Zváranie plechu elektrickým oblúkom je proces, pri ktorom sa pomocou tepla elektrického oblúka vytvárajú pevné spoje medzi kovovými materiálmi. Táto metóda je široko využívaná v rôznych odvetviach priemyslu, od kovospracovania a výroby oceľových konštrukcií až po automobilový a lodiarsky priemysel. Vďaka dostupnosti zváracích agregátov, najmä ľahkých invertorov, sa stalo kvalitné zváranie dostupné aj pre domácich majstrov.
Ručné zváranie obalenou elektródou (MMA)
Ručné zváranie obalenou elektródou (Manual Metal Arc - MMA), tiež známe ako elektródové zváranie, ručné elektródové zváranie alebo zváranie obaľovanou elektródou, je často prvým zváracím procesom, s ktorým sa zvárači stretnú počas výuky. Ponúka množstvo výhod v porovnaní s procesmi MIG/MAG a TIG. V zásade možno elektródovým zváraním zvárať takmer všetky materiály. Tento proces sa používa hlavne pri výrobe ocele a potrubí, ale používa sa aj v kovospracujúcom odvetví a priemysle. Zváranie obaľovanou elektródou umožňuje akýkoľvek typ zvaru a polohu, bez ohľadu na to, či ide o zváranie v obmedzených priestoroch, nad hlavou, zvislé zvary alebo zváranie zhora nadol.
Postup zvárania obalenou elektródou
- Príprava materiálu: Uzemnite zvárané jakle pomocou zváracieho (kostriaceho) kábla, na konci ktorého nájdete svorky. Upevnite ich na materiál tak, aby pevne držali - musia byť umiestnené čo najbližšie k miestu zvárania alebo na kovový zvárací stôl, na ktorom je zvarenec.
- Výber elektródy: Na bežné zváranie jaklov použite univerzálnu elektródu s priemerom 2,5 mm - je vhodná ako pre tenké, tak aj hrubé materiály. Na spájanie jaklov zváraním si môžete vybrať rad elektród podľa priemeru.
- Nastavenie zváračky: Do držiaka elektród upnite elektródu, zapnite zváračku a nastavte si vhodný zvárací prúd.
- Zapálenie oblúka: Zapáľte oblúk ľahkým kontaktom o zvárané miesto a následne ho oddiaľte na vhodnú vzdialenosť podľa typu elektródy (0,5 - 1 x priemer elektródy). Tak začne dochádzať k roztaveniu kovu a vznikne zvarový kúpeľ. Ďalej môžete elektródu mierne ťahať a pohybovať ju do strán.
- Bodovanie: Zváraný materiál si najskôr tzv. nabodujte, čo znamená, že urobíte niekoľko menších zvarov. Tie vám zaistia správnu polohu zváraných dielov a samozrejme zamedzia neskoršej deformácii celého výrobku.
- Zváranie: Elektrický oblúk horí medzi zvarencom a elektródou. Vzniká tým požadovaná teplota tavenia. Ručné zváranie elektrickým oblúkom vyžaduje nízke napätie a vysokú prúdovú intenzitu. Zvárací systém prevádza dostupné sieťové napätie na výrazne nižšie zváracie napätie.
- Dokončenie: Po vychladnutí zvaru odstráňte trosku, ktorá vznikla počas zvárania.
Problémy a riešenia pri zváraní MMA
- Nedarí sa zapáliť oblúk: Skontrolujte uzemnenie jaklov a nastavenie zváracieho prúdu.
- Elektrický oblúk prská: Upravte nastavenie zváracieho prúdu a skontrolujte vzdialenosť elektródy od zváraného materiálu.
- Materiál sa prevaruje: Znížte zvárací prúd a zvýšte rýchlosť zvárania.
Dôležité parametre pri zváraní MMA
- Prúd: Pri zváraní obaľovanou elektródou je prúd najdôležitejším parametrom pre kvalitu spojov. Preto musí zostať čo najkonštantnejší, aj keď sa zmení dĺžka elektrického oblúka.
- Polarita: Dôležitým faktorom je aj správna polarita káblov. Pri zváraní elektródou je typicky pozitívna polarita (+) na elektrode a negatívna polarita (-) na zváračke. Táto polarita sa môže meniť v závislosti od konkrétneho zvárača a typu zvárania. Je dôležité pamätať na to, že pri bázických a rutilových elektródach sa zapájajú káble naopak.
Metódy zvárania v ochrannej atmosfére (MIG/MAG a TIG)
Postupom vývoja zváracích technológií bolo objavených niekoľko možností, ako dosiahnuť výsledok pevného nerozoberateľného spoja kovových konštrukcií. Medzi najpoužívanejšie patria metódy zvárania v ochrannej atmosfére, konkrétne MIG/MAG a TIG.
MIG/MAG zváranie
MIG (Metal Inert Gas) a MAG (Metal Active Gas) sú metódy zvárania, pri ktorých je prídavný materiál plynulo dodávaný do miesta zvaru podávacím zariadením. Tavná kúpeľ je chránená pred atmosférickou oxidáciou inertným (MIG) alebo aktívnym (MAG) plynom.
- MIG: Pri metóde MIG sa využíva prúd inertného plynu (argón / zmes argónu a hélia). Používa sa pri spracovaní neželezných kovov ako hliník, horčík, titán.
- MAG: Pri metóde MAG sa využíva aktívny plyn (CO2 a jeho zmesi). Metóda MAG sa volí pri zváraní nízko-, stredne a vysokolegovaných ocelí.
MIG/MAG zváracie procesy majú univerzálne uplatnenie. Používajú sa v kovospracujúcom priemysle, pri výrobe oceľových konštrukcií, ale aj pri stavbách lodí alebo v automobilovom priemysle. Pri zváraní metódou MIG/MAG sa používa jednosmerný prúd. Oblúk horí medzi zvarencom a taviacou sa drôtovou elektródou - tá je zároveň prídavným materiálom a je tzv. nekonečná.
Prečítajte si tiež: Aplikácie bodového zvárania pozinkovaného plechu
Existuje niekoľko druhov oblúkov: krátky, prechodový, sprchový, pulzný alebo rotujúci. Hranice medzi nimi sú plynulé. Samotný oblúk vzniká v uzavretom elektrickom obvode medzi elektródou a zvarencom. Drôtová elektróda má (takmer vždy) kladnú polaritu.
Charakteristika oblúkov pri MIG/MAG zváraní
- Krátky oblúk: Malé napätie a nízka rýchlosť drôtu. Možnosť zvárania takmer vo všetkých polohách. Striedanie skratov a rozstrekových prechodov v nepravidelných intervaloch - dochádza k zvýšenej tvorbe rozstrekov.
- Sprchový oblúk: Horí trvalo bez prerušenia skratu. Prídavný materiál prechádza vysokou rýchlosťou v drobných kvapkách do zváracieho kúpeľa. Vysoký odtavný výkon a hlboký prievar. Vhodný na zváranie hrubších plechov.
- Pulzný oblúk: Prechod materiálu sa riadi pulzmi tak, aby sa vylúčili nežiaduce skraty. Univerzálne použiteľný oblúk s veľmi malým rozstrekom.
- Rotujúci oblúk: Mimoriadne výkonný oblúk vhodný na zváranie veľmi silných zvarencov.
Obidve najpoužívanejšie metódy MIG a MAG vynikajú predovšetkým rýchlosťou samotného procesu zvárania, nízkymi nákladmi na prevádzku a jednoduchosťou. Práve to ich sprístupňuje širokému spektru pracovníkov aj výrobných dielní vrátane tých najskromnejších. Jediné, čo je potrebné si ustrážiť je pracovné prostredie bez prievanu, ktorý by negatívne ovplyvňoval stabilitu horenia oblúka.
TIG zváranie
TIG (Tungsten Inert Gas), prípadne WIG (Wolfram Inert Gass), je zváracia metóda, ktorá využíva teplo uvoľňované zo zapáleného elektrického oblúka, udržiavaného medzi neroztaviteľnou elektródou (volfrám) a zváraným dielom. Volfrámovú elektródu drží zváracia pištoľ. Táto je vhodná pre prenos potrebného zváracieho prúdu, chráni samotnú elektródu a zvárací „kúpeľ“ pred atmosférickou oxidáciou prostredníctvom prúdu inertného plynu (zvyčajne Argón Ar 99,5 %), ktorý prúdi z keramickej hubice. Zvárač vedie jednou rukou horák a druhou rukou pridáva prídavný materiál vo forme zváracej tyče (drôtu). Táto metóda je teda náročnejšia, a vyžaduje si skúseného a zručného zvárača. Výhodou je vysoká kvalita zváraného spoja a pri zváraní nedochádza k tvorbe rozstreku. Metóda je vhodná predovšetkým pre nerez, hliník a jeho zliatiny.
Na spájanie konštrukcií, kde je dôležitý výsledný zvar a na zváranie neželezných kovov je vhodné použiť metódu zvárania TIG (z angl. Tungsten Inert Gas). Už názov napovedá, že ide opäť o spôsob založený na ochrane atmosférou inertného plynu, tentokrát ale s využitím netaviacej sa wolframovej elektródy.
Bezpečnosť pri zváraní
Pri zváraní je nevyhnutné dodržiavať bezpečnostné opatrenia, aby sa predišlo zraneniam a poškodeniu zdravia.
Prečítajte si tiež: Postup zvárania tenkého plechu
- Ochranné pomôcky: Pri zváraní používajte ochranné okuliare, zváračskú kuklu, rukavice a ochranný odev. Pri oklepávání trosky si vždy nasaďte ochranné okuliare.
- Vetranie: Zabezpečte dostatočné vetranie priestoru, v ktorom zvárate, aby sa minimalizovalo vdychovanie škodlivých výparov.
- Horľavé materiály: Odstráňte z blízkosti zváraného miesta všetky horľavé materiály.
- Elektrická bezpečnosť: Pred pripojením alebo odpojením zváracích káblov vždy uistite sa, že je zváračka vypnutá a odpojená od zdroja napájania. Uistite sa, že sú všetky pripojenia pevne zabezpečené a že nie sú uvoľnené.
- Vlhkosť: V prípade zvárania ktoroukoľvek metódou je potrebné dbať na pôsobenie vlhkosti. Nedostatočne vysušené elektródy sú najčastejšou príčinou bublín a pórov znižujúcich homogenitu kovu v mieste zvaru.
Zváracie zariadenia
Zváracie invertory
Zváracie invertory sa dajú zaobstarať už za cenu okolo 120 eur. Na bežné domáce práce vám také náradie bude bohate stačiť.
Zaťažovateľ
Zaťažovateľ udáva čas a prúd, ktorým môžete zvárať, v percentách. Ak prekročíte dané percento, zváračka sa vypne a vo väčšine prípadov je nutné čakať na jej vychladnutie. Pokiaľ už máte jasno v tom, čo chcete zvárať, aké hrúbky materiálu a akými priemermi elektródy sa chystáte zvárať, bude sa vám hodnota zaťažovateľa ľahšie vyberať.
Tipy a triky pre zváranie
- Experimentovanie: Experimentujte predovšetkým s hrúbkou a typom elektród, prúdom, ale aj polohami elektródy.
- Prax: Vďaka praxi sa naučíte udržať a ťahať oblúk a postupne sa vo svojej technike zdokonalíte. Osvojíte si jemnú reguláciu prúdu a skúšaním nájdete pre danú elektródu a polohu ten správny prúd. Nehanbite sa cvičiť na odrezkoch jaklov a pásoviny.
- Profesionálna pomoc: Pokiaľ si na zváranie jaklov sami netrúfnete, alebo je váš projekt taký veľký, že naň nemáte čas, využite služby profesionálnej zámočníckej dielne.
Prečítajte si tiež: Dokonalá príloha: Hranolky