Ținând cont de faptul că în România există numeroase ateliere și firme în care se prelucrează oțelul inoxidabil și de importanța care se acordă acestui material pe plan internațional îmi propun ca în prezentul articol să prezint câteva soluții pentru sudarea, curățarea și marcarea pieslor din oțel inoxidabil.
Firmele care prelucrează inoxul folosesc din ce în ce mai mult sudarea TIG și respectiv MAG în scopul creșterii productivității și îmbunătățirii calității produselor. Astfel, utilizarea unor invertoare TIG și respectiv MIG/MAG performante, permite reducerea deformațiilor și zonei influențate termic și respectiv a cantității de stropi de material topit generată în timpul procesului de sudare.
O gamă interesantă de echipamente de sudare TIG cu funcții speciale care permit îmbunătățirea calității în cazul sudării oțelului inoxidabil a fost dezvoltată de firma WECO SRL.
Foto 1: Echipament sudare TIG DC cu funcții speciale – WECO MultiPower 204T
Câteva dintre aceste funcții adecvate aplicațiilor de sudare a inoxului sunt descrise mai jos:
1. Funcția Q – Spot ușurează foarte mult procesul de haftuire.
Utilizarea acestei funcții permite poziționarea precisă a electrodului de wolfram în punctul de îmbinare, în contact cu materialul, astfel încât sudorul poate controla perfect întregul ciclu. În momentul în care electrodul este ridicat ușor de pe piesă, cu trăgaciul apăsat, echipamentul emite un curent de sudare pentru un timp prestabilit. În acest fel materielele sunt îmbinate instantaneu, foarte precis și fără urme de oxid, iar cantitatea de căldură transferată în material este minimă.
Riscul de contaminare a zonei de îmbinare și a electrodului scade semnificativ.
2. Funcția Dynamic Arc permite creșterea curentului de sudare atunci când tensiunea arcului scade și respectiv scăderea curentului de sudare atunci când tensiunea arcului crește.
Plaja de reglare a acestei funcții este între 1 A și 50 A pentru fiecare variație cu 1 V a tensiunii arcului. Valoarea sa se alege în funcție de grosimea materialului de bază și de aplicația realizată. Valorile recomandate sunt între 1 A și 20 A pentru table subțiri și între 20 A și 50 A pentru table groase.
Rezultatul acestei funcții este acela că, indiferent de variațiile în lungimea arcului, energia absorbită rămâne constantă.
Foto 2: Principiu de lucru TIG DC standard și TIG DC cu Dynamic Arc
După cum se poate vedea, funcția Dynamic Arc permite, ca atunci când lungimea arcului se modifică, baia de material topit să-și mențină lățimea (D) constantă, evitând supraîncălzirea materialului de bază și reducând în acest fel deformațiile plastice și evitând alterarea proprietăților mecanice ale structurii.
- Permite sudarea folosind un arc foarte scurt, deoarece atunci când electrodul este foarte aproape de materialul de bază curentul de sudare crește, evitând lipirea electrodului și contaminarea cordonului de sudură prin împingerea băii
- Crește viteza de sudare
- Se diminuează deformațiile plastice ale structurii sudate deoarece căldura este concentrată doar în punctul de sudare
- Se reduce oxidarea pieselor și în felul acesta scad costurile implicate de operațiile ulterioare sudării
- Un control mai bun la realizarea stratului de rădăcină
- Scade rata defectelor și crește stabilitatea arcului
- Prin combinarea curentului pulsat și frecvenței ridicate este posibilă obținerea unui arc foarte concentrat cu o densitate de putere ridicată.
3. Funcția MULTITACK permite reducerea substanțială a cantității de căldură introdusă în material în cazul sudării unor table subțiri (0.6 mm – 0.8 mm grosime). Această funcție constă într-o serie de amorsări succesive ale arcului la intervale foarte scurte, fapt ce permite materialului să se răcească în timpul pauzei dintre două amorsări succesive, reducându-se astfel deformațiile. Posibilitatea de ajustare a frecvenței de amorsare a arcului în unitatea de timp permite adaptarea arcului electric la viteza de sudare și la geometria îmbinării.
Spre deosebire de această funcție, în cazul sudării în curent continuu echipamentul furnizează o energie constantă împiedicând materialul să se răcească, cauzând astfel supraîncălzirea și implicit pătrundere și deformație excesive. Folosirea curentului pulsat permite reducerea efectului de supraîncălzire, însă nu total, deoarece arcul rămâne aprins tot timpul și astfel continuă să furnizeze atât putere cât și căldură.
Foto 3: Deosebirea dintre sudarea în curent pulsat (în partea stângă) și sudarea cu funcția Multitack (în partea dreaptă).
În cazul sudurii de colț a tablelor subțiri în curent pulsat, cantitatea de căldură acumulată va duce la o pătrundere excesivă, cu impact asupra calității produselor, în timp ce în cazul funcției Multitack cordonul va avea o formă geometrică perfectă, fără necesitatea prelucrărilor ulterioare. Această funcție este mult utilizată de firmele care produc mobilier sau echipamente din oțel inoxidabil.
Un alt avantaj oferit de funcția Multitack este acela că se obține un cordon alb și lipsit de oxidare, fapt ce elimină necesitatea folosirii tratamentelor cu acizi, necesare după sudarea MAG și respectiv TIG în curent continuu sau pulsat.
Foto 4: Deosebirea dintre un cordon realizat cu funcția MULTITACK (în partea stânga) și unul realizat în current pulsat (în partea dreaptă)
După cum se poate vedea din cele prezentate mai sus, aceste funcții speciale aduc utilizatorilor următoarele beneficii față de sudarea TIG DC clasică:
- Haftuirea și cordonul continuu de sudură în cazul tablelor subțiri se realizează fără a fi necesar material de adaos
- Se reduce influența termică asupra materialului și implicit se diminuează deformațiile plastice
- Se reduce semnificativ gradul de oxidare al zonei de îmbinare.
Foto 5
Foto 6
Zona influențată termic, pe partea opusă a unei table din inox de 6 mm grosime, în cazul sudării TIG în curent pulsat (foto 5) și în cazul sudării TIG cu funcția Multitack (foto 6)
Fluctuațiile de temperatură din timpul operațiilor de sudare a inoxului duc la formarea unor straturi de oxid, închise la culoare, pe suprafața cordoanelor și în imediata lor apropiere. Aceste straturi de oxid modifică atât caracteristicile estetice cât și pe cele funcționale ale componentelor sudate și din această cauză este necesară eliminarea lor cât mai eficient posibil.
Curățarea clasică a cordoanelor de sudură se realizează în două moduri:
- cu scule (perii, discuri abrazive, etc.) care permit eliminarea mecanică a stratului de oxid
- cu paste sau geluri decapante care sunt aplicate pe cordoanele de sudură prin intermediul unei perii. Aceste produse generează o reacție chimică care elimină stratul de oxid și pe cel de material de sub el, eliminând riscurile de oxidare ulterioară.
Ambele procedee clasice de curățare prezintă probleme pentru care nu există remediu! Printre aceste probleme putem enumera: deteriorarea suprafeței pieselor, pasivizare neuniformă, costuri ridicate ale consumabilelor, poluarea mediului înconjurător.
O soluție din ce în ce mai utilizată pentru curățarea și pasivizarea pieselor din inox sudate constă în utilizarea unor procedee electrochimice prin intermediul unor invertoare speciale. Astfel de soluții s-au dezvoltat foarte puternic în ultimii ani și au eliminat în bună parte procedeele clasice, ajungând astăzi să reprezinte soluția perfectă atât pentru curățarea și pasivizarea cordoanelor de sudură realizate pe piese din oțel inoxidabil cu echipamente de sudare TIG și respectiv MIG/MAG, cât și pentru polisarea acestora și respectiv pentru marcarea suprafețelor din inox, aluminiu, titan.
Astfel de tehnologii moderne de curățare a inoxului sunt produse de firma Nitty-Gritty SRL din Italia. Spre deosebire de procedeele clasice, echipamentele din gama CLINOX utilizează curentul electric și o soluție electrolitică specială pentru a îndepărta eficient stratul oxidat (având mai puțin de 12% crom) rezultat în urma operației de sudare a inoxului și pentru a pasiviza componentele sudate (pentru refacerea stratului de protecție contra coroziunii).
Foto 7: Echipament curățare și marcare inox TIG.CLINOX
Această decapare electrochimică are ca rezultat pasivizarea completă și uniformă (mult mai uniformă față de cazul procedeelor clasice) a pieselor deoarece agentul chimic utilizat, Bomar, stimulează inoxul să formeze un strat de protecție uniform. Au fost dezvoltate substanțe neutre care, permit obținerea unor rezultate excelente, concomitent cu eliminarea impactului negativ asupra mediului înconjurător.
În speranța că aceste informații vă vor fi de ajutor în activitatea dumneavoastră, vă mulțumesc pentru atenția acordată și vă asigur că în edițiile viitoare voi încerca să vă prezint și alte aspecte importante cu privire la aplicațiile de sudare.
