie pozwalają na zastosowanie wariantu podstawowego, należy przyjąć pozycje wymuszone. Terminologia została opracowana i ujęta w wykazie PN – EN ISO 6947.

Pozycja podolna PA

Wykorzystywana do wykonywania spoin czołowych w złączach doczołowych blach i złączach obrotowych rur ułożonych poziomo. Pozycją podolną można też stworzyć spoiny pachwinowe przy złączach teowych, wtedy jednak należy ułożyć materiały umożliwiające odpowiednie ustawienie elektrody we właściwy sposób.

R1LcpXEerVjUx

Grafika przedstawia spoiny wykonane pozycją podolną oznaczaną dużymi literami P A. Spoina znajduje się u góry elementów, które ułożone są płasko lub pod kątem czterdziestu pięciu stopni.

Pozycja naboczna PB

W pozycji nabocznej elektrodę przykłada się do łączonych elementów od góry pod kątem 45°. Jest ona podstawą do wykonania spoin pachwinowych w złączach teowych blach oraz przy pionowym i poziomym przyspawaniu rur do płaskiej powierzchni.

RDKCigEwsW4tL

Grafika przedstawia spoiny wykonane pozycją naboczną oznaczaną dużymi literami P B. Spoina znajduje się w górnej części elementów pod kątem czterdziestu pięciu stopni.

Pozycja naścienna PC

Pozycja przyjmowana podczas spawania elementów ustawionych w pionie lub wiszących na ścianach. Elektrodę przykłada się pod kątem 90° względem płaszczyzny i prowadzi się ją poziomo. Tą metodą można łączyć płaskie powierzchnie oraz ustawione pionowo rury.

R15fFG2A7VOxk

Grafika przedstawia spoiny wykonane pozycją naścienną oznaczaną dużymi literami P C. Spoina znajduje się z boku elementów.

Pozycja okapowa PD

W tej metodzie elektroda przykładana jest pod kątem 45°, tak jak w pozycji nabocznej PB, z tym że robi się to od dołu.

RPkIyeoZnZIZb

Grafika przedstawia spoiny wykonane pozycją okapową oznaczaną dużymi literami P D. Spoina znajduje się na spodzie elementów pod kątem czterdziestu pięciu stopni.

Pozycja pułapowa PE

Jest przeciwieństwem pozycji podolnej. Obrabiana powierzchnia wisi równolegle do podłoża, a elektrodę umieszcza się od spodu pod kątem prostym.

R9ns6MKdIl8Dn

Grafika przedstawia spoiny wykonane pozycją pułapową oznaczaną dużymi literami P E. Spoina znajduje się na spodzie elementów.

Pozycja pionowa PF (z dołu do góry) i PG (z góry do dołu)

W pozycji pionowej spawane obiekty są zawieszone na ścianie prostopadle do podłoża, a elektroda jest prowadzona z góry do dołu lub z dołu do góry. W zależności od ułożenia materiałów w pozycji pionowej można wykonać spoiny pachwinowe lub czołowe.

RREXMEtwfbZjK

Grafika przedstawia spoiny wykonane pozycją pionową P F (z dołu do góry) i P G (z góry do dołu). Spoina znajduje się z boku elementów. Spoiny P F robi się od dołu do góry, a P G od góry do dołu.

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

16. Rodzaje spoin

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści

17. Powiązane ćwiczenia

Powrót do spisu treści18Powrót do spisu treści