Praktické poznatky ze svařování hliníkových plošin

• Foto

HISTORIE ZAKÁZKY

V poměrně malé firmě na Zlínsku, jejíž hlavní náplní je vývoj a výroba strojů a prototypů pro strojírenskou výrobu, mají samozřejmě i svařovnu. A v ní šikovné svářeče, kteří, jak už to při kusové a prototypové výrobě bývá, musí umět všechno. Vybavení je co nejvíce univerzální, žádné supermoderní stroje a zařízení zde nenajdete. Najdete zde ale odvážné, přemýšlivé lidi, kteří se nebojí experimentovat. Někdy si natlučou, jindy se to podaří napoprvé. Zatím se jim ale vždy podařilo uspět a tím se posouvají stále vpřed. Pár měsíců zpátky byla tato firma poptána na výrobu hliníkových lodních můstků. Takových skládaček – ze tří dílů vznikne finální výrobek. Přestože předtím nic takového nedělali, řekli si, že by to mohli zvládnout. Tak si udělali kalkulaci, přihodili něco do rezervy a nabídku odeslali. Moc velké naděje si ale nedělali, poptávka přišla z Norska a určitě nešla jen na tuto firmu, ale spíš po celé Evropě. Jaké tedy bylo jejich překvapení, když zjistili, že vyhráli. Trochu je to zarazilo, jestli v tom není nějaký háček, když o to jiné, možná i na hliník specializované firmy nestojí a tak si před podpisem zakázky vyžádali čas na vyrobení vzorku, který by poslali k posouzení a teprve když vyhoví, tak by do zakázky šli. Odběratel souhlasil a tím to celé začalo.

PŘÍPRAVA VZORKU

S šéfem firmy se znám už řadu let. Několikrát jsme tam něco zkoušeli, mnohokrát jsme věci konzultovali telefonicky. Takže když mi zavolal, bylo to jako obvykle. Vyložil mi, o co jde, zeptal se, co já na to, a jestli bychom nemohli přijet zkusit ten vzorek zavařit. Dohodli jsme si termín, já přizval kolegu, naložil lahve a vyrazili jsme. Na dílně už měli připravený vzorek, jakoby výřez z celé plošiny. Základem je profilovaný plech, po kterém se bude šlapat a jezdit. Tloušťka 5 mm. Na něm v určitých rozestupech obdélníkové profily 20 × 40 mm, které budou přistehovány k plechu. Již ta kombinace tloušťky 20 a 5 mm signalizuje potenciální problém. Po přivaření se na profily položí krycí plech, opět 5 mm s vyfrézovanými oválnými otvory, přes které bude k profilům přivařen. Tyto spoje nesmí být převýšené. Protože plechy a profily byly opravdu pěkné, chtěli jsme najít takový postup, který by neznamenal poškození lesklého povrchu teplem z předehřevu nebo přílišným obroušením při odstraňování oxidů. Současně nás limitovaly rozdílné tloušťky svařovaných dílů. Volba tedy logicky směřovala ke směsi argonu s heliem a metodě MIG. Zdroj TransPulsSynergic 2700, drát AlMg5 průměr 1,2 mm, svařovací proud 180 A, Helistar 30, zkratový oblouk se sjížděním. To byly první, pokusné parametry pro koutové svary. Výsledek nebyl špatný, jen okolí svaru bylo začernalé, což je u AlMg5 běžné. Přesto jsme se rozhodli zkusit Helistar 50.

Zde se nám jevilo, že oblouk jde více do hloubky, což bylo pozitivum. Předehřev nebude nutný. Zkoušeli jsme pak různé varianty parametrů včetně pulzního svařování, až se nám podařilo dosáhnout výsledku, se kterým jsme byli vcelku spokojeni. Nastehovali jsme vzorek a přiložili krycí plech. Tady to bylo trochu horší, otvory byly poměrně široké a jejich vyplnění při dodržení požadavku nepřevýšeného svaru bylo složitější. Ale i to se docela povedlo. Vzorek byl zavařen a mohl být odeslán ke schválení.

Jenže vzorek je jedna věc, výrobek druhá. Vždyť rozměry jedné sekce jsou skoro 2,5 × 3 m. Co deformace, ty se přece ukázaly už při vaření vzorku. Tak jsme si sedli a probírali možnosti, jak deformacím předejít, zda to pak půjde rovnat a podobně. Jen v teoretické rovině, abychom si udělali představu jak dál. Ty úvahy nejsou úplně jednoduché. Tato zakázka byla na šest plošin, tj. 18 sekcí. Udělat na ně speciální přípravek? To by přišlo draho a navíc není jasné, jak přesně by měl vypadat, když nevíme, jak reálně se budou sekce deformovat. Navíc nejsou úplně stejné, jedna je středová, pak levá a pravá. Ty mají zkosené okraje. Na druhou stranu – když se první zakázka povede, pravděpodobně přijdou další. Tam už by se přípravek vyplatil. To jsou přesně ty úvahy, které dennodenně trápí lidi ve výrobě. Dohodli jsme se, že by bylo nejlepší zkusit každou sekci trochu předehnout tak, že se střed vypodloží a kraje dotáhnou přes příčník ke stolu. Po prvním kuse se uvidí, jestli to stačilo, nebo bylo moc, či málo. Odjeli jsme s kolegou a čekali na informaci, zda ta zakázka klapla, či nikoliv.

VÝROBA

Těsně před Vánoci jsme dostali informaci, že po Novém roce začne výroba. Domluvili jsme se, že když bude nějaký zádrhel, zavolají a my tam co nejrychleji přijedeme. Zavolali až v půli února. Jestli se tedy můžeme zastavit. Přijeli jsme s očekáváním, jak vše probíhá a byli jsme mile překvapeni. Vše šlo jak po drátkách.

Vyrobeny a nachystány k expedici byly první dvě plošiny, třetí se dokončovala. Na jednom pracovišti přivařovali profily na plech. Sekce byla předehnuta a upnuta stylem, na kterém jsme se domlouvali při první návštěvě. Na druhém pracovišti se nasazoval a vařil krycí plech s otvory. Parametry, drát, plyn, vše bylo takové, jak jsme odladili na vzorku.

Sedli jsme si na chvíli a probírali, jak náběh výroby probíhal. Samozřejmě, že to nebylo tak jednoduché, jak to teď vypadalo. Se svařováním vážné problémy nebyly, jen se ukázalo, že je přeci jen lepší odstranit oxidy v místech stehování koutových svarů. Spoje se lépe rozlévají a mají rovnější okraje. Tyto sváry jsou navíc uvnitř plošin, takže to vzhledu nijak neublíží. Horší byly deformace. První kusy se nepodařilo předehnout správně (s tím jsme i počítali), takže se museli pod lisem rovnat. Zde se ale ukázal problém hliníku. Měl snahu se pod lisem místo rovnání jen prohýbat v krátkých úsecích, čímž vznikaly vlnky. Muselo se přistoupit k rovnání přes mírně prohnutý ocelový profil. U dalších kusů už se předehnutí v přípravku dařilo za předpokladu, že materiál byl „stejně teplý“. Vzal-li se totiž plech a profily, které už ležely na dílně, byl průhyb menší, než když se dovezl z venkovního skladu. Rozdíl 10 – 15 °C (byla zima) v tom hrál dost podstatnou roli.

ZÁVĚR

Dříve existovala ve větších firmách výzkumná a vývojová oddělení, která měla za úkol připravovat a ověřovat technologie pro nové typy výrobků. Byly na to peníze, byl na to čas. Dnes chce mít zákazník vše nejlépe hned, levně a kvalitně. Na vývoj není čas ani peníze, vše se dělá za pochodu. Vedení firem, zvláště těch menších, je stále ve stresu. Aby byly zakázky, práce pro zaměstnance, materiál, výrobní prostředky. Aby byla zakázka včas a kvalitně vyrobena, aby za ni přišly peníze. Ty se musí zdanit, zaměstnanci se musí zaplatit, včetně odvodů státu. Spousta papírů, hlášení, administrativy. Do toho dodržování bezpečnostních a hygienických směrnic, likvidace odpadů, nákup energií. A rizika s novými typy výrobků. Když to vyjde, super. Když ne, může to firmu i položit. I proto jsou lidé z takových firem vděčni za každou radu a pomoc, která jim v jejich problémech ulehčí. Jsme rádi, že jim takto můžeme pomáhat.

Materiál byl prezentován na semináři Nové materiály a technologie pro svařování 2017.

Practical Information about Welding Aluminium Platforms
Not only companies with years of experience and excellent technological background can create products which can succeed on the international market. Sometimes all it takes is a bit of courage to experiment and take risks.

Autor

• Ing. Halla Petr