Svařování obalenou elektrodou, známé také jako obloukové svařování MMA (Manual Metal Arc), je nejstarší metoda svařování, která využívá tavení kovu elektrickým obloukem mezi elektrodou a svařovaným (základním) materiálem. Tato metoda je označována také jako elektrodové svařování nebo svařování obalenou elektrodou a využívá tavící se obalenou elektrodu. Obal elektrody se při svařování odtavuje a vytváří ochrannou atmosféru i ochrannou strusku.
Svařování elektrickým obloukem označuje skupinu metod tavného svařování, u kterých je energie potřebná k roztavení svařovaných ploch dodávaná jako teplo vzniklé při hoření elektrického oblouku. Oblouk je nízkonapěťový elektrický vysokotlaký výboj, který je veden v prostředí ionizovaného plynu.
Při svařování v ochranné atmosféře se používá plyn, který chrání roztavený kov před reakcí s atmosférou. V závislosti na tom, zda se použije inertní (tedy málo reaktivní) plyn, jako je například helium, argon nebo jejich směsi, nebo aktivní plyn, jako je CO2, se mluví buď o svařování v inertním plynu (MIG), nebo o svařování v aktivním plynu (MAG).
Při svařování metodou wolfram-inertní plyn (TIG) se používá neodtavující se wolframová elektroda a inertní ochranný plyn. Při plazmovém svařování se stejně jako při svařování TIG používá neodtavující se elektroda. Ta se nachází v krytu hořáku a zahřívá tam plyn, aby vznikalo plazma. Plazma se úzkou chlazenou plynovou hubicí přivádí ke svařenci - proto se mluví také o zúženém oblouku. Tím se dosahuje velmi vysoké hustoty energie.
Při svařování s trubičkovým drátem se využívá princip obalené elektrody a manipulace svařování MIG/MAG: Nekonečná drátová elektroda je tvořena kovovým pláštěm (přídavný materiál), který je vyplněn práškem (pro vznik strusky). Zpravidla se používá ochranný plyn.
Čtěte také: Naučte se svařovat a lepit
Princip použití elektrického oblouku při svařování lze zjednodušeně popsat na metodě, která využívá netavící se wolframovou elektrodu v ochranné atmosféře argonu. Při tzv. přímém zapojení, tzn. elektroda je připojena na záporný pól stejnosměrného proudu a základní materiál je připojen ke kladnému pólu, se na elektrodě vytvoří katodová skvrna a na základním materiálu anodová skvrna. Při hoření elektrického oblouku v ochranné atmosféře argonu jsou emitovány tzv. primární elektrony z katodové skvrny a dopadají na ni kationty, které vytvářejí energii potřebnou pro termoemisi primárních elektronů. Oblast katodového úbytku napětí je způsobena prostorovým nábojem aniontů, který brzdí elektrony uvolněné z katody. Část primárních elektronů dopadne na anodovou skvrnu, kde se jejich kinetická energie mění na tepelnou, částečně i na elektromagnetické záření. Část elektronů naráží do atomů argonu, ze kterých se tvoří kationty Ar+ a sekundární elektrony. Kationty Ar+ jsou přitahovány ke katodové skvrně. Takto ionizovaný plyn - sloupec oblouku - se stává vodivým. Při překročení kritické hodnoty proudu dochází k proudění plazmatu od elektrody k základnímu materiálu. Tepelná energie na anodě při dopadu elektronů způsobuje vysoké teploty, které postačují k roztavení základního materiálu. Oblast anodového úbytku napětí způsobuje prostorový náboj elektronů. Na obdobném principu funguje i oblouk napájený střídavým napětím s rozdílem, že se pravidelně (frekvenčně) zaměňuje oblast katodové a anodové skvrny. Tento jev, tzv. čistící efekt, se využívá především při svařování hliníkových slitin.
Při svařování elektrickým obloukem je svařovací proud získáván z tzv. svařovacích zdrojů. To jsou elektrická zařízení generující svařovací proud a napětí požadovaných charakteristik, a která mají dostatečnou účinnost, zatěžovatel a další vhodné parametry. Svařovací zdroje mohou dodávat stejnosměrný (usměrněný) proud nebo střídavý proud (v praxi dnes drtivá většina svářecích zdrojů využívá proud stejnosměrný).
Příprava materiálu pro svařování
Pro kvalitní svár je nutné, svařovaný materiál dobře připravit na svařování. Zjednodušeně odstranit vady. Zbavit svarové plochy nečistot, mastnoty, barvy, rzi a připravit správný tvar pro zamýšlený typ svaru. Příprava materiálu je základ úspěchu.
- Zajištění větraného místa: Pro svařování si zajistěte velmi dobře větrané místo. Při svařování vzniká nebezpečný svářečský dým, který opravdu nechce nikdo dýchat. Pokud chcete, svařovat můžete i venku, protože nehrozí odfouknutí ochranné atmosféry (jako u metod MIG/MAG a TIG).
- Čištění a odmaštění povrchu: Pečlivě očistěte povrch materiálu v místě, které budete svařovat. Odstraňte nečistoty a případnou rez - nejlépe se hodí drátěný kartáč, úhlová bruska apod. Zároveň materiál dobře odmastěte např. technickým benzínem. Hrany a povrchy svarových ploch musí být bez trhlin, vrubů či jiných podobných vad.
- Příprava svarových ploch: Úprava svarových ploch a hran pro svar závisí především na tloušťce svářeného materiálu.
- Do 5 mm tloušťky: Stačí mít kolmý tvar.
- Nad 5 mm tloušťky: Nutné svarové plochy rozevřít, aby se pro dokonalé natavení stala přístupná kořenová část svaru a vznikl i určitý prostor k manipulaci s přídavným materiálem. Hrana úkosu v kořenové části svaru nesmí zůstat ostrá, protože v ostré hraně by se svařovaný materiál přehříval. Vytvoří se tak odpovídající otupení.
Významnou informací je i to, zda-li je svařovaný materiál přístupný z obou stran nebo pouze z jedné. Jednostranný svar vyžaduje pro spolehlivé provaření kořene svaru kvalitnější přípravu svarové mezery a otupení hran, ale vyžaduje i větší dovednost samotného svářeče. Pokud je kořenová hrana přístupná i z druhé strany, má to svářeč jednodušší. Pokud je svařovaný spoj přístupný z obou stran, je možné použít i oboustranný svar. Tím je pak téměř poloviční množství svarového kovu, spotřeba energie i čas svářeče na zavaření. V tomto případě budou i pozitivnější vlivy deformace, které bude možné eliminovat střídáním stran sváření z jedné a následně druhé strany. Porovnání úspor přídavného materiálu, času a energie s vyšší pracností přípravy svarové plochy a svařovaného materiálu jsou rozhodující odpovědi na to, od které tloušťky materiálu opustit tvar svaru V a použít svar tvaru U. Vedle tupých svarů existují i další svary, jako svary koutové a děrované. Kvalitní tupý svar však představuje kvalitní spoj, který při zatížení má nejpříznivější průběh napětí.
Postup svařování obalenou elektrodou
- Výběr elektrody: Vyberte obalenou elektrodu vhodnou pro svařovaný (základní) materiál. Pro svařování běžné nelegované oceli (zkrátka železa) doporučujeme rutilové elektrody typu E6013, které jsou vhodné i pro slabší materiály.
Při běžném domácím svařování nejčastěji využijete elektrody o průměru 2,0 a 2,5 mm.
Čtěte také: Ploché střechy Žďár nad Sázavou – izolace
- Zapojení kabelů: Kabel s držákem elektrody zapojte do svorky s odpovídajícím pólem (+/-) tak, aby polarita vždy odpovídala typu elektrody a doporučení výrobce. Zemnící kabel poté zapojte na opačný pól. Tento postup ale platí pouze pro moderní invertory, které svařují stejnosměrným proudem (DC) a volbu polarity umožňují. Kabel s držákem elektrody tak může být připojen jak na kladný pól (DC+), tak i na záporný pól (DC -). U starších typů svářeček - trafosvářeček - se polarita nemění a svařovací kabely jsou velmi často připojeny napevno. Je to dáno tím, že trafa svařují pouze střídavým proudem (AC ~).
- Připojení zemnící svěrky: Po správném zapojení kabelů přichyťte svěrku zemnícího kabelu (zemnící kleště) ke svařovanému materiálu. Zemnící svěrky mohou mít mnoho podob - klasické čelisťové, magnetické, otočné apod. Pro co nejlepší přenos proudu uchyťte svěrku co nejblíže místu svaru - pochopitelně na vodivou část. Není od věci místo připojení důkladně očistit.
- Nastavení svařovacího proudu: Nyní přišel čas na zapnutí svářečky. Důležitým bodem je nastavení velikosti svařovacího proudu. Obecné pravidlo zní, že velikost proudu v ampérech se rovná přibližně čtyřicetinásobku průměru elektrody v milimetrech. Uvedený výpočet proudu je ale pouze orientační a doporučený svařovací proud se může lišit. Výrobci elektrod proto vždy uvádí doporučenou velikost svařovacího proudu (stejně jako i správnou polaritu) na krabičce s elektrodami. Nemáte-li originální balení elektrod k dispozici, naleznete tyto informace v materiálovém listu k elektrodám.
- Poloha svařování: Dá se předpokládat, že pokud se svařováním teprve začínáte, budete nejprve svařovat různé plechy a jekly ve vodorovné poloze - správně se poloha označuje vodorovná shora (PA) a je to nejčastější pracovní poloha, kterou zvládne každá elektroda. Postupem času ale přijdete na to, že existují i další polohy - svislá nahoru (na stoupačku), svislá dolu, nad hlavou apod. a ne každá elektroda je pro takovou polohu vhodná. To, pro kterou polohu je elektroda určená, zjistíte opět na štítku na krabičce s elektrodami.
- Vložení elektrody: Obalená elektroda patří do držáku elektrody (kleští). Držák elektrody může mít různé podoby - klasický čelisťový, s rychloupínacím systémem apod.
- Zapálení oblouku: Přiložte elektrodu k základnímu materiálu a lehce škrtněte, podobně jako běžnou zápalkou. Tím zapálíte elektrický oblouk.
- Pohyb elektrodou: Zapálením oblouku mezi elektrodou a základním materiálem dochází k roztavení kovu a vzniku tavné lázně. Nyní je čas na to začít elektrodou pohybovat. Elektrodu držte pod úhlem 30-60°, mírně s ní táhněte v požadovaném směru a současně elektrodou pohybujte i lehce do stran (kmitejte). Vždy udržujte konstantní rychlost a hlavně se snažte udržet i stále stejnou vzdálenost elektrody od základního materiálu. Doporučená je vzdálenost odpovídající průměru elektrody - tzn. 2,0 mm, 2,5 mm apod. To však neplatí u elektrod bazických, kde je vyžadován kratší oblouk a doporučená vzdálenost je 0,5 krát průměr elektrody. Aby toho bylo možné dosáhnout, musí být bazické elektrody vedené vůči materiálu více kolmo. Udržet konstantní vzdálenost elektrody od materiálu zpočátku nebude vůbec snadné - elektroda se odtavuje, ruka se třese a oblouk se bude různě prodlužovat nebo zkracovat. Občas oblouk zhasne (příliš dlouhý oblouk), občas se naopak elektroda přilepí (krátký oblouk).
- Oklepání strusky a kontrola svaru: Po ukončení svařování nechte svar zchladnout a poté oklepejte strusku, která se během svařování vyplavuje na povrch svaru. Zkontrolujte u svaru jeho pravidelnost, pevnost a kvalitu. Případné nedostatky v tuto chvíli můžete opravit - nejčastějším způsobem opravy je vybroušení vadného svaru a opětovné zavaření. Pokud navíc plánujete celý výrobek ještě povrchově upravit - lakování, komaxit apod.
Bezpečnost při svařování
Svařování je pracovní činnost vystavená vysokým rizikům z hlediska bezpečnosti práce a ochrany zdraví. Kromě rizik, jako je popálení od odstřikujícího svarového kovu případně dotykem nevychladlých částí svařenců, které jsou společné pro většinu metod tavného svařování existují i specifická rizika poplatná metodám obloukového svařování. Taková rizika jsou zejména úrazu elektrickým proudem a emise elektromagnetického záření jak v oblasti tepelné tak i v oblasti ultrafialového spektra. Toto záření může poškodit zrak nejen svářeče samotného, ale i osob nacházejících se v blízkosti svářecího pracoviště. Je proto nutné používat chrániče zraku, tj. svářečské štíty pro svářeče, které splňují ČSN EN 169 anebo ČSN EN 379+A1, a závěsy či přepážky pro odstínění záření a ochranu osob nalézajících se v okolí, tak jak je definováno v ČSN 05 0600, ČSN 05 0601 a ČSN 05 0630.
Pamatujte, že svařování obalenou elektrodou vyžaduje cvik a zkušenost - potřebné dovednosti dosáhnete pouze pravidelným tréninkem.
Charakteristiky obloukového svařování
Jako každé tavné svařování i metody svařování obloukem zásadním způsobem mění oblast základního (svařovaného) materiálu v nejbližším okolí svarové lázně, v tzv. tepelně ovlivněné oblasti. Metalurgické změny, ke kterým dochází vlivem přehřátí této oblasti mají za následek většinou i změnu mechanických vlastností. V případě feritických ocelí může dojít k zakalení tepelně ovlivněné oblasti, čím se zvýší tvrdost a pevnost, ale významně se sníží houževnatost a tažnost. Svařování obloukovými metodami lze velmi dobře nejen kontrolovat, ale postup lze bez problémů opakovat díky stejnému nastavení tzv. základních parametrů svařování. Mezi tyto parametry patří zejména typ svařovaného materiálu, tvar svaru, velikost a druh svařovacího proudu, svařovací napětí, rychlost postupu, průtok a druh ochranného plynu, přídavný materiál, předehřev a/nebo dohřev. Nejistotou je pak ruka svářeče, klimatické podmínky krytého i nekrytého pracovního prostoru. Další parametry jako jsou např. ošetření navlhavých přídavných materiálů - tavidla a to jak ve formě obalů elektrod ručního svařování tak i ve formě granulovaných tavidel pro svařování metodou pod tavidlem - lze řešit dodržováním technologické kázně.
Inovativní keramické membrány
Když se řekne keramická membrána, mnohým profesionálům v oboru se často vybaví ocenění jako „vysoce účinná“ a „trvanlivá“. Avšak po nich často následují přetrvávající obavy, jako je „křehké“ a „obtížné na instalaci a utěsnění“. Tento stereotyp, zakořeněný v tradičních keramických výrobcích, byl skutečně bolestivým bodem, který v minulosti omezoval jeho širší uplatnění. Avšak dnes, se skoky ve vědě o materiálech a technologii přesné výroby, jsou tato fyzikální omezení překonávána jedna po druhé.
Moderní keramická membrána zdaleka není tak „křehká“, jak si možná představujete. Konkrétně jsme do základního keramického materiálu inovativně zavedli nano-kompozitní keramické materiály a speciální oxidy (např. oxid zirkoničitý). Tyto speciální přísady, podobně jako výztužné tyče do betonu, tvoří silnou zpevňující síť na mikroskopické úrovni. Tato síť dokáže účinně absorbovat a rozptýlit vnější napětí, čímž výrazně zvyšuje celkovou houževnatost a pevnost v ohybu membránových trubek. Současně je také zásadní precizní kontrola procesu slinování. Přesnou regulací teplotní křivky a atmosféry během slinování lze podpořit rovnoměrnější a hustší růst mikrokrystalické struktury porézní keramické membrány a zásadně tak eliminovat vnitřní defekty, které by mohly vést k lomům. Prostřednictvím této řady inovací vykazují keramické membrány vynikající výkon v před-testech pevnosti při dodání.
Čtěte také: Jak svařovat PVC desky a fólie
Po vyřešení problému křehkosti je další hlavní výzvou těsnění po modularizaci. Za tímto účelem jsme investovali značné úsilí v oblasti výzkumu a vývoje do implementace vysoce standardizovaného návrhu modulu. Podle této filozofie designu je každý komponent trubicové keramické membrány jako přesně-obrobený průmyslový standardní díl, který lze snadno a přesně sestavit do rámce systému. Klíčem k dosažení tohoto cíle je pečlivá pozornost věnovaná těsnicí struktuře. Opustili jsme tradiční, méně rafinované těsnící metody ve prospěch specializované těsnící struktury vyvinuté přesnými výpočty a konstrukcí forem. Mezi nimi speciální O-kroužky, které vybíráme pro spoje, mají nejen extrémně vysokou rozměrovou přesnost, ale jejich materiál je také pečlivě vybírán, aby zajistil, že si dlouhodobě udrží vynikající elasticitu a těsnicí výkon, a to i v různých složitých chemických prostředích a kolísání teplot. Závěrem lze říci, že díky dvojím průlomům v materiálové vědě a technickém designu se moderní technologie keramických membrán úspěšně zbavila starých nálepek „křehkých“ a „děravých“. Už to není choulostivý „kus porcelánu“, který vyžaduje pečlivé zacházení, ale spíše robustní zařízení schopné odolat drsnému průmyslovému prostředí. Není to jen špičkový nástroj pro dosažení vysoce-účinné ultrafiltrace vody, ale také stabilní, spolehlivý a důvěryhodný průmyslový prostředek.
Separační a hydroizolační membrána DMEM pro pokládku dlažby
Při pokládce dlažby se setkáváme často s otázkou, zda ji na stávající podklad lze bezpečně položit. Kladnou odpověď na tuto otázku nám v mnoha případech vyřeší použití separační a hydroizolační membrány DMEM. Membrána DMEM je z polyethylenu, opatřena kruhovými dutinami, obalená po obou stranách netkaným polypropylénovým termotvarovaným materiálem.
Pracovní postup s membránou DMEM:
- Příprava podkladu:
- Betonové a anhydritové podklady musí vykazovat dostatečnou pevnost a soudržnost, vzniklé praskliny nejsou překážkou. Odchylka rovinnosti podkladu nesmí přesáhnou 2mm na 2m lati. V případě nerovnosti je třeba požít samonivelační vyrovnávací hmoty LE20 nebo LE30.
- U podkladu s dlažbou nesmí být dlažba dutá a nesoudržná s podkladem. Pokud ano, odstraníme ji a místa vyplníme samonivelační hmotou nebo flexibilním lepícím tmelem připraveným pro pokládku DMEM nebo nové dlažby.
- U vytvořených podkladů z OSB desek doporučujeme montáž dvou vrstev o síle 18 a 15mm, které pokládáme na vazbu spár.
- Penetrace podkladů:
- Savé povrchy podlahových konstrukcí (beton, anhydrit) je nutno penetrovat nátěrem P202 v příslušném ředění (cca 1:3-5). Spotřeba cca 0,15 l/m² aplikované tekutiny.
- Na původní dlažbu a deformovatelné podklady (Cetris, OSB) aplikujeme kontaktní můstek pomocí nátěru P203 s obsahem plniva. Předpokládaná spotřeba kontaktního můstku je 0,25-0,4 kg/m².
- Montáž separační membrány: Membránu si 30 minut před samotnou pokládkou rozvineme a připravíme dle rozměru. Montáž DMEM membrány provedeme s pomocí flexibilního lepidla AD530 třídy C2TES1 (vytvoří minimální kontaktní vrstvu). Používáme zubovou stěrku 6mm se spotřebou cca 2,5 kg/m².
- Montáž keramické dlažby: Pro montáž keramické dlažby použijeme cementové lepidlo AD530 nebo pro velké formáty AD531 MAX třídy C2TES1.
- Spárování plochy dlažby: Po vytvrzení lepidla celoplošně spárujeme cementovou hmotou GFDRY třídy CG2WA dodávanou v plném barevném spektru 24 barev, popřípadě GF BIO. Spotřeba cca 0,4-0,8 kg/m².
- Tmelení dilatačních spár: V obvodové spáře k soklům a v mezilehlých a konstrukčních dilatacích je nutné použití trvale pružného silikonového tmelu ASI dodávaného v barevné škále hmoty GFDRY nebo polyuretanu SAB. Při aplikaci tmelu ASI nebo SAB je vhodné použití pokladního provazce PES. Zamezí nežádoucímu přilnutí ke dnu spáry a vymezí přesný tvar tmelu. Vydatnost kartuše 310ml odpovídá cca 6-12m dle velikosti spáry.
- Úklid: Pro odstranění cementových zbytků použijte čisticí prostředek CL802.
Samolepicí hydroizolační membrány
Kromě svařování a speciálních membrán existují i samolepicí hydroizolační membrány. Příprava základny: Ujistěte se, že základna je čistá, plochá a suchá. Použijte odpovídající základnu a nechte ji sušit, dokud nebude na dotek lepkavá. Lybaní samolemové hydroizolační membrány: Začněte z jednoho konce, pomalu zvedněte izolační papír a vytáhněte jej vhodnou silou, abyste postupně přilepili celou membránu na základnu. Po přilepení pomocí gumového válce (nebo škrabky) násilného převrácení membrány dopředu a ven, abyste vyloučili vzduch a zajistili, že je pevně připojen. Uzlaní uzly: Použijte speciální těsnicí pastu k utěsnění relativně slabých částí.
| Typ materiálu | Doporučený průměr elektrody |
|---|---|
| Běžná nelegovaná ocel (slabší materiály) | 2,0 mm |
| Běžná nelegovaná ocel (silnější materiály) | 2,5 mm |
tags: #svarovani #obkladovych #membran #informace