SRM CSAPHEGESZTÉS – A FÉNYÍVES CSAPHEGESZTÉS ÚJ VÁLTOZATA

Potenciál nagy átmérőjű hegesztőcsaphoz

Heidi Cramer, Andreas Jenicek, Marc Müller, München, Günter Forster, Karsten Hartz-Behrend, Jochen Schein, Neubiberg, Heinz Soyer, Wörthsee-Etterschlag

Az SRM csaphegesztés során egy radiál szimmetrikus mágneses mező, védőgázos atmoszféra segítségével óvja a fényívet a külső behatásoktól. Az eredmény: gazdaságosság, ismételhető hegesztési minőség segítségével, kifújási probléma nélkül. A gyakorlatban ez nagyon egyenletes és ellenőrzött illeszkedést jelent a hegesztőcsap és a hegesztőfelület között, amelyhez ráadásul nagyon alacsony energiafelhasználás szükséges, és kismértékű szikra és olvadékképződéssel jár.

 

Az SRM hegesztés során (hegesztés radiál szimmetrikus mágneses mezőben) a fényívet a hegesztés helyén egy radiál szimmetrikus mágneses mező, arra alkalmas védőgáz atmoszféra segítségével védi a külső behatásoktól, például olyan esetben, amikor a munkafelületen az áram egy irányba áramlik. E kiegészítő védelem nélkül sok esetben kifújás veszélyezteti az ívhúzásos csaphegesztés során használt fényívet, mely egyenetlen olvadékképződést okozhat. Emiatt a gyártó folyamatos minőség-ellenőrzésre kényszerül, de emellett időigényes termékellenőrzést is kénytelen végrehajtani DIN EN ISO 14555 szerint.

 

Az új radiál szimmetrikus mágneses mezős eljárás komoly segítséget tud nyújtani a fényíves csaphegesztés gazdaságosabbá tételében, mivel ismételhető illesztési minőséget biztosít, tulajdonképpen a kifújási problémát teljesen kiküszöbölve. Az SRM eljárás egyik legfőbb ismerve a különösen egyenletes illeszkedés hegesztőcsap és hegesztő felület között és az egyenletes olvadékképződés, minimális energiafelhasználás és minimális olvadék illetve szikraképződés mellett.

 

Előnyök nagyméretű hegesztőcsapra vonatkoztatva

 

Az SRM technológiával kiegészített fényíves csaphegesztés az első tapasztalatokra épül, 2005-ből [1], amikor 10 mm átmérőjű hegesztőcsapokat voltunk képesek illeszteni ötvözött fém felületre. 2009-ben a Heinz Soyer Bolzenschweißtechnik GmbH, Wörthsee, nagy közönség előtt mutatta be a technológiát a Messe Schweißen & Schneiden, kiállítás alatt Essenben. Már a bemutató alatt látszott az SRM eljárás által produkált eredmények igen pozitív fogadtatása, mely során speciális, HZ1 típusú hegesztőcsapot használt a Heinz Soyer GmbH. Az SLV München, az ipar és a gép gyártók részéről egyaránt jelentkezett az igény az eljárás kiterjesztésére nagyobb átmérőjű hegesztőcsap használatához, valamint kényszer pozíciókban való hegesztéshez.

 

Az SRM technológia továbbfejlesztése során sikerült az eljárás kis energiafelhasználással és egyenletes olvadék-képződéssel járó előnyeit M12 és M16 méretű hegesztő csapokra kiterjeszteni. Ezeknél a méreteknél is sikerült optikailag kedvező illeszkedést létrehozni, amelyek alig igényelnek utólagos olvadék vagy szikra miatti kezelést. A releváns ismertető értékek és határértékek meghatározása egy kutatómunka keretében zajlott, mely a Müncheni Bajorországi Kutatási Alapítvány együttműködésével zajlott.
Az SRM technológia hasznosságára, 2005-ben, egy véletlen során derült fény. A fényív egyenletes mozgatásának céljából korábban főleg mágneses mezőt használtak, az MBP-hegesztési eljáráshoz hasonló módon (sajtolásos hegesztés mágnesesen mozgatott fényívvel, lásd 1. ábra). Ez, a hüvelyből és anyacsavarból kialakított hegesztési technológia [2,3] már évek óta mágneses mező és védőgáz fedés kialakítására alkalmas plusz berendezéssel együtt kapható a piacon. A hegesztési felület mágneses mezővel történő lefedése a nem kívánatos fényív kitérés elkerülése érdekében már évek óta ismeretes, de csak egyedi esetekben, például ötvözött alapanyagok használata során talált alkalmazásra.

 

Az SRM technológia az ívhúzásos csaphegesztés kiterjesztése ötvözött és ötvözetlen alapanyagokhoz, csaphegesztési munkákhoz. Az olvadék védelmét kereskedelmi forgalomban megszokott védőgázok (Argon és CO2 keverék gázok) biztosítják, mágneses fényívirányítással kombinálva. Kerámiagyűrű használata nem szükséges. Az SRM technológia jellemzői a következők:

 

  1. magas hegesztési minőség, sima olvadékfelülettel, alacsony bemerülési mélység és magas terhelhetőség
  2. kifújás szegény hegesztési eljárás
  3. könnyen ismételhető
  4. minimális hegesztési energia és ezért a munkafelület minimális terhelése
  5. bármilyen hegesztési pozíció lehetséges (kád elhelyezkedés, függőleges hegesztés, fej feletti hegesztés)

 

Az M12 és M16 méretű hegesztőcsapok számára a megfelelő védőgáz-mágneses mező képzésére alkalmas berendezések kifejlesztése után, magas terhelést bíró illesztéseket határoztunk meg, amelyek megfelelnek a DIN EN ISO 14555 szabvány jelenlegi hajlítási és törési valamint beégési forma követelményeinek.