Od kosmonautiky přes stavbu lodí až po umělecká díla z kovu a kutilské projekty ve vaší zahradě: Svařování představuje spojovací prvek. Ale co přesně je svařování? Jak funguje a který postup je ten správný? V tomto článku vám ukážeme, co všechno ke svařování patří a na co byste si měli při svém příštím svařovacím projektu dát pozor.
Co je to svařování – jednoduše vysvětleno
Základní princip svařování je překvapivě jednoduchý – i když rozmanitost postupů může na první pohled působit ohromujícím dojmem. Setkáváme se s ním všude, například u vozidel, budov nebo mostů – často aniž bychom si toho všimli.
Svařování je spojovací proces, při kterém se svařenci trvale spojují za použití tepla, síly nebo kombinace obojího. V závislosti na procesu se základní materiál v místě spoje roztaví. Při ochlazení nebo tlakem vzniká metalurgické spojení s dlouhou životností. Svařování se provádí s přídavnými materiály nebo bez nich, ručně nebo automatizovaně. Tyto rozdíly se odrážejí v různých metod svařování – od elektrodového svařování až po svařování v ochranném plynu.
Jak funguje svářečka a svařování?
Poté, co jsme si vyjasnili, co je to svařování, je na řadě to, jak funguje v praxi. Nejprve je zapotřebí zdroj energie, který zajistí teplo potřebné k natavení kovu. Ale odkud se tato energie bere?
Proud ze zásuvky není pro svařování přímo vhodný. Proto svařovací přístroj přizpůsobí napětí, velikost proudu a charakteristiku tak, aby byl možný stabilní svařovací proces. V závislosti na materiálu a postupu lze tyto parametry nastavit individuálně.
U řady procesů obloukového svařování se oblouk zapálí krátkým dotykem svařence elektrodou. V závislosti na postupu však může zapálení proběhnout i bezkontaktně. Oblouk vytváří potřebné teplo, které způsobuje roztavení kovu v místě spoje. Výsledkem je tavná lázeň, jejíž hloubka se označuje jako průvar. Po ochlazení vznikne pevné trvalé spojení.
Jak vzniká oblouk?
Jakmile mezi elektrodou a svařencem vznikne vysoké elektrické napětí, vytvoří se oblouk. Polarita elektrody a svařence se liší v závislosti na svařovacím postupu. Extrémní teplo a vysoké napětí ionizují plyn proudící mezi nimi: Vzniká tak vodivý kanál pro průtok proudu. Tento průtok proudu vytváří jasný a horký „elektrický plamen“, který roztaví základní materiál.
 |  |  |
Srovnání tří nejběžnějších svařovacích postupů: Komponenty, polarita a nejdůležitější rozdíly
K tomu, abyste mohli začít se svařováním, stačí základní znalost materiálů a manuální zručnost. Je však užitečné vědět, že různé kovy mají různé body tání: Hliník se taví při 660 °C a při svařování v ochranné atmosféře inertního plynu (MIG) vyžaduje speciální ochranný plyn. Kdo má tyto základní znalosti, může s trochou praxe dosáhnout kvalitních svarových spojů.
Jaké svařovací pomůcky jsou ke svařování potřeba?
Každý druh svařování vyžaduje vhodné vybavení a správný svařovací přístroj. Základní vybavení:
- svařovací přístroj, který je vhodný pro daný postup a materiál
- vhodný svařovací hořák
- zemnicí kabel
- osobní ochranné prostředky (OOP) pro maximální bezpečnost při svařování
V závislosti na svařovacím postupu doplňují základní vybavení ochranné plyny a různé přídavné materiály. Proto se při výběru vhodného přístroje a příslušenství vyplatí věnovat pozornost detailům.
Zemnicí kabel uzavírá elektrický obvod tím, že spojuje svařenec s přístrojem – bez tohoto připojení nedochází k průtoku proudu a nemůže vzniknout oblouk. Svařovací hořák je přizpůsoben danému postupu a zajišťuje, aby přídavný materiál a ochranný plyn byl cíleně veden do místa svařování.
Nejste si jisti, který přístroj je pro váš projekt ten pravý? V našem článku na blogu o výběru vhodného svařovacího přístroje podrobně vysvětlujeme rozdíly a oblasti použití.
Nejdůležitější druhy svařování
Svařování lze provádět jak s přívodem ochranného plynu, tak bez něj, a to s odtavující se nebo neodtavující se elektrodou. Výběr druhu svařování závisí do značné míry na daném dílu, svařovacím prostředí, vzhledu a kvalitě svaru a rychlosti svařování. Sestavili jsme pro vás stručný přehled nejběžnějších postupů.
Co je elektrodové svařování
Elektrodové svařování má různé názvy – ruční obloukové svařování, svařování elektrodou nebo svařování obalenou elektrodou. Stejně rozmanité jako názvy jsou i scénáře použití. Tento druh svařování je poměrně odolný vůči povětrnostním vlivům a je vhodný pro mnoho kovových materiálů, zejména pro ocel, nerezovou ocel a litinu.
Jak elektrodové svařování funguje v detailu, se dozvíte na našich webových stránkách.
- Použití: Stavba ocelových a potrubních rozvodů, údržba budov a infrastruktury, stavba lodí, opravy zemědělské techniky, svařování pod vodou a mnoho dalšího.
- Materiál: Pomocí vhodné obalené elektrody lze svařovat mnoho kovových materiálů, například konstrukční ocel, nerezovou ocel nebo litinu. U speciálních materiálů jsou potřeba odpovídající elektrody a více zkušeností.
- Výhody: jednoduchá manipulace, nízká hlučnost, nízké pořizovací náklady, vysoká kvalita svaru a nezávislost na povětrnostních podmínkách
Co je svařování MIG/MAG
Procesy MIG a MAG patří mezi postupy svařování v ochranném plynu s odtavující se drátovou elektrodou. Při svařování MIG se používají inertní, tedy málo reaktivní ochranné plyny. Při svařování MAG se používají aktivní plyny nebo aktivní směsi plynů. Výběr ochranného plynu závisí do značné míry na materiálu a požadovaném výsledku svařování.
Zde vám ukážeme, jak funguje obloukové svařování s odtavující se elektrodou a jaký plyn se při tom používá.
- Použití: kovozpracující průmysl, výroba ocelových konstrukcí, lodí a nádrží a také automobilový průmysl
- Materiál: Konstrukční ocel, nerezová ocel, hliník a slitiny hliníku. V závislosti na postupu a ochranném plynu lze svařovat i speciální materiály, jako jsou měď, titan nebo slitiny niklu.
- Výhody: snadné osvojení, vysoká rychlost svařování, vysoký odtavný výkon, nízké náklady na přídavný materiál, snadné zapálení oblouku
Co je svařování TIG
Svařování TIG je postup tavného svařování s inertními ochrannými plyny. Svářeči potřebují pro tento proces vysokou řemeslnou zručnost, protože přídavný materiál se obvykle přidává ručně.
Nejdůležitější základy svařovacího procesu TIG jsme shrnuli tady.
- Použití: výroba potrubí a nádrží, lékařská technika, letecký a kosmický průmysl, automobilový průmysl
- Materiál: nerezové oceli, slitiny hliníku a niklu, tenké plechy z hliníku a nerezové oceli
- Výhody: žádné svařovací rozstřiky, vysoce kvalitní svarové spoje (jak z hlediska kvality, tak vzhledu), svařování možné ve všech svařovacích polohách, přídavný materiál není vždy nutný
Jaký ochranný plyn ke svařování je potřeba?
Výběr ochranných plynů a směsí je velký. Volba vhodného ochranného plynu závisí na svařovacím procesu a materiálu, který má být zpracován.
| Postup | Ochranné plyny | Směsi plynů |
| svařování v ochranné atmosféře inertního plynu (MIG) | argon helium | argon s heliem |
| svařování v ochranné atmosféře aktivního plynu (MAG) | oxid uhličitý | argon s oxidem uhličitým argon s kyslíkem argon s oxidem uhličitým a kyslíkem Speciální směsi: např. argon s oxidem uhličitým, heliem a vodíkem |
| bodové svařování TIG (svařování metodou wolfram-inertní plyn) | argon helium | argon s heliem argan s vodíkem |
Častou chybou při svařování je použití nesprávného nebo nevhodného ochranného plynu pro daný svařovací proces. To může vést k oxidaci, tvorbě pórů nebo rozstřikům. Při správném použití a správném dávkování jsou ochranné plyny bezpečné – výsledkem je stabilnější svar bez chyb.
Další spojovací procesy
Existuje ještě mnoho dalších spojovacích procesů na bázi tepla, které nacházejí uplatnění v různých oblastech použití.
| Laserové svařování | Zaostřený laserový paprsek dodává teplo ve vysoce koncentrované formě a vytváří úzké, přesné svary s minimální deformací. Tento postup se běžně používá v automobilovém, leteckém a kosmickém průmyslu i při sériové výrobě. |
| Plazmové svařování | Tento proces je podobný svařování TIG – avšak chlazená plynová hubice, přes kterou proudí plazmový plyn, silně omezuje oblouk a soustřeďuje energii na malou plochu. Plazmové svařování je proto vhodné zejména pro přesné svarové spoje a malé díly. |
| Svařování elektronovým svazkem | Při svařování elektronovým paprskem naráží ve vakuu na svařenec silně urychlený elektronový paprsek. Jeho kinetická energie se přitom přeměňuje na teplo, čímž vzniká velmi přesný svarový spoj – zcela bez ochranného plynu nebo elektrody. |
| Svařování tlakem | Svařence se spojují kombinací tlaku a tepla. V závislosti na postupu je toto teplo generováno třením, elektrickým odporem nebo ultrazvukem. Základní materiál není zcela roztaven. Typickými postupy jsou odporové, třecí a ultrazvukové svařování. |
| Tvrdé a měkké pájení | Na rozdíl od svařování se základní materiál neroztaví. Místo toho se zahřívá přídavný materiál, pájka, která díky kapilárnímu jevu vtéká do styčné mezery mezi očištěnými díly. Toto cílené zahřívání spojuje díly dohromady. Tento postup je vhodný zejména pro tenké díly, tištěné spoje nebo citlivé elektronické součástky. |
Jak správně svařovat: dokonalý svarový spoj
Kvalita svarového spoje je patrná ve svaru. Čistý a rovnoměrný svarový spoj vznikne pouze tehdy, jsou-li proces, přístroj a materiály správně navzájem sladěny. Neméně důležité je správné nastavení parametrů svařování, jako je velikost proudu, napětí nebo rychlost drátu. Tyto parametry mají zásadní vliv na strukturu svaru, průvar a vzhled. V závislosti na použití a namáhání se používají různé tvary svarových spojů.
Dokonalé svarové spoje: Takto vypadají čisté výsledky při svařování MIG/MAG a TIG
Alternativy – šrouby, nýty, lepení
Kromě svařování existují i další možnosti spojování materiálů. Výhodou použití šroubů nebo nýtů je to, že díly lze snadněji opět rozebrat. Pokud je třeba zabránit tepelné deformaci materiálů, je i v tomto případě vhodné použít šrouby nebo nýty. Lepení se používá především při spojování různých lehkých konstrukcí z tenkých materiálů.
Navzdory těmto alternativám jsou výhody svařování zřejmé. Nižší spotřeba materiálu se promítá do celkové hmotnosti konstrukce. Kromě toho díky různým svařovacím postupům dosáhnete hladších a čistších povrchů. Otvory pro šrouby a nýty oslabují strukturu základního materiálu. Konstrukce se svarovými spoji jsou proto stabilnější, lze je okamžitě zatížit a nevyžadují dlouhé doby vytvrzování.
Na co si dát pozor – potenciální rizika a osobní svářečské vybavení
Kdo se chce chránit před možnými riziky svařování, měl by sázet na správné příslušenství pro svařování. Mezi úkoly svářeče patří také příprava pracoviště a výběr vhodného ochranného vybavení. Mezi nejdůležitější pomůcky patří svářečské rukavice, bezpečná obuv, vhodná ochrana zraku a ohnivzdorná bunda.
 |  |  |
| Důležitým základním předpokladem je účinné zachycování a odvod svařovacích zplodin pomocí vhodných odsávacích systémů. Vznikající svařovací zplodiny jsou zdraví škodlivé, a proto je třeba se jim vyhnout. Svářečská kukla s přívodem čerstvého vzduchu může být užitečná nebo dokonce nezbytná. Pokud si parametry na svařovacím přístroji nastavíte optimálně, můžete vznik zplodin omezit. | Intenzivní UV záření oblouku způsobuje při neopatrné práci otoky a zarudnutí očí a citlivost na světlo. Opakovaný syndrom obloukového oka může mít dlouhodobé zdravotní následky. Správná svářečská kukla je proto pro bezpečnou práci nezbytná. | Aby se svářeči ochránili před nebezpečím zásahu elektrickým proudem, měli by pravidelně kontrolovat všechny připojené kabel, zejména zemnicí kabel (uzemňovací kabel). I malé velikosti proudu mohou být pro člověka nebezpečné. |
Závěr: Kdo svařuje správně, spojuje na věky
Svařování je mnohem více než pouhé spojení dvou kovových dílů. Je to proces, který vyžaduje znalosti o materiálech, postupech a vnosu tepla – a také manuální zručnost a hodně praxe. Ať už jde o konstrukční ocel, nerezovou ocel nebo hliník: kdo chápe, že ne každý postup je vhodný pro každý materiál, může se lépe rozhodovat a vyhnout se nákladným chybám.
Při správném použití totiž svařování nabízí rozhodující výhodu: pevné spoje s vysokou životností, které jsou v mnoha situacích prostě nenahraditelné.
Máte ještě nějaké dotazy? Informace týkající se svařování najdete v našem centru svařovacích informací.
Nejčastější dotazy
Základy svařování jednoduše pro začátečníky
Svařování je spojovací proces, při kterém se materiály trvale spojují. Na rozdíl od tvrdého pájení nebo měkkého pájení se při tavném svařování roztaví samotný základní materiál. V závislosti na postupu vzniká metalurgické spojení s dlouhou životností, a to s přídavný materiálem, nebo bez něj.
Jak vzniká pevné spojení při svařování?
Pevné spojení při svařování vzniká buď vnosem tepla (tavné svařování), nebo působením síly (svařování tlakem). Ke zlepšení metalurgických vlastností základního materiálu se často používá přídavný materiál. Ten se přidává do tavné lázně (roztaveného základního materiálu). Po ochlazení vznikne pevné spojení s dlouhou životností.
Jaké jsou nejdůležitější metody svařování?
Ne každý postup je vhodný pro každé použití. Výběr správného druhu svařování se liší v závislosti na svařovacím prostředí a rychlosti, vzhledu a kvalitě svaru. Zde jsme shrnuli nejdůležitější svařovací procesy a na konkrétních příkladech ukázali, kdy se která metoda používá.
Jaký je rozdíl mezi svařováním a pájením?
Při tavném svařování se základní materiál roztaví vysokým vnosem tepla. Je možné použít přídavné materiály, které doplňují tavnou lázeň, vytvářejí svar a cíleně ovlivňují vlastnosti spoje. Při tvrdém nebo měkkém pájení naopak zůstává základní materiál pevný, roztaví se pouze pájka a nanese se na povrch svařence. Spojení jednotlivých dílů se provádí cíleným zahřátím přídavného materiálu. Proč to může být výhodné například u pozinkovaných plechů, vysvětluje náš článek na blogu.
Který svařovací přístroj je vhodný pro kutily?
To, jaký svařovací přístroj potřebujete, závisí zcela na vašem projektu a materiálu, který pro něj použijete. V našich blogových příspěvcích jsme shrnuli všechny důležité otázky a odpovědi.
