MIG /MAG svařování

Metoda obloukového svařování tavící se elektrodou v ochranném plynu využívá teplo elektrického oblouku mezi kontinuálně dodávaným drátem (elektrodou) a svařencem. Během tohoto procesu je odtavovaný drát přenášen do místa svařování. Roztavený drát a svarová lázeň je chráněna ochranným plynem. Ochranná atmosféra je dodávána výhradně externím zdrojem a to zásobníkem plynu tlakové láhve nebo rozvod plynu.

Dle složení ochranného plynu pak tuto metodu dělíme na:

·         MAG – Metal Active Gas -  tedy ochranný plyn aktivní, který chemicky reaguje s roztavenou 

          lázní O₂, CO2 apod.

·         MIG – Metal Inert Gas – tedy ochranný plyn inertní, který chemicky nereaguje

          s roztavenou lázní jako Ar či He.

Výhody metody MIG/MAG:

·         Svařování ve všech svařovacích polohách

·         Vysoká svařovací rychlost = vyšší produktivita

·         Odstranění prostoje na výměnu klasických elektrod (MMA)

·         Nižší nároky na čištění strusky

·         Eliminace zplodin (kouře) oproti metodě MMA

·         Oblouk i svarová lázeň je jasně viditelná

·         Při svařování ve zkratovém přenosu – nižší vnesené teplo do svařence = menší deformace

Nevýhody metody MIG/MAG:

·         Svařovací zdroj je náročnější na obsluhu, pořizovací cena je vyšší.

·         Vyšší nároky na údržbu

·         Při špatných podmínkách ventilace je riziko odfouknutí ochranného plynu

·          Relativně vysoké vyzářené teplo do prostoru

Oblast použití:

·         nízko i vysoce legované oceli

·         nerezové materiály

·         hliník a hliníkové slitiny

·         měď a slitiny

Základní aplikační třída použití z hlediska tloušťky materiálu:

Přenos svarového kovu do svarové lázně:

Velkým přínosem technologie MIG/MAG je schopnost regulovat typ přenosu přídavného materiálu do svarové lázně pomocí vybraných parametrů. Jedná se v podstatě o moderaci odtaveného materiálu (kapky) na základě požadavku nastavených parametrů.

             Druhy přenosů:

·         zkratový přenos

·         kapkový přenos

·         impulsní přenos

·         sprchový přenos

·         moderovaný přenos

·         rotační přenos

Pro své optimální vlastnosti se dnes při MIG pájení používají zejména bronzové dráty, které při dodržení správného nastavení svařovacích parametrů, ochranné atmosféry a správném vedení hořáku dávají  spolehlivý výsledek:

• Koroziodolný svar

• Minimální tepelné ovlivnění

• Minimální odpařování zinku

• Minimální rozstřik

• Minimální nárok na dokončovací operace

• Katodová ochrana základního materiálu v okolí svaru

Protože je teplota tavení přídavného materiálu vyšší než teplota odpařování zinku (cca 910 °C), dochází při MIG pájení k odpařování zinku vždycky. Pokud je ale dodržena podmínka minimální teploty oblouku, udrží se zinek katodickými silami v dostatečném množství v přechodové oblasti mezi housenkou a základním materiálem. Proto je důležité přesné dodržení předepsaných pájecích parametrů svařovacím zdrojem a polohy hořáku obsluhou. Zdokonalení uvedené metody přináší dále použití impulzního svařovacího zdroje, které umožní dokonale naprogramovat celý proces tvorby, oddělení, přenosu a spojení kapky přídavného materiálu pro různé druhy materiálu a polohy svařování. Proto jsou při MIG pájení dosahovány nejlepší výsledky impulzními invertorovými svařovacími zdroji s programovým řízením a pamětí pro individuální nastavení.

Zinek jako antikorozní ochrana oceli je používán pro svou odolnost zachovávat své vlastnosti mnoho let. Velkou výhodou je katodový ochranný efekt, kdy při mírném poškození zinkového filmu dochází k jeho „samoopravení”. Galvanizací je aplikován na ocel ve vrstvě cca 10 – 25  μm.

Právě tloušťka zinku určuje trvanlivost antikorozní ochrany, ale zároveň předurčuje požadavky pro svařování nebo MIG pájení. Kvalita procesu MIG pájení velice záleží na množství odpařených oxidů a zinku, často se mohou objevit póry, průduchy ve svarovém švu, defekty v kořeni svaru, popř. praskliny ve vrstvě zinku. Určujícím parametrem pro správné nastavení procesu je tloušťka zinkové vrstvy. Je-li větší než 15  μm, pak množství a kvalita zinkových par může způsobit nestabilní hoření oblouku. Optimálním řešením je pak použití impulzního oblouku, kde regulací tvaru pulzu docílíme stabilizaci hoření oblouku a odstraníme rozstřik. Výhodou impulsního oblouku je tedy nízká tepelně ovlivněná oblast a tedy i redukce odpařování zinku. Zároveň je zamezeno tvorbě pórů, což je důležité zejména při namáhání materiálu při dalším zpracování nebo při povrchové úpravě.

Rady pro pájení a další informace viz - Ke stažení

Svařování netavící se wolframovou elektrodou pracuje na principu hoření elektrického obloku mezi wolframovou elektrodou a svařencem. Na základě přenosu elektrické energie pak dochází k natavení základního materiálu tedy svařence. Tavící oblouk je chráněn ochranným inertním zdrojem plynu, který zabraňuje vniknutí atmosférických nečistot do svarové lázně.

Inertní plyn nebo-li netečný plyn je druh plynu , který nereaguje s dalšími prvky. Plyn do místa svařování proudí a je usměrňován pomocí keramické hubice, kde nahrazuje atmosférický vzduch.

TIG- ové svařování se liší od jiných procesů obloukového svařování tím, že elektroda není „spotřebovávána“  jako elektrody u procesů ostatních MMA či MIG/MAG.

Wolfram je kov  s vysokým stupněm teploty tání cca 3300°C, což je v podstatě dvojnásobek teploty tavení oproti klasickým kovům běžně svařitelných.

V případě požadavku na přidání drátu do svaru se používa tzv. přídavný „studený drát“, který lze dopravovat buď ručně, nebo mechanicky.

MMA (Manual Metal Arc Welding)

Technologie svařování obalenou elektrodou  pracuje na principu hoření oblouku mezi základním materiálem a obalenou elektrodou. Obalená elektroda je složena z plného materiálu  tzv. jádra a obalového materiálu. 

Obloukové svařování se začalo vyvíjet až v devatenáctém století po objevu fenoménu elektrického oblouku nezávisle na sobě Angličanem Humprey Davyem (1801) a Rusem Vasilijem Petrovem  (1803). V roce 1808 předvedl Humphry Davy hoření elektrického oblouku v Royal Institue v Anglii. Název elektrický oblouk však použil o mnoho let později. Na základě poznatků Humphrey Davyho provedl Angličan Wilde jednoduché spojení dvou kusů železa elektrickým obloukem (1860), pro tento postup mu byl v roce 1865 udělen první patent týkající se svařování kovů za použití elektrického proudu. Teprve až v roce 1881 francouzský vědec Auguste DeMeritens použil, pravděpodobně jako první, elektrický oblouk jako takový při svařování olověných desek uhlíkovími elektrodami. Uhlíkovou elektrodu připojil na záporný pól a svařované předměty na kladný, tzv. přímé zapojení. Pro svůj postup si nechal ve Francii vydat patent. Jako zdroj elektrického proudu posloužily akumulátorové baterie. Proces svařování holými kovovými elektrodami nebyl dostatečně efektivní při zvyšující se průmyslové potřebě. Pro zvýšení kvality svarů - zejména tažnosti - byly vyvinuty elektrody s kovovým jádrem a boalem z prvků a sloučenin, které zvýšily ochranu svarového kovu, pomohly při rafinace svarového kovu a zvýšily stabilitu hoření elektrického oblouku. Právě Oscar Kejllberg, zakladatel švédské firmy Esab, v roce 1907 opatřil kovovou odtavující se elektrodu obalem z uhličitanů a křemičitanů, tzv. obalovaná elektroda a svůj vynález si v témže roce nechal patentovat. Výsledky jeho práce se využívají více než 100 let až do dnešní doby jakoruční obloukové svařování obalenou elektrodou.

Firma Lincoln Electric Company představila v roce 1912 po pětiletém vývoji vlastní svařovací zařízení.

Ve Velké Británii Arthur Percy Strohmenger experimentoval v letech 1909 až 1912 s tlustými obaly kovových elektrod, používal širokou škálu materiálů od azbestové tkaniny až po jíl a vápenec. Výsledek své práce si nechal patentovat v USA až v roce 1928. Teprve při použití jeho elektrod bylo konečně možné svarový kov provést ve vysoké kvalitě bez jakýchkoliv nečistot. Obalované elektrody si hledaly dlouhou cestu ke svářečům, na vině byla jejich cena způsobená nákladným technologicko-výrobním postupem.  Ke zlevnění došlo až po změně technologie výroby kovového jádra elektrody tažením a zároveň průtlačného lisování použitého při výrobě jejího obalu.

Během první světové války byly kladeny zvýšené požadavky na vývoj nových postupů svařování v souvislosti se zbrojní výrobou. Z důvodu nedostatku plynu Angličané nepoužívali při opravách lodí a výrobě zbraní běžné svařování plamenem, ale byli nuceni použít metodu obloukového svařování. Rychlá oprava poškozených zařízení za pomoci obloukového svařování přesvědčila mocnosti o přednostech této svařovací metody. Jedním z klíčových momentů pro následující vývoj obloukového svařování byla práce Paula O. Nobleho, který si nechal v roce 1924 patentovat svůj postup svařování stejnosměrným proudem za použití svařovacím napětím ovládaného podávání svařovacího drátu.

V roce 1928 v East Pittsburghu byl přes Turtle Creek (tj. Želví potok) postaven první celosvařovaný most v USA společnými silami firem WestingHouse Electric a Manufacturing Company. Most byl dlouhý 18,6 m a vážil cca 10 tun.  Ve stejném roce se ve Vítkovických železárnách začaly vyrábět první obalované elektrody máčením.

V tehdejším Československu bylo svařování využíváno pro výstavbu tlakových nádob i mostů již v meziválečné době. Na počátku třicátých let 20. století byly v Plzni postaveny dva svařované mosty. První, který byl postaven v roce 1931 ve Škodových závodech přes železniční trať, byl svařován holými elektrodami. Druhý, dnešní Tyršův most přes řeku Radbúzu, byl postaven o dva roky později. Se svým rozpětím 49,2 m byl v té době největší na světě.  Autorem obou mostů byl významný český propagátor svařování, inženýr a později profesor ČVUT v Praze František Faltus. V roce 1949 byl Jozefem Čabelkou založen v Bratislavě mezinárodně uznávaný Výzkumný ústav zváračský.

Chcete-li se dozvědět více, klikněte zde 

Zdroj informací - Wikipedie