Spawarka – ujarzmiona błyskawica?

2 tygodni temu

Już w prehistorii nasi przodkowie z lękiem, ale i z podziwem obserwowali w czasie burzy wyładowania, zastanawiając się nad mechaniką samego zjawiska oraz na tym, jakby to było – móc posłużyć się taką energią?

Zapewne stąd właśnie wyrosły w wielu kulturach barwne legendy i mity, jak choćby o gromowładnym Zeusie. Prawdziwej błyskawicy człowiek okiełznać nie potrafi. Jeszcze. Zdziwiliby się jednak nie tylko starożytni Grecy, gdyby zobaczyli, iż taki piorun można samemu nie tylko wygenerować, ale i zapanować nad nim.

Magia elektryczności

Łuk spawalniczy to nic innego, jak właśnie łuk elektryczny, tylko na nieporównywalnie mniejszą skalę. Nie jest przez to mniej niebezpieczny, jednak nauczyliśmy się go kontrolować, a choćby wykorzystać jego adekwatności, jak choćby wysoką temperaturę, choćby do 4000 °C. Początkiem procesu było odkrycie elektryczności oraz inne, masowo pojawiające się, wynalazki, w tym zastosowanie dla szczególnego rodzaju energii chemicznej gazów palnych.

Jednym z nich jest np. acetylen, który powstaje w wyniku egzotermicznej reakcji węglika wapnia – CaC₂ (popularnego karbidu) z wodą. Prędzej czy później musiało dojść do wytworzenia tak wysokiej temperatury, aby możliwym było nadtopienie i połączenie różnych gatunków metalu w konkretnym punkcie, bo na tym wszakże opiera się proces technologiczny zwany spawaniem. Samo bowiem łączenie metali znane już było w starożytności.

Ewolucja, czyli rozwój

Liczne badania i eksperymenty pozwoliły opracować różne metody spawalnicze oraz udoskonalić samo urządzenie do spawania. Pierwszą seryjnie produkowaną spawarkę trudno byłoby porównać z dzisiejszymi narzędziami. Miała duże gabaryty, toporną budowę i ogromny ciężar utrudniający transport. Powodem tego był wbudowany na stałe transformator, który przekształcał i utrzymywał w odpowiedniej postaci ogromne ilości pobranej z sieci energii elektrycznej, potrzebnej do zajarzenia i utrzymania stabilnego łuku spawalniczego. W efekcie pierwsze spawarki były wysoce awaryjne, a ich obsługa skomplikowana, uciążliwa, a bywało, iż niebezpieczna.

Rewolucja, czyli inwertor

Przełomem stała się mała płytka z odrobiną elektroniki, która otworzyła epokę spawarek inwertorowych, do jakich należą urządzenia marki Stamos Welding Group. Niemal każda nowoczesna spawarka, wyposażona jest w niewielki energoelektroniczny przekształtnik, który przejął funkcję dużego, masywnego i awaryjnego transformatora. Jego działanie przebiega w kilku fazach; po pierwsze, filtruje i transformuje pobrany z sieci prąd – następuje jego „prostowanie”.

Kolejny etap polega na przekształceniu go z powrotem w prąd przemienny, ale przy znacznie podwyższonej częstotliwości. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowo żadnego prostownika, spawarka może być zasilana energią ze standardowej sieci o wartości 230 V. Zastosowanie inwertora umożliwia ponadto stabilniejsze działanie, ustalenie prądu spawania z precyzją do 1 A, ekonomiczniejszą pracę i – co najistotniejsze – podniesienie poziomu komfortu i bezpieczeństwa obsługi urządzenia. Warto również zadbać o odpowiedni wyciąg spawalniczy, który skutecznie usuwa szkodliwe dymy i pyły, poprawiając warunki pracy spawacza.

Spawalnictwo przyszłości

W jakim kierunku będzie się rozwijać spawalnictwo przyszłości? Poza spawaniem gazowym, znamy kilka sposobów spawania elektrycznego, elektronowe, laserowe (z użyciem wiązki światła), plazmowe (skupioną wiązką zjonizowanego gazu), termitowe. Potrafimy choćby stosować ten proces w warunkach podwodnych, a Polacy opracowali jedną z metod spawania pod wodą! Jedyną granicą ludzkiej inwencji pozostają jedynie prawa fizyki.

W artykule wykorzystano informacje o sprzęcie spawalniczym z katalogu na http://emaks.pl/spawanie/spawarki-tig.html.