Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Moderní technologie a řízení jakosti svařování plastů
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Moderní technologie a řízení jakosti svařování plastů

Plasty a jejich aplikace zasahují v současné době význačně do našeho života a tvoří jeho nedílnou součást. Vzrůst jejich výroby a spotřeby velmi podstatně převyšuje podobné ukazatele u materiálů klasických (kovových i nekovových).

V oblasti stavebnictví i průmyslové výroby tvoří velkou skupinu výrobky svařované z plastových polotovarů, z trubek, desek, profilů a fólií. Svařování potrubí z plastů probíhá v různých prostředích, např. v bytové zástavbě, průmyslových objektech nebo i jen ve výkopech. Montáže konstrukcí z plastů se provádí v terénu i v provozních halách, izolace z plastů na střechách, tunelech atd. Odhlédneme-li od celé řady aplikací průmyslových metod svařování plastů, např. vysokofrekvenčního, impulzního, ultrazvukem, třením, které jsou prováděny na jednoúčelových svařovacích strojích hlavně ve velkosériové výrobě, kde již bývají zavedeny systémy řízení jakosti, zůstává otevřené svařování tlakových a namáhaných konstrukcí, v níž se požadavky na řízení jakosti v současné době stávají aktuální.

Svařované materiály a požadavky na stroje

Při svařování plastových potrubí, konstrukcí a izolačních pásů (fólií) mají bezprostřední vliv na kvalitu spoje technické možnosti svařovaného materiálu, montážní podmínky a namáhání spojů po svaření. Svářeči by měli především znát rizika nesprávné aplikace plastových výrobků, proto je nutné je školit v kurzech svařování plastů. Svářečské práce na plastových polotovarech lze v řadě případů vést a kontrolovat s použitím nezávislého záznamového zařízení nebo pomocí paměti vlastního stroje s následným tiskem protokolu o provedeném svaru.
Svařování metodou na tupo horkým tělesem se provádí nejčastěji na deskách a trubkách. U desek je nejpoužívanějším materiálem polypropylen (označený podle typu např. PP-H, PP-R), u trubek je to obvykle polyetylen (označený podle typu např. PE-HD, PE 100). Svařovaná plynovodní nebo vodovodní potrubí z polyetylenu musí vyhovět požadavkům určitého vnitřního přetlaku při zachování dostatečné bezpečnosti. Proto se kladou i vysoké požadavky na kvalitu svářečských prací, která může být mimo jiné doložena protokolem ze záznamového zařízení. Jedním z nich je tuzemské zařízení BOBR, které je možno připojit k jakémukoliv svařovacímu stroji pro svařování trubek metodou na tupo s hydraulickým ovládáním svařovacího tlaku. Ovládání záznamové jednotky je jednoduché a přehledné. Obsluha zařízení vybírá v menu pomocí čtyř kláves, které umožňují volbou svařovaného materiálu nastavení parametrů svařování, včetně testu základních funkcí přístroje, jeho konfigurace (např. nastavení jazykové mutace), tisk protokolu buď ihned po ukončení svaru nebo po provedení několika svarů. Dále umožňuje přenos dat do PC pro archivaci a tisk rozšířeného protokolu doplněného o další informace k zakázce.

Spojení elektrotvarovkami

Další metodou svařování plastů je spojování trubek elektrotvarovkou. Svařovací zařízení také umožňuje záznam parametrů a podmínek svařování. Elektrotvarovka je v hrdlech vybavena topnou odporovou šroubovicí, která je označovaná jako přímo vytápěné ztracené topné těleso. Nejčastěji se takto svařují trubky z polyetylenu (PE 100) a polypropylenu (PP-R), z nových materiálů jsou k dispozici tvarovky z polybutenu (PB). Svářečky pro tuto metodu dodávají výrobci v různých konfiguracích s možností vedení svářeče programem nabízejícím menu na displeji stroje, načtení parametrů svařování z čárového kódu tvarovky, korekci parametrů podle podmínek okolí, uložení proměnných v paměti a jejich tisk. Svářečky mají také kontrolní program zpětné vazby, který dokáže vyhodnotit chybu při svařovacím procesu, nedokáže však odhalit chyby svářeče při přípravě ploch.
Uvedené příklady metod svařování plastů díky určitému stupni automatizace a kontroly svařovacího procesu omezují vliv lidského faktoru. U ostatních metod svařování plastů, jako polyfúzní svařování vnitřních vodovodů z polypropylenu, svařování přídavným materiálem a horkým plynem nebo svařování nádrží a konstrukcí z polypropylenu a polyetylenu přídavným materiálem extruderem, nejsou vzhledem k charakteru svařování a vysokému podílu ruční práce svářeče zaváděny automatické záznamy dat. Protože se kromě výše uvedených materiálů dnes prosazují i materiály s vysokou chemickou a teplotní odolností, tj. fluorované plasty (PVDF, E-CTFE), které vyžadují přesné nastavení svařovacích parametrů a dodržení podmínek, musí být o to vyšší podíl systémů řízení jakosti celého procesu svařování plastů.

Nové evropské systémy jakosti

Pro zajišťování jakosti při výrobě a uvádění zařízení do provozu jsou v současné době v Evropě i ČR zaváděny modely podle norem řady ČSN ISO 9000, 9001, 9002. V nich je uvedeno, že svařování je výjimečný proces, u nějž musí být prováděna kontrola před, v průběhu a po svařování. Řízení jakosti podle přijatých mezinárodních norem je tedy nedílnou součástí moderních systémů svařování plastů.
Pro tavné svařování kovů a obecně i pro svařování plastů jsou uplatňovány normy ČSN EN 729-1, 729-2, 729-3, 729-4, které jsou podle typu svařovaného výrobku a jakostních požadavků rozděleny na tři části - základní, standardní a vyšší požadavky na jakost. S těmito požadavky souvisí kvalifikace svářečského personálu. V tomto roce dojde v Evropském výboru pro normování CEN ke schválení základní normy pro svařování termoplastů označené prEN 13 067 - Kvalifikace personálu pro svařování plastů - Uznávací zkouška svářečů. Svářeč podle této normy získá odbornou způsobilost s Evropským certifikátem (EPW - European Plastic Welder) uznaným v členských zemích EWF (Evropské svářečské federace), která zahrnuje většinu zemí Evropy včetně zemí tzv. východního bloku.
Akreditaci od EWF a EOTC (Evropská organizace pro testování a certifikaci) má v ČR jen jediný subjekt, jak je obvyklé v každé evropské zemi, kterým je autorizovaný národní orgán - Česká svářečská společnost ANB (CWS ANB). Tato společnost zajišťuje harmonizaci vzdělávání a zkoušek svářečského personálu v souladu s evropskými předpisy a dokumenty, vydávání osvědčení a evropské certifikáty pro svářeče uznávané také IIW (International Institut of Welding) v členských státech po celém světě.
Pro zajištění svářečského dozoru v souladu se systémy jakosti provádí CWS ANB výuku a zkoušky vyššího svářečského personálu na evropské úrovni, v kategoriích evropský svářečský technik (EWE-European Welding Engineer), technolog (EWT), specialista (EWS), praktik (EWP) a inspektor (EWIP).
Pro vyšší svářečský personál (svářečský dozor) v oblasti svařování plastů je v ČR akreditována organizace UNO Praha, spol. s r. o., člen CWS ANB, která uděluje po složení příslušných zkoušek certifikát Technolog svařování plastů a Specialista svařování plastů.

Specifikace postupu svařování

Výše uvedené kvalifikace zapadají do systémů jakosti a jsou předpokladem dalších kroků vedoucích k dodržování technologické kázně a kvality výrobků. Jak už bylo uvedeno, existují při svařování plastů svářečky a záznamová zařízení umožňující nezávisle na svářeči sledování podmínek a parametrů. Na druhé straně jsou využívány metody svařování plastů, kde svářeč může samovolně měnit parametry bez možnosti jejich pozdějšího prokázání. Proto se zavádí stejně jako v oblasti svařování kovů i u svařování plastů tzv. specifikace postupu svařování - WPS (Welding Procedure Specification). Je to průkazný dokument, ve kterém jsou uvedeny jednotlivé proměnné parametrů a podmínek procesu svařování k zajištění opakovatelnosti. WPS tedy obsahuje údaje o materiálech, svařovacím stroji, kvalifikaci svářeče, svářečském dozoru, parametrech svařování daného typu materiálu, včetně průměru potrubí či tloušťky desky nebo fólie. Jednotlivým WPS předchází WPAR (Welding Procedure Approval Record), protokoly schválení postupů svařování, které vystavuje nezávislá autorizovaná zkušební organizace podle předběžných pWPS. Tato nezávislá odborná komise vystaví WPAR, kterým se potvrdí podle zkoušek svarů správnost použitých parametrů svařování a zajištěných podmínek. Na základě WPAR vystavuje technolog nebo specialista svařování plastů jednotlivé WPS, které má k dispozici svářeč, svářečský dozor, inspekční personál, případně dozor zákazníka.
Dnes již celá řada investorů v oblasti svařování plastů požaduje doložení WPS před zahájením svářečských prací, aby si ověřila jejich připravenost a konkrétní úroveň systému řízení jakosti, na nějž všechny uvedené podklady a personální zajištění včetně svářečského dozoru musí navazovat. Při integraci ČR do Evropské unie se naše firmy neobejdou bez vyškoleného svářečského personálu a svářečského dozoru jako jednoho z článků systému řízení jakosti. Školení a certifikaci pracovníků i svářečské práce provádí UNO Praha, s. r. o.

Další články

Technologie zpracování pryže/ plastů
Technologie spojování/ dělení materiálů

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky














Sledujte nás na sociálních sítích: