Jak powstaje nowy uchwyt spawalniczy?

Godzina po godzinie, pięć dni w tygodniu: kto zawodowo zajmuje się spawaniem metodą MIG/MAG, musi poznać uchwyt spawalniczy od podszewki. Ale co właściwie sprawia, że uchwyt spawalniczy dobrze spełnia swoją funkcję? I czy to, co spawacze trzymają w dłoni przez cały dzień pracy, rzeczywiście jest najlepszym spośród możliwych rozwiązań? Na te i podobne pytania odpowiadają osoby zajmujące się projektowaniem takich uchwytów. Zajrzeliśmy im przez ramię i wyjaśniamy, jak powstają nowe uchwyty i dlaczego „czynnik ludzki” jest tak ważny.

Uchwyt spawalniczy to miejsce, gdzie system spawania i łuk spawalniczy spotykają się z elementem spawanym, ale nie tylko. Rękojeść uchwytu spawalniczego to także element łączący człowieka z maszyną — a także przedłużenie ręki osoby, która spawa.

Ale czego właściwie oczekują osoby spawające od nowego uchwytu? Pierwsza, podstawowa odpowiedź brzmi: w przypadku ręcznych uchwytów do spawarki chodzi nie tylko o dobrze działające rozwiązania techniczne, doskonałą wydajność spawania i wysoką trwałość części eksploatacyjnych.

Przynajmniej równie ważne są komfort obsługi, ergonomia i odczucia użytkownika, a więc jak łatwo można zmieniać ustawienia, jak dobrze uchwyt leży w dłoni — i na końcu, choć nie mniej ważne — jakie wrażenia mają osoby posługujące się nowym uchwytem do spawarki.

Różnice regionalne dotyczące uchwytów do spawarki

Rzut oka na globus pokazuje wyraźne różnice: w krajach azjatyckich preferuje się raczej mniejsze i lekkie uchwyty, natomiast w USA wielu spawaczy woli uchwyty masywnie zbudowane i potężnie wyglądające. Jeśli chodzi o rozmiary uchwytów do spawarki, Europa plasuje się gdzieś pośrodku — przy czym „standardy europejskie” zyskują na znaczeniu także w innych częściach świata.

Projektowanie nowych uchwytów spawalniczych: Od czego się zaczyna?

Uchwyty spawalnicze powstają od ponad stu lat — a mimo to co roku pojawiają się na rynku nowe typy. Są cztery istotne powody, dla których powstają nowe projekty:

1) Ponieważ takie jest oczekiwanie klienta

Chyba najważniejszym powodem innowacji w dziedzinie uchwytów do spawarki są zróżnicowane wymagania klientów: firmy, które stają przed nowymi wyzwaniami, zwracają się do producentów uchwytów spawalniczych i oczekują odpowiednich rozwiązań. Przykładowo, aby nowymi uchwytami móc spawać w trudno dostępnych miejscach, nowatorskimi metodami spawania.

2) Nowy system spawania + nowy uchwyt = idealny system spawania

Istotny impuls dla powstania nowych projektów pochodzi też od firm z sektora spawalnictwa: wprowadzane na rynek nowe systemy spawania z reguły mają też nowo zaprojektowane uchwyty spawalnicze, optymalnie dostosowane do technologii wykorzystywanej przez nowe systemy. Tylko jeśli wszystkie elementy systemu — od uchwytu, aż po źródło energii — idealnie ze sobą współpracują, osoby spawające mogą maksymalnie wykorzystać potencjał innowacji technicznych.

3) Pomysły wywodzące się z badań i rozwoju

Dobre pomysły nie zawsze muszą mieć jeden, konkretny powód: w przypadku uchwytów do spawarki innowacje techniczne powstają coraz częściej wskutek tego, że osoby zajmujące się inżynierią wykorzystują swoje „kreatywne przestrzenie” i dzięki temu odkrywają coś nowego.

4) „Wymogi normatywne” stawiane uchwytom: ponieważ tak przewiduje ustawa

Niemożliwą do pominięcia przyczyną innowacji w przypadku uchwytów spawalniczych są wreszcie „wymogi normatywne” — a więc zmiany w obowiązujących przepisach prawa. Bardzo jaskrawym przykładem jest zaprojektowanie uchwytów wyposażonych w odciąg po tym, gdy UE podniosła wymogi dotyczące ochrony zdrowia i bezpieczeństwa pracy osób spawających — i dlatego na obszarze UE bardzo trudno jest sprzedać uchwyty spawalnicze bez odpowiedniego odciągu.

To osoby spawające decydują o tym, jak sprzedaje się dany uchwyt do spawarki

Mało która część systemu spawania jest tak zależna od „czynnika ludzkiego”, jak uchwyt spawalniczy. Ostatecznie to użytkownicy decydują, czy nowo zaprojektowany uchwyt odniesie sukces, czy będzie zalegać na półkach. Zwyczajnie: czy poznają się na jego zaletach i będą go używać w codziennej pracy, czy raczej pozostaną przy starym modelu, do którego się przyzwyczaili i który przez lata dobrze im służył.

Tak projektuje się uchwyt spawalniczy: 5 etapów

Metody projektowania uchwytów do spawraki zależą oczywiście od danej firmy. W dużym uproszczeniu, proces projektowania można podsumować w następujących etapach:

Etap 1: koncepcja

Na początku zbiera się wszystkie wymogi, jakie ma spełniać nowy uchwyt, w jednej specyfikacji warunków zamówienia. Następnie można rozpocząć projektowanie: osoby techniczne w działach rozwoju zasiadają przed swoimi komputerami i zaczynają prace konstrukcyjne.

W dobrze wyposażonych firmach z sektora spawalnictwa najpierw projektuje się cyfrowe modele 3D nowych uchwytów spawalniczych. Takie „wirtualne uchwyty spawalnicze” są poddawane rozmaitym testom w specjalnie zaprojektowanych symulatorach — czyli po prostu komputerach o dużej mocy obliczeniowej. Takie wirtualne próby umożliwiają przetestowanie większości procesów występujących także w przypadku „prawdziwych uchwytów spawalniczych”, z wiernym odwzorowaniem rzeczywistości. Są to symulacje termiczne, hydrauliczne oraz dotyczące przepływów.

Etap 2: prototypy — pierwsza konfrontacja z rzeczywistością

Jeżeli w symulatorze nie można już niczego poprawić, przechodzimy do „rzeczywistości”: powstają pierwsze prototypy. W większości przypadków wyglądają one jeszcze jak efekt pracy majsterkowicza, ale powinny już spełniać wymogi techniczne, stawiane nowym uchwytom do spawarki.

Czy rzeczywiście tak jest, stwierdza się po przeprowadzeniu rozmaitych testów: technolodzy spawania łukowego sprawdzają jakość łuku spawalniczego i jakość procesów spawania. Korzystając z kamer termowizyjnych i czujników temperatury można rejestrować i optymalizować rozkład temperatur, a przepływy gazu w uchwycie spawalniczym można przedstawiać w postaci smugowej. Pomaga to między innymi poprawiać jakość spawania i wydłużać okresy eksploatacji końcówek prądowych i dysz gazowych.

Etap 3: specyfikacja warunków realizacji i produkcja przedseryjna

Po przetestowaniu prototypów projektanci najczęściej przygotowują specyfikację warunków realizacji. Określa ona wszystkie właściwości nowego uchwytu, a zatem można przejść do szczegółowego projektowania. Równolegle tworzy się narzędzia do produkcji seryjnej i określa procesy produkcyjne.

Produkcja przedseryjna jest w przypadku uchwytów spawalniczych konieczna między innymi dlatego, że można je przy tym sprawdzić „od stóp do głów”, zarówno na terenie firmy, jak i poza nią: podczas gdy u producentów odbywają się jeszcze testy i próby obciążeniowe, uchwyty do spawarki z produkcji przedseryjnej często wysyła się już do wybranych klientów. Tam stosuje się je w praktyce.

Etap 4: decydujące opinie klientów na temat uchwytu spawalniczego

Opinie klientów mają dla producentów uchwytów spawalniczych kluczowe znaczenie, jeśli chodzi o odczucia użytkownika i ergonomię. Do tego dochodzą opinie osób spawających na temat nowego modelu uchwytu spawalniczego, wyrażane także w formie ankiet.

Etap 5: Design-Freeze — sprawę przejmują osoby zajmujące się produkcją

Niekiedy koniecznych jest więcej opinii z różnych działów i od istotnych klientów, aby udoskonalić produkt. Jeżeli osoby projektujące uchwyt do spawarki uznają, że nie da się go już bardziej ulepszyć, następuje tzw. Design-Freeze. Oznacza to zakończenie procesu projektowania produktu. Od teraz sprawą zajmują się osoby odpowiedzialne za produkcję i przygotowanie produkcji seryjnej.

Wymienione punkty są oczywiście tylko ogólnym zarysem tego, co dzieje się podczas projektowania nowego uchwytu. Kto chciałby dowiedzieć się więcej o procesach projektowania systemów spawania, powinien zajrzeć także do artykułu „Rozwój nowej spawarki wielofunkcyjnej iWave w 10 krokach — od spawarki TIG do urządzenia obsługującego wszystkie trzy procesy spawalnicze”.

Podsumowanie: W przypadku uchwytów spawalniczych najważniejsze znaczenie mają osoby spawające

„Przy projektowaniu każdego nowego uchwytu spawalniczego firmy Fronius w centrum naszej uwagi są osoby spawające. Ich wyobrażenia i życzenia mają decydujący wpływ na cały proces projektowania”, wyjaśnia Manfred Hubinger, menedżer produktu ds. spraw technicznych w firmie Fronius.

„Dobrzy projektanci uchwytów spawalniczych stale mają na uwadze odczucia osób spawających. Oprócz najnowocześniejszej technologii i niezawodności to właśnie odczucia użytkownika i właściwa ergonomia sprawiają, że ręczny uchwyt spawalniczy uchodzi za doskonały. Musi być łatwy w obsłudze — i musi dobrze leżeć w dłoni”, podsumowuje Christian Aitzetmüller, menedżer produktu ds. uchwytów spawalniczych w firmie Fronius.

Zainteresowały Cię nasze artykuły? Chcesz się dowiedzieć więcej o uchwytach spawalniczych firmy Fronius? Zajrzyj na naszą stronę internetową! Znajdziesz tam wszystkie informacje i szczegóły, jakich poszukujesz.