Svařování již dávno prokázalo svůj význam. Množství procesů a dílčích postupů dokazuje, že tento způsob trvalého a stabilního spojování součástí nabývá na významu. Proto je také důležité pochopit, co vlastně lze svařovat. Které materiály jsou vhodné a u kterých se svařování nedoporučuje?
Otázka, zda lze materiál svařovat, musí vycházet z různých faktorů. Mezi ně patří vhodnost pro svařování, bezpečnost svařování a svařitelnost. Tato kritéria vycházejí ze samotných materiálů a prostředí.
Samotný materiál musí být vhodný pro svařování. Musí být také možné zabezpečit svařovací prostředí. To znamená, že musí být možné aplikovat teplo bez vzniku vad a deformací.
Který materiál není vhodný pro svařování
Některé specifické skupiny materiálů lze ze svařování vyloučit již od počátku. Patří mezi ně všechny materiály, které představují nebezpečí požáru nebo výbuchu. To znamená, že tavné svařování není za žádných okolností možné. To však také znamená, že v případě tavného svařování nejenže nelze tyto materiály zpracovávat, ale musí být také odstraněny z blízkosti svařovacích prací.
Rovněž není možné svařovat nic, co se při působení tepla spíše láme než deformuje. To je hlavní důvod, proč lze kovy svařovat. Ohýbá se, ale neláme se. Proti lámání lze použít nové svařovací postupy. Díky tomu je nyní možné svařováním spojovat také sklo a plasty. Je však nutné zajistit, aby příkon tepla byl nízký a především přesně kontrolovaný.
Proces svařování
Svařovací proces je také rozhodujícím faktorem, zda lze materiál svařovat, nebo ne. Dokonce i u kovů, které lze obvykle všechny svařovat, závisí to, zda je lze spojit, na zvoleném postupu svařování.
U nekovových materiálů je výběr dostupných postupů ještě omezenější. Například sklo lze spojovat pouze svařováním laserovým paprskem. Pro plasty je vhodné pouze svařování třením a ultrazvukem.
Vhodnost pro svařování
Vhodnost pro svařování se týká vlastností samotné tkaniny. Musí být schopna se neoddělitelně spojit se stejnou nebo jinou tkaninou při zvolené variantě svařování.
Za prvé to znamená, že svar lze vůbec vyrobit. Následuje schopnost tento svar průběžně vytvářet a nakonec musí být svar schopen odolat budoucímu zatížení.
Možnost svařování
Schopnost svařování se vztahuje na zařízení. To musí být dostatečné pro provedení svařovacího procesu podle požadavků na zvoleném místě. To znamená, že pracoviště musí být pro daný proces správně nastaveno.
Bezpečnost při svařování
Bezpečnost svařování popisuje pravděpodobnost výskytu deformací a jiných poruch. Týká se především vlivu prostředí na zvolený svařovací proces.
Vlastnosti materiálu
Vlastnosti materiálu hrají zásadní roli při rozhodování o tom, zda je svařování vůbec možné. Je třeba zajistit, aby umožňovaly svarový spoj požadované kvality. Kromě toho musí být tento svar dosažitelný při ekonomicky odůvodněných nákladech. To již vylučuje řadu materiálů.
Aby bylo dosaženo přesných výsledků, musí být také přítomna určitá míra tvářitelnosti za tepla. Svářeči musí před zahájením procesu odpovídajícím způsobem zkontrolovat vlastnosti materiálu.
Velmi důležitá je vysoká tvarovatelnost v teplém stavu. Ještě důležitější však je, aby si materiál zachoval svou původní pevnost po ochlazení. Kromě toho by při tavném svařování měly být teploty tání materiálů, pokud se na něm podílí více materiálů, co nejpodobnější. Pokud je rozdíl příliš velký, bude obtížné dosáhnout požadovaného výsledku a může to být dokonce nemožné.
Další důležitou vlastností je tepelná vodivost. Při tavném svařování se do materiálu přivádí teplo, které způsobí jeho roztavení v určitém bodě. Tepelná vodivost však znamená, že materiál toto teplo odvádí. To znamená, že vysoká tepelná vodivost vyžaduje větší příkon tepla, aby se ztráty vyrovnaly. Naopak nižší tepelná vodivost vyžaduje méně tepla, protože zůstává v požadovaném místě, místo aby bylo okamžitě odváděno. Je však třeba mít na paměti, že sklo, plast a další materiály s nízkou tepelnou vodivostí mají tendenci praskat nebo se lámat.
Pak je tu chemie. Při tavném svařování se materiály zahřívají na teplotu tání. Případně se působí velkou silou. Obojí může vést ke změně chemického složení materiálů v příslušných oblastech. Tato změna může způsobit zhoršení vlastností materiálů, a tím vyloučit svařování jako metodu spojování.
Pokud se má ocel svařovat, závisí její vhodnost na obsahu uhlíku. Pokud je obsah uhlíku vyšší než 0,2%, je třeba pro tento proces přijmout zvláštní opatření. Při takto vysokém obsahu uhlíku hrozí vznik trhlin. Tomu však lze předejít předehřevem a žíháním pod napětím.
Pokud jsou slitiny svařovány, je třeba dbát na opatrnost i zde. I malý podíl slitin může mít značný vliv na vlastnosti materiálu. Proto může být nutné použít jiné svařovací postupy, které jsou pro danou slitinu vhodnější.
Které materiály jsou vhodné pro svařování
Pro svařování jsou obvykle vhodné kovy. Mají k tomu potřebnou tažnost. To znamená, že je lze pod vlivem tepla ohýbat, místo aby se jednoduše zlomily. To platí jak pro oceli, tak pro železné kovy a samozřejmě i pro neželezné kovy.
Zde jsou uvedeny svařovací procesy a materiály, které lze s jejich pomocí zpracovávat:
Proces svařování | Materiály |
Svařování tavením v plynu | Nelegované oceli |
Ruční elektrické svařování | Všechny oceli |
Svařování metodou MIG | Legované oceli, neželezné kovy |
Svařování MAG | Všechny oceli |
Svařování metodou TIG | Všechny kovy |
Odporové svařování | Všechny kovy |
Plazmové svařování | Všechny oceli, lehké kovy |
Svařování ultrazvukem | Kovy, plasty |
Svařování laserovým paprskem | Všechny oceli, lehké kovy, sklo |
Tlakové svařování za studena | Neželezné kovy, keramika |
Třecí svařování | Kovy, plasty |
Výbušné svařování | Kovy |