Svařované střešní a obvodové pláště

Obloukové bodové svařování průvarem je technologie, umožňující bodové spojování ocelových plechů vzájemně nebo s libovolně tlustým ocelovým dílcem z jedné strany, průvarem.

Průvarem se rozumí propálení otvoru elektrickým obloukem bez předvrtávání a následným jeho zatavením v jedné operaci. Svařovat lze i více plechů najednou. Lze svařovat také plechy pozinkované a za určitých podmínek plechy opatřené ochranným nátěrem.

Princip obloukového bodového svařování průvarem obalenou elektrodou

Průvarová technologie umožňuje bodové spojení tenkých ocelových výrobků vzájemně nebo k libovolně tlustému ocelovému dílci z jedné strany v jednom cyklu.

Svařovací proces probíhá ve třech fázích:

• a) Elektroda je mechanicky přitlačována ke svařovanému materiálu a po zapálení svařovacího oblouku, při nastaveném mechanickém posuvu elektrody pružinou, se do materiálu propálí díra.
• b) Zbylým posuvem elektrody a jejím postupným odtavováním, se zataví propálená díra.
• c) Povrchová část svaru se formuje délkou odtavení elektrody, která je dána nastavením svařovacího napětí na svařovacím zdroji.

Svařovací zdroj musí splňovat tyto požadavky:

• svařovací proud min. 250 A,
• napětí naprázdno min. 40 V,
• vyhovuje střídavý i stejnosměrný proud,
• regulace svařovacího napětí, nejlépe plynulá,
• plochá charakteristika zdroje.

V ustáleném svařovacím procesu je u elektrod E-R921 svařovací napětí 36 V a svařovací proud u elektrod ø 2,5 mm je 160 A. Doba svařovacího procesu je max. 5 sec.

Těmto požadavkům vyhovují běžné svařovací zdroje MIG-MAG transformátorového provedení. Jejich nevýhodou pro práce v terénu (na střechách budov apod.) je vysoká hmotnost, a tím je obtížné jejich přemísťování.

Řízené usměrňovače (investory) mají odlišné vlastnosti, ale některé druhy lze také uzpůsobit pro svařování průvarem.

Trochu historie

Uvedené výsledky byly výstupem vývojového úkolu, řešeného u Vítkovických staveb Ostrava již v roce 1982, s uplatněním dvou vynálezů na průvarové pistoli STIFO. Pistole byla nevhodným způsobem uvedena na trh a nebyla správně využívána. V roce 1991 byla Výzkumným ústavem zvaračským v Bratislavě schválena průvarová pistole STIME s obdržením certifikátu a byla zastavena výroba pistolí STIFO a PP91.

Nové pistole se uplatnily při montážích stavebních buněk, ocelových svodidel dálnic, ztraceného bednění staveb, střešních plášťů ocelových hal, klempířských výrobků a dalších technologií. S převodem vlastníka ŽAZ Vamberk na ESAB Vamberk a zrušením výroby obalovaných elektrod, zvláště E-R921, vhodných pro technologii průvarového svařování, dále se zrušením výroby svařovacích agregátů u MEZ Brumov, došlo k zastavení možnosti využití průvarové bodové technologie.

Díky zájmu a kladnému přístupu pracovníků firmy ESAB Vamberk s.r.o., se podařilo v roce 2010 obnovit možnost využití průvarové bodové technologie.

Střešní a obvodové pláště budov

Svařování lze provádět svařovacími zdroji metodou MIG/MAG bez použití ochranného plynu, obalenou elektrodou E-R 921 (ze starých zásob) nebo nově elektrodou OK Femax 33.65 s použitím speciální průvarové bodovací pistole STIME. Svařuje se bez ochranné masky nebo jiných prostředků, chránících před ozářením elektrickým obloukem. S úspěchem byla průvarová bodová technologie využita při opravě opláštění šikmých dopravníků.

Ke svařování byl použit svařovací zdroj MIG-MAG 280A, který se přemísťoval mezi dopravníky a svařovací kabel délky 10 m a který postačoval k provedení svarů. Stejná, a naopak snadnější, byla montáž střešního pláště.

Při průvarovém svařování dochází k výraznému snížení nákladů na upevnění plechů

Proti rozšířenému používání vstřelovacích hřebů je průvarové svařování až 15 krát levnější a proti šroubovým spojům šrouby TEX je až 3 krát levnější. Také pevnost, vodotěsnost a odolnost proti korozi je výrazně lepší, což prokázaly korozivzdornostní zkoušky prováděné u VUHŽ Dobrá, se simulací 20 let ostravského prostředí.

Hlavní výhody obloukového bodového svařování průvarem s pistolí STIME jsou:

1. Pro obsluhu postačuje pouze zaškolení i pracovníka s nižší kvalifikací.
2. Při práci s průvarovou bodovací pistolí není zapotřebí ochranných prostředků proti ozáření elektrickým obloukem pro obsluhu ani okolí.
3. Při svařování pozinkovaných plechů není obsluha ani okolí ohroženo výpary zinku (zinkovou horečkou), při běžném dostatečném větrání.
4. Nemusí být použita ani ochranná maska s přívodem vzduchu.
5. Průvarovou pistolí STIME je možno přitlačit na spojovaný materiál pro odstranění nežádoucích mezer mezi plechy.
6. Při svařování lakovaných plechů nebo na lakovanou konstrukci se provádí průvar do jednoho místa opakovaně (dvakrát). Při prvním průvaru dojde k vyhoření laku s vývinem plynu, který může poškodit svar. Druhý průvar, po předchozím odstranění strusky, zajistí kvalitu spoje.
7. Při obloukovém bodovém svařování průvarem plechů ve větších plochách, k tuhé ocelové konstrukci (vrata, skříně apod.), nedochází k jejich vlnění a plošné deformaci.
8. Obloukové bodové svařování průvarem je úspěšně proveditelné také při vodorovné poloze elektrody.
9. Obloukové bodové svařování průvarem zajišťuje pevnější a méně nákladné spoje než spoje šroubované nebo vstřelované. Přivařované plechy umožňují brát v úvahu zpevnění konstrukce i při pevnostním výpočtu.
10. Bodové svařování nerezových plechů.
11. Zaručená opakovatelnost kvality průvaru, při dodržení stejných svařovacích podmínek.

Novinky

Dalším přínosem pro průvarovou technologii je svařovací invertor firmy ESAB a nerezové elektrody.

Co brání využití technologie obloukového bodového svařování průvarem?

Jedním slovem řečeno „legislativa”. K používání této technologie nejsou zpracovány svařovací normy a není nikoho, kdo by financoval případné nové zkoušky, které v roce 1982 byly zpracovány za 200 tis. Kčs u VUHŽ Dobrá.

Zařízení (průvarové bodovací pistole), chráněné třemi vynálezy v ČSSR, které umožňuje zaručenou opakovatelnost stejné kvality svaru, nebylo rozšířeno do jiných států světa, a tím se stalo neznámým pro možnou registraci uvedené technologie v normách a předpisech. V České republice není výzkumné pracoviště, které by mohlo zajistit uvedení této technologie do současně platných předpisů, a certifikáty vydané Výzkumným ústavem zvaračským v Bratislavě na průvarové pistole, ztratily platnost. Žádný projektant ani investor nemůže bez platných norem, certifikátů nebo jiných předpisů tuto technologii uplatnit.

Do současné doby se jednalo s těmito institucemi: Česká svářečská společnost ANB Praha; Český svářečský ústav, s.r.o. – Ostrava; QUALIFORM, a.s. Brno – odbor posuzování shody; Technický dozorčí spolek Brno- sekce materiálů svařování; Hospodářská komora ČR; Česká komora architektů; Ministerstvo průmyslu a obchodu.

Žádný pracovník z uvedených institucí nenašel řešení legalizace technologie obloukového bodového svařování průvarem, s použitím pistole STIME. Byla však vypracována spousta předpisů (např. EN 1090-1 a EN 1090-2), které musí být při svařování (zvláště stavebními firmami) dodržovány a brání využití neregistrované a opomíjené technologie.

Nedostatek v legislativě, což souvisí i s finančními prostředky, brání také získání zájemce o sériovou výrobu průvarové pistole a případnou výrobu nebo jen úpravy, levnějšího a lehčího svařovacího zdroje.

Pokud se nenajde sponzor a nadšenec pro novinky, které nemají rychlý finanční efekt, je vše jen boj s „větrnými mlýny”!