Zdjęcie: Kemppi

Trudno znaleźć warsztat Utrzymania Ruchu, w którym nie znajdują się mobilne spawarki. Te niewielkie i tanie urządzenia pozwalają w trwały lub doraźny sposób dokonać napraw uszkodzonych elementów lub mogą posłużyć do stworzenia metalowej konstrukcji przeznaczonej do przeróżnych zastosowań. Przydadzą się do naprawy regału, ośki wózka, zamontowania wieszaka różnego typu instalacji w hali produkcyjnej. Poza tym mogą służyć w procesach technologicznych, choć do tego celu stosuje się zwykle automaty lub spawarki w specjalizowanym wykonaniu.

Dla porządku trzeba wspomnieć, że spawarki służą do trwałego łączenia metali (najczęściej jest to stal, także nierdzewna, aluminium i miedź oraz nikiel) z użyciem elektrody lub drutu. Funkcją dodatkową może być lutowanie.

Najtańsze spawarki korzystają z otulonych elektrod w procesie MMA (Manual Metal Arc welding – spawanie łukiem elektrycznym). Poza spawarką niezbędny jest zatem zakup elektrod, które ulegają zużyciu (skracaniu) w trakcie spawania. Podczas spawania otulina (topnik) rozkłada się pod wpływem wysokiej temperatury wytwarzając gaz osłonowy oraz żużel. Do spawania stosuje się elektrody zasadowe, kwaśne, celulozowe, rutylowe lub specjalne (mieszane). Nomenklatura pochodzi od rodzaju otuliny. Największą zaletą spawania MMA jest możliwość spawania nie tylko stali, ale także miedzi, żeliwa czy niklu. Tego typu najprostsze spawarki można kupić już od niewiele ponad 300 zł.

Spawanie MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) to łączenie metali z użyciem topliwego drutu w osłonie gazów aktywnych (MAG) lub neutralnych (hel, argon). Ta metoda jest łatwiejsza od MMA (co nie jest bez znaczenia w przypadku obsługi przez osobę przyuczoną, a nie zawodowego spawacza), ma niższe koszty materiałów eksploatacyjnych. Spawanie może być precyzyjniejsze dzięki użyciu cieńszego od elektrody otulonej drutu, który nie ulega skróceniu, gdyż jest na bieżąco podawany ze szpuli. W przypadku sporadycznego spawania kłopotliwy jest zakup i przechowywanie butli z gazem. W miejsce gazu można zastosować tzw. drut samoosłonowy (rdzeniowy). Jest to specjalny drut, który wewnątrz zawiera topik wyzwalający podczas spawania gazy osłonowe (a więc zasad identyczna jak w przypadku elektrody). Dzięki temu butla z gazem staje się zbędna.

Metoda TIG (Tungsten Inert Gas) to spawanie nietopliwą wolframową elektrodą w osłonie gazów obojętnych (hel, argon). Takie spawarki powalają łączyć nawet cienkie elementy i tworzyć wysokiej jakości spoiny. Metoda ta nie jest polecana początkującym spawaczom, gdyż jest stosunkowo trudna do opanowania. W zależności od metody zajarzenia łuku wyróżnia się odmiany spawania TIG: Scratch, Lift oraz HF. W metodzie Scratch zainicjowanie łuku następuje przez potarcie elektrody o spawany materiał. Wadą tego sposobu jest możliwość odrywania się materiału elektrody (wolframu) i przedostawania się go do spoiny. Lift to także potarcie elektrody o materiał, ale po zajarzeniu łuku należy odsunąć elektrodę od materiału. W metodzie HF zajarzenie odbywa się za pomocą wbudowanego jonizatora. Spawarki TIG HF służą raczej do profesjonalnych zastosowań, są też droższe od pozostałych spawarek.

Reasumując – do sporadycznych zastosowań, z jakimi mamy do czynienia w warsztatach UR wystarczy nabyć albo spawarkę MMA albo migomat (MIG/MAG) z możliwością pracy z drutem samoosłonowym.

Funkcje spawarek

Mimo stosunkowo prostej budowy spawarki mogą być wyposażone w szereg funkcji ułatwiających pracę.

Pierwszym i podstawowym parametrem jest możliwość spawania prądem przemiennym lub stałym. Przy spawaniu prądem przemiennym ciepło jest wydzielane równomiernie, ale łuk jest mniej stabilny niż przy spawaniu prądem stałym. Warto w tym miejscu wspomnieć o biegunowości – w zależności od spawanego materiału i zastosowanej elektrody należy podłączać odpowiednio biegun dodatni i ujemny. Zwykle na elektrodach podaje się biegunowość oraz wielkość prądu spawania. Spawarki mogą być wyposażone w przełącznik biegunowości.

Najprostsze spawarki MMA mają możliwość regulowania wyłącznie prądu spawania. Zwykle maksymalny prąd to 200 lub 250 A. W konstrukcjach bardziej zaawansowanych możliwości regulacyjne są większe. Możliwa jest regulacja napięcia łuku, co ma wpływ na jego długość i sposób nanoszenia materiału. Regulacja indukcyjności także ma wpływ na łuk (twardy/miękki) oraz ilość odprysków.

Funkcja 2T/4T to różne tryby pracy związane ze sposobem zajarzenia i podtrzymania łuku (z wciśniętym lub zwolnionym przyciskiem na uchwycie spawalniczym).

Funkcja burn back zapobiega przyklejeniu się drutu spawalniczego do końcówki prądowej przez odpowiednie wysunięcie drutu po spawaniu.

Hot Start to funkcja wspierająca zajarzenie łuku dzięki dostarczeniu większego prądu spawania przy jego zajarzeniu.

Anti Stick zapobiega lub przynajmniej ogranicza przyklejanie elektrody do spawanego materiału przez wyłączenie napięcia spawania, jeśli elektroda przyklei się do spawanego materiału.

Arc Force stabilizuje łuk w przypadku wahania odległości między elektrodą a spawanym materiałem i zapobiega wygaszeniu łuku podczas zetknięcia kropli na elektrodzie z jeziorkiem spawalniczym.

W niektórych urządzeniach można spotkać wybór kształtu fali prądu przemiennego: prostokątny lub sinusoidalny.

Spawanie może ułatwiać pulsacja, której częstotliwość może być regulowana.

Funkcja VRD chroni użytkownika, zabezpieczając go przed porażeniem prądem.

Inne cechy spawarek to pobór prądu/moc, waga, stopień szczelności obudowy/klasa izolacji, sprawność, wymiary, szybkość podawania drutu (regulowana), szybkość wypływu gazu (regulowana), grubość drutu/elektrod. Sprawność określa stosunek czasu pracy do czasu przerwy wymaganej do ostygnięcia urządzenia. Zwykle jest to cykl 10-minutowy. Sprawność 60% oznacza zatem, że po 6 minutach pracy urządzenie musi „odpoczywać” 4 minuty.

Najprostsze urządzenia wyposażone są w proste wyświetlacze LED, na których wyświetlane są wartości ustawień (zwykle prądu i napięcia). Zaawansowane modele są wyposażone w kolorowe wyświetlacze LED, na których można zobaczyć także wykresy oraz komunikaty.

Na rynku mona spotkać także spawarki uniwersalne, wyposażone w możliwość spawania różnymi metodami. Najczęściej są to urządzenia MMA/TIG, ale są także spawarki MIG/MAG/TIG/MMA. Wybór sposobu pracy zapewnia odpowiedni przełącznik.

Ponieważ dobór odpowiednich parametrów spawania może nie by proste producenci wyszli naprzeciw oczekiwaniom klientów i zaczęli wyposażać urządzenia w funkcję tzw. synergii. Najprościej rzecz ujmując jest to automatyczny dobór parametrów pracy urządzenia. Na podstawie kilku podstawowych danych urządzenie ustawia odpowiednie parametry automatycznie. Jest to funkcja szczególnie przydatna przy spawaniu pulsacyjnym, gdzie konieczne jest ustawienie takich parametrów pracy jak indukcyjność, balans i częstotliwość pulsacji oraz korekta napięcia szczytowego i bazowego. Do tego automat dobiera prędkość podawania drutu w zależności od jego średnicy i parametrów spawania. Kupując bardziej zaawansowaną spawarkę warto zwrócić uwagę, czy jest wyposażona w synergię.

Inne cechy, na jakie warto zwrócić uwagę to ich waga, ergonomia obsługi, wytrzymałość związana z możliwością przewrócenia stojącego urządzenia lub jego obicie (np. uderzenie o regał, maszynę…). Istotna może być możliwość pracy przy zasilaniu z agregatem prądotwórczym oraz czy jest przystosowane do pracy z długimi kablami zasilającymi.

Czym kierować się przy wyborze spawarki?

Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na możliwość zaspokojenia własnych potrzeb, mając na uwadze potencjalne zastosowania. Ponieważ zwykle w warsztatach UR nie pracują zawodowi spawacze, więc niebagatelną sprawą będzie prostota ich obsługi zarówno pod względem doboru odpowiednich parametrów (wspomniana już synergia), jak i wykonania dobrej jakości spawu przez niewykwalifikowanego pracownika. Wobec powszechnego dostępu do Internetu warto tam właśnie poszukać odpowiednich informacji i opinii o wybranym sprzęcie.

Jak mówi Michał Fabia – Regional Sales Manager fimy Kemppi: – Wybierając urządzenie warto postawić na sprawdzonych i renomowanych producentów, którzy gwarantują jakość swoich urządzeń oraz ich zgodność z obowiązującymi normami. Tylko takie spawarki zapewniają bezpieczeństwo i wieloletnią, bezawaryjną eksploatację często w bardzo trudnych warunkach.

Dla przykładu KEMPPI kluczowe komponenty swoich urządzeń produkuje samodzielnie, a każde urządzenie składane jest przez jedną osobę od początku do końca. Długość gwarancji jest ważna, jednak warto jednak zwrócić uwagę czy „długa gwarancja” nie ma ograniczeń i obejmuje wszystkie podzespoły urządzenia, a nie tylko te, dla których ryzyko awarii jest znikome. Ponadto ważny jest szybki dostęp do części eksploatacyjnych i sieć serwisowa w okolicy. Pionierzy jakimi bez wątpienia jest firma KEMPPI dają możliwość bycia o krok przed konkurencją dzięki innowacyjnym rozwiązaniom i niespotykanym funkcjom w swoich urządzeniach.

Warto pamiętać, że rzeczywiście parametry katalogowe często wyglądają bardzo podobnie, jednak dopiero wieloletnia eksploatacja w wymagającym środowisku pokazuje wyższość markowego sprzętu nad tanimi rozwiązaniami. Podobnie jest z deklarowanymi parametrami wyjściowymi. W taniej maszynie to, co jest w karcie katalogowej, często ma się nijak do rzeczywistości (co w przypadku spawania jest bardzo niebezpiecznie, bo przecież mamy do czynienia z procesem specjalnym). Do tego dochodzą aspekty bezpieczeństwa użytkowania. Renomowani producenci projektują i skrupulatnie badają zgodność ich produktów z aktualnie obowiązującymi normami i tym samym gwarantują wysoką jakość swoich rozwiązań. Ważne jest również wsparcie techniczne i sprawny serwis na które zawsze mogą liczyć użytkownicy markowych urządzeń.

Interesującymi funkcjami i akcesoriami mogą być

• bezprzewodowe zdalne sterowanie ręczne lub nożne oparte na Bluetooth,
• asystent spawania WeldAssist,
• adaptacyjna charakterystyka łuku spawalniczego,
• możliwość bezprzewodowej komunikacji urządzeń z zewnętrznymi systemami do zarządzania spawaniem (np. Kemppi WeldEye),
• personalizacja wyświetlaczy.

Na cenę spawarki wpływają nie tylko parametry pracy, ale także jej potencjalna trwałość dzięki zastosowaniu odpowiednich materiałów (także obudowy) oraz akcesoria. W ofertach firm można spotkać zarówno same urządzenia jak i zestawy, w skład których wchodzą nie tylko przewody do spawania (masa, elektroda, MIG), ale także np. drut, butla z gazem, reduktor do butli, dysze gazowe, końcówki prądowe, rękawice spawalnicze, wąż gazowy, przyłbica (aktywna lub pasywna), itp.

Jak dbać o prawidłową eksploatację tego typu urządzenia?

– Wszystkim urządzeniom elektrycznym niezbędne jest zapewnienie regularnych przeglądów i konserwacji w zależności od specyfiki ich użytkowania – mówi Michał Fabia. – Zapewni to niezawodną pracę, przedłuży żywotność sprzętu oraz zabezpieczy przed wystąpieniem uszkodzeń. Zalecane jest wykonywanie regularnych przeglądów, co sześć miesięcy.

Główne elementy przeglądów w warsztatach serwisowych:

• czyszczenie urządzenia,
• konserwacja urządzeń spawalniczych,
• sprawdzenie połączeń i przełączników,
• sprawdzenie wszystkich złączy elektrycznych,
• sprawdzenie kabla zasilającego i wtyczki źródła zasilania,
• naprawa lub wymiana wadliwych części,
• test urządzenia i jego walidacja,
• w razie potrzeby test i kalibracja urządzenia oraz wartości parametrów.

Rynek

Ponieważ spawarki są urządzeniami popularnymi, w związku z ich przydatnością praktycznie w każdym przedsiębiorstwie i warsztacie, ich oferta jest bardzo duża. Najtańsze i najprostsze kosztują od 300 zł, natomiast najbardziej zaawansowane mobilne spawarki mogą kosztować nawet powyżej 30 tys. zł (są to zwykle urządzenia MIG i TIG). Oferują je producenci przez dystrybutorów, hurtownie narzędzi, a najprostsze modele są do kupienia w marketach budowlanych. Szacuję, że w Polsce można kupić ok. 200–300 modeli kilkunastu producentów (pomijając tych oferujących pojedyncze urządzenia). Najwięksi producenci mają w ofercie nawet ok. 30 modeli. Największą ofertę mają marki takie jak ESAB, Lincoln Electric, Ideal czy Magnum.

W tabeli zaprezentowano wybór tych urządzeń pochodzących od różnych dostawców (w większości zaprezentowanych jako jeden dostawca – jedno urządzenie). Przy dokonywaniu wyboru warto zajrzeć na strony internetowe firm podane w tabeli, gdyż tam znajduje się pełna oferta poszczególnych dostawców.

Autor: Tomasz Kurzacz

Pełny tekst w wersji PDF poniżej lub proszę kliknąć link do pobrania pliku PDF
GM_4_2022_32_39_Spawarki