# ESAB News. OK AristoRod

Transkrypt

1 # ESAB News G L O B A L S O L U T I O N S F O R L O C A L C U S T O M E R S - E V E R Y W H E R E OK AristoRod

2 2 ESAB News Od redakcji W dotychczasowych wydaniach naszego magazynu wielokrotnie podkreślaliśmy interdyscyplinarny charakter spawalnictwa. Również bieżące wydanie pokazuje, że jest to dziedzina techniki znacznie wykraczająca poza jedną tylko kategorię. Najpierw sięgamy po przykłady klasycznego spawalnictwa, opisując rozwiązania stosowane przy spiralnym spawaniu rur w zakładach znanego koncernu, u naszych południowych sąsiadów. Przedstawiamy także doskonałe własności niskostopowych drutów z rodziny OK AristoRod. W dalszych publikacjach odchodzimy nieco od tradycyjnych tematów na rzecz zdrowia... Niestety spawalnictwo nie kojarzy się raczej z ochroną zdrowia wręcz przeciwnie. Dlatego tym bardziej cenne jest choćby pośrednie wspomaganie działań w tym zakresie. Opisujemy zastosowanie naszych najnowszych urządzeń w produkcji skomplikowanej aparatury do diagnostyki medycznej. Jednak każde leczenie, nawet przy użyciu najnowocześniejszych metod, jest przykrą koniecznością - lepiej więc zachować zdrowie żyjąc w zdrowym, niezniszczonym środowisku. Branża spawalnicza oddziałuje dość silnie i do tego negatywnie na środowisko, dlatego konieczne są pilne działania zapobiegawcze. Taką szansę stwarzają systemy zarządzania środowiskowego, w czym ESAB zdecydowanie przoduje na całym świecie. Nasze plany idą jeszcze dalej, w kierunku wprowadzenia kolejnego systemu zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy. A po bezpiecznej pracy proponujemy coś dla ducha czyli walory artystyczne spawalnictwa. Sztukę uprawianą przy pomocy różnych technik spawalniczych znamy od wielu lat. Powstają w ten sposób rzeźby, metaloplastyka, małe a czasem całkiem duże pomniki. Po raz pierwszy jednak mamy do czynienia z fotografią artystyczną z pozoru zwykłych procesów i struktur. Czy może być to interesujący temat? Prosimy ocenić samodzielnie... W imieniu zespołu redakcyjnego - zapraszam do lektury. # Wydawca: ESAB Sp. z o.o., ul. Żelazna 9, Katowice Zespół redakcyjny: Ryszard Urbowicz, Michał Kozłowski, Jacek Windyś, Daniel Wiśniowski, Jan Chrzanowski, Robert Lazik, Marek Molędys, Dariusz Wojtaszewski redaktor naczelny Dystrybucja: Ewa Wolany, tel. (32) , fax (32) info@esab.pl ESAB 2007 All rights reserved ESAB News Skład i druk: UNIPRINT, Rychnov nad Kneznou, Republika Czeska Wszystkim Czytelnikom ESAB News składam najlepsze życzenia zdrowia, pomyślności i wielu sukcesów w Nowym Roku. Ryszard Urbowicz Wiceprezes Zarządu Dyrektor Naczelny Biura Handlowego ESAB Sp z o.o. ul. Żelazna KATOWICE tel.: fax: info@esab.pl

3 ESAB News Spis treści Wyroby firmy ESAB używane przy produkcji rur spiralnie spawanych w zakładzie US Steel Koszyce na Słowacji str. 4-5 Wyroby firmy ESAB używane przy produkcji rur... strona 4-5 OK AristoRod druty niskostopowe str. 6-8 Urządzenia Aristo zostały docenione przez firmę Siemens Magnet Technology str Piękno ukryte w naszym rzemiośle str OK AristoRod - druty niskostopowe strona 6-8 System zarządzania środowiskiem ISO dla firmy ESAB na całym świecie str Piękno ukryte w naszym rzemiośle strona 12-13

4 4 ESAB News Wyroby firmy ESAB używane przy produkcji rur spiralnie spawanych Autorzy: Inż. Michal Vaľko, U.S. Steel Koszyce, s.r.o. oraz dr inż. Juraj Matejec, ESAB Słowacja, s.r.o. Spółka U.S. Steel Koszyce (zwana dalej USSK) jest znaczącym producentem stali w Europie Środkowej. Roczna produkcja wynosi około 4 milionów ton, głównie w formie blach walcowanych na gorąco i na zimno. USSK jest również liczącym się producentem wyrobów gotowych wykonanych z tych blach. Jednym z istotnych wyrobów gotowych wytwarzanych przez USSK są rury spawane ze szwem spiralnym. Historia ich produkcji sięga roku Od tego czasu, tj. w ciągu 47 lat, wyprodukowano ponad ton rur o łącznej długości około km. Asortyment obecnie produkowanych rur obejmuje rury o średnicy od 400 do mm i grubości ścianki od 5 do 14,2 mm. Rury spawane spiralnie są produkowane w zależności od przeznaczenia ze stali niskowęglowej oraz stali mikrostopowej. Wykorzystywane są one przy produkcji konstrukcji stalowych i/lub do budowy rurociągów wodnych, naftowych i gazowych. Metodą wykorzystywaną do produkcji rur spawanych ze szwem spiralnym jest spawanie łukiem krytym. Pierwszym etapem spawania jest łącznie stalowych taśm na początku linii produkcyjnej. Stanowisko spawania w tym miejscu, wyposażone jest w źródło prądu ESAB TAF 1250, głowicę spawalniczą A6 oraz system kontroli PEH. Dalszy proces produkcji polega na formowaniu walcowanej na gorąco taśmy na kształt spirali oraz ciągłym spawaniu łukiem krytym ukształtowanych taśm, tworząc w ten sposób rurę. W rezultacie, spoina na rurze przypomina swoim kształtem gwint, jednakże, zazwyczaj nazywana jest szwem spiralnym i stąd też pełna nazwa rury spawane ze szwem spiralnym. Rury, od strony wewnętrznej, spawane są w większości przypadków przy użyciu dwóch drutów, ale jeżeli zajdzie taka potrzeba, można wykorzystać trzy druty. Po stronie zewnętrznej można zastosować spawanie dwoma drutami. Na poszczególnych stanowiskach wykorzystywane są połączenia źródeł prądu spawania ESAB LAF 1250 oraz TAF 1250 z głowicami spawalniczymi A6. Diagnostyka systemów kontrolnych wykonywana jest lokalnie lub za pomocą Internetu, w centrum serwisowym ESAB w Laxå w Szwecji. Do spawania łukiem krytym, wykorzystywany jest topnik ESAB OK Flux Jest to topnik typu aglomerowego (EN 760: SA AB 1 67 AC H5), wprowadzający niewielki do-

5 ESAB News datek krzemu i manganu. Tego typu topnik pozwala na spawanie zarówno stali niestopowych, jak i mikrostopwych o średniej i dużej wytrzymałości. Topnik ten może być wykorzystany do spawania prądem stałym lub przemiennym, również przy użyciu wielu głowic i kombinacji różnych źródeł prądu. Topnik ten zapewnia niewielką zawartość wodoru w spoinie, mniej niż 5 ml/100 g. Topnik jest dostarczany do zakładu produkującego rury w wysokowydajnych opakowaniach Eco Pack ważących 1000 kg. Zastąpiły one wcześniejsze opakowania, tradycyjne 25 kg papierowe worki. Podczas przejścia na opakowania wysokowydajne, usprawniona została ich kłopotliwa obsługa, a w rezultacie czas potrzebny na dostarczenie topnika na linię produkcyjną został skrócony. Podczas spawania rur w USSK, stosowane jest jedno, dwu lub wielowarstwowe spawanie doczołowe, w zależności od grubości ścianki spawanej rury. W tym celu, podstawowym materiałem są druty spawalnicze OK Autrod (EN 1270: S2Si) lub OK Autrod (S2Mo). Obie kombinacje topników i drutów posiadają dopuszczenia niemal wszystkich istotnych towarzystw klasyfikacyjnych i stowarzyszeń dozoru technicznego. W zastosowaniu praktycznym, zwłaszcza w rurociągach, rury poddawane są stałemu obciążeniu, które oddziałuje na spoiny poprzez przestrzenny stan naprężenia. Z tego powodu, jakość spoin jest jednym z najważniejszych parametrów jakościowych gotowego wyrobu. W celu zapewnienia użytkownikom wiarygodnych informacji o jakości spoin (oraz w celu spełnienia bardzo restrykcyjnych wymogów w tej dziedzinie), po wykonaniu cała długość złączy jest poddawana badaniom ultradźwiękowym a także, w zależności od przeznaczenia produktu, badaniom rentgenowskim. W ramach standardowej procedury, wszystkie rury podlegają kontroli wizualnej i kontroli wymiarów. Są one również poddawane ciśnieniowemu badaniu szczelności poprzez zastosowanie próby wodnej przy maksymalnym ciśnieniu 20 MPa. Na życzenie klienta mogą zostać przeprowadzone również inne badania. W zakładzie produkującym rury USS w Koszycach na Słowacji, rury produkowane są obecnie w dwóch identycznych formach na liniach spawania, które poddawane są ciągłej modernizacji. W 2004 roku dokonano generalnej przebudowy jednej z linii, wprowadzając nowe źródła prądu spawania, 3 x TAF 1250 oraz 3 x LAF 1250, w tym niezbędny system kontroli oraz jednocześnie przebudowano system podawania drutu i topnika, a także system odprowadzania dymów. Dzięki osiągnięciu znakomitych rezultatów po przebudowie i zainstalowaniu urządzeń ESAB, doskonałej jakości spoin, bezawaryjnemu działaniu obecnych źródeł prądu oraz stabilności procesu spawania, w roku 2006 nowa technologia została wprowadzona również na drugiej linii oczywiście, ponownie wybrano produkty ESAB. Wraz z zainstalowaniem nowych urządzeń spawalniczych na tej linii, wprowadzono nowy system automatycznego pozycjonowania głowic, wykorzystujący optyczne śledzenie krawędzi złącza. Poziom techniczny sprzętu spawalniczego został w ten sposób znacznie podniesiony. System opracowany przez ESAB obecnie wykorzystywany jest do spawania po stronie wewnętrznej. Podczas przebudowy obu linii, do systemu dodano również funkcje ciągłego pomiaru i rejestracji parametrów spawania (natężenia, napięcia, prędkości spawania itp.). Dane dotyczące zmiennych procesu spawania, dla obecnych źródeł prądu, przekazywane są do programu komputerowego. Umożliwia to ciągłe monitorowanie stabilności procesu spawania oraz podjęcie działań w celu korekcji parametrów spawania, co pozwala na zapobieganie powstawaniu niezgodności spawalniczych. W obecnej konfiguracji sprzęt pracuje od kilku miesięcy przy pełnej wydajności. W modernizacji linii do spawania rur w USS w Koszycach brali udział specjaliści techniczni ESAB. Uczestniczyli oni nie tylko w przebudowie wyposażenia, ale również w uruchamianiu produkcji, opracowywaniu właściwych parametrów spawania, diagnostyce niezgodności, itp. Biorąc pod uwagę osiągnięte rezultaty, możemy przypuszczać, że udana współpraca, w ramach innych projektów modernizacji jak i ciągłego dostarczania materiałów spawalniczych będzie trwać nadal. Opracowanie: dr inż. Dariusz Wojtaszewski Menedżer Produktu Materiały Spawalnicze, ESAB Sp. z o.o.

6 6 ESAB News OK AristoRod - druty niskostopowe Fot.1. Walcówka surowiec do produkcji Autor: Dipl.-Ing. Bruno Schwarz, ESAB GmbH, Solingen, Niemcy Druty elektrodowe do spawania w osłonie gazowej stali przeznaczonych do pracy w podwyższonych temperaturach (odpornych na pełzanie) oraz stali o wysokiej wytrzymałości objęte są normami EN i EN Różnią się od drutów niestopowych obecnością takich składników stopowych jak chrom, molibden i nikiel. Pierwiastki te decydują o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i odporności termicznej stopiwa oraz stawiają wysokie wymagania procesowi produkcji tych drutów. Opisujemy tu zagadnienia związane z wytwarzaniem niskostopowych drutów do spawania w osłonie gazowej oraz ich własnościami użytkowymi. Celem podwyższenia temperatury pracy w elektrowniach, do stosowanych stali wprowadza się przeważnie chrom i molibden. Podwyższa się przez to odporność na pełzanie materiału rodzimego, przez co można osiągnąć wyższy stopień sprawności urządzeń. Oznacza to, że stosowane druty elektrodowe muszą tworzyć stopiwo, które odpowiada w przybliżeniu odporności na pełzanie materiału rodzimego. Dlatego również w składzie drutów elektrodowych znajdują się dodatki stopowe Cr oraz Mo. Typowymi przedstawicielami drutów do stali odpornych na pełzanie są:

7 ESAB News OK AristoRod (EN 12070: G MoSi) OK AristoRod (EN 12070: G CrMo1Si) Stale o wysokiej wytrzymałości są coraz częściej stosowane na różne elementy konstrukcyjne w celu zwiększenia ich obciążalności lub zmniejszenia ciężaru. Osiągane są przy tym zakresy granicy plastyczności do ponad 1000 N/mm 2. Aby otrzymać stopiwo o podobnych właściwościach co materiał rodzimy, w składzie drutów elektrodowych muszą znaleźć się takie składniki stopowe jak Cr, Ni i Mo. Typowymi przedstawicielami drutów do stali o wysokiej wytrzymałości są: OK AristoRod (EN 12534: G Mn3Ni1CrMo) OK AristoRod (EN 12534: G Mn4Ni2CrMo) Zalety drutów elektrodowych nie pokrytych miedzią typu AristoRod przy spawaniu stali do pracy w podwyższonych temperaturach oraz stali o wysokiej wytrzymałości. Produkcja niskostopowych drutów spawalniczych Surowcem do produkcji drutów spawalniczych jest walcówka o średnicy 5,5 mm. Materiał walcowany na gorąco ma postać kręgu o masie 1,2 Mg (fot. 1). Powierzchnia walcówki jest na ogół pokryta zgorzeliną a nawet zardzewiała z powodu magazynowania i transportu na wolnym powietrzu. Wpływ czynników atmosferycznych jest tu nawet zaletą, ponieważ naruszona zostaje warstwa zgorzeliny na powierzchni walcówki. W celu optymalnego przygotowania powierzchni walcówki, zanurza się ją na 20 minut w kąpieli kwasu siarkowego (H 2 SO 4 ) i w ten sposób chemicznie pozbawia zgorzeliny (fot. 2). Niestopowe druty spawalnicze, takie jak: EN 440: G3Si1 i EN 440: G4Si1 mogą być bezpośrednio po operacji usuwania zgorzeliny przeciągane na końcową średnicę 1,2; 1,0; 0,8 mm. Gatunki niskostopowe odporne na pełzanie i wysoko wytrzymałe poddawane są dodatkowej operacji wyżarzania (wyżarzanie rekrystalizacyjne) aby zapobiec zrywaniu się drutu w procesie przeciągania. Procedura wyżarzania przeprowadzana jest zarówno przed wstępnym przeciąganiem, jak i między kolejnymi etapami przeciągania końcowego. Wyżarzanie surowca oraz drutu wstępnie przeciągniętego (Ø 2,15 mm) przeprowadza się w ochronnej atmosferze azotu w temperaturze około o C. Wyżarzony drut umieszczony w komorach ochronnych schładza się do temperatury otoczenia z dokładnie zdefiniowaną szybkością (fot. 3). Tylko w ten sposób można osiągnąć odpowiednio miękki materiał do dalszego procesu przeciągania. Powierzchnia drutu Parametry powierzchni są ważnym czynnikiem określającym właściwości spawalnicze drutów elektrodowych do metody MAG. Najważniejsze dla jakości są trzy czynniki: - własności ślizgowe - przewodzenie prądu - ochrona antykorozyjna Te trzy główne cechy osiągano dotychczas przez galwaniczne naniesienie warstwy miedzi. Jednak warstwa miedzi stwarza również ryzyko, które ujawnia się szczególnie w zakresie niskostopowym. Przeprowadzane procesy wyżarzania, pomimo gazowej atmosfery ochronnej, powodują reakcje na powierzchni drutu (fot. 4, 5). Nie daje się całkowicie wyeliminować utleniania powierzchni i powstawania w niektórych miejscach zgorzeliny. To właśnie prowadzi do problemów z przyczepnością warstwy miedzi w procesie galwanicznego miedziowania i może również prowadzić do jej łuszczenia się w podajniku podczas spawania (fot. 6). Następstwem tego może być blokowanie drutu w końcówce prądowej, co utrudnia spawanie, powoduje zwiększony rozprysk a nawet przerwanie procesu spawania (fot. 7). W takim przypadku pomocą służą druty elektrodowe typu AristoRod. Dzięki najnowszym technologiom obróbki powierzchni drutu, osiąga się efekty lepsze od drutów miedziowanych. Takie parametry jak przewodzenie prądu, ochrona antykorozyjna oraz właściwości ślizgowe osiągane są dzięki nowoczesnym systemom powierzchni, na które składają się specjalne cechy powierzchni drutu oraz naniesione na nie powłoki. Parametry te są na co najmniej Fot. 2. Walcówka po kąpieli w kwasie siarkowym Fot. 3. Komory ochronne i piec dzwonowy do wyżarzania, zdjęcie z jednostki produkcyjnej ESAB Fot. 4. Drut przed wyżarzaniem

8 8 ESAB News Fot. 5. Drut po wyżarzaniu Wykres 1. Analiza dymu spawalniczego według normy EN ISO Emisja dymów z miedziowanego drutu odpowiada wartości 100% (w tle) Wykres 2. Zużycie końcówek prądowych przy drutach MAG miedziowanych i niemiedziowanych Fot. 6. Zdjęcie z mikroskopu elektronowego, ubytek w pokryciu miedziowym takim samym poziomie jak w przypadku najlepiej miedziowanych drutów. Łuszczenie się, odpadanie pokrycia w tych drutach nie występuje. Pyły miedzi nie gromadzą się w końcówce prądowej, co przyczynia się do stabilnego podawania drutu oraz dobrego przewodzenia prądu, również przy największym natężeniu prądu lub największej prędkości podawania drutu (fot. 8). Dymy spawalnicze Porównując emisję dymów z drutów typu AristoRod MAG ze standartowymi miedziowanymi drutami, widać wyraźnie mniejszą emisja pyłów miedzi (wykres 1). Znaczącą zaletą tej nowej technologii tworzenia powierzchni jest także redukcja o około połowę ogólnego poziomu emisji dymów. Jednakże i w tym wypadku powstały dym spawalniczy powinien być odciągany. Należy przestrzegać wymagań przepisów BHP. Zużycie końcówek prądowych Zużycie końcówek prądowych podczas spawania drutami typu AristoRod firmy ESAB jest mniej więcej takie samo jak przy użyciu drutów miedziowanych. Niemiedziowane druty elektrodowe wcześniejszych generacji powodowały na ogół większe zużycie końcówek (wykres 2). Fot. 7. Zdjęcie z mikroskopu elektronowego, złuszczenia miedzi w końcówce prądowej po 6 godzinach pracy, 320 A / 30 V, Ø 1,2 mm, 100% czasu włączenia Fot. 8. Zdjęcie z mikroskopu elektronowego, brak złuszczeń w końcówce prądowej po 6 godzinach pracy, 320 A / 30 V, Ø 1,2 mm, 100% czasu włączenia Podsumowanie Druty spawalnicze bez pokrycia miedziowego typu AristoRod mają coraz większy udział w rynku. Zalety, jakie oferują są szczególnie uwypuklone przy drutach niskostopowych. Nowa technologia obróbki powierzchni ma także przy sens w zastosowaniu do zwykłych gatunków drutów niskostopowych - G3Si1 oraz G4Si1, co potwierdzone jest coraz większym zainteresowaniem ze strony profesjonalistów branży spawalniczej. Galwaniczne kąpiele do miedziowania wykorzystywane w dotychczasowej produkcji drutu spawalniczego mają duży udział w zanieczyszczeniu środowiska naturalnego. W produkcji drutów bez pokrycia miedzią, zastępuje się ten etap technologiczny nowymi sposobami obróbki powierzchni, przyjaznymi dla środowiska naturalnego. Takie cechy jak wysoka obciążalność prądowa, wydłużony okres bezobsługowej eksploatacji podajnika drutu, a także jarzenie się łuku prawie bez rozprysku sprawiają, że druty te są innowacją wyznaczającą przyszłościowy kierunek rozwoju produkcji drutu spawalniczego. Rozwój niemiedziowanych drutów spawalniczych typu AristoRod z nową technologią obróbki powierzchni pokazuje wyraźnie, co można osiągnąć wprowadzając ciągłe doskonalenie produktów. W tym przypadku osiągnięto nie tylko ulepszono metody obróbki powierzchni, ale przede wszystkim uzyskano wyraźną poprawę procesu spawania, a przy tym znacznie obniżono emisję dymów i pyłów spawalniczych. Opracowanie: dr inż. Dariusz Wojtaszewski Menedżer Produktu Materiały Spawalnicze, ESAB Sp. z o.o.

9 ESAB News Urządzenia Aristo zostały docenione przez firmę Siemens Magnet Technology Autor: Ben Altemühl, Redaktor Svetsaren, ESAB B.V., Holandia Brytyjski producent magnesów nadprzewodnikowych dla urządzeń skanujących MRI (rezonansów magnetycznych) dostrzegł na wysokim poziomie funkcjonalność i łatwość użytkowania urządzeń MIG/MAG produkcji ESAB dla zastosowań na stanowiskach zrobotyzowanych. Produkcja magnesów nadprzewodnikowych dla urządzeń do Obrazowania Rezonansu Magnetycznego (MRI) wymaga odpowiedniego poziomu kontroli i stabilności, stawiając wysokie wymagania jakościowe dla procesu spawania metodą MIG/MAG. Technologia inwertorowa ESAB Aristo, zastosowana w robotach produkcyjnych SMT, umożliwia zaawansowane programowanie oraz funkcje obsługi procesu, w tym również funkcję ESAB SuperPulse, konieczną dla tego rodzaju profilu produkcji. Podziękowania Chcielibyśmy podziękować następującym osobom za umożliwienie nam wizyty w SMT oraz za dostarczenie informacji niezbędnych do powstania tego artykułu: Malcolm Faithfull, Inżynier Spawalnictwa, oraz Martin Smith, Menedżer ds. Doskonałości w Biznesie. SMT Firma Siemens Magnet Technology (SMT z ang. Technologie Magnetyczne Siemens), działająca w Oxfordshire, w Wielkiej Brytanii, jest wiodącym na

10 10 ESAB News Rysunek 1. Szkic obudowy magnesu nadprzewodnikowego, ze wskazaniem spoin obwodowych na obudowie wypełnionej helem oraz zewnętrznej komorze próżniowej. Spoiny wzdłużne są częścią wcześniej wyprodukowanego podzespołu, który jest spawany plazmowo zgodnie ze specyfikacją SMT. Rysunek 2. Cewki gradientowe magnesu nadprzewodnikowego do zainstalowania w obudowie wypełnionej helem. Rysunek 3. Wykonywanie spoin przerywanych, takich jak na powyższym rysunku, pokazuje jak wielkiej precyzji wymaga spawanie tych zaawansowanych urządzeń medycznych. świecie konstruktorem i producentem magnesów nadprzewodnikowych dla rezonansów magnetycznych. Ponad 30% rezonansów magnetycznych dla zastosowań medycznych w szpitalach na całym świecie ma w sobie wbudowany magnes nadprzewodnikowy wyprodukowany przez SMT. Ponad 80% magnesów jest wykorzystywanych w Systemach MRI produkowanych przez Siemens Medical Solutions (Rozwiązania Medyczne Siemens). Innymi klientami są Toshiba Medical Systems Corporation (Przedsiębiorstwo Systemy Medyczne Toshiba) oraz Hitachi Medical Corporation (Przedsiębiorstwo Medyczne Hitachi). Firma SMT jest strategicznie zlokalizowana w Oxfordshire zapewniając sobie dostęp do wiodących uniwersytetów, obiektów prowadzących badania medyczne, naukowców i badaczy. Dwadzieścia pięć lat temu, przedsiębiorstwo Siemens Medical Solutions położyło kamień węgielny dla rozwoju technologii MRI, a następnie ogromna ilość innowacji została wykorzystana, aby przejść od pomysłów i eksperymentów do powstania dzisiejszej linii produktów. MRI jest nieinwazyjną techniką obrazowania umożliwiającą otrzymanie przekrojowych obrazów ludzkiego ciała. Jest szczególnie przydatna przy uzyskiwaniu obrazu miękkich części ciała, takich jak mięśnie, więzadła, ścięgna, tkanka tłuszczowa i chrząstki, a także naczynia. Posiada szerokie zastosowanie w diagnostyce raka, chorób serca oraz zaburzeń neurologicznych. Opracowanie krótszych magnesów z większym okolem dla pacjentów pozwoliło firmie Siemens Medical Solutions na wyprodukowanie pierwszego na świecie w pełni Otwartego Rezonansu Magnetycznego, w którym komfort pacjenta jest najważniejszy, w rezultacie czego przeżycia pacjenta są mniej deprymujące. Magnesy nadprzewodnikowe Rysunek 1 przedstawia uproszczony obraz magnesu nadprzewodnikowego SMT. W jego centrum znajdują się cewki gradientowe magnesu (Rysunek 2), zamknięte w obudowie ze stali nierdzewnej, wypełnionej ciekłym helem chłodzącym magnes do 269 C. Przy tej temperaturze uzwojenie nabiera właściwości nadprzewodzących oraz oporność zbliżoną do zera. Obudowa wypełniona helem jest zawieszona w wykonanej z nierdzewnej stali zewnętrznej komorze, w której panuje próżnia, która izoluje magnes oraz pozwala utrzymywać ultraniską temperaturę. Zarówno obudowa wypełniona helem, jak i zewnętrzna komora próżniowa są wykonane ze stali nierdzewnej 304L. Materiał ten został wybrany bardziej ze względu na jego niskie właściwości magnetyczne, niż z powodu odporności na korozję, w celu uniknięcia zakłóceń pola magnetycznego i utrzymania jego równomierności. Specyfikacja warunków dostaw uzgodniona z dostawcą stali zawiera szczegóły dotyczące zawartości ferrytu w celu utrzymania właściwości magnetycznych na stałym poziomie. Ogólnie rzecz biorąc, tolerancje jakościowe są bardzo niewielkie z powodu konieczności uzyskania idealnego pola magnetycznego w środku rezonansu. Stanowiska robotów Poza znaczną ilością ręcznego spawania metodą TIG przy mniejszych częściach, w tym przy łączeniu głównych elementów, ważne spoiny obwodowe wykonywane są na stanowiskach zrobotyzowanych trzy lub cztery dla każdej obudowy, w zależności od typu magnesu (Rysunek 1). W celu wykonania tych spoin, SMT wykorzystuje dwa stanowiska robotów firmy Motoman UP50 6-osiowe roboty na 2-osiowych manipulatorach. Stanowiska wyposażone są w urządzenia spawalnicze firmy ESAB Aristo składających się z inwertorowego źródła prądu Aristo Mig 5000iw z chłodzeniem cieczą, zamontowanego na ramieniu robota zamkniętego podajnika drutu RoboFeed 3004 oraz zespołu okablowania i uchwytu, całość sterowana jest za pomocą sterownika U8. Komunikacja z robotem odbywa się poprzez Device Net. Głowica robota jest wyposażona w czujnik laserowy umożliwiający śledzenie spoiny oraz w kamerę pozwalającą na nadzorowanie procesu spawania na monitorze. Pierwszy robot, który wyposażono w zespół Aristo, został zainstalowany przez brytyjską firmę Bauromat zajmującą się robotyką, około 12 miesięcy temu, gdy SMT rozpoczęła produkcję nowego produktu. Drugi został zmodernizowany przez zainstalowanie

11 ESAB News nowych elementów, około 6 miesięcy temu. Wymogi dotyczące spoin oraz procesu spawania Najważniejszym wymogiem dla jakości spoin na obudowie wypełnionej helem i zewnętrznej komorze próżniowej jest ich absolutna szczelność. Hel jest drugim najlżejszym znanym gazem i pierwiastkiem ulotnym, który potrafi wydostać się nawet przez mikroskopijnej wielkości szczeliny, wpływając w ten sposób na żywotność całego zespołu magnesów. Jednym z problemów, przy tego typu konstrukcjach zamkniętych, są ograniczenia możliwości przeprowadzania badań nieniszczących (NDT). Firma SMT zastosowała metodę badania penetracyjnego w 100% dla wszystkich spoin, ponieważ wszelkie niewidoczne wady widoczne są dopiero przy końcowym teście, kiedy to magnes zostanie wypełniony helem i umieszczony w próżni. Wszelkie naprawy na tym etapie pociągnęłyby za sobą ogromne koszty. Dlatego też stabilny proces spawania metodą MAG oraz konsekwentna i stała jakość spoin są absolutnie konieczne. Osiągane są przez dokładnie zaprojektowane i sprawdzone procedury spawania, powiązane z programowaniem cyfrowym oraz funkcjami kontroli łuku zapewnianymi przez urządzenia Aristo. Ustawienia parametrów dla każdej warstwy spoiny przechowywane są w sterowniku U8; wykorzystywane są standardowe linie synergiczne z kilkoma niewielkimi korektami parametrów napięciowo-prądowych. W fazie początkowej każdego produktu, dodawano próbkę testową dla każdej z pierwszych 50 obudów, wymagając 100% skuteczności. Obecnie, zaufanie poparte doświadczeniem jest tak duże, że jedynie do co pięćdziesiątego magnesu dospawywana jest próbka testowa, która następnie testowana jest mechanicznie za pomocą promieni roentgena. Dla przykładu, spoina obwodowa zamykająca obudowę z helem, jest w kształcie litery V pod katem 60-70, przy stali o grubości od 4mm do 8mm, spoina wykonana jest na podkładce w dwóch warstwach warstwa graniowa oraz warstwa wypełniająca (Rysunek 4). Uchwyt jest zamontowany na stałej wysokości nieco na prawo od godziny dwunastej podczas gdy magnes jest obracany w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara za pomocą manipulatora na stanowisku robota. Materiałem wypełniającym z gatunku 308LSi o średnicy 1,2 mm. Typ Si, w połączeniu z gazem osłonowym, został wybrany w celu uzyskania płaskiego lica spoiny z idealnym wtopieniem krawędzi połączenia. Gazem osłonowym jest mieszanina Ar/He/O 2, w której zarówno Hel jak i O 2 pomagają uzyskać bardziej płaskie spoiny oraz zwiększają wtopienie dodatkowo cały proces wspomagany jest funkcją Aristo SuperPulse, która jest w sterowniku U8. SMT wykorzystuje technikę Pulse-Pulse przy wykonywaniu warstwy wypełniającej prąd pulsacyjny o wysokim natężeniu zapewnia wymaganą penetrację, podczas gdy pulsacja przy niskich natężeniach pozwala uniknąć nadmiernego wypełnienia spoiny. Razem zapewnia doskonałą kontrolę jeziorka spawalniczego oraz wymagany poziom bezpieczeństwa dla odpowiedniej penetracji. Warstwa końcowa wykonywana jest przy zastosowaniu tradycyjnej techniki pulsacyjnej z układaniem ściegów zakosowych. Przyjazny dla użytkownika sprzęt, który pracuje jak należy Firma SMT jest, ogólnie jest bardzo zadowolona z funkcjonowania zestawu Aristo, w szczególności z łatwej w użyciu sterownika U8. Według Malcolm a Faithfull, Inżyniera Procesu Spawania: Nasza produkcja odbywa się w środowisku gdzie stała jakość jest elementem kluczowym. W tym sensie, bardzo przypomina ona przemysł lotniczy. Wszystko jest produkowane przy bardzo niewielkich tolerancjach. Funkcjonalność zespołu robotów z urządzeniami Aristo umożliwia nam całkowitą kontrolę nad procesem spawania oraz uzyskiwanie stałej jakości spoin. Całość programowania sterownika jest zaprojektowana w sposób umożliwiający szybkie uzyskanie optymalnych warunków jarzenia się łuku. Opracowanie: Robert Lazik Menedżer Produktu Urządzenia Spawalnicze, ESAB Sp.z o.o. Napětí Čas Proud Napětí Čas Rysunek 4. Przekrój spoiny obwodowej, wykresy z rejestratora wysokiej szybkości SMT przedstawiają wartość funkcji puls/puls oraz częstotliwość, jak i napięcia i natężenia dla fazy bazowej pulsu i fazy pulsu w linii synergicznej programu ESAB wykorzystywanego do wykonania warstwy wypełniającej. Wartości wstępnego badania WPAR, próbki testowej oraz przykładowe obudowy, zostały zachowane do celów badawczych oraz do odnajdywania nowych trendów w wyeliminowaniu ewentualnych wad jakościowych. Poniżej: rzeczywisty obraz procesu spawania z kamery.

12 12 ESAB News Piękno ukryte w naszym rzemiośle Nie każdy, kto na co dzień pracuje przy spawaniu i cięciu wykorzystując różne procesy, maszyny, materiały podstawowe lub eksploatacyjne, lub kto ma kontakt z naszym, nie zawsze przyjemnym środowiskiem pracy ma wystarczająco dużo czasu lub wyobraźni aby docenić piękno, a czasem wręcz poezję ukrytą we wszystkim co robimy. Pan Milan Marônek, dyrektor katedry spawalnictwa, na wydziale Materiałów i Technologii, Słowackiej Politechniki (Slovak Technical University STU) w Trnawie potrafi tego dokonać. Jako entuzjasta fotografii, poza swoimi obowiązkami nauczycielskimi, docenia niewyobrażalne kombinacje kształtów i kolorów, ale również dynamiczne sytuacje stwarzane przez nasze rzemiosło. W tym artykule, chcielibyśmy przedstawić naszym czytelnikom Pana Milana Marônka nie tylko jako eksperta w dziedzinie spawalnictwa, ale również jako fotografa. Jednocześnie pragniemy przedstawić kilka obrazów z jego bogatego zbioru prac. Opracowanie: dr inż. Dariusz Wojtaszewski Menedżer Produktu Materiały Spawalnicze, ESAB Sp. z o.o. Rys. 1. Zajarzanie łuku. Prawdopodobnie najczęściej fotografowany motyw w dziedzinie spawania łukowego. Tysiąc razy identyczny, a jednak tysiąc razy inny Wykonywanie zdjęć momentu zajarzania i jarzenia łuku elektrycznego przy zastosowaniu fotografii szybką kamerą jest ważnym elementem badań nad procesem spawania łukowego. Doskonale widoczny jest zarys łuku jarzącego się pomiędzy końcówką elektrody a podłożem. Rys. 2. Metaliczne fale. Mikrofotografia obszaru styku połączenia bimetalicznego miedzi i tytanu, w świetle spolaryzowanym. Charakterystyczne fale na styku obu materiałów wskazują, że połączenie zostało wykonane metodą wybuchową. Mikrofotografie, poza efektownymi obrazami, dostarczają również dużo istotnych informacji na temat struktury materiału, metodzie produkcji oraz jakości połączenia. Podobne zdjęcia szczegółów z samochodu Renault a dowodzą skuteczności metody spawania wybuchowego.

13 ESAB News Autor: Peter Babka, AZSF, MZSF Przewodniczący Klubu Fotograficznego Iris Kilka słów o autorze Rys. 3. Kolor Tau. Makrofotografia części anody w elektrolizerze. Aluminiowy pręt jest spawany do bimetalicznej części wykonanej z aluminium i stali. Podobne fotografie makro są często wykorzystywane do sprawdzania i kontrolowania jakości spoin. Interesujące ujęcie z nieco podkreśloną kolorystyką i otrzymujemy niespodziewane wartości estetyczne. Rys. 4. Stalowe pola. Szczegóły widoku krawędzi grubych blach stalowych, powstałych w wyniku procesu cięcia tlenowego. Ciepłe odcienie tlenków żelaza przypominają pola uprawne widziane z lotu ptaka. Zdjęcie to pokazuje również umiejętności autora w indywidualnym spojrzeniu na zwykłe rzeczy, których większość ludzi po prostu nie zauważa. Milan Marônek należy obecnie do grupy najbardziej aktywnych i odnoszących sukcesy członków klubu fotograficznego Iris w Trnawie, na Słowacji. Urodził się w roku 1961 w miejscowości Myjava, na Słowacji. Studiował na wydziale inżynierii mechanicznej STU w Bratysławie. Od 1997 pracuje na wydziale materiałów i technologii STU w Trnawie, obecnie jest dyrektorem katedry spawalnictwa. Poza działalnością dydaktyczną i naukowo-badawczą, swój wolny czas poświęca fotografowaniu. Przygodę z fotografią rozpoczął w 1975 roku, później stała się ona jego wielkim hobby, a w 1989 roku otrzymał nagrodę na konkursie JAMFO. W większości swoich prac, Milan Marônek przedstawia pejzaże wiejskie oraz martwą naturę. W ostatnich latach, bez wątpienia zainspirowany swoją pracą w laboratoriach wydziału, więcej czasu poświęca makro i mikrofotografii. Pan Marônek próbuje przykuć uwagę obserwatora za pomocą lekkiej tonacji, gry kolorów, różnorodności kształtów i wyczuciem szczegółów, oraz zainteresować go różnymi, nietypowymi ujęciami rzeczy na pozór codziennych i zwyczajnych. Wiele jego prac jest nie tylko doskonałych technicznie ale posiada także wartości artystyczne. Na wystawach organizowanych przez klub, na poziomie regionalnym i ogólnokrajowym, wiele jego prac zyskało bardzo wysokie uznanie. Swoją wiedzę teoretyczną oraz umiejętności praktyczne w dziedzinie fotografii, wykorzystuje w swojej działalności jako redaktor czasopisma Watt Foto-Video, a obecnie współpracuje z czasopismem Digirevue.

14 14 ESAB News System Zarządzania Środowiskiem - ISO dla firmy ESAB na całym świecie Autor: Stefan Larsson, Dyrektor d/s Zrównoważonego Rozwoju, ESAB AB, Göteborg, Szwecja ISO jest międzynarodową normą określającą podstawy struktury systemu zarządzania ochroną środowiska (EMS) umożliwiającą organizacji sformułowanie i osiągnięcie celów zarówno w zakresie ochrony środowiska jak i ekonomicznych Firma ESAB jest jednym z nielicznych międzynarodowych przedsiębiorstw, które uzyskały globalnie certyfikację w zakresie normy ISO 14001, pokrywając wszystkie formy działalności, od projektowania i prac rozwojowych poprzez produkcję, aż do sprzedaży i serwisu. Klienci mogą być pewni, że każdy produkt jest wytwarzany zgodnie z tymi samymi wymaganiami środowiskowymi, zapewniającymi minimalizację negatywnego wpływu na środowisko. Klienci dążący do wprowadzenia u siebie systemu ISO lub też doskonalący w ciągły sposób stosowane już działania w tym zakresie będą mogli odnieść dodatkowe korzyści, wybierając firmę ESAB jako swojego partnera. Ograniczenie wpływu na środowisko Zasadniczym powodem wprowadzania systemu zarządzania środowiskowego (EMS) w skali globalnej jest stworzenie zorganizowanego podejścia do ograniczenia negatywnego wpływu naszej działalności na środowisko. Odpowiedzialność ta wykracza znacznie poza bramy fabryk, czy też drzwi biur handlowych firmy ESAB, także istotne jest zrozumienie aspektów naszej działalności w szerszym sensie. Za pomocą określenia cyklu życia produktu możemy mapować oddziaływanie produktu na środowisko począwszy od fazy projektowania aż do końca użytkowania i utylizacji. Już na wczesnym etapie prac rozwojowych, rozpatrywane są takie zagadnienia jak poszukiwanie alternatyw dla niebezpiecznych składników, zużycie energii w czasie produkcji oraz eksploatacji, odpady opakowań oraz ich recykling. W rezultacie powstaje produkt o zmniejszonej szkodliwości dla środowiska. Jest dowiedzione, że tego typu podejście, sprawdzone dokładnie przez zewnętrznych audytorów, sprzyja tworzeniu nowych technologii i innowacyjnych produktów. W ostatnich kilku latach, szereg produktów, które poddano temu procesowi, zostało pomyślnie wprowadzone na rynek. Wśród nich znajdują się: OK AristoRod drut bez pokrycia miedziowego Zastosowanie specjalnej obróbki powierzchni przy wytwarzaniu drutów do spawania metodą MAG pozwolił na wyeliminowanie miedzi z procesu produkcji a jednocześnie na utrzymanie własności spawalniczych na bardzo wysokim poziomie. Efektem jest zmniejszenie zużycia naturalnych zasobów miedzi oraz eliminacja emisji związków miedzi do środowiska podczas produkcji. Korzyścią użytkownika są doskonałe właściwości użytkowe tych drutów oraz ograniczenie zawartości metali ciężkich w dymach i pyłach. ESAB Marathon Pac Zastosowanie masowych opakowań typu Marathon Pac zamiast tradycyjnych szpul zwiększa efektywność produkcji spawalniczej metodą MIG/MAG, ułatwia magazynowanie, obsługę oraz utylizację. Materiały użyte w opakowaniach Marathon Pac są w pełni przetwarzalne. Maszyna do cięcia plazmowego typu EAGLE Doskonałym przykładem technologii, która przynosi użytkownikowi korzyści większej efektywności kosztów, przy jednoczesnym ograniczeniu negatywnego wpływu na środowisko - jest maszyna do cięcia różnorodnych materiałów typu EAGLE. Osiągane jest to dzięki niskiemu zużyciu energii oraz zastosowaniu wyjątkowo trwałych elementów roboczych. W połączeniu ze zintegrowanym układem odciągu i filtracji dymów pozwala w znacznym stopniu poprawić stan środowiska pracy wokół stanowiska. Zgorzelina po cięciu jest oddzielnie gromadzona dla łatwiejszej utylizacji. Pożyteczne wsparcie Skoncentrowanie wysiłków na zagadnieniach ochrony środowiska oraz poprawy higieny i bezpieczeństwa pracy umożliwia nam dostarczanie klientom informacji, niezbędnych dla instytucji w poszczególnych krajach zajmujących się kontrolą odpadów i ochroną środowiska. Firma ESAB opracowała nowe karty charakterystyki produktów (SDS) zawierające informacje o dymach, pyłach, żużlach spawalniczych i innych rodzajach odpadów jako uzupełnienie zaleceń i procedur w zakresie bezpieczeństwa pracy. Klienci znajdują w firmie ESAB partnera, który w skuteczny i aktywny sposób pomaga wypełnić a nawet przekroczyć odpowiednie wymagania formalne i prawne związane z użytkowaniem dostarczonych produktów.

15 ESAB News Polityka firmy ESAB Firma ESAB jest zobowiązana do ciągłego doskonalenia działań w celu eliminacji potencjalnych zagrożeń mogących mieć wpływ na środowisko lub na stanowiska pracy. Nasz globalny system jest obecnie rozszerzany, tak żeby pokrywał również zarządzanie bezpieczeństwem i higieną pracy (OH&S) w celu ciągłej kontroli i eliminacji wszelkich zagrożeń. Będziemy nieustannie podążali w tym kierunku, aby zapewnić taki sam poziom bezpieczeństwa miejsca pracy i spełnienie tych samych norm bezpieczeństwa i higieny pracy na całym świecie. W tym celu w całej firmie ESAB zostanie wprowadzona norma OHSAS 18001, stanowiąca międzynarodowy system zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy. Opracowanie: Leszek Gajówka Dyrektor Logistyki /SSL, ESAB Sp. z o.o.

16