Typy, principy a bezpečnostní prvky svařování oblouku v plazmě

Plazmové svařování oblouku (PAW) je vysoce účinná technika svařování, která se používá v různých průmyslových odvětvích k připojení kovů. Využívá plazmovou hořák k vytvoření ionizovaného proudu plynu, který generuje vysoké teplo pro roztavení kovových obrobků. Tato technika svařování má různé typy, principy a bezpečnostní prvky, které je třeba pochopit pro správné a bezpečné provádění procesu. V tomto článku se ponoříme hlouběji do těchto aspektů svařování oblouku v plazmě.

1. Úvod

Svařování je proces spojování dvou nebo více kovových obrobků zahříváním do jejich bodu tání a umožněním jejich chlazení a spojování dohromady. Mezi různými dostupnými svařovacími technikami je svařování v plazmě populární díky své vysoké přesnosti a kvalitě. Vyžaduje však důkladné pochopení jeho typů, principů a bezpečnostních prvků k jejich efektivnímu a bezpečnému provádění.

2. Co je svařování oblouku v plazmě?

Svařovací svařování v plazmě je svařovací technika, která využívá plazmovou pochodeň k vytvoření vysokorychlostního proudu ionizovaného plynu, který roztaví kovové obrobky a spojuje je dohromady. Plazmová hořák je vybavena wolframovou elektrodou, která generuje elektrický oblouk, a plynovou tryskou, která řídí tok plynu. Plyn je obvykle směsí argonu, vodíku nebo helia.

3. Druhy svařování oblouku v plazmě

Typy přenosu

Plazmové svařování oblouku lze klasifikovat do dvou typů na základě přenosu kovových kapiček z elektrody do obrobku:

1. Svařování oblouku Plasma Plazma: V tomto typu je plazma generována na konci elektrody a nepřichází do styku s obrobkem. Teplo generované plazmou roztaví obrobku a kapičky spadají do svarového louže.

2. Přenesené svařování oblouku v plazmě: V tomto typu je plazma přenesena do obrobku přes elektrodu. Plazmový oblouk zahřívá obrobku a roztavené kapičky se přenášejí přes oblouk na svařovací louže.

Typy napájení

Svařování oblouku v plazmě lze také klasifikovat na základě použitého napájení:

1. DC plazmové obloukové svařování: V tomto typu se k vytvoření oblouku plazmy používá přímý proud (DC).

2. Svařování AC Plazma ARC: V tomto typu se k vytvoření plazmatického oblouku používá střídavý proud (AC).

3. Pulzní svařování oblouku v plazmě: V tomto typu je plazmatický oblouk vytvořen řadou vysokopěťových impulsů, které jsou řízeny napájecím zdrojem.

4. principy svařování oblouku v plazmě

Plazmové svařování oblouku zahrnuje tři principy: iniciaci oblouku, údržba oblouku a ukončení oblouku.

Iniciace oblouku

Iniciace oblouku je proces vytváření plazmového oblouku. Probíhá se to dotykem wolframové elektrody k obrobku a mírným zvednutím. To vytváří mezeru mezi elektrodou a obrobkem, který ionizuje plyn a generuje oblouk plazmy.

Údržba oblouku

Údržba oblouku je proces udržování plazmatického oblouku během svařovacího procesu. Jakmile je zahájen plazmatický oblouk, je třeba udržovat stabilní oblouk pro efektivní svařování. Toho je dosaženo pečlivým řízením průtoku plynu a elektrickým parametrům, jako je proud a napětí. Plazmový oblouk poskytuje potřebné teplo pro roztavení obrobku a vytvoření silného svarového kloubu.

Ukončení oblouku

Ukončení ARC se týká procesu bezpečného zhasnutí oblouku v plazmě na konci operace svařování. To je zásadní pro zajištění bezpečnosti svářeče a integritu obrobku. Je třeba dodržovat správné techniky, aby se postupně snižoval proud a průtok plynu, což umožňuje ochlazení a rozptýlení oblouku.

5. Bezpečnostní prvky svařování plazmatických oblouků

Bezpečnost je prvořadá v každém svařovacím procesu a svařování oblouku v plazmě není výjimkou. Zde je několik důležitých bezpečnostních prvků, které je třeba zvážit:

Ochranné vybavení

Svářeči by měli vždy nosit vhodné osobní ochranné prostředky (PPE), včetně svařovací helmy s potemněnou čočkou, svařovacích rukavicích, oděvu odolným vůči plamenům a bezpečnostních brýlí. Toto ozubené kola chrání před škodlivým UV zářením, jiskry a roztaveným kovovým stříkáním.

Správné větrání

Svařování oblouku v plazmě produkuje výpary a plyny, které mohou být nebezpečné, pokud jsou vdechovány. Pro odstranění těchto vzdušných kontaminantů z pracovního prostoru je nezbytná adekvátní ventilace. K udržení bezpečného dýchacího prostředí by měly být použity místní ventilační systémy výfukových plynů a ochrana dýchacích cest.

Prevence požáru

Svařování oblouku v plazmě zahrnuje vysoké teploty, které mohou zapálit hořlavé materiály. Je důležité udržovat pracovní oblast bez jakýchkoli hořlavých látek. Hasicí přístroje a přikrývky požáru by měly být snadno dostupné v případě mimořádných událostí.

Elektrická bezpečnost

Vzhledem k tomu, že svařování oblouku v plazmě pracuje při vysokém napětí, je třeba dodržovat elektrická bezpečnostní opatření. To zahrnuje správné uzemnění vybavení, kontrolu kabelů a připojení k poškození a použití izolovaných nástrojů. Svářeči by měli být také vyškoleni v postupech elektrické bezpečnosti.

6. Výhody a nevýhody svařování oblouku v plazmě

Plazmové svařování ARC nabízí několik výhod oproti jiným metodám svařování. Poskytuje vysokou přesnost a kontrolu, což vede k vynikající kvalitě svaru. Koncentrované teplo plazmového oblouku umožňuje hluboké pronikání a úzké profily svaru. Proces lze navíc použít na širokou škálu materiálů, včetně nerezové oceli, hliníku a titanu.

Je však třeba zvážit několik nevýhod. Svařování oblouku v plazmě může být pro nastavení složitější a vyžaduje specializované vybavení. Je také citlivý na změny ve vzdálenosti hořáku na pracovníku, což vyžaduje kvalifikované operátory pro optimální výsledky. Proces může navíc generovat více zóny zasažené teplem ve srovnání s jinými technikami svařování.

7. Aplikace svařování plazmatických oblouků

Plazmové svařování ARC najde aplikace v různých průmyslových odvětvích, kde jsou vyžadovány vysoce kvalitní a přesné svary. Obvykle se používá v leteckém, automobilovém a výrobním odvětví pro spojení tenkých materiálů, jako je plechový kov a trubice. Tento proces se také používá při výrobě komponent pro zdravotnické prostředky, zařízení na výrobu energie a elektroniku.

8. Závěr

Plazmové svařování oblouku je všestranná a efektivní svařovací technika, která nabízí vysokou přesnost a kvalitní svary. Pochopením svých typů, principů a bezpečnostních prvků mohou svářeči provádět proces efektivně a bezpečně. Při správném tréninku a dodržování bezpečnostních opatření může svařování v plazmě přispět k výrobě silných a spolehlivých kovových kloubů v různých průmyslových odvětvích.

9. FAQ

Q1: Může být svařování oblouku v plazmě použito pro silné kovové obrobky? A1: Ano, svařování oblouku v plazmě lze použít pro svařování hustých kovových obrobků, ale může to vyžadovat více průchodů nebo specializovaného vybavení, aby bylo zajištěno správné pronikání.

Q2: Jaké plyny se běžně používají při svařování oblouku v plazmě? A2: Argon, vodík a helium se běžně používají plyny při svařování oblouku v plazmě. Výběr plynu závisí na specifických požadavcích procesu svařování a svařovaných materiálech.

Q3: Jak se liší svařování oblouku v plazmě od svařování TIG? A3: Svařování oblouku v plazmě je podobné svařování TIG (inertního plynu wolframu), ale používá více zaostřené a koncentrované oblouk. To umožňuje vyšší intenzitu tepla a hlubší pronikání, takže je vhodné pro určité aplikace, které vyžadují přesné a vysoce kvalitní svary.

Q4: Je plazmatické svařování oblouku vhodné pro všechny typy kovů? A4: Svařování oblouku v plazmě je všestranné a lze jej použít na široké škále kovů, včetně nerezové oceli, hliníku, mědi a titanu. Specifické parametry a techniky se však mohou lišit v závislosti na svařování materiálu.

Q5: Jaké jsou klíčové faktory, které je třeba zvážit pro bezpečnost při svařování oblouku v plazmě? A5: Mezi klíčové faktory pro zajištění bezpečnosti při svařování oblouku v plazmě patří nošení vhodného ochranného vybavení, udržování správného větrání, praktikování opatření k prevenci požáru a dodržování pokynů pro elektrickou bezpečnost. Dodržování těchto opatření minimalizuje riziko nehod a chrání svářeče a pracovní prostředí.

Závěrem lze říci, že svařování oblouku v plazmě je cennou technikou svařování s vlastními jedinečnými charakteristikami. Pochopením různých typů, principů a bezpečnostních prvků mohou svářeči využít výhody svařování plazmatických oblouků k dosažení přesných a vysoce kvalitních svarů. Při správném školení, vybavení a bezpečnostních opatřeních může svařování v plazmě přispět k efektivnímu a spolehlivému spojení kovů v různých průmyslových odvětvích.