Opravy forem navařováním
66. opravy forem navařováním
Materiál pro potřebu školení
Navařování forem, zápustek a střižníků.
Přeloženo a doplněno o osobní zkušenost s metodami mikrotig a laser při opravách vstřikovacích forem.
Tuto knihu napsal praktik s celoživotní zkušeností s opravou forem, raznic a střižných nástrojů. Je napsaná srozumitelným dílenským jazykem, vyhýbá se akademickému teoretizování a nesnaží se prodávat produkty konkrétních firem. Ačkoli pojednává především o metodách Tig, obecné postupy a zásady platí i pro současné pokročilejší technologie jako TTP(mikrotig) a navařování laserem.
STEVE THOMPSON:autor příručky
"Nástrojové oceli by měly být před svařováním předehřáty. Poté je máme velmi pomalu zchladit nebo dokonce dodatečně žíhat. Ve všech mých letech svařování nástrojových ocelí, jsem nesměl nástroj žíhat před a po svařování, protože zákazník vždy na opravu spěchal, nikdy nepřijal časovou náročnost a zvýšené náklady!"
"Tato kniha říká opravářskému svářeči, jak dělat kompromisy mezi tím, co zákazník chce a jak mu nejlépe vyhovět, z pohledu správné svařovací praxe."
Obsah:
1.Uvod
2.Příklady str 3
3.Identifikace materialu str18
4:Výběr drátu str 19
5.Předehřev str 27
6.Svařovací techniky str 31
7.Vybavení str 71
8. Zaklady tig navařování str 81
1. Svařování metodou WIG / TIG
Svařování se provádí netavící se wolframovou elektrodou v ochranné atmosféře inertního plynu. Pro svařování ocelí a barevných kovů se používá zdroj stejnosměrného proudu s plus pólem na svařované součásti. Pro svařování hliníku a jeho slitin doporučujeme přístroje s obdélníkovým průběhem výstupního střídavého proudu. Ochranným plynem je ve většině případů čistý argon .
2. Svařování metodou mikrotig ( TTP )
TIG-TOOL PULSER pro svařování nástrojů a forem. Těmito stroji lze provádět jemné a střední svary na ocelích, bronzu a hliníku jednoduše, bezpečně a rychle. Metoda TTP spočívá v principu tavení elektrickým obloukem TIG-WIG jednotlivými pulzy. Nastavitelné proudové pulzy zaručují vysoce pevné difuzní svary, s dobrým přechodem do základního materiálu.Vnesené teplo je až o 80% nižší, to umožňuje svary s minimální deformací , závarem a ovlivněnou zónou..
3. Svařování laserem
Vysoce koncentrovaný tenký laserový paprsek přivádí požadovanou energii bez bočního vyzařování přesně na daný bod. Proto mohou být navařovány také hluboko uložené kontury.. Velice precizní návary lze provádět manuálně nebo poloautomaticky. Ochranný plyn argon.
Svařovací postup
Zapisujte si svařovací parametry a procedury, abyste se k nim mohli vracet a vyhnuli se opakovaným chybám. Vytvořte si jednoduchý formulář pro každou zakázku s tabulkou pro kreslení náčrtů a postupů. Pro psaní a kreslení používám černé pero pro obrysy, červené pero pro kreslení svarů. Mám lihové fixy pro kreslení na kov. Mějte po ruce jehlu z naostřeného svařovacího drátu pro zkoumání a diskusi jemných detailů.
Typ překladatele: Vyplněný papírový formulář s kontaktem, nákresem postupu, přípravy, svařovacími parametry, atd.. si vyfoťte spolu s opravovaným dílem a uložte do pracovní složky v mobilním telefonu.
Co je třeba znát než začneme vařit :
Jaká je funkce nástroje? (vstřikovací forma, čelisti sklíčidla, forma pro tlakové lití hliníku, střižný nástroj) Je důležité vědět, jak je nástroj namáhán a v jakém prostředí pracuje.
Z jakého materiálu je nástroj vyroben?
Jaká je požadovaná tvrdost svaru?
Bude tepelné zabarvení problém?
Bude mít svařovaná oblast speciální povrchovou úpravu, vysoký lesk, leptaný dezén, povlakování?
2. Příklady z praxe:
H 13 jádro formy pro lití hliníku
Požadavek zákazníka: Je třeba kompletně navařit a vystavět čelo jádra a obnovit spodní uzavírací hranu. Tvrdost návaru požadovaná majitelem nástroje 52-55HRC.
Stav:Horní uzavírací plocha, je omačkaná a vydřená . Nerovný poškozený tvar musí být obnoven návarem. Majitel nástroje požadoval, aby se minimalizovaly propady v boční tvarové části, aby šlo jádro dobře odformovat a nezadíralo se. Spodní uzavírací hrana je také opotřebovaná a musí být opravena.
Příprava:
Odbrousit celou plochu opotřebeného vydřeného čela jádra z důvodů kontaminace. V prasklinách a vydřeninách jsou nečistoty z procesu a částice hliníku. Plochu je třeba obrousit na čistou ocel.
Dolní hranu stačí očistit drátěným kartáčem.
Svařovací process: TIG (direct current, DC) Předehřátí:150°C. Předehřev pro H13 může být od 110°C (nedojde ke změně barvy na povrchu nástroje), až do 375°C (pro svařování větších nástrojů v oblastech citlivých na praskliny).
Toto jádro je malý nástroj, který potřebuje pouze minimální předehřev. Při dodržení pravidel z kap.6 lze vařit i bez předehřevu.
Drát: Základní kov je H13 a požadovaná tvrdost je 52-55 HRC. Automatickou volbou je výplňový drát H13 (yoke W22 ev. M30).
Další požadavky: Minimální propady pod návarem, protože to může bránit odformování při lisování. Dostatečný přídavek na čele jádra pro dolícování.
Chlazení: vzduch (H13 má obsah uhlíku 0,3-0,4 %, po navaření nechte přirozeně vychladnout při pokojové teplotě).
Závěrečná kontrola: Protože je nepravděpodobné, že by H13 praskla (oprava není v "oblasti citlivé k trhlinám", viz kapitola 6), stačí jednoduchá vizuální kontrola, (např.nedostatečný návar, propady, podpaly, znečištěný svarový kov, poréznost/vměstky, chybějící svary).
Postup:
Horní uzavírací plocha na tomto jádru je těžce opotřebovaná erozí a abrazí. Hrana netěsní a vznikají zástřiky. Čelo musí být celé očištěno broušením, protože opotřebená místa jsou kontaminovány hliníkem a nečistotami. Poté bude líc znovu vystaven navařováním. Housenku č.1 vařit o ⅓ nižším proudem, abychom neměli na ploše propady a propaly.
Zde je vhodné použít metodu návaru s podložením drátem.
Oprava poškozené spodní hranky.
Uzavírací hrana na tomto jádru je silně opotřebovaná běžným opotřebením a zastřikuje.
Hranu okartáčujte drátěným kartáčem, očistěte rozpouštědlem a vyvařte jedním návarem kompletně kolem dokola abysme se vyhnuli propadům na začátku návaru.
Kdybyste chtěli opravit jen část obvodu, je třeba dát pozor na napojení původní hranky a návaru, aby jsme ostrou hranku neupálili. Vařit od středu ke krajům a na konci nechávat "mašle", nebo použít metodu návaru s podložením drátem.. (Viz opravy hran..)
D2 prasklý střižný nástroj.
Požadavek zákazníka: Střižnice prasklá na dvě části. Majitel matrice chce opravu svařením, při zachování tvrdé řezné hrany 6OHRC. Majitel také nechce žádné dodatečné tepelné zpracování a požaduje minimální deformace.
Stav:Nákres s pokyny ukazuje zlomenou kostku s poznámkou: "plně svařit pouze na vnější straně". Majitel požadoval, minimální množství svaru na vnitřních plochách tvárnice, protože vnitřní strany budou muset být dokončeny ručně. Ostatní plochy budou broušeny. Vnitřní horní hrana je řezná hrana nástroje a musí být podobné tvrdosti jako zbytek břitu cca 60 HRC.
Příprava: Nabrousit dle náčrtu V profily pro návary ze 3 stran průřezu do hl.1/3 profilu. Připravit broušené "pravítko" pro udržení rovinnosti.
Vizuální a penetrační zkouška. Vizuální předběžná kontrola k odhalení trhlin. Penetrační zkouška je nezbytný proces předběžné kontroly pro oceli s vysokým obsahem uhlíku, jako D2. Skryté trhliny způsobí zlomení nástroje ihned po opravě.
Předehřátí; 300-400°C Předehřev pro nástrojové oceli s vysokým obsahem uhlíku/vysokým obsahem chromu, jako je D2 může být mezi 140 až 450 °C V tomto případě vybráno předehřátí 300 až 400°C protože se jedná o náročnou opravu a jako hlavní výplňový drát bude použita nerezová ocel 312 a ta nad 450 °C začíná ztrácet své vynikající vlastnosti.
Drát: nerezová ocel 312 a 6O HRC drát z nástrojové oceli.Tato oprava vyžaduje dva různé typy výplňového drátu, nerezovou ocel 312 pro spojení dvou zlomených kusů dohromady a 60HRC ocelový výplňový drát, který tvoří řeznou hranu .
Další požadavky: Majitel nástroje požadoval minimální zkroucení, aby nemusel příliš brousit desku střižnice. K udržení roviny a zamezení pokroucení je třeba nejprve pevně přivařit rovné pravítko k udržení tvaru a pro návary použít střídavé " stehování" nástroje, aby se deformace způsobené sváry vzájemně eliminovaly. Pořadí svárů je zakresleno v náčrtu. Při předehřevu rovnoměrně prohřívat pravítko i díl. viz kapitola 6, obr.6,4, 6,5 a 6,6.
Chlazení: D2 je křehký materiál kvůli vysokému obsahu uhlíku a vysokému obsahu chromu, takže je třeba předehřátí, aby se minimalizovalo riziko trhlin při svařování. Jakmile je nástroj svařen, je třeba jej pomalu chladit přikrytím minerální vatou, perlitem, nebo suchým pískem.
Závěrečná kontrola: Vizuální a penetrační zkouška. Jakmile matrice dosáhne pokojové teploty, (v tomto případě asi 12 hodin), lze jej vyjmout z tepelně izolačního materiálu a odstranit pravítko. Provedeme penetrační zkoušku prasklin, které mohly vzniknout během opravy.
Tato lžícová kostka praskla na dva kusy;
6.2.
Postup svařování 2: zlomená matrice D2 lžíce
Na zlomené střižnici v místě prasknutí vybrousit podkosy do ⅓ profilu vnější plochy. Zákazník trval na minimálním návaru uvnitř střižnice kvůli minimalizaci obrábění a lícování. Je třeba dodržet minimální smrštění a vyhnout se změnám tvaru ; viz obr. 6.4.
Pro minimalizaci zkroucení nástroj musí být při svařování zajištěn (viz obr. 6.5) přivařeným pravítkem pro zamezení deformace.
Nástroj a pravítko musí být zahřáté na stejnou teplotu, aby mohly stejně tepelně expandovat a nepůsobily proti sobě jako bimetal a nedeformovaly se při změnách teploty. Po svaření musí být pravítko ponecháno, dokud nástroj nevychladne. Pokud nástroj nemohl být zcela svařen kvůli omezení pravítkem, je pravítko odstraněno a nástroj musí být zahřátý zpět na teplotu předehřátí před finálním svařováním posledních vrstev.
Obr. 6.6(a) ukazuje sekvence svarů . Obr. 6.6(b) znázorňuje řez vrstvami svaru a střídání sekvence (stehování) na všech třech stranách včetně 60 HRC tvrdé vrstvy.
Oprava hrany hliníkové vyfukovací formy
Požadavek zákazníka: Odřezávací okraje (stisky) vyfukovací formy jsou omačkané a potřebují navařit.
Materiál: Většina vyfukovacích forem je vyrobena z hliníku. existuje mnoho různých typů hliníku je velmi důležité zjistit co nejvíce informací o materiálu formy.
Stav:Je třeba vyvařit a naostřit omačkanou ořezávací hranu.
Příprava: Odstranit povrchové oxidy a veškerý kontaminovaný materiál, než začnete svařovat.
Předběžná kontrola: Vizuální ev. penetrační zkouška.
Proces svařování: TIG (střídavý proud, AC), mikrotig
Předehřev: 100-150 °C Hliník je vynikající tepelný vodič, což ztěžuje jeho svařování za studena, protože teplo se velmi rychle rozptyluje z oblasti svaru. Předehřátí je potřeba pro usnadnění svařování.
Drát: 5356 Bohužel majitel tohoto nástroje nevěděl, z jakého typu hliníku byl jeho nástroj vyroben. 5356 je standardní výplňový drát .Pro jistotu byla provedena jednoduchá zkouška svařitelnosti (viz kapitola 4,', str 47), abysme se ujistili, že svarový kov pevně drží.
Další požadavky: nepovolit teplotu obrobku nad 180 °C, protože může začít ztrácet své vlastnosti a začít měknout. Viz "Minimalizace předehřívání pro hliník a měď, strana 56.
Chlazení: Hliník obvykle netrpí praskáním při chlazení, takže nástroj lze chladit přirozeně na vzduchu při pokojovét eplotě bez průvanu.
Příprava: Odstraňte kontaminovanou povrchovou vrstvu na štěrbinách a důkladně vyčistěte ocelovým kartáčem od oxidové vrstvy a rozpouštědlem (viz obr. 6.8(a))
.
K dokončení je obvykle potřeba pouze jeden návar hrany, přičemž hlavním problémem je minimalizovat podpaly na obou stranách svaru.
Vařit od středu do krajů a na koncích nechávat tzv." mašličky"(působí jako kryt a chladič (drátkem odejde přebytečné teplo a nedojde k natavení napojení na zdravou hranku).
Oprava hran na tvarovém vyhazovači vstřikovací formy ze slitiny Ampco
Požadavek: Navařit poškozenou hranu po obvodu tvarového vyhazovače z materiálu "Ampco" vložka je neznámého složení klasifikovaná zákazníkem jako "nástrojová měď". Tvrdost okolo 40 HRC .
Příprava: Skica ukazuje poškozenou hranu a naznačuje, že pouze potřebuje očistit drátěným kartáčem a odmastit. Zákazník požaduje ochránit čelní povrch vyhazovače (zřejmě technický lesk).
Předběžná kontrola: Pouze vizuální, trhliny nepředpokládáme.
Proces svařování: TIG (DC)
Předehřátí; 100-150 °C Protože nevíme, jaký typ slitiny mědi se jedná, měli bychom z důvodů zdravotní bezpečnosti předpokládat nejhorší variantu, tedy beryliovou měď (98%měď a 2 % berylia,dodává mědi její tvrdost 40 HRC). Předehřívání mědi má napomoci svařování tím, že působí proti vynikající vodivosti.
Drát: nerezová ocel 410 Pro zajištění vyšší životnosti hranky a odolnosti proti abrazi lze s výhodou použít drát pro nerezové oceli. Protože tento nástroj vyžadoval 40 HRC, byl zvolen drát 410; (viz kapitola 4,"Plnicí dráty pro nástrojové mědi", kde najdete alternativy).
Další požadavky: používejte odsávání výparů ev.ochrannou dýchací masku. A to i při velmi nízkých emisích kouře. Výpary při svařování beryliové mědi jsou velmi škodlivé. Pro více informací o výparech ze svařování viz kapitola 7, 'Dýmy ze svařování'.
Chlazení: Je nepravděpodobné, že by měděné nástroje během chlazení popraskaly. Ochlazujte přirozeně mimo průvan.
Závěrečná kontrola: Tento nástroj potřebuje pouze vizuální kontrolu, abyste se ujistili, že neexistuje poškození čela formy, že je dostatek svarového kovu k zakrytí opravy a že na líci formy není žádný podpal.
Postup svařování 4 poškozený nástroj měď,
vnitřní vyhazovací jádro
6.9.
Příprava:Poškozený okraj se očistí rozpouštědlem a případně drátěným kartáčem, nepoškodit plochu čela, poté navařit.
Protože plocha svaru je asi 25% plného průměru, plus dvě poškozená místa, je rozumnější svařit celý okraj s jediným svarem, čímž se eliminuje výskyt zářezů.
Pokud nebudete vařit celý obvod, ale jenom místa s poškozením, pak použít metodu návaru s podložením, nebo vařit hranku vždy od středu ke kraji a na koncích nechávat mašličky,abyste si konce návaru neupálili.
3. Identifikace materiálu.
Nástrojové oceli
Jedna z nejdůležitějších podmínek při svařování forem, nástrojů a zápustek je znát přesné chemické složení nástroje, zejména obsah uhlíku. Je to extrémně důležité u nástroje s leštěným povrchem, nebo leptaným dezénem. viz kapitola 4, tabulka 4.2, strana 44.
Pokud máte v úmyslu svařovat nástroj a neznáte materiál, můžete ho poslat k analýze do kalírny, kde mají přístroj na spektrální analýzu) a nebo… můžete hádat. .Často jsou lidé ochotni spokojit se s odhadem, než aby museli obětovat čas a náklady na analýzu…Je dobře si ale ujasnit, kdo ponese za případný průšvih odpovědnost..
V tabulkách 3.3 a 3.4 jsou uvedeny dva nejčastěji používané standardy,Americký institut železa a oceli (AISI) a německá norma Werkstoff a jejich střední (průměrné) chemické složení.
HRC pilníková zkouška.
Zaberte ocelovým pilníkem přes nefunkční roh vašeho nástroje a porovnejte vaše zjištění s tabulkou 3.1 níže.
(Test pilníkem je pouze hrubý návod, protože existuje mnoho nástrojových ocelí, jako D2, které se dodávají a obrábí ve svém přirozeném stavu (měkké) a jejich obsah uhlíku je 1,4-1,6%, a nástrojové oceli jako např P20, které se obecně používají v předtvrzeném stavu.
4. Výběr drátu.
"Všeobecné výplňové dráty"
Výplňové dráty, které pokrývají celé skupiny nástrojových ocelí. Pokud máte v úmyslu svařovat nástroje, s nevzhledovým povrchem, měl by být nejdůležitější charakter vašeho přídavného drátu jeho tvrdost a mechanické vlastnosti, ne nutně jeho chemické složení. Obecně platí, že bychom pro opravu měli zvolit materiál se stejnými, nebo o jeden stupeň vyššími mechanickými vlastnostmi (pevnost).
"Dráty pro konkrétní oceli"
Výplňové dráty, které byly speciálně vyrobeny pro konkrétní druh nástrojového kovu. Pokud máte v úmyslu svařovat formu s leptaným dezénem, měli byste použít chemicky odpovídající drát, nikoli výplňový drát pro všeobecné použití; (viz. tabulka 4.2, strana 44,viz. také kapitola 6, strana 98, 'Navařování leptaných a leštěných nástrojů").
Obecně platí, že pokud nemůžete najít výplňový drát s přesně odpovídajícím složením, nebo vlastnostmi, pak si vyberte drát, který má nejbližší obsah legur: Cr, W, Mo, V, Ni, Mn, Co (hlavní slitiny oceli),Mg, Si, Mn, Zn (hlavní slitiny hliníku), a spíš o jednu úroveň vyšší mech. vlastnosti.
Někdy bývá dobré řešení použít pro navaření šponu z originálního materiálu získanou z nefunkční nevzhledové plochy nástroje.
Základní výběr výplňových drátů TIG:
Standardní plnící drát (Nízkouhlíková nízkolegovaná ocel čsn 11600, EN 1.0060)
Joke W05
Tvrdost: 25HRC
Chemické složení: 0.1% C, 0.9%Mn, 1.1 %Cr, 0.5%Mo
Tento plnicí drát má podobné chemické složení jako P20, jen má nízký obsah uhlíku a nedochází ke zpevnění zakalením . Lze ho použít k opravě fotoleptaných forem P20, když není požadována plná tvrdost. Je také velmi užitečný pro velké opravy protože je relativně levný. Tento drát je vhodný pro cementování a nitridaci.
P20 nástrojový plnící drát (čsn 19520, EN1.2311)
Joke W10
Tvrdost: 40 HRC
Chemické složení: 0,33%C, 1,5% Cr, 1,0% Mn, 0,5 %Mo
Tento plnicí drát je vyroben tak, aby přesně odpovídal P20, takže je ideální pro opravy leptaných a leštěných nástrojů typu P20. Pokud potřebujete plnicí drát, který přesně odpovídá kovu nástroje, objednejte ho od společnosti, která vyrábí konkrétní nástrojovou ocel a poskytuje k ní i své dráty.
H13 nástrojový plnící drát (čsn 19553, EN1.2344)
Joke W22 (měkký), Joke M30( tvrdý!)
Tvrdost: 52 HRC
Chemické složení: 0.35%C, 5%Cr, 1.3%M0, 1 .OV
Tento přídavný drát je speciálně navržen pro opravy nástrojů H13. Lze ho použít i na nízkolegované nástrojové oceli, pokud by byl potřeba středně tvrdý svar.
Středně tvrdý všeobecný nástrojový plnící drát (čsn 19732, EN1.2542)
Joke M30, Joke M50
Tvrdost: 50 HRC
Chemické složení: 0,32%C, 0,3 %Mn, 2,5%Cr, 0,43 %W, 0,5%V
Jedná se o přídavný drát z nástrojové oceli pro svařování nástrojů pracujících za tepla a nástroje z nižší slitiny podobného charakteru. Lze použít na většinu materiálů, které potřebují opravu svarem 45 až 50 HRC.
Velmi tvrdý všeobecný nástrojový plnící drát (HSS)
Joke H60
Tvrdost: 60 HRC
Chemické složení: Cr, Mo, V, W, rychlořezná ocel, např. Slitiny typu M3,MI
Drát je určen pro svařování řezných nástrojů, jako jsou soustružnické nože, frézy podobného chemického složení a nízkolegované nástroje podobného charakteru. Malé opravy lze provádět pomocí předehřátí a pomalého chlazení, jak je popsáno v kapitole 5; větší opravy by měly být nejprve žíhány a následně kaleny a popuštěny.
410 standardní nerezový plnící drát (čsn 17021,EN1.4006)
Joke K16
Tvrdost: 40 HRC
Chemické složení: 0,1% C, 14%Cr
Drát na opravu 13 nástrojů typu nerezová ocel D2, 420, kde není důležitá tvrdost, ale chemické složení. Lze jej také použít k opravě hran na měděných nástrojích, např. prolisy a jádra, pokud chceme návar 35 až 40 HRC. Nerezové oceli jsou bohužel špatnými vodiči tepla, takže to může způsobit v určitých aplikacích v plastikařině problém!
420 nástrojový nerezový drát (čsn 17022, EN1.4021)
Joke K33
Tvrdost:52-56 HRC
Chemické složení: modifikovaný 13% chrom
Tento drát je vysoce kvalitní hybrid nerezové oceli 420, speciálně vyrobený tak, aby doplňoval upravenou nástrojovou ocel 420. Lze použít k opravě nástrojů D2 a nástrojů z nerezové oceli 420, kde je důležité chemické složení a tvrdost, např. vysoce leštěné a fotoleptané nástroje. Lze jej také použít k opravě hran tvrdých měděných nástrojů.
312 houževnatý nerezový drát ( ER 312,EN1.4337,X10CRNI 30-9)
Joke K77
Tvrdost: 26 HRC
Chemické složení: O,1%C, 1,6%Mn, 30%Cr, 9%Ni
Prodloužení: 25 %
Tento výplňový drát je vynikající všestranný díky své houževnatosti a elasticitě. Lze ho použít pro spojování a svařování obtížně svařitelných ocelí poškozených nástrojů, jako "nárazníková" tlumící vrstva uvnitř tvrdých nástrojových ocelí vyžadujících velké sváry. (viz 'Oprava prasklin', strana 46 a opravy prasklých nástrojů). Hodí se velmi dobře k opravě zástřiků, kde je vhodné použít měkčí drát a kde není na závadu jiná barva kovu. Tento přídavný drát není vhodný pro použití nad 450°C, proto jej nepoužívejte k opravě nástrojů s velmi vysokým obsahem uhlíku, jako je D3, protože předehřátí a udržovaná teplota svařování pravděpodobně poškodí jeho vlastnosti. K tomu použijte ER Ni Cr Mo-3.
ER Ni Cr Mo-8 (Inconel 625) "Lepidlo"
JokeW60
Tvrdost: méně než 20HRC
Chemické složení: 60% Ni, 22 %Cr, 9 %Mo, 3,5 %Nb (Cb)
Tažnost: 30 %
Nejlepší výplňový drát mezi svářeči známý jako "lepidlo",nebo "máslo". Poslední šance, když si nevíte rady, pokud chcete "zalepit" trhliny a nemůžete si dovolit je celé komplet odbrousit. Tento přídavný drát byl vyvinut jako spojovací a navařovací drát pro chemické práce, pro jeho vysokou pevnost, vysokou tepelnou odolnost a odolnost proti korozi. Vhodný do výplně a na kořeny nástrojů z ocelí s vysokým obsahem uhlíku (oduhličije). A tam kde je vyžadováno vysoké předehřátí, např. D3 a místo 312 nerez, pokud to začne praskat. Lze ho použít pro opravy měděných nástrojů, kdy tvrdost není problém, a pro spojování ocelí a mědí.
4043 standardní tvrzený SI hliník
Joke A50
Chemické složení: 5% Si
Tento přídavný drát je určen pro spojování a navařování hliníkových slitin s obsahem až 7% křemíku. Je také vhodný pro svařování hliníkových slitin s méně než 2% legujících prvků( viz tabulka 4.1 ). Pokud nelze identifikovat chemické složení slitiny hliníku, proveďte "test svařitelnosti" (, strana 47 vždy provádějte test na nefunkčním nevzhledovém místě). Přídavný drát 4043 není považován za vhodný pro nástroje určené k eloxování.
5356 standardní tvrzený MG hliník
Joke A70
Chemické složení: 5% Mg
Tento přídavný drát je určen pro svařování hliníkových slitin s obsahem hořčíku vyšším než 3%. Je vhodný pro nástroje, které mají být eloxovány. Používá se především na kujný hliník (ne litý), zejména na vytvrditelné hliníkové slitiny,např. vyfukovací formy a formy z hliníku.
Ampco bronzi a nástrojové mědi
Joke G10
Tvrdost :30 HRC
Pro případy, kdy je potřeba svařovat slitinou mědi kvůli vodivosti nebo zabarvení návaru.
Werkstoff
čsn
AISI
EN
1,0577
11500
St52
1,1730
C45U
1,2311
19520
P20
40CrMnMo7
1,2343
19552
H11
X37CrMoV5-1
1,2344
19553
H13
X40CrMoV5-1
1,2363
19571
A2
X100CrMoV5
1,2379
19572
D2
X153CrMoV12
1,2714
19663
L6
55NiCrMoV7
1,2510
19314 (stabil)
O1
1,2767
NICrMo16
1,3363
HSS
Hs652C
Shodná barva kovu.
Když nástrojárna udělá chybu na novém nástroji a potřebuje provést opravu a nechce, aby to zákazník poznal, je potřeba trefit barevný odstín kovu. Většina návarových drátů bývá opovlakována mědí a ta může u identického materiálu změnit odstín návaru. Pro poslední vzhledové vrstvy použijte drát obroušený smirkovým plátnem, čerstvě zbavený CU vrstvy perfektně očištěný a odmaštěný. Obecná shoda odstínu neznamená, že návar bude mít i stejné mechanické vlastnosti.(např. upravenou nerezovou ocel 420 lze opravit nerezovou ocelí 410, která poskytuje vynikající barevnou shodu, ale nerezová ocel 410 má obsah uhlíku pouze 0,1% místo 0,4%, takže je měkčí i po vytvrzení. Pokud potřebujete přesnou shodu a neexistuje k dispozici plnící drát, nařežte kus základního kovu na hranolky jak je popsáno v kapitole 6 na straně 101. Dobrý tip z praxe je použít identický materiál získaný z dlouhé špony získané třískovým obráběním konkrétní vložky na nefunkční ploše( např. tak, že si nabrousíte vrták, aby vám bral jen jedním břitem dlouhou šponu).
Leptané dezény
Toto je velmi choulostivé téma v oblasti oprav vstřikovacích forem. Praktická technika svařování je popsána v kapitole 6,', v této sekci jsou diskutovány pouze dráty. Musíte zvolit drát, který koroduje stejnou rychlostí jako základní kov. Pokud máte pochybnosti, je rozumné si raději kombinaci vyzkoušet předem na nefunkční ploše nástroje a nechat na zkoušku přeleptat kontrolní plošku.
Výplňový svar
Například pro opravu střižného nástroje D2 který by potřeboval velké množství svaru, by bylo možné zvolit postup položit jednu dvě vrstvy do kořene drátem z nerezové oceli 312, která je plastická a oduhličuje a diky tažnosti chrání proti trhlinám, další vrstvy už doplnit nerezovou ocelí 410 jako pevné houževnaté jádro a až pak poslední tři nebo čtyři vrstvy svaru univerzální 60HRC tvrdý výplňový drát pro tvrdou povrchovou vrstvu.
Tvrdost (HRC)
Je třeba vědět, jaká tvrdost je požadována, a použít takové plnící dráty, které dodají návaru požadovanou tvrdost. Vyhněte se používání nízkolegovaných,výplňový drátů z nástrojové oceli s vysokým obsahem uhlíku jako univerzální výplň.
Niklový drát na praskliny
Při opravách prasklých a zlomených nástrojů je vhodné použít do základu drát, který má větší tažnost než základní kov. Sníží se riziko praskání při svařování a riziko prasknutí během produktivní životnosti nástroje. Při opravě praskliny použij nerezovou ocel 312 nebo drát lnconel 625 . Dokončit pak potřebným počtem vrstev tvrdým drátem v místech, kde je potřeba. Pokud musíte použít odpovídající výplňový drát k udržení původní vlastnosti nástroje, zvláště u vysoce uhlíkových a vysokorychlostních nástrojů, bude nutné je nejprve vyžíhat. Obecně nejdůležitější část opravy prasklých a rozbitých forem, nástrojů, razníků a zápustek je dosažení minimálních deformací. Aby stačilo minimální přepracování a obrábění po svařování. Žíhání těchto nástrojů před svařováním následné kalení a popouštění před finálním doobrobením často zákazník neakceptuje a požaduje rychlou improvizaci než se stihne vyrobit kompletně nový díl.
Plnicí dráty pro nástrojové mědi
Většina měděných výplňových drátů je dostupná u dodavatelů svařovacích materiálů, např. C7 na opravu čistých mědí, C11 na opravu fosforové bronzi a mosazi, C13 pro opravy hliníkových bronzů. Pro opravy malých detailů, jako jsou prolisy a hrany kontur je obecně možné použít nerezovou ocel 420 (53 HRC), nerezovou ocel 410 (43HRC), nerezová ocel 312 (26 HRC) nebo typ lnconel 625 ( max.20 HRC,velmi měkké). Opticky jsou nerezové oceli zcela odlišné od mědi, takže rozdíl se může projevit v textuře na lisované součásti. Také tepelná vodivost je u nerezi násobně nižší než u mědi a může to generovat potíže s chlazením výlisků. Mechanickou odolnost a odolnost proti abrazi mají nerezi výrazně vyšší..
Jednoduchý test svařitelnosti.
V případech, kdy nemůžete identifikovat chemické složení nástroje a není praktické jej zaslat k analýze, jednoduchý test svařitelnosti ukáže, jak se svařované kovy spojí.
Test 1.navařte vysoký návar( žebírko z několika housenek na sobě) na diskrétní část nástroje drátem, o kterém si myslíte, že by mohl být vhodný, a zkuste je odseknout sekáčem. Posudte, zda došlo ke křehkému, nebo houževnatému lomu.
Test 2. podobnou zkoušku jako v testu 1 můžete provést s přivařením tyčky nebo pásku z identického materiálu jako je nástroj zvoleným typem drátu a poté mechanicky úderem kladívka prověřte pevnost a vlastnosti sváru.
5. Předehřev.
Při náročnějších opravách nástrojů je předehřev před svařováním a rychlost vychládání zásadní věc. Zákazník obecně trvá na tom, aby nedošlo ke změně barvy oxidací a mechanických vlastností, což je v některých případech nemožné, pokud má být nástroj správně svařen. Svařování bez předehřívání je v zásadě riskantní. Čas od času to riziko musíte podstoupit. Zákazník to požadoval.. v této situaci je důležité používat velmi delikátní techniku svařování, jak je popsáno v kapitole 6, 'V zájmu nástroje a spokojenosti zákazníků je třeba najít kompromis mezi zabarvením rizikem prasknutí,..
Tabulka 5.2 poskytuje obecný návod na předehřívání založené na obsahu uhlíku v oceli..Nástroje, které mají 60 HRC a vyšší, by měly mít minimální předehřátí 350 °C. Kalené a temperované rychlořezné nástrojové oceli by měly mít minimální předehřátí 400°C a temperování po svařování výdrž jednu až dvě hodiny na teplotě 540-550°C, poté velmi pomalu ochlazovat.
Pro předehřev se ale nerozhodujeme jen na základě obsahu uhlíku v oceli, je také velmi důležité zvýšit předehřev pro choulostivé sváry v "oblastech citlivých na praskliny"; viz kapitola 6, strana 63,'praskání'. Jakmile se rozhodnete pro předehřev nástroje, musíte teplot dosáhnout postupně a rovnoměrně a poté je udržovat a nedovolit nástroji klesnout pod nebo stoupnout nad tuto teplotu během svařování, dokud nebude svar dokončen.
Zdroje tepla
Zdroje tepla jsou elektřina, nebo plyn, nebo jejich kombinace. Existují různé vyhřívací trouby a pece dostupných komerčně, případně je lze svépomocně vyrobit z plechu, šamotových cihel a PB hořáku(dle nákresu v kapitole 7 na straně 123) Větší nástroje bývají vyrobeny z ocelí typu P20,a tuto ocel lze bezpečně svařovat bez předehřevu při dodržení pravidel; viz kapitola 6, strana 96,
Předehřev
Jakmile se rozhodnete pro předehřívání, nezapomeňte odstranit z nástroje jakékoliv předměty jako jsou těsnění, hadice nebo jiné nekovové materiály, které by se při vysokých teplotách poškodily.Nástroj musí být důkladně vyčištěn, zbaven oleje a chladící tekutiny.
Bez ohledu na to, jaký typ ohřevu používáte, je nutné zvyšovat pracovní teplotu pomalu a postupně. Je třeba se vyhnout zavedení studeného nástroje do pece o teplotě nad 120°C, zejména pokud má nástroj komplikovaný tvar s rozdílnými tloušťkami stěn, které se budou zahřívat různou rychlostí. Zvyšuje se tak možnost popraskání v citlivých oblastech obr. 5.1.Při zahřívání i svařování je potřeba hlídat teplotu. Můžete použít digitální nebo kontaktní teploměr. Dbejte požární bezpečnosti. Nástroj postavte tak, abyste mohli zahřát jeho základnu. Zahřívejte nástroj postupně a rovnoměrně,ne v jednom místě, protože to by mohlo způsobit praskliny.
Je velmi důležité, aby se plamen nedotkl žádné tvarové plochy nebo jakékoli hotové citlivé oblasti.Plameny obsahují vodní páru, která kondenzuje, poté se odpařuje a zanechává vrstvu rzi, která bude vyžadovat leštění. Jakmile teplota nástroje stoupne nad 50°C, vodní pára v plameni už nebude kondenzovat. Je třeba nahřívat plamenem velice opatrně, protože si obvykle nevšimnete, že jste překročili bezpečnou teplotu dokud nepřejedete hořákem jinam. Když překročíte bezpečnou teplotu kov ztratí tvrdost původního tepelného zpracování.
Chlazení
Obvykle v praxi necháváme nástroj zchladit "na vzduchu" v místě, kde není průvan, který by chlazení urychlil a zvýšil možnost prasklin. Choulostivé materiály a tvary musíme ochlazovat velmi pomalu a toho dosáhneme tak, že nástroj obložíme minerální vatou, zasypeme perlitem ev. suchým pískem, eventuelně po čase přihrejeme, abysme ochlazení zpomalili.
Pokud máte v této oblasti nějaké pochybnosti, obraťte se na místní kalírnu.
Předehřev hliníku a mědi
Čistý hliník a měď jsou vynikajícími vodiči tepla.Teplo oblouku je velmi rychle absorbováno, Abyste tomu zabránili, musíte předehřát základní materiál pro snížení množství tepelných ztrát z lázně. Pro předehřívání hliníku, je důležité udržet teplotu pod 180°C ,protože hliník při překročení začne ztrácet své původní vlastnosti. Při teplotách nad 200°C by hliník změknul.(většinou ale do 36 hodin při pokojové teplotě získá tvrzený hliník svoje vlastnosti zpět. Je tedy třeba počkat, nebo nechat slitinu uměle vystárnout -viz precipitáty )
Také předehřev CU nástrojů by měl být omezen na 400 °C u chromových mědí, 350°C u niklových mědí a 215°C u beryliové mědi.
Chcete-li snížit předehřívání hliníku a mědi na minimum,použijte směsný plyn argon/helium. Tím se zvýší teplota vaší svarové lázně při nižších proudech.
6. Svařovací techniky
Jakmile si stanovíte základní materiál, dráty a předehřev, je třeba rozhodnout o svařovacím postupu, který zabrání nebo omezí nežádoucím vlivům jako deformace, trhliny v citlivých místech, poškození jemných tvarů a povrchů teplem atd.
Praskliny.
Ostré vruby, kouty, vnitřní hrany. I s doporučeným předehřátím se můžete dostat do problémů v oblasti blízko ostrých vnitřních rohů; viz obr. 6.1 1.
Okraje tepelně ovlivněné zony. Vnější okraje svárů mohou být problematické, pokud jste se rozhodli nepoužívat předehřátí a vnesete do okolí sváru příliš tepla svařováním. Obrázek 6.12 ukazuje příklady trhlin na okraji tepelně ovlivněné zóny.
Obecně při práci v oblastech citlivých na trhliny zvyšte doporučenou teplotu předehřevu o 25-50 %, nepřesáhnout ale teplotu 450 °C.
Pokud musíte provést opravy v citlivých oblastech,se sníženým předehřevem, pak doporučuji použít techniku "svařování za studena" stejně je ale výhodné alespoň trochu nástroj temperovat.
Svařování bez plného předehřátí
Drobné opravy zástřiků a tvarů na formách z materiálů H11,H13, P20,L6,S1, lze provádět bez předehřátí.
Pokud jde o svařování bez předehřívání,
Větší svar, větší problém.
Teplejší svar, větší problém.
Čím rychleji váš svar vychladne, tím větší problém.
Při svařování "za studena" je třeba dělat pouze krátké, úzké housenky a návary s prodlevou 10-15 sekund mezi každým svarem TIG (Podobně mikrotig a laser), aby se teplo z každého svaru mohlo vsáknout do svařovací oblasti, která se přirozeně předehřívá během svařování.
Při vyhřátí okolí sváru nad 200 st. C dochází v oblastech nekrytých argonem ke zbarvení povrchu oxidy viz popouštěcí zbarvení.
Svařování tvrdých, vysokouhlíkových ocelí jako O1 a D2 bez předehřívání nelze nikdy doporučit kvůli pravděpodobnosti prasknutí. V nejlepším případě to velmi omezí životnost nástroje.
Opravy prasklých a rozbitých nástrojů.
Je důležité zjistit, proč nástroj praskl, obzvlášť pokud se podobné opravy opakují. Příčinou mohla být špatná konstrukce nástroje,nesprávná manipulace, předchozí špatné opravy,běžné opotřebení,nehoda..
Předchozí špatná oprava sváru může být velkým problémem, viz kap."Předchozí opravy špatných svarů". Odolnost nástroje vůči dalšímu praskání při běžném opotřebení lze zlepšit použitím měkčího nebo tvrdšího výplňového drátu.
Problémy dané špatnou konstrukcí.
Vruby a ostré rohy.
Nástroj má vnitřní ostré kouty s malým nebo žádným rádiusem, viz obr. 6.11
Řešení : Vybrousit trhlinu, zavařit kořen a koutový svar opatřit dostatečným poloměrem a zaleštit všechny vruby dohladka.
Vybroušení popraskaného materiálu
Před vyhloubením trhliny je důležité zjistit její rozsah provedením penetrační zkoušky.
Penetrační zkouška ( Dye pen.)
Kapaliny pro penetrační zkoušku dostanete u dodavatele svařovacích potřeb. Jsou to 3 spreje: 1. čistící kapalina ,2. penetrační barva a 3.bílý křídový sprej.
Postup:
Důkladně očistěte zkoumanou oblast čistící kapalinou a nechte oschnout.
Nastříkejte na zkoumané místo penetrant a nechte působit 15 minut.
Otřete penetrant dočista dosucha např.hadrem papírem nebo vatou. Když je povrch dočista otřený od barvy, přečistěte povrch ještě jednou vatou lehce navlhčenou čističem. Nechte oschnout 5 minut.
Protřepejte důkladně křídový sprej (vývojku) a rovnoměrně nastříkejte kontrolovaný povrch tenkou vrstvou křídového spreje. Počkejte asi 10 minut.
Pokud jsou na ploše trhliny a pory, projeví se zabarvením na křídovém povrchu. Temnější odstíny odhalují hlubší defekty.
Pro vybroušení trhlin a defektů použít brusku, rotační brusná tělíska. Je důležité vybrousit celou trhlinu a vytvořit přístup a prostor pro sváření.; viz obr. 6.14.
Pokud je zářez příliš úzký, nedostanete se dovnitř, a pokud je příprava příliš široká, prodloužíte dobu svařování a budete mít vyšší vnesené teplo a deformaci.
Prasklý chladící kanál
Kompromisním řešením může být odklonit okruh od poškozeného místa (nejspíš se prodlouží cyklus chlazení), vybrousit trhlinu, do kanálu vložit ocelovou zátku a vyvařit jak je znázorněno na obr. 6.15(c). základ materiálem inconel a poslední 3 vrstvy vařit odpovídajícím nástrojovým drátem.
Tenká žebra v citlivých oblastech.
Trhliny mohou být způsobené jak mechanickým, tak tepelným namáháním, k nižší pevnosti přispívá ostrá hrana (vrub) na patě žebra.
Možná řešení:
odstranit a znovu kompletně vystavět
pokusit se provařit trhlinu při zachování žebra
provařit trhlinu pořádně a dostavět chybějící materiál tam kde došlo k deformaci
Při opravách, kde je potřeba velké množství svaru, dochází k deformaci dokonce i když tvar zajistíte proti prohnutí( viz strana 94)
,Pokud si myslíte, že oprava na obr. 6.16 je trochu extrémní, pak dočasná oprava může být vhodnější; viz obr. 6.17
Pokud vnesete příliš tepla, žebro se při svařování zdeformuje;viz obr. 6.18(b). Poté budete muset ohnutí kompenzovat; viz obr. 6.18(c).
Předchozí špatné opravy svarů
Praskání ve svaru. Odstraňte všechny staré svary, viz strana 66, 'odbroušení prasklého materiálu',a znovu svařit pomocí správného svařovacího postupu; viz kapitola 2.
Prasknutí kolem svaru v základním kovu.
Dočasná oprava rozvařením trhliny a svařováním; jen malým návarem viz obr. 6.1 7.
Vybroušení trhliny až na základ a trhlinu zavařit kompletně.; viz obr. 6.14
Propady.
Propadům kolem svaru se nemůžeme dokonale vyhnout.
Obr. 6.1
Chcete-li propady minimalizovat, musíte okolo plánovaného návaru navařit "ohrádku" vysokou tenkou housenkou výrazně sníženým proudem. viz Obr. 6.20. Pak tuto "ohrádku"(bazének) už vyplníte požadovaným návarem s použitím plného svařovacího proudu. Návarové housenky vyplní až po vršek hráz ohrádky, ale nesmí ji přetéct.
Oprava propadu.
Pokud máte nástroj kde po špatném navaření vznikly propady viz obr. 6.21.
Potom musíte navařit "ohrádku" až za hranicí viditelných propadů a pak navařit novou plochu návaru s přídavkem na opracování. viz obr. 6.22.
Pokud je na novém návaru dostatečný přídavek na opracování, je možné si pohrát pouze s propady
S pomocí velmi sníženého proudu a trochou cviku je možné zredukovat propad na 0,02 - 0,05 mm. Propady návarů plným proudem budou násobně vyšší (desetiny mm).
Podpaly
Povrch formy je začištěn, propady okolo návaru nejsou,ale,na obou koncích navařené hrany je upálený přechod mezi novou a starou hranou. viz obr. 6.23.
To je problém, který může být horší než propady, protože vyžaduje náročnější techniku a víc cviku.
Jsou v podstatě dvě možnosti jak se vyhnout podpalům na hranách.
Nakrmit konec housenky přitlačením drátu do návaru a lehkým couvnutím hořáku ubrat na konci návaru teplo.
Vařit konec housenky tak, aby zůstal drát pevně spojený s housenkou a na konci návaru zůstaly "mašličky" z uskřípnutého drátu. Drátem pak odejde přebytečné teplo a neupálí nám napojení hranky.
6.24.
Než se pustíte do opravy hrany, pečlivě očistěte oblast drátěným kartáčem. Začněte návar ze středu opravy svaru a svařujte, dokud nedosáhnete vnějšího okraje; viz obr. 6.24(a) a 6.19. Na konci housenky zatlačte na drát a přidejte víc materiálu. Konec drátu musí zůstat přivařený na konci sváru.. Pak nástroj otočte a dokončete druhou polovinu.
Oxidace (špinavé svary v důsledku okují)
To je problém, se kterým se můžete setkat při navařování vrstev a nových ploch., Mohou za to nečistöty , nebo špatné pokrytí plynem v důsledku držení špatného úhlu hořáku. (viz obr. 6.31 (b)). Chybou je také nepočkat po provedení návaru s hořákem,(třeba 5 až 10 sec.) dokud nedoteče krycí plyn. Jakmile zvednete hořák, vzduch s kyslíkem se dostane k ještě nevychladlému návaru a způsobí oxidaci a zabarvení návaru. Vždy odstřihněte zoxidovaný konec vašeho drátu, abste oxidy a nečistoty nevnášeli do lázně.
Špatné plánování posloupnosti svarů
Jakmile začnete svařovat, neměli byste se s hořákem vracet a vnášet do lázně nadbytečné teplo. Je velmi důležité, klást housenky rovnoměrně vedle sebe s pravidelným dostatečným překrytím.; viz obr. 6.26.
Obrázek 6.26(b) ukazuje nedostatek svarového kovu, což samo o sobě není problém, protože můžete navařit další vrstvu.; viz Obr.6,26 (c). Problém nastane, když se pokusíte svařovat bez očištění. To vám může způsobit kontaminovaný svar, s nečistotami a pórovitostí.
Stavění návarů na ploše.
Podložku,žebro, prolis, nebo nový tvar navařujeme vždy s dostatečným přídavkem na opracování. Např. pokud velikost podložky po opracování má být 20 mm x 20 mm x10 mm, měli bychom vytvořit návar asi 24 mm x 24 mm x 12 mm, tedy přídavek 2 mm na všechny strany; sled svarů viz obr. 6.27 a 6.28. Během navařování přeměřujeme a kontrolujeme navařované tvary k vhodným referenčním plochám.
Při stavění tvarů je zásadní pohlídat si správné držení hořáku a dobré krytí argonem. viz obr. 6.29(b). Je nutné zajistit, aby každá vrstva svaru, kterou položíte byla čistá viz obr. 6.30.
Na obr. 6.30(a) uvidíte doporučený 'směr svaru'. To je velmi důležité pro zabránění oxidace (turbulence argonu a přisátí vzduchu do krycího plynu).viz obr. 6.31
Pórovitost , bubliny a "červí díry")
Pórovitost je způsobena plyny, které unikají přes roztavený kov.
Uvězněný vzduch
Když je v místě sváru dutina, obklíčený vzduch je nucen odcházet přes lázeň. viz obr. 6.32.
Vzduch se snadno zachytí během svařování slepých vložek nebo kolíků, nebo při vyplňování otvorů a hlubokých struktur.; viz obr. 6.33.) U slepých dutin je nutné zajistit odvzdušňovací otvor, který umožní unikání vzduchu.U hlubokých struktur je nutné otevřít tvar broušením, nebo rozvařením než vyplníme otvot návarem. obr. 6.32(e) a (f)
Pokud výše uvedená řešení nejsou vhodná, je možné snížit pravděpodobnost tohoto typu poréznosti. Svařte 95 % vložky, ponechte odvzdušňovací otvor, aby mohl zachycený vzduch unikat po dobu dvou až tří minut, a poté svar rychle dokončete. Tato technika není vždy stoprocentně úspěšná.
viz obr. 6.34.
Kontaminovaná oblast svaru
Většina opravovaných nástrojů přichází z výroby a jsou nějakým způsobem kontaminovány. Některé nástroje mohou mít pouze povrchové znečištění, které je nutné očistit rozpouštědlem a nechat rozpouštědlo před svařováním odpařit. Jiné povrchy nástrojů mohou být impregnovány (nasyceny škodlivými látkami) . Kontaminované povrchy je třeba odstranit, například obroušením, jinak způsobí póry a vady svaru (viz také' Nástroje s tvrzenými povrchy a povlaky, strana 97).
Je důležité hledat na povrchu jemné trhliny, je v nich většinou olej nebo vlhkost.. Váš svar může být jen tak dobrý, jako vaše příprava.
Vadné nebo špatně nastavené zařízení
Pokud máte neustále problémy s pórovitostí, může to být způsobeno vaší svářečkou. Vemte kus čisté, oceli a navařte housenku. Pokud má tento svar stále pórovitost nebo jakýkoli jiný typ kontaminovaného povrchu, pak je to pravděpodobně způsobeno svářečkou. Zkontrolujte hadice, od zdroje plynu až po tlak při výstupu z hořáku, viz Kapitola 7,.
Jiskření (uzemnění a ochrana citlivých oblastí)
Existují dva hlavní typy obloukových stop: obloukové stopy způsobené špatným uzemněním a obloukové stopy způsobené foukáním oblouku.
Obloukové stopy způsobené špatným uzemněním .
Je třeba vždy zajistit dobré propojení zemnícího kabelu se svařencem. Moje sbírka improvizovaných konektorů a izolátorů obsahuje následující:
'Pomocné uzemnění', což jsou dva odolné měděné krokodýlky propojené měděným kabelem (50cm) pro držení a uzemnění jemných nástrojů; viz obr. 6.35. Malé a choulostivé nástroje mají tendenci nejvíce trpět ojiskřením uzemňovacího oblouku, protože nemají takovou hmotnost, aby udržely dobrý kontakt na svařovacím stole.
Nástrojařské svěrky s měděnou špičkou ( na konci v čelisti nýtek, šroubek, návar..), které také slouží k držení malých nástrojů, ale pevněji.
Lehký, strojní svěrák s dílenskými měděnými nebo hliníkovými čelistmi, které eliminují jakékoli stopy po sevření, také pro uchycení menších nástrojů. Takové čelisti také působí jako tepelná ochrana při svařování některých malých nástrojů, náchylných k přehřátí.
Při sváření s předehřevem mám na pracovním stole šamotovou destičku (150mm x 150mm x 25mm), na kterou pokládám nástroj, ten pak zemním krokodýlkem pomocného uzemnění.; viz obr. 6.35.
Hliníkový tácek (∅152 mm), (6 mm) tlustý s návarem uprostřed na spodní straně, který slouží jako otočný stůl. Tento kotouč je velmi užitečný pro menší nástroje, které je třeba často otáčet, aby se dokončila oprava sváru.Podložka minimalizuje oprskání na základně nástroje; viz obr. 6.36.
300mm x 200mm x 12mm tlustá 'hliníková deska', na které je uložena většina nástrojů, které svařuji. Tuto desku položím na horní desku, aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení teploty nástroje (viz kapitola 5, obr. 5.2, strana 54) a také aby se minimalizovalo ojiskření na kostře. Vzhledem k tomu, že se tato deska používá nepřetržitě, povrch oxiduje a je třeba jí čas od času přebrousit.
Stopy po oblouku způsobené bludnými oblouky hořáku
Poškození citlivých oblastí při práci blízko dezénů a leštěných povrchů nebo složitých jemných tvarů, může být velký problém. Musíte identifikovat všechny citlivé oblasti a poté rozhodnout, které oblasti by mohly být poškozeny a najít nejlepší způsob, jak je chránit; viz obr. 6.38.Jádro na obr. 6.38 má leštěné čelo, takže pokud se citlivé rohy blízko sváru poškodí, přidělali bychom si spoustu práce..Měděný plech chrání tyto citlivé rohy před foukáním oblouku a rozstřikem kovu. Mezi ochranou a nástrojem nesmí být žádná vzduchová mezera. Pokud by vysokofrekvenční nebo svařovací oblouk zabloudil na chránič, může pak skočit z chrániče na nástroj a způsobit poškození bludným obloukem. Měděný obloukový chránič je vyroben z 1až3 mm silného CU plechu s malým přesahem a zkosením pro dobrý přístup,; Obr. 6.38
Použití tepelných tlumičů a tavných podpěr.
Lapače tepla
Tepelná ochrana, stejně jako chrániče oblouku, jsou velmi důležitým pomocníkem při navařování nástrojů.. Obrázek 6.39 ukazuje svařovací přípravek pro navaření hlavičky na vyhazovač bez tepelného poškození.Čep a podložka jsou umístěny v masivním měděném přípravku. S dostatečným předfukem svaříme dostatečný pevnostní svar. Hořák nechejte na místě svaru po dobu 10 nebo 15 sekund. To umožní vašemu nástroji vychladnout před
vyjmutím z přípravku na bezpečnou teplotu, aby nedošlo k přehřátí a zbarvení.
Experimentální lopatka turbíny měla otvor vyvrtaný mimo střed.Výroba nové by trvala týdny drahé práce, přičemž do termínu dodání zbývaly pouhé čtyři dny.Nebyl čas udělat novou čepel, takže oprava nebo nic.Přestože si zákazník myslel, že oprava není možná.Tepelná ochrana byla vyrobena na míru, aby pasovala přesně na tvar lopatky. viz obr. 6.40.
Nástroj byl vybroušen na straně B, protože na A strane nesměla být vidět stopa po opravě. Nesmělo dojít k žádnému prohnutí.Lopatka byla upevněna v měděném přípravku který měl odvádět teplo. Svar byl vyplněný mnoha malými návary a po každé kapce svaru se čepel nechala vychladnout po dobu 15 až 20 sekund v krytí argonem. Oprava trvala dvě hodiny, než se naplnil vybroušený zářez s defektem (celá oprava byla velikosti arašídu).
Zábrany proti rozlití sváru.
Tavné podpěry a lapače tepla vlastně fungují dost podobně. Hlavním rozdílem je že lapače slouží k odvádění tepla z oblasti sváru,a tavné podpěry jsou navrženy tak, aby fungovaly jako forma pro tvarování roztaveného kovu a zároveň odebírají teplo.
Měděné nebo hliníkové navařovací podpěry mohou být velmi užitečné svařovací pomůcky. Měď funguje nejlépe a déle vydrží.. Nechte roztavenou lázeň natéct na podpěru. Pozor,pokud se měď příliš zahřeje, splyne s vaším svarovým kovem.
Obrázek 6.41 ukazuje opotřebované torpédo, které je renovováno v hliníkové formě..
Vytváření prvků typu tenké dlouhé špičky může být velmi časově náročné a zdlouhavé. Někdy neexistuje jiné řešení než, jak je uvedeno v
Obr. 6.42, Tavná podpora je použita pro dosažení vyšší kvality navaření, bez obvyklých problémů spojených s tímto typem oprav a navíc s velkou úsporou času.
Špatný přístup
Někdy jsou určité oblasti nástroje obtížně svařitelné kvůli špatnému přístupu.
Improvizujte s vlastním vybavením.
Odstraňte materiál, abyste zlepšili přístup.
Kontaktujte svého místního dodavatele svařování a poptejte jakoukoli nestandardnost pro svařovací hořáky nebo vybavení.
Bohužel svar potřebný na obr. 6.43(a) je nemožný
Hluboké úzké uzavřené dutiny.
Protože je dutina uzavřená, je možné dutinu vyplnit argonem ( argon je těžší než vzduch) a svařujte s holým wolframem obr.6.43(c). Pokud při použití holého wolframu zjistíte, že se stále nejste schopni dostat do kouta, pak ohněte wolfram, dokud nebude (d).mít dokonalý úhel, viz."Ohýbání Wolframu'.
Chcete-li naplnit dutinu argonem, nastavte předfuk plynu na maximum (použijte standardní průtok plynu); viz kapitola 7, obr. 7.5, str
11 7), přesuňte hořák do svařovací polohy, aby mohl plyn plnit dutinu.Pokud máte pocit, že dutina není naplněná, znovu klepněte pedálem a předfuk začne znovu.
Je velmi důležité vše předem vyzkoušet na cvičé dutině, dokud nebudu spokojený s výsledkem cvičení. Pak přistoupím k samotnému nástroji.
Ohýbání wolframu
Odstranění materiálu pro zlepšení přístupu.Bohužel přijdou chvíle, kdy budete muset materiál odstranit, aby se zlepšil přístup, a to může být stejně komplikované jako samotné svařování.
V tomto příkladu má oválný vnitřní náběh příliš malý průměr vnitřní průměr stoupání musí být zvětšen o 0,2 mm (0,1 mm na stranu)viz obr. 6.45(a) a (b).
Při odstraňování materiálu pro zlepšení přístupu je velmi důležité promyslet postup opravy. Uvolněte si prostor tak aby se vám navařovalo bezpečně a s jistotou. (obr. 6.45(c)). Poté budete muset naplánovat logickou sekvenci svarů která zajistí, že každý běh bude dobrý, protože už nebudete schopni se k opravě vrátit. (obr. 6.45(d)).
Jak zabránit deformacím
Je velmi obtížné opravit nástroje, které se zbortily v průběhu svařování. Většina nástrojů se při svařování deformuje a pouze zkušenost vám umožní určit jak se bude svařovaný nástroj chovat.
Pravítka a příložky
Pro opravy zlomených zápustkových desek, stíracích desek a podobných typů nástrojů je hlavní operací příprava. Je potřeba rozmyslet napolohování spojovaných kusů, úpravy úkosů pro dostatečně pevné spojení,zvolit předehřev, naplánování správné sekvence stehování aby nedocházelo k deformaci a vnesenému pnutí.
Pokud je prioritou oprava nástroje a smrštění není velký problém nejvhodnější bude tupý svar s plným průvarem; viz
Kořen
Na obr. 6.46(a) je poškozený nástroj připraven ke svařování vybroušení dvojitého zkosení. Na ploše, která má být svařena, se vytvoří 60॰až 80॰"dvojitý "V" zářez. Otevřete přípravek tak, aby vznikla mezera 2 mm .Pak zamezte ohýbání nástroje přivařením dvou pravítek k horní části a po straně. Každá tyč byla proříznuta pro lepší přístup; viz (b).Na obr. 6.46(c) je návar kořene zeshora, pak se nástroj převrátí a odstraníme všechen oxidovaný kov, který pronikl mezerou a necháme pouze čistý kov, aby mohly být kořenové úseky kompletní (d).
Potom je zářez vyplněn svarem v alternativním pořadí, aby se minimalizovalo zkroucení (e). To bylo v (f) zjednodušeno, aby bylo jasné jak se mají střídat vrstvy.
Opravy omezovacích hran
Opravy řezných hran, jako jsou nože granulátoru a podobné nástroje, které jsou svařeny pouze podél jedné hrany, mohou mít katastrofální výsledky, pokud se nepoužívají omezovací prostředky; viz obr. 6.47
Poškozený okraj nože granulátoru by měl mít penetrační zkoušku, pak zcela vybrousit, aby se odstranily všechny praskliny a kontaminace (obr. 6.47(a)); viz str. 66, ' Připravený nástroj a jeho uchycení by měly být sestehované při stejné teplotě Pak pomalu celé předehřát. Svar pak lze dokončit. Pokud stačí pouze dvě nebo tři vrstvy svaru,zvyšte předehřev o 25 % a použijte pouze tvrdý výplňový drát. Pokud jsou potřeba čtyři nebo více vrstev, použijte standardní předehřev a jednu vyrovnávací vrstvu, poté dokončete plnivem z tvrdé nástrojové oceli.
(c) a (d).
Svařování bez plného předehřátí
Drobné opravy zástřiků a tvarů na formách z materiálů H11,H13, P20,L6,S1, které lze úspěšně svařovat bez plného předehřátí, pokud je návar malý a jsou přijata rozumná opatření.
Pokud jde o svařování bez předehřívání,
Větší svar, větší problém.
Teplejší svar, větší problém.
Čím rychleji váš svar vychladne, tím větší problém.
Při svařování "za studena" je třeba dělat pouze krátké, úzké housenky a návary s prodlevou 10-15 sekund mezi každým svarem TIG (Podobně mikrotig a laser), aby se teplo z každého svaru mohlo vsáknout do svařovací oblasti, která se přirozeně předehřívá během svařování. Při vyhřátí okolí sváru nad 200 st.C dochází v oblastech nekrytých argonem ke zbarvení povrchu oxidy viz popouštěcí zbarvení.
Svařování tvrdých, vysokouhlíkových ocelí jako O1 a D2 bez předehřívání nelze nikdy doporučit kvůli pravděpodobnosti prasknutí. V nejlepším případě to velmi omezí životnost nástroje.
Svařování cementované oceli.
Povrchově kalené nástroje se opravují v podstatě stejným způsobem jako jakékoliv jiné nástroje. Povrchově tvrzený nástroj nelze svařovat s velkým úspěchem, takže cementovaná vrstva musí být odstraněna. Po opravě lze tvrdý povrch obnovit tvrdým výplňovým drátem; viz obr. 6.48.
Držte wolfram mimo zpevněnou vrstvu,nechte lázeň kovu, aby zatekl pod okraj zpevněné vrstvy, pak zatlačte drát do lázně.
Nadzvednutí "kůže" (obr. 6.48(c)), vytvoření souvislého tvrdého povrchu po obrábění (d). První běhy budou svařeny přídavným drátem, který odpovídá základnímu materiálu nástroje a konečný povrch navařte tvrdým drátem.
Navařování desenových a leštěných ploch
Nejprve musíme vysvětlit vytváření dezénů (grainů) leptáním. povrch formy se vyleští technickým leskem (asi 400 papír), pak se odmastí a polepí tzv. printem, což je samolepka se strukturou(negativní otisk dezénu z barvy, která vzdoruje kyselině. Potisk se přenese ze samolepky na ocelový povrch formy. Pak se na povrch formy aplikuje kyselina a po přesně určené době se plocha očistí a neutralizuje. Tam kde byla nalepena krycí barva, zůstaly nevyleptané výstupky a tam, kde byla ocel nechráněná se proleptaly do povrchu prohlubně. Po přepískování vznikne sametový estetický povrch.
Dezény jsou velice náročné na opravy a údržbu. Problém spočívá,že některé materiály jsou díky svému chemickému složení odolnější vůči leptání než jiné,,takže pokud se chystáte provést opravu na leptaném povrchu, musíte zvolit plnící drát, který odpovídá přesně chemickému složení nástroje;( viz kapitola 4, tabulka 4.2 a 'Foto/kyselina lept' na straně 45.)
Chemické složení bohužel není jediným faktorem co určuje hloubku leptání kyselinou. Struktura zrna také hraje roli, takže čím tvrdší oblast, tím větší odolnost proti erozi kyselinou. Pro provedení opravy povrchu by měla být oblast opravy připravena pro svařování obroušením poškozeného materiálu a vyčištěním.
Obr. 6.49(b). Oprava svařováním by měla být dokončena krycí vrstvou (ugly runs) (c). Krycí vrstva sjednocuje (homogenizuje) vrstvu svarového kovu pod sebou. Překrytá vrstva má pak rovnoměrnou tvrdost a to je pro rovnoměrnost leštění i leptání důležité. z celé plochy opravy se odbrousí krycí vrstva a plocha se srovná a zaleští do úrovně vrcholků původního dezénu.
Poté se díl předá firmě která provede leptání.
Následující odstavec berte s rezervou, dezény se dnes nechávají opravovat výhradně specializovaným firmám.
Pokud máte pouze malou opravu v diskrétní oblasti a nechcete náklady na leštění a přeleptání, pak postupujte podle kroků (b)a (c) na obr. 6.49 a kroky (a) a (b) na obr. 6.50.
Je velmi důležité, aby váš svar zcela zakryl poškozenou oblast, takže musí být čistě zarovnána do úrovně s nejvyššími vrcholy rytiny (obr. 6.50(a)), Poté obkreslete (pomocí kousku kopírovacího papíru, kusu pauzovacího papíru a kusu obyčejného tenkého bílého papíru) vzor na vyleštěný opravený povrch (obr. 6.50(b)) a ručně elekrtrojiskrově odstraníte nežádoucí materiál.
Umístěte kopírovací papír na leptaný povrch tam, kde je bez poškození, napuštěnou stranou nahoru.Na to položte pauzovací papír (tzv. pauzák je průhledný papír, který se používal k obtahování technických výkresu tuší).Držte pevně a přetřete papír tupým mosazným hrotem. Tento otisk by vám měl poskytnout obrázek leptaného vzoru.Odřízněte kopírovací papír jen větší, než je oblast sváru.Otočte kopírovací papír inkoustem dolů na kov, abyste zakryli oblast sváru.Uřízněte bílý papír na stejnou velikost jako kopírovací papír a umístěte jej na horní stranu kopírovacího papíru.Na to položte pauzovací papír s okopírovaným vzorem a zarovnejte vzor se vzorem kolem svaru.Použijte pero nebo tužku k prokreslení každého jednotlivého prvku vzoru na opravovaný povrch. Ručně leptejte jiskřičkou nežádoucí materiál. Dokončete přepískováním.
Navařování leštěných povrchů je dost podobné navařování leptaných povrchů.Je důležité zvolit vhodný předehřev (viz Kapitola 5), vhodný přídavný drát (viz kapitola 4) a vhodnou svařovací techniku využívajícíminimálního vneseného tepla a minimalizaci propadů; viz strana 71 Techniky svařování 101 Použijte krycí vrstvu, viz strana 99, abyste minimalizovali tvrdá místa ve svaru a změkčili halo efekt (HAZ) kolem svaru, abyste usnadnili práci pro leštiče.
Použití originálního kovu jako návarový drát. Bohužel existuje velmi málo výplňových drátů, které skutečně odpovídají konkrétnímu kovu formy. Vytvořte si vlastní výplňový drát odříznutím plátku nekde z nefunkční části nástroje a nařežte si z něj tyčky. Podobně můžete získat identický základní navařovací kov z dlouhé špony speciálně nabroušeného vrtáku. Šponu, nebo tyčku můžete přikápnout na drát, aby se vám s ní lépe vařilo..
Svařování jemných detailů
Normálně při svařování jemných detailů budete potřebovat jemné výplňové dráty a ostře broušený wolfram. Všimli jste si jak propastný je cenový rozdíl mezi výplňovými dráty do 0,8mm a těmi supertenkými? Deseti až dvaceti násobný!! Přitom pro navařování klasickým Tigem je často výhodnější a rychlejší použít tlustší drát (pro výplně a spoje 1,6-2mm) Někdy se vyplatí nakoupit některé speciální dráty tlustší levně a pak si pro drobnou opravičku drátek ztenčit… Wolframové jehly je možné hrubovat na boku kotouče, ale pro dokončení jemného kuželového povrchu je nutné brousit čelem a velice pomalu hrotem otáčet.
Důležité: nikdy nenoste při broušení rukavice a volné oblečení.Vždy noste ochranné brýle při broušení wolframu a výplňových drátů.
Plnící drát technika ručního podávání
Každý svářeč bude držet a podávat svou náplň způsobem, který mu nejvíce vyhovuje, takže neexistuje správný nebo špatný způsob. Obr. 6.53ukazuje dobrou možnost!
7 Vybavení.
Bezpečnost
Je třeba znát zdravotní rizika při svařování, vědět jak jim předcházet a mít náležité vybavení.
UV záření- používejte kvalitní kuklu, kryjte si kůži, myslete i na ostatní lidi ve vašem okolí.
Jiskry- pozor při broušení i svařování na odlétající jiskry.
Výpary při svařování- chraňte se před výpary ze svařování vhodnou svařovací pozicí, odsáváním zplodin. Svařujte v dobře větraném prostoru. Výpary ze svařování stoupají vzhůru.. Zvýšené bezpečnosti je třeba při svařování beryliové mědi, která je velmi karcinogenní. Akutní příznaky nadýchání zplodin a kovových výparů (především zinku a mědi) jsou podobné chřipce. Dlouhodobé vystavení vede k trvalému poškození plic. Při delší práci si dělejte zdravotní přestávky.
Sálavé teplo a infračervené záření. Rukavice pro sváření a silné pro manipulaci s horkými předměty. Nejde jen o riziko popálení, ale i o chronické poškození sálavým teplem jako tzv. vysychání kloubů.
Bezpečnostní oblečení
Chraňte si kůži před UV zářením, teplem a jiskrami. Noste bezpečnou obuv na ochranu před popálením a pádem těžkých předmětů. Noste ochranné brýle a kvalitní štít proti UV záření, při broušení a čištění nástrojů.
Kukla
Na trhu existuje řada kvalitních samostmívacích štítů. Do značné míry štít chrání i proti splodinám. Existuje mnoho různých tříd stmívacích štitů pro obloukové svařování, obecně od odstínu 6 do odstínu 14.
Používám odstín 10 pro kontinuální oblouk a větší stínění pro pulsy.
Užitečný tip: U většiny musíte mít stále zapnutý horní knoflík na košili, abyste se vyhnuli spálení velmi jemné oblasti na krku. Je užitečné přidělat si pod kuklu clonu například z lemu starých svářečských rukavic, abyste měli krk chráněný.
Svářečské rukavice
Svařovací rukavice TIG jsou tenčí, abyste cítili drát a měli nad ním větší kontrolu při svařování velmi jemných nástrojových prací.
Teplé rukavice
Chcete-li ochránit své kožené svářečské rukavice před zbytečným poškozením,používejte pro manipulaci s horkými nástroji speciální rukavice pro vyšší teploty.
Udržujte na svém pracovišti pořádek
Pořádek vám pomůže udržet vaše pracoviště v bezpečí. Odeberte vše nepotřebné z vašeho pracovního prostoru. Lahve s propan butanem mějte co nejdále od jakéhokoli zdroje tepla a ohřívacího hořáku.
Plynové láhve
Udržujte všechny lahve co nejdále od vaší svařovací pracovní oblasti. Používané lahve musí být zajištěny lany nebo řetězy proti převržení. Pravidelně kontrolujte všechna připojení na plynových lahvích a hadicích.
Poznámka: plynný argon může zabíjet! Nemá žádný zápach a je těžší než vzduch. Nikdy se nestavte do polohy, kde budete dýchat zhluboka koncentrace argonu, protože nahradí veškerý kyslík ve vašich plicích a udusíte se.
Svařovací zařízení
Základem každé dobré sestavy je vhodné vybavení. Dodavatelé mají zájem prodat vám své nejdražší kusy vybavení spíše než nejvhodnější, takže vědět, co chcete, a co nechcete, vám může hodně ušetřit. Všechny sestavy musí mít HF nebo lift start, cca 5A start pro jemné formovací nástroje, náběh a seběh proudu a nožní ovládání pro jemnou práci na stole.
Výběr vaší sady může být obtížnější, pokud očekáváte, že budete svářet čistou měď nebo čistý hliník (kvůli jejich vynikající vodivosti) a nutnosti použít střídavé napětí u hliníku.
Vybavení hlavy hořáku
Váš hořák nebo hořáky by měly být co nejlehčí pro jemnou práci s nástroji. Vyberte si wolframy nejvhodnější velikosti podle typu práce,kterou máte v úmyslu udělat; viz tabulka 7.1.
DC svařování TIG se používá ke svařování všech kovů kromě hliníku a jeho slitiny. Svařování AC TIG se používá ke svařování hliníku a jeho slitin.
Pro většinu operací svařování TIG se užívá argonXXXX. Pokud máte v úmyslu svařovat těžší měděné a hliníkové nástroje,možná zjistíte, že vhodnější jsou směsné plyny argon/helium.
Pro malé až středně velké nástroje budete potřebovat ocelovou lavici s dostatkem místa pro nohy, s 8 až 10 mm silnou ocelovou deskou, která vydrží veškeré zahřívání a chlazení. Nejdůležitější součástí vybavení, které budete kdy používat, bude vaše nastavitelné pohodlné křeslo! Je velmi důležité, abyste se cítili pohodlně, protože jen tak budete vyrábět čisté a přesné svary.
Jakmile si uspořádáte vybavení, musíte vše nastavit a ujistěte se, že je vše na správném místě a že každé spojení je těsné a bez úniku;
Uspořádání svařovacího zařízení
Nastavení vašeho zařízení
Všechny napájecí kabely by měly být pravidelně kontrolovány, zda nejsou uvolněné a poškozené.Udržujte všechny síťové kabely mimo nebezpečí, minimalizujte možnost náhodného poškození.
1. Pokud máte v úmyslu přemisťovat soupravu po prodejně, pořiďte kvůli bezpečnosti pancéřovaný síťový kabel .
2. Ujistěte se, že je vaše argonová lahev pevně zajištěná, aby nemohla být povalena.
3. Před připojením regulátoru k argonové láhvi lehce otočte ventil, aby se odstranil prach a nečistoty v hrdle ventilu.
4. Připojte argonový regulátor k láhvi.
5. Argon otvírejte pomalu, abyste nepoškodili regulátor.Zkontrolujte netěsnosti.
Nastavení průtoku plynu
Stiskněte pedál ke spuštění průtoku plynu; pokud neteče plyn, zkontrolujte jestli je zapnutá láhev, regulátor, průtokoměr a případně váš hořák. Nastavte dofuk na maximum (viz obr. 7.9), , nastavte průtokoměr podle obr. 7.5.Jakmile nastavíte průtok plynu, nastavte dofuk na rozumnou délku, např. 4-8 sekund.
Obr. 7.5
Ostření wolframů
Existuje mnoho různých možností, jak brousit wolfram - některé jsou znázorněny na obr. 7.6.
Tabulka 7.1
Obr. 7.6
Vždy brousím svůj hrot bokem kotouče a pak najemno dobrousím hrot čelem kotouče; viz obr. 7.7.
Při broušení wolframu, používejte držák.Obraťte se na svého místního dodavatele nástrojů, kde vám poskytne svěrák, což je běžně nástroj slouží k uchycení malých vrtáků pro ostření. Při broušení používejte ochranné brýle.
Obr. 7.7
Nastavení wolframu
Stejně jako u ostření existuje mnoho různých názorů jak daleko by měl wolfram vyčnívat. Čím dále váš wolfram vyčnívá, tím je pravděpodobnější, že budou problémy s kontaminací. Čím méně váš wolfram vyčnívá, tím obtížnější je vidět, co děláte.
Utažení hlavy hořáku
Toto je velmi častý problém, který vede ke kontaminaci svaru. Je důležité kontrolovat, že v hlavě hořáku je vše správně utaženo. kleština musí přiléhat na jehlu, aby nevznikal přechodový odpor.
Ostatní vybavení
Horká deska
Horká svařovací deska je základním vybavením, pokud se chystáte pracovat na nástrojích s vysokým obsahem uhlíku, jako jsou razidla a matrice,protože je velmi důležité udržovat tyto nástroje na teplotě předehřátí po celou dobu svařování. Můžete koupit ,nebo si svépomocí vyrobit plotýnku vyhřívanou ručním propanovým hořákem, jak je znázorněno na obr. 7.10.
Pevná přenosná vyhřívací lavice
Toto zařízení bylo vyrobeno pro velké formy.Nástroj lze zvednout ze stroje přímo na horkou lavici a převézt do svařovacího prostoru. Bude zde předehřátá, svařena, ochlazena a poté přesunuta do oblasti obrábění, aniž by opustila pracovní stůl. Těžký horká lavice je založena na úplně stejném principu jako varná deska; viz obr. 7.1 1.Přenosná vyhřívací lavice pro velké zatížení
Vermikulit / minerální vata
Vermikulit je lehký, granulovaný, tepelně izolační materiál používaný ve stavebnictví. Pokud máte v úmyslu pomalu chladit své nástroje, pořiďte si nějaké v místní prodejně se stavebními výrobky. Potřebujete plechovou krabici, naplněnou vermikulitem, nástroj do ní položte a zasypte.Podobně můžete využít minerální vatu pro zateplování konstrukcí.
Penetrační zkouška ( Dye pen.)
Při práci s nástroji s vysokým obsahem uhlíku, jako jsou D2, A2 a O1,je třeba kontrolovat, jestli před opravou a po opravě nejsou v nástroji trhliny.
Kapaliny pro penetrační zkoušku dostanete u dodavatele svařovacích potřeb. Jsou to 3 spreje: 1. čistící kapalina ,2. penetrační barva a 3.bílý křídový sprej. V podstatě se jedná o acetonový odmašťovač, obarvený petrolej a křídu(sádru) rozpuštěnou v lihobenzinu.
Postup:
Důkladně očistěte zkoumanou oblast čistící kapalinou a nechte oschnout.
Nastříkejte na zkoumané místo penetrant a nechte působit 15 minut.
Otřete penetrant dočista dosucha např.hadrem papírem nebo vatou. Když je povrch dočista otřený od barvy, přečistěte povrch ještě jednou papírem lehce navlhčeným čističem. Nechte oschnout 5 minut.
Protřepejte důkladně křídový sprej (vývojku) a rovnoměrně nastříkejte kontrolovaný povrch tenkou vrstvou křídového spreje. Počkejte asi 10 minut.
Pokud jsou na ploše trhliny a pory, projeví se zabarvením na křídovém povrchu. Temnější odstíny odhalují hlubší defekty.
Kleště
Ze všech ručních nástrojů jsou nejpoužívanější kvalitní štípací kleště. Pokaždé, když je konec drátu mírně zoxidovaný, musíte jej odstřihnout. viz kapitola 6, "Oxidace",
Drátěné kartáče
Při svařování menších nástrojů je velkým problémem oxidace. Čištění nástroje drátěným kartáčem v každém kroku může znamenat rozdíl mezi úspěšným svarem nebo svarem kontaminovaným. Jsou tři běžně používané typy drátěných kartáčů:
1 Standardní třířadý měkký drátěný kartáč z nerezové oceli pro všeobecné použití.
2 Menší, velmi měkký mosazný drátěný kartáč, typ k čištění semišových bot. Tento kartáč je velmi užitečný k čištění svarů v citlivých oblastech, např. blízko leštěného tvaru na vstřikovací formě.
3 Drátěný kartáč s jedním chomáčem v trubičce. Tento drátěný kartáč vypadá jako drátěný malířský štětec. Lze si ho snadno vyrobit tak,že vytáhnete 1-2 svazky drátků z velkého nerezového (mosazného) kartáče, vložíte do trubičky a opertlujete, utemujete dokola. Ideální je tento drátěný kartáč pro proniknutí do malých koutů, kam se jinak dostanete jenom jehlou.
Čistící štětec
Štětec na ometání nečistot, který vám pomůže udržet váš nástroj bez prachu a oxidovaných částic, které se obvykle hromadí po očištění drátěným kartáčem.
Pomocné zemnící krokodýlky.
Ty mohou být velmi užitečné při držení a uzemnění velmi malých nástrojů, které jsou náchylné k poškození v důsledku jiskření uzemňovacího oblouku. Svorky jsou také velmi užitečné jako další pár rukou. Měděné čelisti zabrání poškrábání nástroje a zajistí lepší uzemnění.
Hliníkové desky
Hliník je velmi užitečný pomocník, protože je vynikající vodič a je velmi měkký, což brání poškození, usnadňuje uzemnění a minimalizuje stopy uzemňovacího oblouku; viz kapitola 5, obr. 5.2, strana 54.
Hliníkové "V" bloky (prizmátka)
Bloky "V"se hodí pro práci s válcovými nástroji, jako jsou hřídele , jádra a vložky. .
Rotační kotouče
Kotouče z hliníkového nebo ocelového plechu s bodovým svarem uprostřed. Tyto disky se používají pro nástroje, které potřebují během svařování točit. viz kapitola 6, obr. 6.36,
Omezovače prohnutí- pravitka
Omezovací prostředky jsou kusy tyčoviny používané k minimalizaci zkreslení při svařování nástroje. Často je třeba improvizovat a používat různé typy dlah a svařovacích přípravků, abysme díly drželi v pozici. Pravítka můžeme k dílu přivařit, nebo použít svěrky. Vždy je třeba zvážit tepelnou bilanci a roztažnost.viz kapitola 6,
Ohnuté wolframy
Vyzkoušejte si použití ohnutého hrotu v místech s problematickým přístupem. Je třeba zajistit plné krytí argonem při svařování., 'Ohýbání wolframu', strana 92 a obr. 6.44.
Šrot
Mějte po ruce dostatek materiálu pro zkoušení, rychlou výrobu speciálních přípravků a pro improvizovaná řešení.
8. Základy TIG navařování pro začátečníky
Tato kapitola vás seznámí se svařováním TIG ,jsou zde popsány základní techniky a úkoly, které vám pomohou rozvíjet vaše dovednosti.
TIG svařování na jemných nástrojích vyžaduje jistou míru zkušenosti a uvedené postupy vyžadují čas, než si je rutinně osvojíte. Vyžaduje to trpělivost a čas. Je třeba postupovat krok za krokem od jednodušších úkolů k těm náročnějším.
1 Pochopení a dodržení bezpečných pracovních postupů.
2 Vhodné a správně nastavené vybavení.
3 Pohodlí a dobré světlo.
Přečtěte si důkladně návod vašeho přístroje, abyste věděli k čemu každý ovládací prvek slouží.
Pro opravy navařováním je nutné mít přístroj s jednoduchým nožním on- off pedálem.
Nastavte dofuk argonu na 4–8 sekund a předfuk na 1 sekundu.
Obrázek 8.1 ukazuje hořák držený jako pero. Tento styl se lépe hodí pro jemnou práci na nástrojích, kde je nezbytná důkladná kontrola. Pro nejlepší kontrolu je třeba držet jako pero samotnou hubici hořáku !! jako když se pracuje fortunkou (bošovkou).
Obrázek 8.2 ukazuje hořák držený jako kladivo. S takto drženým hořákem je velice těžké provádět jemnou práci v desetinách milimetrů!!!
Úhly hořáku
Úhel hořáku a vzdálenost hrotu od povrchu vaší svarové lázně jsou velmi důležité. Pomohou udržet rovnoměrné a čisté pokrytí plynem.
Cvičení Mikropulz (TTW) začátek:
Připravte si kostičku z nízkouhlíkové nebo nerezové oceli s rovným povrchem pro vaše první cvičení základních technik. Pohodlně se posaďte k dobře osvětlenému dílenskému stolu s kovovou deskou tak, abyste mohli lokty pohodlně opřít o desku stolu. Svařovací pedál musí být pohodlně ovladatelný špičkou nohy (profesionálové si zouvají botu, aby měli cit). Přístroj a plynový ventil mějte na dosah ruky, abyste nemuseli při změnách nastavení vstávat. Na kovovou desku položenou na stole připojte zemnící kabel. Mějte po ruce množství nabroušených wolframových hrotů s úhlem 80 st.. Vysunutí hrotu nastavte 5-7mm. pro cvičení si připravte ocel drát Ø0,5mm a Ø1mm. Doporučuji provádět cvičení v jemných jelenicových rukavicích v tričku s dlouhým rukávem a vysokým límcem. Nezapomeňte si zapnout a zkontrolovat stmívací štít. Na hlavě mějte čepici obzvlášť pokud nosíte pleš.
Nastavte na přístroji M1- 20A/20 ms, M2-30A/30ms,M3-40A/40ms.( parametry stroje by měly být takové, aby Ø návaru odpovídal 2 až 3 násobku Ødrátu.)
Položte kostičku na uzemněnou pracovní plochu. Polohovatelné světlo si namiřte tak aby perfektně osvětlovalo kostičku a vše jste přes štít zřetelně viděli.
Hořák vemte do ruky doslova jako psací pero s malíkovou hranou opřenou o podložku. Dotkněte se hrotem kostičky a zvedněte hrot 0,5mm(M1) nad povrch (porovnejte s drátem). Je velmi důležité abyste se naučili vždy držet hrot přesně danou výšku nad svař. kovem.
1.cvičení Body:
Nastavte si M1 a hrot držte 0,5mm kolmo k povrchu. vytvořte 3 tečky tak aby se dotýkaly.
Hned vedle vytvořte závar tak aby se kolečka překrývala jako šupinky o 2/3Ø.
To samé proveďte s nastavením M2 a M3 s hrotem 1mm nad svarem.
Napište proudem M1 svoje jméno.
2.cvičení Housenka standartní na rovině:
Připravte si drát Ø1mm a nastavte parametry M3. Hrot opřete o kostičku a zvedněte 1mm nad povrch. Drát opřete 1,2mm před místo, kam míří wolframový hrot. Hořák držte kolmo k povrchu, drát svírá s povrchem úhel 10॰ a musí se koncem dotýkat navařované plochy.
Spusťte 1 puls a v ideálním případě se vytvoří návar a drát drží pevně na okraji návaru spojen se základním materiálem.
Držte drát pod stejným úhlem ( maličko tlačte špičku ke kostičce) Posuňte jehlu o 0,3 mm dopředu (k drátu), dotkněte se hrotem povrchu a opět zvedněte o 1mm. Šlápněte na pedál. Zase by měl být drát spojen s návarem.
Pokračujte dál a vytvořte housenku s návarem co možná pravidelnou, rovnou s pravidelnými šupinkami po 0,3mm. Pokud má housenka nestejnou výšku, pak jste nedrželi drát přesně 1mm nad plochou. ( Při menší distanci jde proud do kovu a nenataví tolik drát, ale zákl. mat., když bude hrot výš, oblouk bude mít rozptyl a návar se bude klikatit).
3. cvičení Housenka vysoká na rovině "ohrádka":
Drát Ø1mm nastavení M2. Úplně stejně jako jsme vařili s nastavením M3 budeme vařit novou housenku, jenomže teď máme nastavený výrazně nižší proud. Vařit nízkým proudem je obtížnější. Nesmíme být výš než 1mm nad povrchem, a hrotem se nesmíte přiblížit k drátu blíž než je vaše výška.( proud to musí mít blíž do sváru, jinak vlítne do drátu, spálí drát a vaši ruku, kdyby se drát nepíral o kostičku)
Vytvořte pravidelnou rovnou housenku a všimněte si co dělá nižší proud s výškou návaru.
4. cvičení Návar plochy:
Drát Ø1mm nastavení M3. Navařte housenku a hned vedle položte druhou tak aby se housenky o 1/3 své šířky překrývaly. Každý návar pečlivě očistěte ocelovým kartáčem pokud se na sváru vyskytnou saze a nečistoty.
5. cvičení Návar o více vrstvách s "ohrádkou":
Drát Ø1mm nastavení M2. Na ploše navaříme parametrem M2 z drátu Ø1mm (vysokou housenkou) kolem plánovaného místa obdélníkovou "ohrádku", a pak parametrem M3 vnitřek ohrádky vyplníme jednou a pak druhou vrstvou návarů. Jednotlivé housenky se překrývají o 1/3 Øsvaru a stěna "ohrádky" bude natavena v polovině své šířky. Opět je zásadní věc udržovat čistotu mezi návary abychom do kovu nevnesli vady.
Tímto způsobem lze stavět jednotlivé vrstvy na sebe a zvedat tak plochu do libovolné výšky. V dalších vrstvách už nemusíme stavět ohrádku nižším (M2 ) proudem, tu jsme dělali jen v základové vrstvě a její účel byl zabránit propadům a podpalům na okraji návaru.
Jenom si musíme dávat pozor, abychom s dalšími návary někam neujeli a měli ve všech potřebných rozměrech přídavek na doobrobení. Je dobré si určit nějaká referenční místa a návar doměřovat.
Pokud jsme návar neměli čistý, v návarovém kovu budou defekty. O kvalitě návaru se můžeme přesvědčit třeba penetrační zkouškou, nebo na vyleštěném (příp. EDM) řezu svárem.
Kdyby jsme prohlíželi jen řez, nemusíme defekty vidět, protože budou zamáznuté třískovým obráběním, nebo broušením.Výborně bychom je viděli na EDM povrchu, nebo po vyleštění.
6. cvičení žebro a pin:
M2 proudem vystavte ohrádku pro žebírko, nebo pin a pak proudem M3 vystavte základnu a následně stavějte jednotlivá patra do výšky. Zde je zásadní hlídat krytí plynem aby se nám v turbulencích za hranami nepřimíchával vzduch do argonu. Od druhého patra bude nejspíš nutné ubírat proud, protože teplo z úzkého vysokého návaru nemůže utéct a velice snadno se stane, že návar celý ukápne, pokud nesnížíme navařovací proud.
.
Můžete si vyzkoušet výhodné držení drátu při stavbě vysokých návarů a pinů, které spočívá v tom, že míříme hrotem do vrcholu návaru, ale drát položíme vedle s přesahem 2Ø. tak se nataví větší množství drátu a návar rychleji roste.. ( má to v důsledku stejný efekt jako snížení proudu protože teplo se umoří ve větším množství roztaveného kovu)
7. cvičení navaření hrany:
7a. cvičení Hrana klasicky:
Drát Ø1mm proud M2. Hořák je třeba držet přímo proti hraně pod úhlem 45॰ tak, aby plyn mohl proudit laminárně kolem hrany a svaru. Návar začínáme uprostřed hrany a pokračujeme ke krajům a na konci necháme drát z housenky trčet a jenom ho uštípneme kleštěmi. Drát se na špičce musí dotýkat hrany a může ji na začátku svařování i o 1-1,5 Ø. přesahovat (tím zabráníme spálení hrany na počátku housenky)
Navaříme polovinu hrany až na konec (necháme mašličku) a pak otočíme kostičku a vaříme druhou polovinu až na druhý konec (opět necháme mašli)
Hrana musí být kompletně vyvařená s přesahem na obě strany, na okrajích housenky nesmí být nikde propady a podpaly.
7b. cvičení Hrana s podložením:
Tuto metodu je vhodné použít, když je požadavek nulových propadů na A straně, nebo když si nejste v metodě přímého navaření hrany příliš jistí a bojíte se, že byste mohli mířením do hrany poškodit hranu a A povrch.
Přiložíte drát Ø1mm k hraně tak, že na každé straně přesahuje hranu o 3 mm .
Proudem M1 nabodujete drát na hranu tak, že drát se dotýká A povrchu hrany a vy míříte 0,2-0,3mm těsně vedle hrany směrem od drátu (do masa vložky). Když drát nabodujeme, tak ještě stejným proudem M1 důkladně provaříme kořínek mezi drátem a hranou.
Ve druhém kroku navaříme nad hranu další housenku proudem M2 tak, aby návar zasahoval do poloviny podložky a 1-2 mm za hranu. Vaříme od středu do kraje a pak druhou polovinu otočíme a vaříme opět ke kraji s mašličkou na konci.
Dodatky:
TEPELNÁ NORMALIZACE?
Při každém tavném svařování ocelí s následným rychlým ochlazením tavné lázně dochází na rozhraní svarového kovu a základního materiálu v tzv. přechodové oblasti ke vzniku nežádoucích hrubozrnných struktur, tzv. karbidů.
Tento problém řeší materiály CRONITEX tzv. "přebíráním uhlíku". Titan zirkon, vanad, niob nebo tantal vytvářejí jemnozrnné elastické karbidové struktury. Tyto speciální elementy reagují s uhlíkem v tavenině rychleji než elementy vytvářející hrubozrnné struktury.
Přesto vznikají v roztavené nástrojové oceli vlivem magnetismu viditelně ohraničené oblasti. Tyto skvrny neboli okrajové magnetické chyby způsobují vážné problémy při výrobě plastů vstřikováním. Svařovaná místa jsou totiž více nebo méně viditelná na plastovém výrobku, zvláště na vysoce lesklých tmavých plochách.
Tyto vady se dají odstranit TEPELNOU NORMALIZACÍ. Pomocí kyslíko-acetylénového hořáku s malou dýzou a neutrálním plamenem nahřejte rovnoměrně kývavým pohybem svařované místo do červena. POZOR – nesmí dojít k natavení! Při leštění nebo strukturování počítejte s tím,že karbidový okraj sahá u velkých nástrojů do hloubky ca. 2-4mm.