02/2012. Kontrola jakości..3

Transkrypt

1 Numer 02/2012 (5)

2 Od Autora Spis treści Drugi numer magazynu ukazuje się z opóźnieniem wynikającym z małej modyfikacji strony e-spawalnik.pl która powoli jest widoczna jednak pełny jej nowy design już w tym miesiącu. Wszelkie propozycje materiałów jakie powinny się znajdować w e- wydaniu proszę zgłaszać na maila znajdującego się na stronie R.G. Kontrola jakości..3 Szkolenia...7 Technologie Kącik Inżyniera Procesu..16 Lutowanie piecowe...23 Stopy aluminium i ich spawalność...29 Informacje prasowe..33 Ocena radiograficzna spoin

3 BADANIE I CERTYFIKACJA PERSONELU WG 473 Kontrola Jakości KWALIFIKACJA - wykazanie cech fizycznych, wiedzy, umiejętności, wyszkolenia i praktyki wymaganej do właściwego wykonania zadań badawczych. EGZAMIN KWALIFIKACYJNY - egzamin, zarządzany przez jednostkę certyfikującą lub upoważnioną jednostkę kwalifikacyjną, na podstawie którego ocenia się wiedzę ogólną, specjalistyczną i praktyczną oraz umiejętności kandydata. KWALIFIKOWANY NADZÓR nadzór nad kandydatami uzyskującymi praktykę, sprawowany przez personel badań nieniszczących certyfikowany zgodnie z niniejszą normą europejską lub przez osobę nie posiadającą certyfikacji, która w opinii jednostki certyfikującej posiada wiedzę, umiejętności, wyszkolenie i praktykę wymaganą dla właściwego wykonywania takiego nadzoru. SYMBOLE DO IDENTYFIKACJI METOD BADAŃ NIENISZCZĄCYCH: - badanie emisją akustyczną AT - badanie prądami wirowymi ET - badanie szczelności LT - badanie magnetyczno-proszkowe MT - badanie penetracyjne PT - badanie radiograficzne RT - badanie ultradźwiękowe UT - badanie wizualne VT System certyfikacji, powinien być kontrolowany i zarządzany przez jednostkę certyfikującą, który obejmuje wszystkie niezbędne procedury do wykazania kwalifikacji osoby do wykonywania zadań w określonej metodzie badań nieniszczących oraz sektorze wyrobu i sektorze przemysłowym prowadzący do uzyskania certyfikacji kompetencji. KANDYDAT może być sam dla siebie pracodawcą lub nie być zatrudniony, jednak powinien: - dostarczyć udokumentowany dowód ukończenia z pozytywnym wynikiem kursu szkoleniowego zatwierdzonego przez jednostkę certyfikującą, - dostarczyć weryfikowalny udokumentowany dowód, że praktyka została odbyta pod kwalifikowanym nadzorem, - dostarczyć udokumentowany dowód widzenia zapewniający spełnienie wymagań, - podjąć się przestrzegania kodeksu etycznego opublikowanego przez jednostkę certyfikację kandydatów i osób certyfikowanych, OSOBY CERTYFIKOWANE: powinny: - dotrzymywać przestrzegania kodeksu etycznego opublikowanego przez jednostkę certyfikację, - przedłożyć coroczne badanie zdolności widzenia oraz przedłożyć wyniki takiego badania pracodawcy, - powiadomić jednostkę certyfikującą i pracodawcę w przypadku jeżeli warunki certyfikacji nie są spełnione. 3

4 STOPNIE KWALIFIKACJI: Kontrola Jakości 1 STOPIEŃ: Osoba certyfikowana na 1 stopień kwalifikacji ma wykazać kompetencje do wykonywania badań nieniszczących pod nadzorem wykonywanym prze personel z 2. lub 3. stopniem kwalifikacji zgodnie z pisemnymi instrukcjami. W zakresie kompetencji określonej certyfikatem personel 1. Stopnia kwalifikacji może być upoważniony prze pracodawcę do: - nastawiania aparatury badań nieniszczących, - wykonywania badań, - rejestrowania wyników badań i klasyfikowania wyników na podstawie pisemnych kryteriów, - raportowania wyników badań. Personel certyfikowany na 1. stopień kwalifikacji nie powinien być odpowiedzialny za wybór stosowanej metody lub techniki badania, jak również za ocenę wyników badań. 2 STOPIEŃ: Osoba certyfikowana na 2. stopień ma wykazywać kompetencje do wykonywania badań nieniszczących zgodnie z ustalonymi lub zatwierdzonymi procedurami. W zakresie kompetencji określonej certyfikatem, personel 2. stopnia może być upoważniony przez pracodawcę do: - doboru techniki badania dla stosowanej metody badania, - określania ograniczeń w stosowaniu metody badania, - przenoszenia norm i specyfikacji z zakresu badań nieniszczących do instrukcji badań nieniszczących, - nastawiania i weryfikacji nastaw wyposażenia, - wykonywania i nadzorowania badań, - interpretacji i oceny wyników zgodnie z obowiązującymi normami, przepisami lub specyfikacjami, - przygotowania pisemnych instrukcji badań nieniszczących, - wykonywania i nadzorowania wszystkich obowiązków dla personelu z 2. stopniem kwalifikacji lub niższym, - zapewnienia wytycznych dla personelu z 2. stopniem kwalifikacji lub niższym, - zestawienia i raportowania badań nieniszczących 3 STOPIEŃ: Osoba certyfikowana na 3. stopień ma wykazywać kompetencje do wykonywania i kierowania działaniami w badaniach nieniszczących, dl których jest certyfikowana. W zakresie kompetencji określonej certyfikatem, personel z 3. stopniem kwalifikacji może być upoważniony prze pracodawcę do: - przyjęcia pełnej odpowiedzialności za laboratorium badawcze lub ośrodek egzaminacyjny i personel, - ustalania i zatwierdzania instrukcji i procedur badań nieniszczących, - interpretowania norm, przepisów, specyfikacji i procedur, - ustalania szczególnych metod badania, stosowanie instrukcji i procedur badań nieniszczących, - wykonywania i nadzorowania wszystkich obowiązków personelu 1. oraz 2. stopnia kwalifikacji, - zapewnienia wytycznych dla personelu badań nieniszczących na wszystkich stopniach kwalifikacji. 4

5 Personel 3. stopnia kwalifikacji ma wykazywać: Kontrola Jakości - kompetencje do oceny i interpretacji wyników w zakresie obowiązujących norm, przepisów i specyfikacji, - wystarczającą praktyczną znajomość stosowanych materiałów, technologii produkcji i wyrobów celem dokonania wyboru metod badań nieniszczących, ustalania technik badania nieniszczącego oraz współpracować przy ustalaniu kryteriów akceptacji, jeżeli takie są niedostępne, - ogólną znajomość innych metod badań nieniszczących. WYMAGANIA DOTYCZĄCE WZROKU WSZYSTKIE STOPNIE: Kandydat musi przedstawić dowód zadawalającego widzenia zgodnie z podanymi wymaganiami: - ostrość widzenia bliskiego powinna umożliwiać minimum odczytanie znaku o numerze 1 wg skali Jeagera lub N 4.5 skali Limes Roman lub równoważnych liter o wysokości 1,6mm z odległości nie mniejszej niż 30 cm, jednym lub dwojgiem oczu z korekcją lub bez, - widzenie barw powinno umożliwiać kandydatowi rozpoznanie barw i rozróżnianie kontrastu międzybarwowego lub odcieni szarości stosowanymi w rozważanej metodzie badania nieniszczącego, ustalone przez pracodawcę. Udokumentowane badanie ostrości widzenia powinno być wykonywane co najmniej raz w roku. EGZAMIN KWALIFIKACYJNY: 1. Egzamin ogólny 2. Egzamin specjalistyczny 3. Egzamin praktyczny Czas przyznany kandydatom na odbycie każdego z egzaminów powinien być ustalony uwzględnieniem liczby i trudności pytań. Przypadku badania met. radiograficzną, powinien być przeprowadzony dodatkowy egzamin z bezpieczeństwa radiologicznego, chyba że krajowe przepisy prawne stanowią inaczej. Kandydat, aby ubiegać się o certyfikację powinien uzyskać minimalną ocenę 70% z każdej części egzaminu( ogólnej, specjalistyczne i praktycznej). Dodatkowo w przypadku egzaminu praktycznego kandydat powinien uzyskać minimalną ocenę 70% dla każdej próbki egzaminacyjnej oraz dpowiednio instrukcji badań nieniszczących. Od kandydatów na 2. stopień, wymagane jest opracowanie instrukcji badań nieniszczących dla próbki wybranej prze egzaminatora, odpowiedniej dla personelu z 1. stopniem. Wszyscy kandydaci ubiegających się o certyfikację na 3. stopień, w każdej z metod badań nieniszczących powinni zdać egzamin praktyczny na stopień 2. w odpowiednim sektorze i metodzie, z wyłączeniem opracowania instrukcji dla 1. stopnia. Kandydat z 2. stopniem w tym samym sektorze lub który zdał egzamin praktyczny na 2. stopień w metodzie i sektorze przemysłowym jest zwolniony z egzaminu praktycznego na 2. stopień. Takie zwolnienie jest ważne wyłącznie w przypadku sektorów wyrobu objętych rozważanym sektorem przemysłowym i w każdym przypadku, odpowiedni sektor oznacza sektor, w którym kandydat ubiega się o certyfikację na 3. stopień. Kandydatowi spełniającemu wszystkie wymagania certyfikacji, jednostka certyfikująca powinna wydać certyfikat i/lub legitymację certyfikacji. Certyfikaty powinny zawierać: - imię i nazwisko osoby certyfikowanej, - datę wydanie certyfikacji 5

6 - datę upływu ważności certyfikatu, Kontrola Jakości - stopień certyfikacji, - nazwę jednostki certyfikującej, - metodę(-y) badań nieniszczących - odpowiedni sektor(-y) - jednoznaczny numer identyfikacyjny osoby, - podpis osoby certyfikowanej, - zdjęcie osoby certyfikowanej, w przypadku wydania legitymacji certyfikacji, - zabezpieczenie utrudniające fałszowaniu legitymacji, np. pieczęć, foliowanie, - podpis wyznaczonego przedstawiciela jednostki certyfikującej. ODNOWIENIE: Po upływie pierwszego okresu ważności certyfikatu i po każdych dziesięciu latach, certyfikacja może być odnowiona przez jednostkę certyfikującą na nowy pięcioletni okres po przedstawieniu: - weryfikowalnego udokumentowanego dowodu badania zadowalającej zdolności widzenia wykonywanego w czasie ostatnich 12 miesięcy, - weryfikowalnego udokumentowanego świadectwa potwierdzającego ciągłą zadowalającą pracę, bez istotnych przerw w metodzie lub sektorze, w których wnioskowane jest odnowienie certyfikatu. 6

7 Szkolenia NAJBLIŻSZE SZKOLENIA BRANŻOWE TÜV Akademia Polska należąca do międzynarodowego koncernu TÜV Rheinland zaprasza Państwa na specjalistyczne szkolenia. Szkolenia techniczne - Dyrektywa maszynowa 2006//42/WE, lutego 2012 r., Zabrze - Ocena odporności korozyjnej metali i ich stopów, 14 marca 2012 r., Zabrze - Norma EN 1090, marca 2012 r., Zabrze Szkolenia z zakresu badań nieniszczących - Badania ultradźwiękowe UT 2, lutego 2012 r., Zabrze - Badania wizualne VT (1+2), marca 2012 r., Szczecin - Badania ultradźwiękowe UT 1, marca 2012 r., Zabrze - Badania magnetyczno-proszkowe MT (1+2), marca 2012 r., Zabrze Szkolenia z zakresu badań nieniszczących 3. stopnia - Szkolenie podstawowe BASIC, 28 lutego-9 marca 2012 r. - Badania magnetyczno-proszkowe MT 3, marca 2012 r. - Badania radiograficzne RT 3, 27 marca-2 kwietnia 2012 r. - Badania wizualne VT 3, kwietnia 2012 r. - Badania penetracyjne PT 3, maja 2012 r. - Badania ultradźwiękowe UT 3, 29 maja-4 czerwca 2012 r. - Badania prądami wirowymi ET 3, czerwca 2012 r. Wszystkie szkolenia 3. stopnia, włącznie ze szkoleniem BASIC, odbywają się w ośrodkach zewnętrznych na terenie kraju. Więcej informacji na stronie pod numerem telefonu oraz adresami aleksandra.pieniazek@pl.tuv.com (szkolenia techniczne) lub daria.hawrot@pl.tuv.com (szkolenia z zakresu badań nieniszczących). TÜV Akademia Polska Sp. z o.o. ul. Wolności Zabrze akademia@pl.tuv.com 7

8 Proces spajania fazowanie krawędzi podczas cięcia Technologie Specjaliści branży spawalniczej oraz technolodzy produkcji znają problem wynikający z konieczności ukosowania krawędzi elementów przeznaczonych do spawania. Zjawisko to jest tym poważniejsze, im większe są pojedyncze elementy ukosowanych krawędzi (np. w przemyśle stoczniowym i mostowym) lub kiedy są one wykonywane ze zbyt grubych materiałów (szczególnie w przemyśle górniczym i wojskowym). JAK JEST DZIŚ? Obecnie większość zakładów wycina elementy prostopadle do materiału, a następnie przygotowuje fazy spawalnicze. Proces ten wygląda tak, że wycięty prostopadle element jest transportowany na stanowisko obróbki dodatkowej, gdzie za pomocą frezarki, palnika tlenowego lub plazmowego następuje ukosowanie. Często jest on także szlifowany. Proces produkcyjny jest przez to wydłużony, co w konsekwencji podnosi koszty. NOWE KORZYŚCI PRZECINARKI 3D Rozwiązaniami, które ostatnio zyskują na popularności, są przecinarki 3D oraz roboty, które dają możliwość cięcia i ukosowania materiałów pod dowolnie wybranym kątem. Ich zastosowanie daje (poza minimum 4-krotnym skróceniem procesu produkcyjnego) inne wymierne korzyści: oszczędność miejsca na hali niepotrzebne staje się stanowisko do ukosowania, które emituje szkodliwe gazy, pyły oraz hałas; ponadto musi być ono dodatkowo zabezpieczone pod kątem wymagań BHP; zmniejszenie pracochłonności i możliwość bardziej optymalnego wykorzystania pracowników; brak konieczności dodatkowego transportu obrabianych elementów; lepszy komfort pracy na hali wynikający z eliminacji źródła hałasu (szlifierki); redukcja zagrożenia pożarowego poprzez eliminację ręcznych palników i zbiorników z gazami. NAJPOPULARNIEJSZE ZASTOSOWANIA Ze względu na niskie koszty i szerokie możliwości zastosowania największym zainteresowaniem cieszą się przecinarki bazujące na technologii plazmowej i tlenowej. Powód jest oczywisty do produkcji konstrukcji spawanych najczęściej używa się stali konstrukcyjnej o grubości 4-50 mm. Praktyczne testy ukosowania pod kątem 45 przecinarką plazmową wykazały, że świetnie sprawdza się ona przy materiale o grubości 1-35 mm. Natomiast przecinarka tlenowa jest skuteczna nawet do grubości 200 mm. BUDOWA URZĄDZENIA PRZEZNACZONEGO DO FAZOWANIA Konstrukcja maszyny przeznaczonej do fazowania blach jest dużym wyzwaniem dla producentów. Szczególną uwagę muszą oni zwrócić na kwestie pozycjonowania głowicy tnącej, możliwości jej 8

9 obrotu oraz kompensacji odchylenia kąta cięcia. Kluczem do osiągnięcia wysokiej jakości krawędzi jest także zachowanie stałej odległości palnika od materiału, szczególnie przy cięciu plazmowym. Z reguły cięty materiał nie ma gładkiej powierzchni. Ponadto ulega on naprężeniom oraz tymczasowym wpływom termicznym, które wywiera plazma podczas cięcia. Przy cięciu plazmą elementem referencyjnym do pomiaru odległości palnika od materiału jest napięcie łuku plazmowego. To w zasadzie łatwe do zmierzenia napięcie jest jednak uzależnione od wielu parametrów. Poza wysokością palnika istotne są: relatywny kąt nachylenia palnika, natężenie prądu oraz skład mieszanki gazu. Kontrola tak kompleksowego procesu wymaga komputerowego sterowania ruchem oraz adaptacyjnej regulacji wysokości. Technologie SKĄD NAZWA CIĘCIE 3D? Fazowanie często jest określane jako cięcie 3D lub cięcie wieloosiowe. Wynika to z faktu, iż maszyna, która wykonuje taką operację, umożliwia dodatkowo obrót głowicy wokół osi pionowej o minimum +/-360 oraz jej płynne wychylenie do 45. Jedynym takim narzędziem produkowanym w Polsce i jednym z najbardziej innowacyjnych rozwiązań na świecie jest głowica 3D legnickiej firmy Eckert. Używa ona systemu RACT (Real Adjusted Cutting Trace), który poprzez specjalną konstrukcję mechaniczną utrzymuje stałą pozycję palnika przy pochylaniu i obrocie. ZALETY SYSTEMÓW UKOSUJĄCYCH Dodatkowym atutem systemów ukosujących jest możliwość fazowania rur bezpośrednio podczas cięcia. Podobnie jak w przypadku blach, taka możliwość znacznie skraca czas przygotowania, usprawnia logistykę i redukuje koszty. Ma to ogromne znaczenie przy dużych przedsięwzięciach, jak np. budowa stadionu czy mostu, podczas których wykorzystuje się często kilka tysięcy rur z wielokrotnością ich połączeń. Do projektowania takich konstrukcji służy specjalistyczne oprogramowanie typu CAD. Samodzielnie określa ono ilość potrzebnego materiału oraz sposób i liczbę łączeń, redukując czas obliczeń oraz zmniejszając do minimum błędy kalkulacyjne. PRZYSZŁOŚĆ PRZECINAREK 3D O ile dotychczas prym wiodły przecinarki ze stałą głowicą tnącą, o tyle można zaobserwować, że na rynku rośnie zainteresowanie przecinarkami 3D. Dają one bardzo wymierne korzyści związane z obniżką kosztów oraz skróceniem czasu wykonania elementu. Ważne są też kwestie bezpieczeństwa oraz poprawy higieny pracy na hali produkcyjnej. Rozwiązanie legnickiej firmy Eckert wyróżnia się wśród rozwiązań tego typu dostępnych na rynku. Wykorzystuje ono innowacyjne technologie, które pozwalają w pełni i elastycznie wykorzystać możliwości cięcia 3D. 9

10 Technologie Rys 1: Ukosowane krawędzie w elemencie ze stali nierdzewnej o grubości 30 mm Rys. 2: Przykład przygotowanych faz spawalniczych 10

11 Technologie Rys 3: Przecinarka wyposażona w głowicę 3D z palnikiem plazmowym ECKERT AS Spółka z o.o. ul. Pawicka 4c Legnica 11

12 15

13 Kącik inżyniera procesu Autor: procesowiec 2.4 Spawanie wąskoszczelinowe Hej, zaczynamy drugą część drugiego rozdziału od opisu spawania wąskoszczelinowego, wykorzystywanego przy połączeniach doczołowych, zwykle o dużych grubościach, ukosowanych na I, z wąskim rowkiem spoiny. Jest ono stosowane jako zmechanizowany proces wykonywania połączeń o grubości mm, przede wszystkim w pozycji podolnej, przy czym w literaturze są opisywane także przypadki spawania w pozycji pionowej. Szerokość rowka spawalniczego wynosi 8 20 mm. i zależy głównie od rozwiązania konstrukcyjnego i wymiarów prowadnika drutu elektrodowego oraz końcówki prądowej, natomiast nie zależy od grubości łączonych elementów. Proces spawania jest zwykle prowadzony z użyciem drutu elektrodowego o średnicy 1,2 lub 1,6 mm, w mieszankach gazowych na bazie argonu, tukiem natryskowym. Technika spawania wąskoszczelinowego sprowadza się do wielowarstwowego wypełniania rowka spawalniczego, za pomocą warstw tworzonych przez jeden ścieg lub przez 2-3 wąskie ściegi, z zachowaniem dobrego wtopienia w łączone brzegi oraz między warstwami. Zależy ona przede wszystkim od rozwiązania konstrukcyjnego stosowanego urządzenia do spawania. Technologia spawania powinna zapewniać utrzymanie właściwego stosunku wysokości do szerokości ściegu w celu uniknięcia pęknięć gorących. W przypadku złączy prostoliniowych zalecane jest stosowanie płyty dobiegowej na początku i wybiegowej na końcu złącza. Umożliwia to korektę parametrów przy rozpoczynaniu spawania, ogranicza wyciekanie metalu z rowka przy końcu spawania oraz umożliwia wyprowadzenie ewentualnych niezgodności spawalniczych poza spawane złącze. Zmniejszenie przekroju poprzecznego rowka spoiny, jakie stosuje się w spawaniu wąskoszczelinowym, wpływa znacznie na efektywność procesu spawania, ponieważ zmniejsza się ilość wprowadzanego stopiwa do złącza, ilość zużytego gazu osłonowego, jednostkowe zużycie energii elektrycznej i czas wykonania złącza, nic tylko oszczędności. 2.5 Spawanie elektrodą wahliwą Myślę, że każdy kto spawał elektrodą lub nawet półautomatem spotkał się z metodą którą właśnie opiszę, mianowicie spawanie z wahadłowym ruchem końca elektrody w kierunku poprzecznym do osi spoiny, tzw. spawanie elektrodą wahliwą, jest zmechanizowanym procesem spawania, opartym na technice zakosowego układania ściegów, stosowanej w przypadku spawania ręcznego elektrodami otulonymi lub półautomatycznego metodą MIG/MAG. Poniżej zamieściłem zdjęcie obrazujące ruch końcówki elektrody. 16

14 Kącik inżyniera procesu Poprzeczne wahania elektrody zmieniają kształt i wymiary jeziorka spawalniczego - jego długość wyraźnie się zmniejsza, a szerokość zwiększa. Przy określonym charakterze wahań jeziorko układa się poprzecznie do osi spoiny (jego długość jest mniejsza od szerokości). Taki kształt jeziorka spawalniczego ułatwia spawanie w pozycjach przymusowych - pionowej, pułapowej i przejściowych od pionowej do pułapowej. Zmiana kształtu jeziorka wpływa także na warunki krystalizacji roztopionego metalu. Gdy elektroda znajduje się w jednym z położeń zewnętrznych, metal jeziorka w drugim położeniu zewnętrznym zdąży już częściowo lub całkowicie zakrzepnąć. Do parametrów spawania elektrodą wahliwą należy amplituda ruchów zakosowych, częstotliwość wahań oraz czas zatrzymywania w położeniach krańcowych. Dobrze jest ćwiczyć ruchy końcówki na sucho bez spawania. Pewnie jeszcze nie raz wspomnę, że zawód spawacza/spawalnika czynnego jest ciężki nawet bardzo bo rączka nie musi być zawsze w pełni sprawna, nie drgać i wykonywać płynne ruchy, co ludziom lubiącym sobie wypić nie do końca idzie w parze; ale przecież tacy nie czytają tego teksu ;). Wracając do tematu trajektoria ruchów zakosowych zależy od mechanizmu wahacza, np. mechanizm krzywkowy zapewnia ruchy o trajektorii sinusoidalnej, charakteryzujące się szybkim przejściem przez oś spoiny i przetrzymaniem w położeniach zewnętrznych. Spawanie najczęściej jest prowadzone drutem elektrodowym o średnicy 1,2 mm. Metoda ta umożliwia wykonywanie złączy doczołowych blach w pozycji pionowej oraz nieobrotowych złączy rurowych. Spawanie elektrodą wahliwą można zastosować także do wykonywania w pozycji pionowej spoin pachwinowych. 2.6 Spawanie orbitalne Spawanie orbitalne, mała znana lecz niosące duże korzyści metoda określająca wykonywanie nieobrotowego złącza elementów cylindrycznych (najczęściej rur), zorientowanych w osi poziomej. Tym samym spawanie orbitalne całego złącza jest prowadzone w pozycjach przymusowych. 17

15 Typowym przykładem są rurociągi przesyłowe ropy i gazu, sieci cieplne lub wodne, konstrukcje rurowe w przemyśle chemicznym. W tego typu połączeniach stosuje się, oprócz innych metod (np. metody TIG używanej, ze względu na stosunkowo małą wydajność, do orbitalnego spawania elementów o małych średnicach lub w większości przypadków do wykonywania warstwy przetopowej złączy spawanych następnie innymi metodami), także spawanie metodą MIG/MAG, przy czym jest tu wykorzystywana technika spawania z wahadłowym ruchem końca elektrody, którą opisałem powyżej. Spawanie orbitalne jest najczęściej procesem zmechanizowanym, prowadzonym z użyciem specjalnie przystosowanych do tego celu głowic spawalniczych przesuwających się np. na taśmie mocowanej na rurze lub listwie zębatej, wyposażonych w mikroprocesorowe układy sterowania zapewniające bezstopniową regulację natężenia prądu spawania, napięcia luku, prędkości spawania, parametrów oscylacji (amplituda, częstotliwość ruchów poprzecznych, czas zatrzymania oscylacji w skrajnym położeniu) itd. oraz programowanie parametrów procesu zależnie od pozycji spawania. Zazwyczaj jest stosowane spawanie z użyciem drutów proszkowych o średnicy 1,0 mm Wydajność spawania orbitalnego z użyciem metody MAG wynosi do 3,5 kg/h. Jakość spawania orbitalnego zależy w bardzo dużym stopniu od dokładności ukosowania brzegów i składania łączonych rur oraz niezawodności sprzęt. Kącik inżyniera procesu 2.7 Lutospawanie metodą MIG/MAG Z przyjemnością zaprezentuję wam tą znaną myślę wszystkim metodę, łączącą w sobie cechy spawania i lutowania, mianowicie lutospawanie w osłonie gazów drutem topliwym. Lutospawanie MIG/MAG jest metodą, w której brzegi łączonych elementów przygotowuje się tak, jak do spawania, a proces łączenia odbywa się wg zasad lutowania twardego (materiał podstawowy nie ulega nadtopieniu; warto to zapamiętać bo przynajmniej za mojej kadencji było to częstym pytaniem profesorów na Politechnice, chodzi mi o porównanie lutowania ze spawaniem.) z użyciem spoiw do lutowania o temperaturze likwidus w przedziale C. Lutospawanie MIG/MAG jest stosowane przede wszystkim do łączenia cienkich blach ocynkowanych galwanicznie i aluminiowanych, podczas spawania których metodą MAG występuje porowatość spoin, stosunkowo duża ilość rozprysków oraz szeroka strefa wpływu ciepła, powodująca wypalenie się powłoki ochronnej. Lutospawanie umożliwia wyeliminowanie tych niekorzystnych zjawisk. Do lutospawania MIG/MAG są stosowane spoiwa na bazie miedzi. Są to bezcynkowe stopy typu CuSi3, CuSiMnl, CuSi3Mnl Ali,5, CuSi3Mn7 do blach ocynkowanych oraz CuAI8 i CuSi3Mnl do blach aluminiowanych. Podstawowe spoiwa z przedstawionych grup stanowią przedmiot normy PN-EN 13347:2002. Jako gaz osłonowy do lutospawania stosuje się argon (II wg PN-EN 439), a także następujące mieszanki: Ar + 1 3% CO 2 (M12 wg PN-EN 439), Ar + 1% O 2 (M13 wg PN-EN 439). Zaletą stosowania mieszanek gazowych jest zwiększenie stabilności jarzenia łuku oraz zmniejszenie napięcia powierzchniowego jeziorka spawalniczego, przez co poprawiają się warunki zwilżania i rozpływania stopionego spoiwa na materiale podstawowym. Mieszankę M13 można stosować do lutów dobrze odtlenionych, gdyż w przeciwnym przypadku może powstawać w spoinie tlenek miedzi Cu O ), który gromadzi się na granicy ziaren i może być przyczyną kruchości, pęknięć np. podczas ( 2 przeróbki plastycznej. 18

16 Kącik inżyniera procesu Lutospawanie prowadzi się techniką w lewo, z odchyleniem uchwytu od pionu pod kątem Takie pochylenie uchwytu spawalniczego w stosunku do materiału podstawowego ogranicza ilość wprowadzanego ciepła i dzięki temu, przykładowo w przypadku łączenia blach z powłokami cynkowymi, tylko nieznaczna część cynku z powłoki paruje, a przenoszenie kropli w łuku jest bardziej stabilne. W efekcie uzyskuje się płaską i szeroką lutospoinę, ograniczona jest również ilość rozprysków. Lutospawanie jest prowadzone zwykle prądem stałym (zalecany łuk zwarciowy) o małym natężeniu, z biegunowością dodatnią lub ujemną na elektrodzie. W celu ograniczenia ilości ciepła wprowadzanego podczas lutospawania można zastosować łuk pulsujący, ograniczając tym samym ilość wprowadzonego ciepła do ok. 1 2 kj/cm, Półautomaty spawalnicze są często wyposażane w programy dla lutospawania MIG/MAG łukiem standardowym i pulsującym z użyciem drutów elektrodowych CuSi3 oraz CuA18, co ułatwia dobór parametrów lutospawania. Ze względu na niezbyt dużą sztywność stosowanych drutów zaleca się wyposażenie urządzeń do lutospawania MIG/MAG w czterorolkowe podajniki o półokrągłych rowkach rolek prowadzących, dostosowanych do średnicy drutu, oraz zastosowanie w systemie podawania drutu wkładek teflonowych lub wykonanych z materiałów grafitowych. Przy podejmowaniu decyzji o zastosowaniu lutospawania MIG/MAG na podstawie czynników techniczno-ekonomicznych należy zwrócić także uwagę na ograniczone w niektórych przypadkach możliwości stosowania tej metody, związane z właściwościami mechanicznymi stopiw do lutospawania, gorszymi niż właściwości stopiw stalowych do spawania MIG/MAG. Lutospawanie MIG/MAG jest praktycznie stosowane do łączenia elementów stalowych o grubości do 3 mm, z pokryciem cynkowym o grubości do 20 m, elementów aluminiowanych oraz do wykonywania połączeń stali wysokostopowych i połączeń różnoimiennych, np. miedzi ze stalą. Jest ono stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, budowie urządzeń wentylacyjnych i kontenerów oraz w przemyśle maszynowym. 2.8 Spawanie z dużą wydajnością W tym podrozdziale chciałbym zaprezentować wam drodzy czytelnicy chyba jedną z ciekawszych odmian spawania z dużą wydajnością znane jako proces TIME (ang. transferred ionized molten energy). Zwiększenie wydajności spawania i wynikającą z tego poprawę efektywności można osiągnąć przez stosowanie procesów charakteryzujących się wyraźnie większą energią łuku w porównaniu z warunkami standardowymi. Procesy te są w związku z tym często określane mianem wysokoenergetycznych. Wysokoenergetyczne spawanie metodą MAG jest stosowane w dwóch odmianach: spawanie w klasycznym układzie z jedną elektrodą, lecz z dużą prędkością podawania drutu elektrodowego i znacznie zwiększonymi parametrami luku, oraz jako proces dwułukowy, w którym dwa druty elektrodowe są stapiane również w łuku/łukach o wysokich parametrach. Podstawą opracowania rozwoju szeregu odmian tych procesów była generacja nowych elektronicznych źródeł zasilania luku i innych zespołów urządzeń oraz stanowisk spawalniczych, jak również nowe opracowania materiałów dodatkowych, w pierwszym rzędzie gazów osłonowych. 19

17 Istotą tego procesu TIME są wysokie parametry elektryczne tuku, specjalna mieszanka stosowana jako gaz osłonowy oraz urządzenie spawalnicze zapewniające odpowiednie charakterystyki zasilania i wykazujące niezbędną stabilność pracy. Spawanie stali przebiega najczęściej w osłonie mieszanki gazowej zawierającej: 65,0% Ar, 26,5% He, 8,0% 2 Kącik inżyniera procesu CO i 0,5% O 2. W procesie TIME wysokie natężenie prądu spawania i napięcie łuku oraz osłona łuku o niewielkim udziale gazów aktywnych powodują natryskowe przenoszenie materiału drutu elektrodowego przez łuk do jeziorka spawalniczego w postaci strumienia bardzo drobnych kropli. W opisanych warunkach o transferze i oddzielaniu metalu z drutu elektrodowego decydują: siła elektromagnetyczna Lorentza (jej składowa osiowa sprzyja oddzielaniu i przenoszeniu małych kropli metalu, składowa promieniowa wspomaga,.odcinanie" kropli - pinch-effect) oraz siła strumienia plazmy. Siły te zwiększają stabilność i sztywność łuku, wspierają powstawanie bardzo drobnych kropli i przyspieszają ich transport do jeziorka, a także powodują głębokie wtopienie. Proces TIME polega w głównej mierze na wykorzystaniu tych zjawisk. Charakterystyczny dla spawania TIME jest duży wylot drutu elektrodowego, wynoszący mm. Wpływa on znacznie na nagrzewanie drutu elektrodowego ciepłem Joule'a-Lenza i na wydajność stapiania. Spawanie metodą TIME jest szeroko stosowane w produkcji ciężkich konstrukcji spawanych, w których występują spoiny o dużych grubościach. Konstrukcje te mogą być wykonywane ze stali niestopowych i niskostopowych różnorodnych gatunków. Spawanie metodą TIME odbywa się z dużym zakresem parametrów i z różnymi rodzajami transferu metalu w łuku: od zwarciowego po natryskowy i wirujący, jednak specyfiką tego procesu jest możliwość uzyskania bardzo dużej wydajności stapiania. Dzięki wysokim własnościom złączy spawanie TIME jest stosowane do bardzo odpowiedzialnych konstrukcji, jak konstrukcje nośne budynków na terenach narażonych na trzęsienia ziemi, mosty, dźwignice, kadłuby okrętów podwodnych. Spawanie z największą wydajnością może być prowadzone tylko w pozycji podolnej ze względu na niebezpieczeństwo ściekania metalu w innych pozycjach. Z tego też powodu, podczas wykonywania połączeń doczołowych niezbędne jest stosowanie podkładek zabezpieczających grań spoiny. W tej sytuacji metoda ta jest szczególnie przydatna do wykonywania połączeń ze spoinami pachwinowymi o dużej grubości. Jak wspomnianłem w procesie TIME ważną rolę odgrywają urządzenia spawalnicze. Ze względu na wysokie parametry procesu oraz niezbędny do uzyskania dużej wydajności wysoki współczynnik pracy muszą one charakteryzować się zdolnością utrzymywania przez długi czas stabilnych wysokich parametrów łuku, dużych prędkości podawania drutu oraz odpornością uchwytu spawalniczego na silne działanie ciepła wydzielanego w procesie. Według badań przeprowadzonych w Instytucie Spawalnictwa, podczas spawania stali (natężenie prądu spawania / = 300 A), emisja zanieczyszczeń pyłowych jest w przypadku metody TIME mniejsza o ok. 55% niż podczas spawania w osłonie CO 2 i o ok. 35% w porównaniu ze spawaniem w mieszance 80% Ar + 20% CO 2. 20

18 Największe zalety spawania metodą TIME to: Kącik inżyniera procesu duży stopień czystości i mała zawartość gazów w spoinie, zasadnicze zmniejszenie rozprysków w stosunku do spawania metodą MAG, możliwość osiągnięcia wydajności stapiania do 450 g/min, wysokie własności wytrzymałościowe i plastyczne złączy spawanych, korzystny przekrój i poprawny wygląd zewnętrzny spoiny, zmniejszone odkształcenia złączy dzięki zwiększeniu prędkości spawania lub zmniejszeniu liczby wymaganych warstw w spoinie, zasadnicze skrócenie czasu wykonywania spoiny. znacznie zmniejszone koszty spawania w stosunku do tradycyjnego spawania MAG. Kolejne z procesów spawania wysoko wydajnego to procesy Rapid Melt i Rapid Arc. Rapid Melt opracowano w celu zwiększenia wydajności stapiania w zmechanizowanym spawaniu elementów grubościennych. Prędkość podawania drutu wynosi m/min, uzyskiwane wydajności stapiania 10 25kg stopiwa na godzinę. Do spawania stosuje się specjalne źródła energii i podajniki drutu. W odróżnieniu od procesu Rapid Melt przeznaczonego do elementów o dużej grubości Rapid Arc umożliwia spawanie elementów o grubości od 1 mm ze znacznie zwiększoną prędkością. W tym procesie również występuje duża prędkość podawania drutu i zwiększony wylot drutu elektrodowego, a odróżnia go napięcie łuku mniejsze nawet niż w klasycznym spawaniu metodą MAG. W przypadku dużego wylotu oporność odcinka drutu poza końcówką prądową jest duża, co sprzyja silniejszemu jego nagrzewaniu i efektywnemu stapianiu. W ten sposób uzyskuje się zmodyfikowany łuk zwarciowy, umożliwiający spawanie z dużą prędkością (1,2 1,5 m/min dla blach o grubości 2 3 mm - dwukrotnie szybciej niż w klasycznym spawaniu MAG), bez typowych braków wtopienia i podtopień. W tym przypadku nie ma specjalnych wymagań w odniesieniu do urządzeń, oprócz oczywistej stabilności pracy z wysokimi parametrami. Gazem osłonowym zalecanym do wszystkich procesów Rapid jest mieszanka Ar + 8% CO 2, ewentualnie z niewielkim dodatkiem azotu, korzystnym ze względu na ochronę środowiska pracy. Następną z odmian wysoko wydajnego spawania MAG jednym drutem elektrodowym, uzupełniającą wcześniej opisane procesy, jest Linfast. Spawanie odbywa się w tych samych zakresach parametrów co procesy Rapid, ale tu jest stosowana generacja specjalnie opracowanych mieszanek osłonowych. Składu nie opublikowano oficjalnie, lecz wiadomo, iż zawierają oprócz argonu powyżej 20% He przy stosunkowo dużym udziale CO 2, a główną ich zaletą jest wyeliminowanie pojawiającej się niekiedy niestabilności łuku przy prędkościach podawania drutu ok. 20 m.min oraz poprawa kształtu spoin i zmniejszenie rozprysku. Reasumując ten podrozdział przedstawię najważniejsze zalety a potem wady spawania MAG z dużą wydajnością. Do zalet zaliczymy: możliwość uzyskania wydajności stapiania do g stopiwa na godzinę, 2 3-krotne zmniejszenie czasu wykonywania połączeń, duża czystość metalurgiczna i dobre właściwości spoin, w tym udarność, zwiększona głębokość wtopienia oraz stabilny przekrój spoin. 21

19 Do głównych wad zaliczymy: Kącik inżyniera procesu trudność zapewnienia dobrej jakości początku i końca spoin, konieczność wykonywania przetopów i spoin szczepnych przy niższych parametrach, silne promieniowanie łuku i nagrzanego metalu, bardzo komplikujące spawanie ręczne z powodu uciążliwości dla spawacza i dużych kosztów ochron osobistych, wysoka, w wielu przypadkach, ilość wprowadzonego ciepła, co może objawić się problemami z zapewnieniem odpowiedniej wytrzymałości złącza. Wspomnę tylko, że istnie jeszcze możliwość przenoszenia metalu za pomocą dwóch elektrod. Wpływa to na jeszcze większą prędkość spawania niż w jednoelektrodowym spawaniu. Źródło m.in. : [1] Szare komórki autora [2] Ferenc K., Nita Z., Soboś T.: Spawalnictwo. Oficyna wydawnicza PWW 1999, [3] Praca zbiorowa, Poradnik inżyniera Spawalnictwo. Tom 2, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 2005, [4] Praca zbiorowa, Poradnik inżyniera Spawalnictwo. Tom 1, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 2003, [5] Mizerski J..: Spawanie w osłonie gazów metodami MIG i MAG. Wydawnictwo REA, Warszawa

20 Autor: procesowiec Lutowanie piecowe 1.3. MATERIAŁY DODATKOWE DO LUTOWANIA PIECOWEGO Spoiwo (lut) jest to materiał wprowadzany podczas lutowania w szczelinę miedzy powierzchniami łączonych elementów, decydując o własnościach złącza. Charakteryzuje się dobrą zwilżalnością, lejnością, dostateczną wytrzymałością i plastycznością jak również odpornością na utlenianie w stanie roztopionym Ogólna charakterystyka materiałów dodatkowych do lutowania piecowego Ogólny podział spoiw do lutowania twardego jest zamieszczony w normie PN-EN 17672:2010, w której podzielono je pod względem składu chemicznego na sześć klas: klasa Al spoiwa aluminiowe, klasa Ag spoiwa srebrne, klasa Cu spoiwa miedziane, klasa Ni spoiwa niklowe, klasa Pd spoiwa zawierające pallad, klasa Au spoiwa zawierające złoto. Według normy PN-EN 17672:2010, każde spoiwo ma swój numer, który wraz z poprzedzającym go symbolem klasy, tworzy skrócony kod spoiwa, i tak np. Cu 110 czy Al 311 [1,3,4,5]. Spoiwa do lutowania piecowego mogą występować w różnych postaciach tj. druty, pręty, taśmy, kształtki jak i proszki i pasty lutownicze beztopnikowe. Często w lutowaniu piecowym zamiennie stosowane są pasty lutownicze beztopnikowe i kształtki, dostępne w postaci podkładek, dysków, prostokątów czy wielokątów, jak również szereg kształtek wytwarzanych na zamówienie do konkretnych zastosowań. Natomiast pasty lutownicze beztopnikowe są niemal jednorodnymi mieszaninami sproszkowanego lutu i substancji łączącej. Stosowanie pasty w lutowaniu piecowym pociąga za sobą wiele zalet: wzrost wydajności produkcji i obniżenie kosztów robocizny, oraz oszczędne, kontrolowane zużycie materiałów dodatkowych. Dobór spoiwa jak i skład chemiczny zależy od rodzaju materiałów lutowanych, wymagań stawianym złączu i wielkości produkcji. W procesach lutowania wysokotemperaturowego zbędne jest stosowanie topników, ich rolę przejmuje atmosfera lub próżnia w piecach [1,5,]. Spoiwa metaliczne (metale i ich stopy), są wyłącznie stosowane do lutowania piecowego i charakteryzujące się duża różnorodnością składu chemicznego. W przypadku takiego lutowania stosuję się najczęściej luty na osnowie miedzi, jednak luty na osnowie aluminium, srebra, niklu jak również palladu znalazły również zastosowanie w lutowaniu w atmosferach kontrolowanych [3]. 23

21 Podział lutów ze względu na skład chemiczny Lutowanie piecowe Luty na osnowie miedzi Ze względu na skład chemiczny luty miedziane przeznaczone do lutowania piecowego dzielą się na sześć grup: Cu tlenek miedzi, Cu czysta miedź, Cu Ag, Cu Ni, Cu Sn, Cu specjalne stopy, o zróżnicowanych właściwościach, składzie i zastosowaniu. Do lutowania piecowego najczęściej stosuje się serię Cu, która obejmuje czystą miedź, tj. Cu 102, Cu 110 oraz Cu 141 (tab. 1.2), wykorzystywana zwykle przy lutowaniu w atmosferach redukujących. Tabela 1.2. Klasa Cu; spoiwa do lutowania twardego z przeznaczeniem do lutowania piecowego [5] Luty miedziane dzięki wysokiej przewodności elektrycznej znalazły szerokie zastosowanie w lutowaniu wysokotemperaturowym, które spełnia główny warunek, jaki stawia wysoka temperatura topnienia czystej miedzi o C, zapewniając temperaturę procesu rzędu o C. Obok czystej miedzi, jako luty znalazły zastosowanie jej stopy, zawierają miedź stopową z dodatkami: srebra (Cu 188) i niklu (188). Spoiwa te cechuje bardzo dobra zwilżalność i zdolność do wypełniania 24

22 Lutowanie piecowe nawet najmniejszych szczelin lutowniczych oraz stosunkowo dobre własności wytrzymałościowe połączeń. Stosuje się je do lutowania wszystkich rodzajów stali, niklu i miedzionikli bez użycia topników w atmosferach redukujących, obojętnych i w próżni [1,3,5] Luty na osnowie srebra Luty na osnowie srebra należą do najbardziej uniwersalnych spoiw wykorzystywanych w lutowaniu twardym. Luty srebrne wg PN-EN 17672:2010 stanowią klasę Ag, którą ze względu na skład chemiczny spoiw podzielono na cztery grupy tj. stop Ag-Cu-Zn-Sn, stop Ag-Cu-Zn, stop Ag-Cu-Zn-Cd oraz stop Ag-Cu-Zn-Ni-Mn. W czwartej grupie stopów na bazie srebra występują między innymi również luty, które nie zawierają łatwo parujących składników w temperaturze lutowania tj. cynk i kadm (max. 0,010) i dlatego nadają się do lutowania w piecach z atmosferą ochronną lub w próżni. Tabela 1.3. Klasa Ag: spoiwa do lutowania twardego z przeznaczeniem do lutowania piecowego (wybrane) [5] Luty Ag 456 oraz Ag 463 z grupy Ag-Cu-Zn-Ni-Mn znalazły zastosowanie w lutowaniu piecowym, szczególnie ostatni lut z tej grupy Ag 485 (tab. 1.3), który stosuje się do lutowania z atmosfera ochronną, rzadziej do lutowania płomieniowego, ze względu na intensywne parowanie manganu, pozostałe stopy z tej serii nie nadają się do lutowania piecowego z powodu obecności w ich składzie niskotopliwego cynku (Zn) uniemożliwiającego poprawne przeprowadzenie 25

23 Lutowanie piecowe tego procesu. Wyjątkiem może być lut Ag 272 (tab. 1.4), jedyny stop z grupy Ag-Cu-Zn, który nie zawiera niskotopliwego cynku, przez co jest bardzo często stosowany w lutowaniu próżniowym. Tabela 1.4. Klasa Ag: spoiwa do lutowania twardego serii Ag 200* [5] Luty na osnowie niklu Luty na osnowie niklu obejmują 8 gatunków stopów o bardzo zróżnicowanym składzie chemicznym (tab. 1.5). Podzielono je zgodnie z normą PN-EN 17672:2010 na stopy: 1) Ni-Cr-B, 2) Ni-Si-B, 3) Ni-Cr-Si, 4) Ni-W-Cr 5) Ni-P, 6) Ni-Mn-Si-Cu, 7) Ni-Cr-B-Si-Cu-Nb, 8) Co-Ni-Si-W. 26

24 Lutowanie piecowe Najniższą temperaturę topnienia wykazują luty niklowe zawierające fosfor (ok. 10%) z gatunku Ni-P (eutektyka), odznaczając się wysoką rozpływnością w atmosferach ochronnych o niezbyt wysokich parametrach redukujących. Natomiast luty niklowe zawierające wolfram tj. Ni 670 oraz Ni 671 ze względu na wysoką temperaturę topnienia (1453 o C ) odznaczają się najwyższą wytrzymałością połączeń pracujących w wysokich temperaturach. W atmosferach o wysokiej czystości i bardzo niskim punkcie rosy stosuję się luty na osnowie niklu typu Ni-Mn-Si-Cu, ze względu na zawartość manganu. Inną grupą lutów są stopy niklu z chromem oraz miedzią, stosowane do łączenia stopów niklu zawierających tytan i aluminium. Luty te charakteryzują się dobrą zwilżalnością i nie rozpuszczaniem łączonych powierzchni. Luty tego typu stosuje się do lutowania elementów w próżni lub atmosferze wodoru [3,4]. Tabela 1.5. Klasa Ni: spoiwa do lutowania twardego [5] 27

25 Luty na osnowie aluminium Lutowanie piecowe Luty na osnowie aluminium znalazły swoje zastosowanie w lutowaniu próżniowym, do lutowania aluminium i jego stopów. Najpowszechniej stosowane są stopy Al-Si (siluminy) z dodatkiem magnezu, o zawartości 4-13% krzemu i temperaturze topnienia o C (tab. 3.6) [3,4]. Tabela 1.6. Klasa Al: spoiwa do lutowania twardego, seria Al 100 [5] LITERATURA: [1] Nowacki J., Chudziński M., Zmitrowicz P.: Lutowanie w budowie maszyn. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa 2007, [2] Radomski T., Ciszewski A.: Lutowanie. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa 1985, [3] Winiowski A., Kuzio T.: Rozwój możliwości zastosowania lutowania twardego w różnych gałęziach przemysłu. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, nr 5/2003, [4] Praca zbiorowa, Poradnik inżyniera Spawalnictwo. Tom 2, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 2005 [5] PN-EN 17672:2010 Lutowanie twarde Spoiwa, 28

26 STOPY ALUMINIUM: Stopy aluminium i ich spawalność Stopy aluminium - zawartość skł. stopowych powyżej 1%, podstawowe dodatki stopowe to: Krzem Magnez Miedż Mangan Cynk Lit Aluminium i jego stopy są odporne na : Korozję atmosferyczną Większość kwasów organicznych Brak odporności na: Działanie soli i kwasów nieorganicznych z wyjątkiem kwasu azotowego Pary i jony rtęci Działanie wody morskiej Aluminium i jego stopy mają dobrą przewodność cieplną i elektryczną. Dodając MN zmniejszamy przewodność cieplną, dodając V, Cr, Ti zmniejszamy przewodność elektryczną. Stopy Aluminium: - stopy do obr. plastycznej: zaw. do ok. 5% dodatków stopowych - stopy odlewnicze: zaw. 5-25% dodatków stopowych Stopy Aluminium do przeróbki plastycznej: 29

27 Obróbka plastyczna: Stopy aluminium i ich spawalność - walcowanie (blachy) - przeciąganie (druty) Wzrost własności wytrzymałościowych i obniżenie własności plastycznych Obróbka cieplna: - wyżarzanie: Odprężające ( C) eliminacja naprężeń Rekrystalizujące ( C) eliminacja skutków obróbki plastycznej - utwardzanie dyspersyjne: Przesycanie w wysokich temp.( C) i szybkie chłodzenie w celu rozpuszczenia w osnowie stopu i utrzymanie w roztworze przesyconym związków międzymetalicznych. Starzenie naturalne lub sztuczne(ok C) w celu wydzielenia związków międzymetalicznych na granicach ziaren osnowy stopu. Spawalność Aluminium i jego stopów: Duże powinowactwo chemiczne do tlenu utrudnia spawanie, Wysoka przewodność cieplna utrudnione miejscowe stopienie, szybkie krzepnięcie i stygnięcie spoiny, Wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej i duży skurcz powoduje naprężenia, odkształcenia, pęknięcia Niska wytrzymałość w temp. większych niż 500 C Duża zdolność rozpuszczania gazów zdolność do porowatości gazowej Trudność określenia temp. nagrzania brak barwy Metody spawania: Gazowe Tig Mig Elektroda otulona Inn metody: łukowe pod topnikiem, plazmowe, elektronowe, laserowe Gazowe: Złącza doczołowe Spawanie jednowarstwowe palnikiem acetylenowo-tlenowym Metoda w lewo Topniki fluorkowe 30

28 Zalety: Stopy aluminium i ich spawalność Powszechność sprzętu Możliwość pracy w warunkach warsztatowych Wady: Stosowanie topników potencjalne zagrożenie korozją Nie wolno wykonywać spoin pachwinowych Duża strefa nagrzania: naprężenia, odkształcenia, pęknięcia Mała wydajność i uciążliwe warunki pracy Elektroda otulona: Prąd stały, + na elektrodzie Natężenie prądu 30-40A/mm średnicy elektrody Pozycja podolna Stosowanie podkładek formujących grań spoiny (podkładki węglowe) Podgrzewanie wstępne przy grubościach powyżej 10mm Usuwanie korozyjnego żużla Zalety: Powszechność sprzętu Wysoka wydajność Ograniczona strefa nagrzania elementów Wady: Ograniczony asortyment elektrod (Al., AL.-Si) Pozycja podolna Mikro i mikroporowatość, podtopienia, rozprysk Czyszczenie żużla i odprysków TIG: Prąd przemienny Prąd mieszany impulsy prądu przemiennego i stałego o biegunowości - Czynniki decydujące o wyborze prądu: - czyszczenie katodowe warstewki tlenków - sprawność energetyczna Metody kompensowania składowej stałej prądu spawania: - załączenie baterii akumulatorów lub kondensatorów - załączenie układów elektronicznych 31

29 Własności gazów osłonowych: Stopy aluminium i ich spawalność Argon: skuteczne czyszczenie katodowe, stabilny łuk, łatwa regulacja warunków cieplnych procesu, mniejsze napięcie i moc cieplna łuku, mniejsze zużycie gazu. Hel: mniejsze skuteczne czyszczenie powierzchni spawanych z tlenków, mniej stabilny łuk, wyższe napięcie i moc cieplna łuku, większe zużycie gazu. Mieszanki argon-hel: skuteczne czyszczenie katodowe, stabilny łuk, wyższa moc cieplna łuku niż przy spawaniu w argonie. TIG: Zalety: - wysoka jakość połączeń - możliwość spawania we wszystkich pozycjach, - regularny układ spoin i wysoka estetyka połączeń Wady: - mała wydajność, - duża strefa nagrzewania MIG: Zalety: - wysoka wydajność, - mała strefa nagrzania - niewielki odkształcenia Wady: - podtopienia, wypukłe lico - porowatość 32

30 Jak zapewnić pracownikowi optymalną ochronę słuchu? Informacje prasowe Ochronniki słuchu są najprostszym i najszybszym sposobem ochrony przed szkodliwymi skutkami oddziaływania hałasu w miejscu pracy. Najnowsze technologiczne rozwiązania firmy 3M umożliwiają optymalne dopasowanie odpowiedniego ochronnika z uwzględnieniem indywidualnych potrzeb pracownika. W Polsce od wielu lat istnieją instrumenty prawne obligujące pracodawców do podejmowania działań mających na celu minimalizowanie ryzyka zawodowego związanego z hałasem w miejscu pracy. W myśl rozporządzenia Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 26 września 1997 roku pracodawca ma obowiązek zapewnić ochronę pracowników przed zagrożeniami związanymi z narażeniem na hałas. Nierzadko zdarza się, że mimo zastosowania możliwych rozwiązań technicznych i organizacyjnych poziom hałasu nadal przekracza dopuszczalne normy, wtedy niezwykle ważne jest zaopatrzenie pracowników w indywidualne ochronniki słuchu, dobrane do poziomu decybeli oraz cech indywidualnych pracowników. Naukowcy z firmy 3M opatentowali algorytmy, które pozwalają na analizę natężenia dźwięku wewnątrz kanału słuchowego. Ta procedura testowania różni się od innych systemów dostępnych na rynku tym, że dostarcza dokładne ilościowe dane, które nie opierają się wyłącznie na subiektywnych odpowiedziach pracownika. Dzięki systemowi weryfikacji ochrony słuchu 3M E-A-RFit zaledwie w 8 sekund można precyzyjnie dobrać optymalną ochronę dla każdego z pracowników. Jak to działa?system 3M E-A-RFit składa się m.in. z testowych wkładek przeciwhałasowych, które pracownik sam umieszcza w kanale słuchowym i mikrofonu, który mierzy poziom natężenia dźwięku dla siedmiu standardowych częstotliwości (od 125 Hz do 8000 Hz) z uwzględnieniem zastosowanej wkładki dla każdego ucha z osobna Opatentowany system i zastrzeżone algorytmy pozwalają na szybką analizę danych i ustalenie Indywidualnego Wskaźnika Tłumienia (PAR, ang. Personal Attenuation Rating), który określa poziom redukcji hałasu dla konkretnej wkładki przeciwhałasowej u konkretnego pracownika. - Indywidualny Wskaźnik Tłumienia pomaga dokładnie oszacować na ile efektywna jest ochrona słuchu zapewniana przez pracodawcę swoim pracownikom w konkretnym środowisku pracy tłumaczy Marta Kapała z 3M Poland - Rezultaty testów są łatwe do analizy. Należy porównać oceny określone dla różnych testowych wkładek i wybrać najlepsze rozwiązanie. Uzyskane wyniki każdej próby są dodatkowo dokumentowane w formie elektronicznej i papierowej, tak aby łatwo było z nich korzystać w przyszłości. Istnieją trzy sposoby na włączenie Systemu Weryfikacji Słuchu 3M E-A-RFit do programu ochrony słuchu pracownika w miejscu pracy: % podejście Każdy znajdujący się w danej grupie ryzyka zawodowego zostanie poddany badaniu systemem Częstotliwość badania może zmieniać się w zależności od ekspozycji na hałas Badanie zostanie przeprowadzone na wybranej grupie krytycznej : o Ekspozycja na hałas (>95dB TWA) o Indywidualna wrażliwość pracowników Badanie zostanie przeprowadzone na losowo wybranych pracownikach 2. Selektywne podejście 3. Losowo wybrani pracownicy Zestaw 3M E-A-RFit zawiera głośnik i stojak, dualny mikrofon, kabel USB, kabel zasilania, model rolowania wkładek, testowe ilości wkładek przeciwhałasowych oraz oprogramowanie. 33

31 Informacje prasowe Air Products innowacyjność na pierwszym miejscu Firma Air Products, która powstała w Detroit w Stanach Zjednoczonych w 1940 roku, jest obecnie największym dostawcą gazów technicznych w Polsce, jednym ze światowych liderów w ich produkcji, a także jednym z kluczowych producentów specjalistycznych produktów chemicznych na świecie. Od początku swojej działalności Air Products przykłada ogromną wagę do opracowywania i rozwijania innowacyjnych rozwiązań, które odpowiadają na potrzeby klientów oraz pomagają sprostać ich wyzwaniom biznesowym. Podejście polegające na wprowadzaniu na rynek nowych produktów i usług charakteryzujących się wysoką wartością dodaną, pozwoliło firmie Air Products osiągnąć sukces w oparciu o innowacyjność i wielokrotnie nagradzane specjalistyczne technologie. Rozumienie problemów i niezrealizowanych potrzeb klientów oraz wykorzystywanie możliwości do ulepszenia oferowanych rozwiązań, stanowi inspirację dla Air Products do tworzenia wydajnych i innowacyjnych produktów i usług, które firma oferuje klientom, pozostawiając w tyle konkurencję. Innowacyjność, która stanowi sedno strategii biznesowej firmy Air Products, opiera się na działalności badawczej i rozwojowej (R&D). Aby przyspieszyć tempo opracowywania innowacyjnych rozwiązań, Air Products kooperuje w zakresie działalności R&D, uczestnicząc w licznych projektach badawczych z partnerami z różnych branż przemysłu, agend rządowych oraz uczelni wyższych. Dzięki takiej współpracy Air Products ma dostęp do najlepszych na świecie ekspertów i wiodących technologii. Europejska Grupa Technologiczna (European Technology Group) Air Products odpowiedzialna jest za generowanie pomysłów dotyczących różnych nowoczesnych technologii dla globalnej dywizji gazów technicznych firmy. Zespół światowej klasy ekspertów ściśle współpracuje z klientami kupującymi gazy ciekłe i sprężone. Pozwala to dogłębnie zrozumieć potrzeby i wyzwania stojące przed klientami, dzięki czemu eksperci firmy Air Products mogą skupić się na opracowywaniu i rozwijaniu pomysłów, które wesprą jej klientów, ich odbiorców oraz przyczynią się do rozwoju całej branży gazów technicznych. Na przestrzeni ponad 70 lat swojej działalności, firma Air Products wprowadziła liczne innowacje, które oznaczają konkretne korzyści dla użytkowników końcowych: Ciekły azot będąc ekspertem w dziedzinie zastosowań technologii kriogenicznych, Air Products jest dostawcą ciekłego azotu dla firm z wielu różnych sektorów przemysłu. Ciekły azot używany jest np. do wytwarzania bardzo niskich temperatur, które potrzebne są przy testowaniu technologii kosmicznych. Ponadto Air Products pod marką Freshline stworzył i wprowadził na rynek innowacyjne systemy do zamrażania żywności z wykorzystaniem ciekłego azotu. Pozwalają one przetwórcom żywności chłodzić i zamrażać żywność, począwszy od kurczaków przez ciasta, owoce, warzywa, aż po lody. Najnowszą innowacją Air Products jest tunel zamrażalniczy Freshline DM o mocach przerobowych pozwalających na mrożenie do 1,800 kg indywidualnych porcji produktów (IQF). Ten innowacyjny dwufunkcyjny tunel zamrażalniczy może być stosowany w trybie mrożenia IQF oraz trybie non-iqf, oferując przetwórcom zarówno najwyższą jakość, jak i elastyczność. Technologia CCS (wychwytywania i składowania dwutlenku węgla) w 2010 roku system wychwytywania, oczyszczania i kompresji dwutlenku węgla autorstwa Air Products został uruchomiony w placówce rozwojowo-badawczej Schwarze Pumpe w Niemczech należącej do firmy Vattenfall AB. Jest to pierwsza na świecie pilotażowa instalacja, służąca do spalania tlenowego CO 2. Zaawansowana technologia Air Products stanowi alternatywną metodę wydajniejszego wychwytu CO2 z gazu spalinowego produkowanego w instalacji Vattenfall. Air Products współpracuje także z innymi wiodącymi 34