Svářečky TIG a jejich speciální funkce – 1. část

WIG

Je libo motokáru bez čehokoli – tedy zábavné řízení tím nejjednodušším způsobem? Nebo spíš luxusní limuzínu s mnoha jízdními stabilizátory, která se snadno ovládá i ve vysokých rychlostech? Stejně jako v automobilové technice existuje velký výběr i ve svářečkách TIG a jejich podpůrných speciálních funkcích.

Široké spektrum sahá od univerzálního multiprocesního svařovacího zdroje se základními vlastnostmi TIG až po specifický špičkový přístroj TIG s možností jemného nastavení. Možný rozsah funkcí svářeček TIG závisí také na použití konkrétních základních materiálů.

Svářečky TIG s funkcí střídavého proudu

V oblasti profesionálních přístrojů TIG je hned jasné, že každý svařovací zdroj je standardně vybaven vysokofrekvenčním zapalováním. Svařování navíc probíhá zásadně se stejnosměrným proudem (DC). Elektrony tedy stále putují od záporně nabité elektrody (minus) k pozitivně nabitému svařenci (plus). Svařování TIG DC (Direct Current) umožňuje spojování většiny běžných materiálů – od oceli po chrom/nikl.

Svařování TIG na nerezové oceli se stejnosměrným proudem

Jak je to ale se svařováním hliníku? Tento superlehký materiál vyžaduje zvláštní zacházení – a řešení spočívá na principu střídavého proudu (AC). K rozbití zoxidovaných vrstev na povrchu hliníku je zapotřebí teploty vyšší než 2 000 °C. Alternativou je elektrotechnický trik: Při svařování TIG AC (Alternating Current) dochází k neustálému přepólovávání svařence a elektrody.

Svařování TIG na hliníku se střídavým proudem

Pokud má elektroda zápornou polaritu, elektrony (nosiče náboje) proudí ke svařenci (fáze průvaru). Pokud je kladně pólovaná, nosiče náboje proudí ze svařence k elektrodě (čisticí fáze). Permanentní střídání kladného pólu se záporným pólem – tedy neustálé střídání směru toku elektronů (v grafickém znázornění sinusová vlna) – umožňuje také rozbití zoxidovaných vrstev.

Svářečky TIG a zapalování s obrácenou polaritou

Zajišťuje však funkce střídavého proudu u svářeček TIG s invertory za určitých podmínek ještě lepší svařovací vlastnosti? Určitě. Jelikož kladný pól je obecně teplejší, je možné z toho odvodit výraznou výhodu také při svařování DC: zapalování s obrácenou polaritou (Reversed Polarity Ignition). Při něm se elektroda k zapálení oblouku během několika milisekund kladně polarizuje.  

Výsledná vyšší produkce tepla na wolframové elektrodě zajišťuje zapálení oblouku, které je mimořádně stabilní a naprosto spolehlivé. Po zapálení se polarita ihned znovu obrátí – další průběh svařování nyní probíhá důsledně se záporně pólovanou elektrodou v režimu DC. Díky tomu je vyloučeno přehřátí drahého wolframu a nedochází k poškození elektrody.

Zapalování s obrácenou polaritou při automatizovaném svařování TIG.

Zejména při mechanizovaném svařování TIG s podporou robota, kde není možná trvalá vizuální kontrola svarového kovu, může zapalování s obrácenou polaritou zabránit chybám svařování způsobeným špatnými zapalovacími vlastnostmi.

Pulzní svařování TIG

Zatímco při svařování střídavým proudem se polarita (plus/minus) mění sinusově, při pulzním svařování TIG se velikost proudu mění plynule. Nízký základní proud se tedy permanentně střídá s vyšším pulzním proudem. Ve fázi nízkého proudu se tak může snížit vnos tepla.  

Tímto snížením tepla však pulzní TIG otevírá ještě další možnosti: Tato procesní varianta je vhodná zejména pro mechanizované svařování trubek, protože ochlazená tavná lázeň umožňuje svařování ve všech polohách.

Frekvence: Postupným zvyšováním frekvence se mění šupinatost svaru i rychlost přidávání drátu.

Pulzní TIG navíc zajišťuje dokonalý vzhled svaru, protože přidávání svařovacího drátu probíhá vždy ve fázi vysokého proudu, při kterém se vytváří průvar. Přednastavený rytmus nastavené pulzní frekvence prakticky určuje časování pro ideální šupinatost svaru. Nejpozději při nastavené pulzní frekvenci 3 Hz se však svářeč zapotí, protože vzhledem k rychlosti je rytmické přidávání drátu už sotva možné.

Stehování s funkcí TAC – na bázi pulzního svařování TIG

Spolehlivé sestehování plechů? Při svařování TIG je to problém zejména u tupých a koutových svarů, ale také u přechodových svarů a při použití se styčnou mezerou. Zejména v oblasti tenkých plechů vyžaduje stehování také opravdu velkou zručnost. Pokud se přesné načasování, orientace svařovacího hořáku a parametry svařování nastavené na svářečce TIG přesně neshodují, dochází obvykle k propálení. Zkapalněný kov na okrajích obou plechů se totiž od sebe vzdaluje.

Tacking: Doby stehování se zkracují a vnos tepla se snižuje. Každý začátek svařování je pozitivně ovlivněn.

DC Tacking nabízí pomoc: Tato funkce zahrnuje továrně nastavené pulzní parametry, které přesně odpovídají nastavené velikosti proudu. Na začátku svařování se tavná lázeň rozkmitá, povrchové napětí kovu se poruší a hrany plechů k sobě dokonale přilnou.

Tacking: Funkce Tacking umožňuje, aby hrany plechů na sebe dokonale navazovaly i při svařování s malými mezerami.

Pozor: Funkce TAC se nemusí používat výhradně pro stehování. Funkci lze v zásadě zapnout před každým začátkem svařování. Jediné, co je třeba definovat, je doba tackingu, než se pulzní oblouk automaticky přepne na konvenční stejnosměrný oblouk.

Funkce bodového a intervalového svařování – v kombinaci s funkcí TAC

Funkce bodování u svářeček TIG může být velmi užitečná. Zejména u větších svařenců, u kterých je třeba vytvořit mnoho stehovaných bodů, nabízí tento režim dokonalou podporu. V podstatě se definuje doba bodování – například tři sekundy. Jediné stisknutí tlačítka hořáku proto stačí k tomu, aby se oblouk automaticky zapálil, hořel a po uplynutí stanovené doby automaticky zhasl.

Funkce bodování

U funkce intervalového svařování je to podobné: Oblouk se zapálí, během stanovené doby hoří – bez ohledu na to, zda se jedná o stehovaný svar, nebo o jeden stehovaný bod – a zhasne. Na rozdíl od režimu bodování však následuje předem definovaná doba pauzy, například dvě sekundy, během které lze svařovací hořák přesunout na další pozici pro stehování. Oblouk se bez dalšího stisknutí tlačítka hořáku opět zapálí a postup začíná znovu. Intervalové svařování ukončíte druhým stisknutím tlačítka hořáku.

Intervalová funkce

Důrazně se doporučuje v režimu bodování i v intervalovém režimu předem zapnout funkci TAC. Zejména při velmi krátkých dobách bodování nebo intervalech doby svařování je její použití zárukou bezpečného spojení. Díky funkci TAC lze stehování a bodové svařování zároveň zkrátit. Cílený vnos tepla navíc snižuje deformaci.

Svařovací zdroje TIG podporované špičkovými technologiemi také ve společnosti Fronius

Zajímají vás rozmanité a fascinující procesní vlastnosti? Ve společnosti Fronius jsme do svářeček TIG integrovali mnoho možností týkajících se střídavého proudu, pulzování, funkce TAC a pod. V posledních desetiletích se nám díky tomu podařilo posunout standardy na nejvyšší úroveň.

Portfolio našich přístrojů v oblasti TIG zahrnuje úžasné produkty: od ručních kompaktních přístrojů přes multiprocesní přístroje až po digitální špičkové svařovací zdroje. Výrobní řada TransTigMagicWave nadchne všechny TIG profesionály!

Sdílejte své myšlenky