Vysoká produktivita svařování v obtížných podmínkách a na montážích se jmenuje:

INNERSHIELD

Vývoj obloukového svařování v tomto století s sebou přinesl technologie založené na dobré ochraně vlastního elektrického oblouku před účinky okolní atmosféry.Všechny dosud známé metody obloukového svařování běžně používané v průmyslu mají své klady i zápory.
Lincoln Electric uvedl na trh na přelomu šedesátých let novou metodu svařování - Innershield. Metoda svařování Innershield v sobě spojuje vlastnosti těchto technologií svařování:

  1. Svařování obalenou elektrodou (SMAW), ochrana oblouku a tavné lázně je zajištěna vznikem plynů a strusky z obalu elektrod. Tato technologie je spolehlivá, má malou produktivitu, nelze ji mechanizovat, je nutná častá výměna vypotřebovaných elektrod, elektrody se musí pečlivě sušit, svařování tímto způsobem lze použít jak v dílenských, tak i montážních podmínkách ve všech polohách.
  2. Svařování tavící se elektrodou v ochraně plynů - GMAW (MIG/MAG) je mechanizované svařování s plynulým podáváním drátu do místa elektrického oblouku.Tento způsob přináší vyšší výkon odtavení v porovnání s obalenou elektrodou, možnost automatizace svařování. Není nutná častá výměna svařovacího materiálu, délka svaru bez přerušení není prakticky omezena.

Některé uvedené vlastnosti v sobě sdružuje svařování metodou Innershield.

 

1. Co je Innershield?

Výhody vyplývající ze svařování obalenou elektrodou, kde je tavidlo ve formě obalu elektrody, to je možnost použití v montážních podmínkách ve všech polohách a možnostmi plynulého podávání drátu metody GMAW konstruktéři Lincoln Electric shrnuli v jedinečnou technologii Innershield, kdy tavidlo je uloženo uvnitř trubičkové elektrody Innershield.
Princip svařování trubičkovými elektrodami Innershield je znázorněn na obrázku 1. Do místa svařování je plynule automaticky přiváděn trubičkový drát Innershield. Vlivem elektrického oblouku se taví elektroda a základní materiál. Při tavení elektrody se taví i náplň tavidla, která vznikajícími plyny chrání elektrický oblouk a vytváří strusku na vzniklém svaru. Do místa svařování se tedy nemusí dodatečně přivádět žádný ochranný plyn jako u metody GMAW ( MIG/MAG), ani tavidlo jako u metody svařování pod tavidlem. Trubičkový drát Innershield tedy nepotřebuje žádnou ochranu. Svařovací hořák nemá hubici pro přívod ochranného plynu a svařeč vidí lépe do místa svařování.
Metodu svařování Innershield vyvinula společnost Lincoln Electric v roce 1958 pro svařování oceli. Zpočátku byla tato technologie vhodná pouze pro polohu svařování vodorovnou shora, postupným vývojem však firma Lincoln Electric došla až k typům elektrod, použitelných pro různé aplikace a všechny polohy svařování, což značně rozšířilo možnosti použití této metody v průmyslové praxi. Na základě dobrých zkušeností a vysoké produktivity drátů Innershield pak The American Welding Society vyhotovila specifikaci trubičkových elektrod s vlastní ochrannou atmosférou a trubičkových elektrod vyžadujících plynovou ochranu.

 

2. Výhody procesu Innershield

Jednou z největších výhod je velký výkon odtavení pro rychlé svařování, kde například drátem typu NS 3 M lze nanést až 17 kg svarového kovu za 1 hodinu při průměru trubičky 3 mm. Dle typu trubičkové elektrody je množství naneseného materiálu až 4x vyšší než u obalené elektrody. To je dáno mimo jiné i tím, že není nutné přerušovat svařovací proces kvůli výměně elektrody - trubičkový drát Innershield je podáván plynule bez přerušení do místa svařování.
Další předností je odolnost vůči nekvalitnímu slícování svařovaných dílů.
Trubičkové dráty Innershield za normálních podmínek vylučují problémy spojené s navlhnutím a skladováním obalených elektrod. Odpadá sušení přídavného materiálu. Stejně tak odpadá i manipulace s tavidlem jako při metodě svařování pod tavidlem.
Proces svařování Innershield se díky speciální metalurgii vyrovnává s prvky, které normálně způsobují praskání svarů jak za tepla, tak i za studena. Tato vlastnost je výhodná v řadě aplikací, kde běžně používané svařování obalenou elektrodou nebo svařování v ochranné atmosféře GMAW nevyhovuje. Vylučuje se potřeba ochrany oblouku proti účinkům větru, což je nutné při svařování v ochranné atmosféře plynů metodou GMAW (MIG/MAG). Je možné použít bez problémů ventilátory a systém ventilace pro zlepšení podmínek pro svařeče. Proces Innershield je odolný proti působení větru až do rychlosti 50 km/h. Při svařovacím procesu Innershield může svařeč provést více vrstev svaru najednou bez nutnosti čištění svaru mezi jednotlivými vrstvami. Svařovací pistole pak umožňuje svařeči dosáhnout do míst, která by byla při použití jiných metod svařování jen velice obtížně dosažitelná.
Z uvedených nejzákladnějších vlastností procesu Innershield vyplývají jeho přednosti použití pro svařování konstrukčních prvků, tlakových nádob a různých mechanizmů nejen ve výrobních halách, ale i v obtížných montážních podmínkách různých staveb.
Vzhledem k vyráběným typům a průměrům trubíčkových elektrod Innershield je tato technologie vhodná pro materiály od tloušťky cca 5 mm a výše. Zvláště u materiálů tlouštěk nad 20 mm může uživatel naplno využít vysoký průvar, vysoký výkon odtavení a velkou produktivitu svařování, která nemá zvláště v montážních podmínkách srovnání.
Elektrody Innershield se vyrábí pro svařování nelegovaných a nízkolegovaných ocelí v průměrech od 1,2 do 3,05 mm. Typy Lincore jsou pak určeny pro navařování vrstev se zvýšenou odolností.

 

Příklad sestavy zdroje INVERTEC V300-I a podavače LN25 pro svařování trubičkovým drátem Innershield (Nejpoužívanější sestava pro svařování technologií INNERSHIELD.)

3. Zařízení pro svařování Innershield

Základní výbavou pro poloautomatické svařování Innershield je svařovací pistole, podavač drátu a zdroj svařovacího proudu. Svařovací pistole jsou v provedení pro různé svařovací výkony od 250 A až po 600 A při 60 % zatížení hořáku. Vzhledem k tomu, že teplo absorbované hořákem při svařování trubičkovou elektrodou Innershield je malé, jsou všechny vyráběné hořáky bez vodního chlazení. Na obrázku je sestava podavače LN 25 a zdroje svařovacího proudu INVERTEC V 300-I.Tato sestava je koncipována jako univerzální, všestranně použitelná, s možností snadné manipulace v montážních podmínkách. Podavač LN 25 má jedinečnou kompaktní konstrukci, díky níž může být připojen ke zdroji pouze silovým svařovacím kabelem bez nutnosti propojení ovládacím kabelem, jak je to obvyklé u většiny podavačů pro metodu GMAW (MIG/MAG). Tím se i zjednodušuje manipulace s podavačem LN 25, který může být od zdroje vzdálen až 60 m. Podavač LN 25 může být dodán s různě velkou výbavou včetně výbavy pro svařování metodou GMAW (MIG/MAG). Hmotnost podavače je 12,7 kg pro svařování Innershield a projde otvorem o průměru 410 mm. Podavač může být připojen na celou řadu zdrojů s vhodnou charakteristikou včetně mobilních, např. COMANDER 400, RANGER 300, RANGER 10.

Zdroj svařovacího proudu INVERTEC V 300-I je invertorový přenosný zdroj s možností volby vhodných svařovacích charakteristik pro svařování metodou Innershield GMAW (MIG/MAG), obalenou elektrodou a metodou GTAW (TIG) - netavící se elektrodou. Zdroj V 300-I kompenzuje kolísání síťového napětí ± 10 %, má ochranné obvody proudového napěťového a tepelného přetížení. Může být paralelně sdružován pro dosažení vysokých proudových výkonů. Zdroj INVERTEC V 300-I může být doplněn řadou příslušenství, např. vysokofrekvenční jednotkou pro bezkontaktní zapálení oblouku GTAW, dálkovým obládáním, podvozkem. Zdroj INVERTEC V 300-I ve spojení s podavačem drátu LN 25 představuje nejužívanější jednotku pro svařování Innershield. Navíc je pro uživatele univerzální jednotkou pro svařování obalenou elektrodou metodou GMAW (MIG/MAG) i metodou GTAW (TIG). Zdroj INVERTEC V 300-I má výkon 300 A při 60 % zatížení a 250 A při 100 % zatěžovateli. Tento zdroj je možné rovněž použít s celou řadou vyráběných podavačů s různým určením a výbavou.
Proces Innershield lze rovněž aplikovat i na stávajících zařízeních pro metodu GMAW (MIG/MAG) s nutností záměny hořáku a výměnou kladky v podávacím mechanismu. Předpokladem je charakteristika CV - konstantní napětí. Konkrétní možnosti je ovšem nutné konzultovat s odbornou firmou, dodávající svařovací materiál Innershield.

 

4. Využití procesu Innershield v praxi

Využití procesu Innershield těží z jeho předností, které nemá žádná jiná metoda svařování, mimořádně vysoká produktivita svařování a všestranná použitelnost procesu, zvlášť v montážních podmínkách.
Když Lincoln Electric uvedl na trh jednu z prvních elektrod Innershield typ NS 3 M s rychlým plněním, způsobil v těžkém průmyslu skutečnou revoluci. Při použití s poloautomatickou svařovací pistolí se zvýšilo množství naneseného kovu až o 400%, což umožnilo některým firmám přežít v době, kdy byly tvrdě tlačeny inflací, která ovlivňovala ceny materiálů a prací.
Metoda Innershield nachází uplatnění například v těchto aplikacích:

Svařování trubičkovými elektrodami Innershield vyžaduje dobrou úroveň svařečského personálu včetně odborného svařečského dozoru. Svařeči musí absolvovat příslušné odborné kurzy a školení. Použití jednotlivých typů trubičkových elektrod Innershield musí být přesně určeno odborným dozorem. Postupným získáváním zkušeností pak může uživatelská firma rozšiřovat použití metody Innershield na další vhodné aplikace. Odměnou za vynaložené úsilí pak je podstatné zkrácení doby svařečských prací, minimum vad svarových spojů a z toho plynoucí vyšší produktivita svařování.
Lincoln Electric všechny své produkty neustále vyvíjí a vkládá do nich své zkušenosti z dlouholeté praxe a vývoje. Tím mají uživatelé záruku, že nabízené produkty jsou na vysoké technické úrovni a jejich vlastnosti odpovídají nejpřísnějším kritériím.

CZ WELD s.r.o.

CZ WELD s.r.o., Medlešice č.139, 538 31 Medlešice, tel./fax: 466 303 210
info@czweld.cz, http://www.czweld.cz