A csaphegesztés előnye: tízezernyi kötőelem felhegesztése a megkívánt alapanyagra utolérhetetlen termelékenységgel! De vajon megfelelő-e minden egyes felhegesztett csap hegesztett kötésének szilárdsága!?

A csaphegesztéssel felhegesztett csapok kötésszilárdságát szemrevételezéssel és mintavételezéses szilárdságvizsgálattal kell ellenőrizni. A vonatkozó vizsgálati módszerek, szintek és követelmények részben szabványos előírásokon alapulnak (DIN EN ISO 14555), részben a gyártó, illetve a megrendelő termékre vonatkozó saját előírásait, vizsgálati és dokumantálási követelményeit kell figyelembe venni. Bármilyen vizsgálati előírtást is követünk a gyártás során, a tízezernyi, esetenként százezernyi felhegesztett csap varratának megfelelő szintű szilárdsági vizsgálata és dokumantálása hatalmas időráfordítást, így költséget is jelent!

A legtöbb esetben a kötés szilárdsága nemcsak az áramforrás és a hegesztőpisztoly megfelelő beállításától, hanem a külső körülményektől is függ. Egy megfelelően beállított berendezéssel ideális körülmények között elkészített hegesztés csak akkor ismételhető meg, ha a külső körülmények a próbahegesztéshez hasonlóan ideálisak maradnak. A külső körülmények változása, mint például az alapanyag tisztasága, a felület egyenetlensége, a mágneses fúvóhatás érvényesülése, stb. azonos gépbeállítások mellett is nagymértékben befolyásolhatják a kötés szilárdságát. Így korántsem lehetünk abban biztosak, hogy az ideális körülmények között elkészített és szemrevételezéssel, valamint hajlítóvizsgálattal ellenőrzött próbavarratok után felhegesztett csapok szillárdsága maradéktalanul megfelelő.

A HBS Bolzenschweiss-Systeme GmbH cég különlegesen gyors és megbízható folyamatellenőrzési megoldást kínál e probléma megoldására: PAC-rendszert, melynek segítségével minden egyes lehegesztett varrat szilárdságát közvetett módon (számítással) ellenőrizhetjük, igény esetén a hegesztési paraméterekről protokoll is készíthető, az adatokat nyomtatott formában jeleníthetjük meg, illetve adathordozón tárolhatjuk. Ezen protokoll a későbbiekben a termék vizsgálati dokumentumának részét képezheti.

A szabadalmaztatott eljárás során a berendezés mérhető paraméterekből szilárdsági következtetéseket vonle, melynek lényege a következő:

• Az eljárás során a hegesztőcsap átmérőjének, az alapanyag vastagságának, anyagminőségének, a hegesztési helyzetnek, stb. megfelelően beállítjuk a hegesztési paramétereket. Fémesen tiszta alapanyagra ideális körülmények között elvégzünk néhány próbahegesztést, majd minden varratot az előírásoknak megfelelően megvizsgálunk.
• A már megfelelően beállított berendezéssel szintén ideális körülmények között meghatározott számú referenciahegesztést készítünk.
• A referenciahegesztés során a mérhető primer és szekunder paraméterek (hálózati feszültség, felvett áramerősség, ívfeszültség, íváramerősség, hegesztési idő, stb,) felhasználásával az alkalmazott hegesztési eljárásnak megfelelően súlyozva a hegesztőgép egy mutatószámot határoz meg (a referenciahegesztések elkészítése során a mért adatokból számolt mutatószámok eloszlását szemlélteti az 1. ábra).
• A HBS cég ajánlása alapján az elkészített varratok igénybevételének megfelelően a "K" középértékhez képest meghatározzuk a pozitív és negatív irányú megengedhető maximális eltérést;
• Ezután nincs más hátra, mint a folyamatos hegesztés! A berendezés minden egyes hegesztés után kiszámítja a mutatószámot, ellenőrzi, hogy az a megadott tartományon belül van-e. Ha igen, zöld lámpával jelzi a hegesztés sikerességét, azaz a kötésszilárdság megfelelőségét, majd jöhet a következő hegesztés. Nem megfelelő varrat esetében a berendezés leáll, és piros lámpával jelzi a hibát. Az alkatrészt a viszgálandó darabok közé téve, a blokkolást feloldva folytatódhat a hegesztés.

Az eljárás lényeges elemei:

• Mind csúcsgyújtásos, mind rövididejű emeltgyújtásos, mind normál emeltgyújtásos technológia eseteén alkalmazható az eljárás megfelelő berendezés felhasználásával (az eljárások ismertetését az 1. táblázat tartalmzza).
• A "K" mutatószámot minden esetben az alkalmazott eljárásnak megfelelően számolja ki a berendezés. Így más a képlet a csúcsgyújtásos csapok hegesztésére alkalmas komdenzátoros típusú "CDM" áramforrásoknál, ahol a hálózati paraméterek nem befolyásolják a lehegesztett kötés szilárdságát, annál inkább meghatározók a szekunder paraméterek, valamint a felület esetleges csekélynek tűnő egyenetlenségei, illetve szennyezettsége. Szintén eltérő a számítási metódus az emeltgyújtásos csapok hegesztésére alkalmas transzformátoros "ARC" áramforrások esetében, ahol a hálózati jellemzők, a mágneses fúvóhatás, stb. sokkal fontosabbak, mint a felület titedmiliméterekben mérhető egyenetlensége.
• A "K" középértéktől való megengedhető ąX% eltérés megfelelő megválasztásához szakembereink minden esetben ajánlással szolgálnak. A megengedhető eltérés mértékét a hegesztett kötés jellege nagymértékben befolyásolja, hiszen lényegesen nagyobb tűrésmező minősíthető jónak, ha a kötéssel szemben csak pl. hőátviteli követelmény van, és lényegesen szigorúbb az előírás, ha a kötéseket erőátvitel céljából készítettük.

Az imént ismertetett rendszer alkalmazása szigorúbb gyártási követelményeknek való megfelelőséget biztosít, megoldást kínál a sorozatban végzett csaphegesztési munkák ezidáig megoldatlan teljeskörű dokumentálására, és nem utolsó sorban jelentős költségmegtakarítást eredményez a termékek gyártása során.