Mechanismy podávání drátu u MIG/MAG svářeček - II.

V prvním díle tohoto miniseriálu o podavačích drátu v MIG/MAG svářečkách jsme se věnovali klasickému tlačnému podávání s podávacím mechanismem vestavěným ve svářečce. Nevýhodou tohoto systému je omezená maximální vzdálenost na jakou lze drát spolehlivě podávat. Existují ale způsoby jak tuto vzdálenost značně prodloužit. A s nimy se seznámíme v tomto pokračování.

Pro začátek si připomeňme princip klasického tlačného podávání, jak jej známe z běžných MIG/MAG svářeček:

Princip klasického tlačného podávání.

Podávací mechanismus (podavač) je umístěn přímo ve svářečce (2) a tlačí drát do hořáku (1). Jak jsme již minule uvedli, je maximální vzdálenost pro takovéto podávání drátu limitovaná cca na 5 m. Někdy je však potřeba podávat drát na daleko větší vzdálenosti. Třeba proto, že máme drát v tzv. sudovém balení (až 500 kg drátu v sudu, viz následující obrázek), nebo proto že máme obrovskou a těžkou svářečku a manipulace s ní je obtížná.

Svářecí drát v 250 kg a 475 kg sudech.

Snímatelné podavače.

Jedním z možných řešení je svářečka s tzv. snímatelným podavačem. V principu jde o to, že podavač je spolu s cívkou drátu umístěn v samostatné skříňce, která je kabelem propojena se zbytkem svářečky, tzv. zdrojovou částí. Zdrojová část obsahuje hlavně těžký a rozměrný transformátor, usměrňovač, tlumivku a další silové obvody. Může také obsahovat řídící jednotku. U výkonných strojů je zde také chladící jednotka. Naproti tomu snímatelný podavač obsahuje jen vlastní podavač a držák pro cívku s drátem. Současné svářečky mají v podavači také řídící jednotku, která se sem přestěhovala ze zdrojové části. Snímatelný podavač tak je mnohem menší a hlavně lehčí než kdyby byla svářečka pohromadě a manipulace s ním je mnohem příjemnější. Propojovací kabely mezi snímatelným podavačem a zdrojovou částí se dělají standardně 5, 10, 15 a 20 m, ale nic nebrání tomu vyrobit délky jiné.

Typickým příkladem svářečky se snímatelným podavačem je naše staré dobré Hořické WLSP 315 (viz následující obrázek vlevo). Ale setkat se s touto koncepcí můžete u všech výrobců, kteří mají v sortimentu výkonné profi stroje s proudem cca nad 300 A.

Příklady svářeček se snímatelnými podavači.

Nevýhodou tohoto řešení je to, že podavač stále může být pro některé případy dost velký a, díky cívce s drátem, také těžký. Vlastní podávací dráha se tímto způsobem nijak neprodlouží. Proto je toto řešení nevhodné pro podávání drátu ze sudů, které mohou být umístěny zcela jinde než samotná svářečka.

Pokud potřebujeme prodloužit pouze podávací dráhu a drát podávat na delší vzdálenosti (v řádech desítek metrů) je nutné použít doplňkové podávací mechanismy. V následujícím textu představíme principy podávání drátu na dlouhé vzdálenosti za pomocí mezipodavačů a hořáků typu PUSH-PULL.

Mezipodavače drátu.

Jednou z možností jak prodloužit trasu podávání drátu je použití tzv. mezipodavače. Princip podávání s mezipodavačem je na následujícím obrázku:

Princip podávání s mezipodavačem.

Jde o to, že mezi hořákem (1) a svářečkou (3) je umístěn ještě jeden podávací mechanismus (2), který pomáhá s posuvem drátu. K tomuto přídavnému podavači, kterému se říká mezipodavač, je teprve připojen hořák. Délka hořáku (1) může být opět max. 5 metrů. Délka propoje mezi svářečkou (3) a mezipodavačem (2) však může být mnohem větší a standardně se setkáváme s propoji do 30 metrů.

Mezipodavač není nic jiného než malá skříňka se zabudovaným podávacím mechanismem - podavačem, který jsme si popsali minule. Podavač opět může být dvou, nebo čtyřkladkový. Dále musí mezipodavač obsahovat elektroniku pro řízení otáček vestavěného elektromotoru a tedy rychlosti posuvu drátu mezipodavačem. K tomu je pochopitelné nutné také nějaké napájení. Příklady sériově vyráběných mezipodavačů jsou na následujícím obrázku. K mezipodavači ESAB MEK 25 (na obrázku vlevo) si dokonce můžete stáhnout dokumentaci pod názvem mek.pdf v sekci, Ke stažení, podsekci Elektro.

Mezipodavače ESAB MEK25 a Kühtreiber KIT 5-2.

Zásadní problém při použití mezipodavače je to jak sladit rychlost podávání hlavního podavače a mezipodavače. Je sice možné tyto otáčky vzájemně automaticky synchronizovat, ale je to příliš náročné a potencionálně nespolehlivé. V praxi má mezipodavač regulaci otáček nezávislou na hlavním podavači a otáčky se nastavují (nejlépe pomocí otáčkoměrů) tak, že mezipodavač má nepatrně vyšší rychlost posuvu než podavač ve svářečce. Mezipodavač se tak "snaží připopotahovat drát" a ulehčit hlavnímu podavači. Při tomto způsobu je ale nutné, aby jeden z podavačů měl nastaven nižší přítlak a drát mohl v případě potřeby proklouznout.

Na následujícím obrázku jsou příklady otáčkoměrů vhodných pro seřizování podávacích rychlostí podavačů. Oba otáčkoměry měří otáčky pomocí hřídelky, která je na konci osazena pryžovým hrotem. Hrot můžeme přitisknout na středící důlek, který se najde na každé hřídeli, tedy i na hřídeli nesoucí kladku podavače.

Příkladů otáčkoměrů pro měření otáček podavačů a mezipodavačů.

Vlevo je profesionální tovární výrobek, vpravo je amatérsky zhotovený "otáčkoměrný" adaptér, který je určen k připojení na univerzální vývojovou desku s mikroprocesorem a LCD displejem (v tomto konkrétním případě to byl Atmel, klon nesmrtelné X51).

Hořáky PUSH-PULL.

Další možností prodloužení vzdálenosti podávání drátu je použití hořáku PUSH-PULL. Princip podávání push-pull (tlač a táhni) je na následujícím obrázku:

Princip podávání PUSH-PULL.

Jak je vidět z obrázku, jedná se o určitou modifikaci systému s mezipodavačem. Modifikace spočívá v tom, že pomocný podavač není umístěn v samostatné skříňce, ale je vestavěn přímo v rukojeti svařovacího hořáku (1):

Hořák PUSH-PULL s vestavěným minipodavačem.

Je zřejmé, že takový podavač musí být extrémně malý a lehký, a že tedy nebude mít takový výkon jako klasický mezipodavač. Ovšem díky tomu, že podavač v rukojeti tlačí drát jen na velmi krátkou vzdálenost několika centimetrů, to až tolik nevadí.

K nastavování otáček podavače v rukojeti hořáku lze použít stejná pravidla jako bylo popsáno výše u mezipodavačů. Motor podavače v hořáku může být napájen a řízen přímo ze svářečky (je-li na to vybavena), nebo ze samostatného regulátoru umístěného v nějaké malé externí skříňce. Vlastní nastavování otáček se pak děje pomocí potenciometru, který bývá umístěn na rukojeti hořáku Push-Pull. Standardní délka hořáku Push-Pull, který lze běžně koupit, bývá 20 metrů.

Nevýhodou hořáku Push-Pull je přeci jen o dost vyšší hmotnost a také rozměry rukojeti oproti klasickým MIG/MAG hořákům stejného výkonu. Také potřeba externího napájecího a regulačního obvodu není nic, co by přispívalo ke snadnému provozování.

Další možnosti.

Systémy s mezipodavačem a systémy push-pull by bylo možné dále zkombinovat (použít push-pull hořák a jeden či více mezipodavačů), ale zde je již precizní sladění všech systémů docela oříšek.

Ovšem tímto ještě možnosti podávání drátu nekončí. Ještě jsme nezmínili hořák typu SPOOL-GUN s nesenou cívkou. Ale o tom až zase příště.