wtorek, 26 styczeń 2016 13:12

Piorun w służbie człowieka, czyli spawarka

Już w starożytnych Chinach czy Egipcie znano sposoby topienia metalu, o czym świadczą liczne świadectwa i wytwory dawnych metalurgów. Jednak proces technologiczny, polegający na łączeniu części metalu przez nadtopienie ich brzegów w miejscu styku, czyli spawanie, narodził się zaledwie wczoraj, bo pod koniec XIX. Wtedy też pojawiła się spawarka.

Zaczęło się od elektryczności

Najpierw jednak zaobserwowano, że spawanie wymaga więcej precyzji i znacznie więcej energii. Na przykład tyle, ile ma wyładowanie atmosferyczne w postaci świetlistej błyskawicy? Ale jak ją schwytać, ujarzmić i zaprząc do pracy? Nie potrafiliśmy tego zrobić. Zdołaliśmy jednak samodzielnie wygenerować coś na kształt pioruna i przejąć nad nim kontrolę. Było to oczywiście ściśle związane z rozwojem nauki i techniki badających zjawisko elektryczności. Ponadto odkryto zastosowanie dla szczególnego rodzaju energii chemicznej gazów palnych. Następnie posypały się gradem kolejne wynalazki, które dały rozpęd rozwojowi technik spawalniczych. Dzięki temu, w zależności od potrzeb, można było podczas spawania zastosować najbardziej optymalną metodę.

Piorun na uwięzi

Wraz z metodami zmieniały się narzędzia. Nikt nie doszukałby się dzisiaj podobieństwa pomiędzy pierwszą toporną spawarką, a współczesnym urządzeniem spawalniczym, jakim jest na przykład mała, zgrabna i ekologiczna spawarka inwertorowa Stamos Eco. Aby stopić metal, co jest w spawaniu nieodzowne, potrzebna jest ogromna temperatura rzędu kilku tysięcy stopni. Podczas spawania gazowego palnik generuje do 3100°C, jednak łuk spawalniczy w spawaniu elektrycznym, w zależności od metody wynosić może już 6000°C, a nawet sięgnąć 20000°C przy spawaniu plazmowym. Aby uzyskać i utrzymać w miarę stabilny łuk spawalniczy, spawarka potrzebuje potężnej fali energii elektrycznej z sieci zasilającej, toteż pierwsze urządzenia musiały mieć masywną budowę, wbudowany był w nie bowiem transformator przemieniający prąd i utrzymujący go w wymaganej postaci. Trudno było takie urządzenie transportować. Użytkownicy musieli też się zmagać z wysoką awaryjnością i licznymi niedogodnościami.

Magiczna płytka z odrobiną elektroniki

Tym, co diametralnie odmieniło  oblicze spawalnictwa, a w szczególności samo urządzenie, jakim jest spawarka, było zastosowanie szczególnego elementu - inwertora. Jest to przekształtnik energoelektroniczny w postaci płytki, który spełnia podobną funkcję jak transformator. Filtruje i „prostuje” prąd pobrany z sieci, a następnie ponownie go przekształca w prąd przemienny, ale o wyższej częstotliwości. Ten manewr pozwala między innymi na zasilanie z tradycyjnej sieci elektroenergetycznej 230 V, większą precyzję ustalania prądu, stabilniejszą pracę, obniżenie kosztów, zmniejszenie awaryjności i znaczące zredukowanie gabarytów spawarki. Współczesny kształt tego urządzenia pozwala na spakowanie go w poręczną torbę z paskiem na ramię. Warto też wspomnieć, że do ich produkcji coraz częściej stosuje się materiały umożliwiające recykling, co w XXI wieku nie pozostaje bez znaczenia.

Spawalnictwo jutra

Wciąż rozwijają się nowe sposoby udoskonalenia procesu technologicznego, jakim jest spawanie. Przeprowadza się je z pomocą strumienia gorącego zjonizowanego gazu (plazmy), skoncentrowaną wiązką światła (laser), a nawet pod wodą. Koniecznie należy podkreślić, że Polacy opatentowali jedną z metod spawania podwodnego. Nie wiadomo, jaki kierunek obierze ta dziedzina przemysłu, jednak bez względu na wszystko, można mieć pewność, że nie będzie stać w miejscu.

Źródło: W artykule wykorzystano dane techniczne ze strony http://emaks.pl/spawanie/spawarki-tig.html, gdzie znaleźć można więcej informacji o sprzęcie spawalniczym.

Technologia

  • 1