Typy, princípy a bezpečnostné vlastnosti zvárania v plazme

Plazmové oblúkové zváranie (PAW) je vysoko účinná technika zvárania, ktorá sa používa v rôznych odvetviach na pripojenie kovov. Využíva plazmovú baterku na vytvorenie ionizovaného prúdu plynu, ktorý vytvára vysoké teplo, aby roztavil kovové obrobky. Táto technika zvárania má rôzne typy, princípy a bezpečnostné prvky, ktoré je potrebné pochopiť pre správne a bezpečné vykonanie procesu. V tomto článku sa ponoríme hlbšie do týchto aspektov zvárania v plazme.

1. Úvod

Zváranie je proces spájania dvoch alebo viacerých kovových obrobkov tým, že ich zahrieva do svojho bodu topenia a umožňuje im ochladiť a spojiť sa. Medzi rôznymi dostupnými zváracími technikami je zváranie v plazme oblúka populárna z dôvodu svojej vysokej presnosti a kvality. Vyžaduje si však dôkladné pochopenie jeho typov, princípov a bezpečnostných prvkov na ich efektívne a bezpečné vykonanie.

2. Čo je zváranie v plazme oblúka?

Zváranie v plazme je technika zvárania, ktorá využíva plazmatickú baterku na generovanie vysokorýchlostného prúdu ionizovaného plynu, ktorý topí kovové obrobky a spája ich spolu. Plazmatická baterka je vybavená elektródou volfrámu, ktorá generuje elektrický oblúk, a plynovou tryskou, ktorá riadi prietok plynu. Plyn je zvyčajne zmesou argónu, vodíka alebo hélia.

3. Typy zvárania v plazme

Prenos

Zváranie oblúka v plazme je možné klasifikovať do dvoch typov na základe prenosu kovových kvapiek z elektródy do obrobku:

1. Zváranie oblúkových plazmy bez prenosu: V tomto type sa plazma generuje na konci elektródy a neprichádza do styku s obrobkom. Teplo generované plazmou topí obrobok a kvapôčky spadajú do kaluže zvaru.

2. Prenesené zváranie oblúka v plazme: V tomto type sa plazma prenáša do obrobku cez elektródu. Plazmový oblúk zahrieva obrobok a roztavené kvapôčky sa prenášajú cez oblúk na kaluže zvaru.

Typy napájania

Plazmové oblúkové zváranie je možné klasifikovať aj na základe typu použitého napájacieho zdroja:

1. Zváranie oblúka DC Plazma: V tomto type sa na vytvorenie plazmatického oblúka používa priamy prúd (DC).

2. Zváranie AC v plazme: V tomto type sa na vytvorenie plazmatického oblúka používa striedavý prúd (AC).

3. Zváranie pulzného plazmatického oblúka: V tomto type je plazmatický oblúk vytvorený radom vysokorýchlostných impulzov, ktoré sú riadené napájacím zdrojom.

4. Zásady zvárania v plazme

Zváranie v plazme oblúka zahŕňa tri zásady: iniciácia oblúka, údržba oblúka a ukončenie oblúka.

Zasvätenie oblúka

Iniciácia ARC je proces vytvárania plazmatického oblúka. Robí sa to tak, že sa dotkne elektróda volfrámu k obrobku a potom ju mierne zdvihne. To vytvára medzeru medzi elektródou a obrobkom, ktorý ionizuje plyn a generuje oblúk plazmy.

Údržba oblúka

Údržba ARC je proces udržiavania plazmatického oblúka počas procesu zvárania. Akonáhle sa iniciuje plazmatický oblúk, musí sa na efektívne zváranie udržiavať stabilný oblúk. To sa dosahuje starostlivo regulovaním prietoku plynu a elektrických parametrov, ako je prúd a napätie. Plazmový oblúk poskytuje potrebné teplo na roztavenie obrobku a vytvorenie silného zvarového kĺbu.

Oblúkové ukončenie

Ukončenie oblúka sa vzťahuje na proces bezpečného zhasnutia plazmatického oblúka na konci zvárania. Je to rozhodujúce na zabezpečenie bezpečnosti zvárača a integrity obrobku. Musia sa dodržiavať správne techniky, aby sa postupne znížil prúd prúdu a plynu, čo umožňuje oblúku ochladiť a rozptýliť sa.

5. Bezpečnostné prvky zvárania v plazme

Bezpečnosť je prvoradá v každom procese zvárania a zváranie v plazme nie je výnimkou. Tu je niekoľko dôležitých bezpečnostných funkcií, ktoré je potrebné zvážiť:

Ochranné vybavenie

Zvárače by mali vždy nosiť vhodné osobné ochranné vybavenie (OOP), vrátane zváracej prilby s tmavým objektívom, zváracích rukavíc, odevov odolných voči plameňom a bezpečnostných okuliarov. Toto prevodové vybavenie chráni pred škodlivým UV žiarením, iskrami a roztaveným kovovým striekaním.

Správne vetranie

Plazmové oblúkové zváranie produkuje výpary a plyny, ktoré môžu byť nebezpečné, ak sa vdýchnú. Adekvátna ventilácia je nevyhnutná na odstránenie týchto kontaminantov vo vzduchu z pracovného priestoru. Na udržanie bezpečného dýchacieho prostredia by sa mali používať lokálne vetracie systémy výfukových plynov a ochrana dýchacích ciest.

Prevencia požiaru

Zváranie v plazme oblúka zahŕňa vysoké teploty, ktoré môžu zapáliť horľavé materiály. Je dôležité udržať pracovnú plochu mimo horľavých látok. Hasiace prístroje a hasičské prikrývky by mali byť ľahko dostupné v prípade mimoriadnych udalostí.

Elektrická bezpečnosť

Pretože zváranie v plazme oblúka pracuje pri vysokom napätí, musia sa dodržiavať elektrické bezpečnostné opatrenia. Zahŕňa to správne uzemnenie zariadení, kontrolu káblov a pripojení na poškodenie a použitie izolovaných nástrojov. Zvárači by mali byť tiež vyškolení v postupoch elektrickej bezpečnosti.

6. Výhody a nevýhody zvárania v plazme

Plazmové zváranie oblúka ponúka niekoľko výhod oproti iným metódam zvárania. Poskytuje vysokú presnosť a kontrolu, čo vedie k vynikajúcej kvalite zvaru. Koncentrované teplo plazmatického oblúka umožňuje hlboký prienik a profily úzkeho zvaru. Tento proces sa môže navyše použiť na širokú škálu materiálov vrátane nehrdzavejúcej ocele, hliníka a titánu.

Je však potrebné zvážiť niekoľko nevýhod. Zváranie v plazme oblúka môže byť zložitejšie na zostavenie a vyžaduje špecializované vybavenie. Je tiež citlivý na zmeny v vzdialenosti pochodne-prácu, čo vyžaduje optimálne výsledky kvalifikovaných operátorov. Tento proces môže navyše generovať viac zóny ovplyvnenej tepelne v porovnaní s inými zváracími technikami.

7. Aplikácie zvárania v plazme

Plazmové zváranie oblúka nájde aplikácie v rôznych odvetviach, kde sú potrebné vysokokvalitné a presné zvary. Bežne sa používa v leteckom, automobilovom a výrobnom sektoroch na spájanie tenkých materiálov, ako sú plechy a trubice. Tento proces sa využíva aj pri výrobe komponentov pre zdravotnícke pomôcky, zariadenia na výrobu energie a elektroniku.

8. Záver

Plazmové oblúkové zváranie je všestranná a účinná zváracia technika, ktorá ponúka vysoké presné a kvalitné zvary. Pochopením svojich typov, princípov a bezpečnostných prvkov môžu zvárači tento proces efektívne a bezpečne vykonávať. Vďaka správnemu výcviku a dodržiavaniu bezpečnostných opatrení môže zváranie plazmatického oblúka prispieť k výrobe silných a spoľahlivých kovových kĺbov v rôznych odvetviach.

9. Časté otázky

Q1: Môže sa zváranie plazmatického oblúka použiť na hrubé kovové obrobky? A1: Áno, zváranie plazmatického oblúka sa môže použiť na zváranie hrubých kovových obrobkov, ale môže na zabezpečenie správnej penetrácie vyžadovať viac prihrávok alebo špecializovaných zariadení.

Q2: Aké plyny sa bežne používajú pri zváraní oblúka v plazme? A2: Argón, vodík a hélium sa bežne používajú plyny vo zváraní oblúka v plazme. Výber plynu závisí od špecifických požiadaviek procesu zvárania a zvarených materiálov.

Q3: Ako sa líši zváranie v plazme oblúka od zvárania TIG? A3: Plazmatické zváranie oblúka je podobné zváraniu TIG (volfrámu inertného plynu), ale používa viac zameraný a koncentrovanejší oblúk. To umožňuje vyššiu intenzitu tepla a hlbšie prenikanie, vďaka čomu je vhodná pre určité aplikácie, ktoré vyžadujú presné a kvalitné zvary.

Q4: Je zváranie v plazme oblúka vhodné pre všetky typy kovov? A4: Plazmové oblúkové zváranie je univerzálne a môže sa použiť na širokú škálu kovov vrátane nehrdzavejúcej ocele, hliníka, meďnatiny a titánu. Špecifické parametre a techniky sa však môžu líšiť v závislosti od zvárania materiálu.

Otázka 5: Aké sú kľúčové faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri bezpečnosti pri zváraní oblúka v plazme? A5: Niektoré kľúčové faktory na zaistenie bezpečnosti pri zváraní plazmatického oblúka zahŕňajú nosenie vhodného ochranného zariadenia, udržiavanie správnej ventilácie, praktizovanie opatrení na prevenciu požiaru a dodržiavanie pokynov pre elektrickú bezpečnosť. Dodržiavanie týchto bezpečnostných opatrení minimalizuje riziko nehôd a chráni zvárač a pracovné prostredie.

Záverom možno povedať, že zváranie plazmatického oblúka je hodnotnou technikou zvárania s vlastnými jedinečnými vlastnosťami. Pochopením rôznych typov, princípov a bezpečnostných prvkov môžu zváraní využiť výhody zvárania v plazme oblúka, aby sa dosiahli presné a vysoko kvalitné zvary. Pri správnom výcvikovom, vybavení a bezpečnostných opatreniach môže zváranie plazmatického oblúka prispieť k efektívnemu a spoľahlivému spájaniu kovov v rôznych odvetviach.