Svařování TIME a TimeTwin

TIME a TimeTwin jsou vysoce výkonné svařovací postupy na bázi svařovacích procesů MIG/MAG.

Nebylo to naposled, kdy nové materiály a aplikace, stejně tak jako vzrůstající využívání vyzrálé mikroelektroniky a digitální techniky, otevřely svařovacímu postupu MIG/MAG nové výkonové standardy a široké spektrum využití. Přesto požadují svářečské úkoly s mimořádně velkou potřebou svařovacího výkonu variantu MIG/MAG svařování, specializovanou k tomuto účelu, kterou je metoda TIME. Pro velmi dlouhé svary s velkým průřezem a velkým odtavným výkonem představuje postup TME v současné době nejhospodárnější řešení.

Princip

Na rozdíl od běžného svařování MIG-/MAG disponuje proces TIME delším volným koncem drátu vyčnívajícího z hořáku, nazývaným výlet drátu (Stick-Out)  a rovněž větší rychlostí drátu a modifikovaným složením ochranných plynů. Vysokovýkonné svařovací postupy mají podle definice jeden nebo více masivních drátů o průměru 1,0 nebo 1,2 mm při rychlosti drátu větší než 15 m/min. Procesy využívající větší průměr drátu nebo trubičkové dráty se počítají mezi vysokovýkonné svařovací postupy v případě, že odtavný výkon činí více než 8 kg/h.

Vysokovýkonný svařovací postup TIME je možno realizovat jako manuální, mechanizovaný, nebo také jako automatizovaný. Úspěšnou aplikaci umožňuje výkonná technologie svařovacího zdroje, stejně tak jako elektrody s dobrými transportními vlastnostmi a pro ten který případ přizpůsobené ochranné plyny. Nejvýkonnější varianta TIME má k dispozici dva dráty, které se současně odtavují ve společné tavné lázni. U tohoto tak zvaného TimeTwin postupu jsou kontaktní trubice speciálního hořáku vzájemně izolované, v důsledku čehož se přechod materiálu pro každou drátovou elektrodu řídí selektivně. Svařovací rychlost je oproti svařování MIG/MAG dvoj- až trojnásobná, při nejvyšší možné kvalitě a minimálním rozstřiku.

Ve funkci ochranného plynu se používají inertní plyny s podílem aktivního plynu. Obvykle se jedná o směs s hlavním podílem argonu doplněného příměsí hélia, kysličníku uhličitého a kyslíku. Výsledky provedených zkoušek ukázaly, že v mnoha aplikacích se dosáhne optimálních výsledků při vynechání některé příměsi, nicméně hlavním podílem zůstává stále argon. V mnoha případech přispívá významně podíl hélia ke zvýšení svařovací rychlosti. Důvodem toho je jednak vysoká teplota TIME oblouku a jednak velká tepelná vodivost hélia, která přispívá k optimálnímu napojení svaru na boky svarové drážky. Optimální podíly kysličníku uhličitého a kyslíku závisejí rovněž na příslušné aplikaci.

Přístrojová technika

V principu odpovídá technika svařovacího zdroje, stejně tak jako posuv drátu a svařovací hořák, aplikacím MIG/MAG, avšak jednotlivé komponenty jsou svým dimenzováním a výkonností přizpůsobené potřebám vysokovýkonného svařování TIME. Proto jsou ruční hořáky TIME často vybavené stavitelnou kontaktní trubicí pro nastavování výletu drátu (Stick-Out) a dvouokruhovým chladicím systémem. Druhý okruh chladí přímo plynovou hubici a zaručuje i při plném výkonu její dlouhou životnost a rovněž snadné uvolňování odstřiků.

Zvláštností svařovacího procesu TIME je oddělený svařovací potenciál se samostatným svařovacím zdrojem pro každý z obou drátů. Synchronizační jednotka na zdrojích řídí časový průběh  přechodu materiálu na jednotlivých drátech. Následkem toho je pohyb drátu i průběh svařovacího proudu řízený samostatně pro každý oblouk.

Aplikace a přednosti

Hlavní využití nachází vysokovýkonné svařování TIME a TimeTwin ve strojírenství, stavbě ocelových konstrukcí, lodí, motorových vozidel a výrobě nádrží a zásobníků. Používanými materiály jsou zde nelegované a nízkolegované druhy ocelí, jemnozrnné ocele a ocele odolné nízkým teplotám. Tento svařovací postup nabízí celou řadu předností. Odtavný výkon činí více, než 10 kg/hod. Podíl hélia v ochranném plynu zajišťuje hluboký závar vysokou dynamickou pevnost svarových spojů. Průvodními znaky dobrých svařovacích vlastností jsou čisté povrchy svarových švů, jejich hladké přechody a minimální výskyt rozstřiku. Dokončovací práce se pak stávají zbytečnými. Vysokou míru flexibility dokazují vysokovýkonné svařovací postupy svojí vhodností pro všechny síly plechu. Ani v nepříznivých svařovacích polohách není nutno snižovat odtavný výkon a omezené tepelné zatížení udržuje deformace součástí v úzkých mezích.

Na rozdíl od jednodrátového svařování TIME se svařování TimeTwin používající dva dráty omezuje na mechanizované a automatizované aplikace. Zejména v případě impulzního oblouku  probíhá uvolňování kapky na obou drátových elektrodách bez vzájemného ovlivňování, což umožňuje svařovat dokonce i slitiny hliníku. Dvoudrátový proces se oproti jednodrátovému vyznačuje lepší kontrolou tavné lázně. Podstatně vyšší přísun energie je zde přípustný, protože je doprovázený zvýšením svařovací rychlosti. Výhodnou je rovněž časově posunutá aktivita druhého oblouku s efektem prodloužení odplynovacího času a tím i výrazného snížení tvorby pórů.

Resumé

Vysokovýkonné svařování TIME a TimeTwin se velmi dobře hodí pro zvýšení svářecího výkonu a odtavné rychlosti. Umožňuje provádět s vysokou mírou flexibility a při velmi vysoké svářecí rychlosti reprodukovatelné a minimálním rozstřikem zatížené svarové spoje. Využití nacházejí vysokovýkonné svařovací postupy především v ocel zpracujících odvětvích, kde se pracuje rozměrnými díly vyznačujícími se velkým podílem svářečské práce.

Vysokovýkonné svařování za použití procesu TimeTwin.

Ruční svařovací hořák TIME s přímým chlazením plynové hubice.

Kompletně vystrojený plně digitalizovaný invertorový svařovací zdroj TIME s výstupním proudem 500 A, vybavený podvozkem, podavačem drátu, chladicím modulem, svařovacím hořákem a láhví s ochranným plynem.

Svar na chladicím žebru z chromniklové ocele navařeném na zásobníku, provedený procesem TimeTwin. Síla plechu: 6mm (zásobník), 2 mm (chladicí žebro); materiál: 1.4301; svařovací rychlost: 260 cm/min.