Blacharz_721[01]_Z1.06

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Piotr Chmiel

Wykonywanie nierozłącznych połączeń blach
721[01].Z1.06

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Rodzaje połączeń nierozłącznych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Spawanie elektryczne i gazowe blach

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Zgrzewanie blach

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Lutowanie blach lutem miękkim i twardym

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Nitowanie blach

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Klejenie blach

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej

i ochrony środowiska

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Niniejszy poradnik opracowany dla jednostki modułowej „wykonywanie nierozłącznych

połączeń blach” będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o:

−

rodzajach połączeń nierozłącznych

−

spawaniu elektrycznym i gazowym blach

−

zgrzewaniu blach

−

lutowaniu blach lutem miękkim i twardym

−

nitowaniu blach

−

klejeniu blach

−

przepisach bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej i ochrony
ś

rodowiska

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – to znaczy wykaz umiejętności, jakimi powinieneś dysponować
przed przystąpieniem do nauki w tej jednostce modułowej,

−

cele kształcenia – to znaczy wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z tym
poradnikiem czyli czego nowego się nauczysz,

−

materiał nauczania – to znaczy wiadomości teoretyczne o wykonywaniu podstawowych
połączeń nierozłącznych czyli co powinieneś wiedzieć, aby wykonać ćwiczenia,

−

pytania sprawdzające – to znaczy zestaw pytań, które pozwolą Ci sprawdzić, czy juŜ
opanowałeś podane treści kształcenia czyli czy moŜesz przystąpić do realizacji ćwiczeń,

−

wiczenia, które mają na celu wykształcenie Twoich umiejętności praktycznych czyli co,

w jaki sposób i przy uŜyciu jakich pomocy masz wykonać praktycznie,

−

sprawdzian  postępów  –  to  znaczy  zestaw  pytań,  na  podstawie  których  sam  moŜesz
sprawdzić, czy potrafisz samodzielnie poradzić sobie z problemami, jakie rozwiązywałeś
wcześniej.  Po  przeczytaniu  kaŜdego  pytania  działu  zaznacz  w  odpowiednim  miejscu  –
TAK  albo  NIE  –  właściwą,  Twoim  zdaniem,  odpowiedź.  Odpowiedzi  NIE  wskazują  na
luki  w  Twojej  wiedzy  i  nie  w  pełni  opanowane  umiejętności.  W  takich  przypadkach
jeszcze raz powróć do elementów programu nauczania, lub ponownie wykonaj ćwiczenie
(względnie jego elementy). Zastanów się, co spowodowało, Ŝe nie wszystkie odpowiedzi
brzmiały TAK.

−

sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw pytań testowych, który pozwoli Ci
sprawdzić, czy opanowałeś materiał w stopniu umoŜliwiającym zaliczenie całej jednostki
modułowej.

−

wykaz literatury uzupełniającej, z jakiej moŜesz korzystać podczas nauki.
Pamiętaj, Ŝe przedstawiony wykaz literatury nie jest czymś stałym i w kaŜdej chwili mogą

pojawić się na rynku nowe pozycje.

W kaŜdej chwili (z wyjątkiem testów końcowych) moŜesz zwrócić się o pomoc do

nauczyciela, który pomoŜe Ci zrozumieć tematy ćwiczeń i sprawdzi, czy dobrze wykonujesz
daną czynność.

Przed przystąpieniem do wykonywania kaŜdego ćwiczenia zapoznaj się z budową

i zasadą działania urządzeń występujących na stanowisku. Musisz zapoznać się z instrukcją
obsługi tych urządzeń, aby je bezpiecznie obsługiwać.

Po zakończeniu ćwiczenia uporządkuj stanowisko, wyczyść i zakonserwuj narzędzia i sprzęt.
Podczas realizacji programu jednostki modułowej musisz przestrzegać regulaminów,

przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, instrukcji przeciwpoŜarowych i zasad ochrony
ś

rodowiska, wynikających z charakteru wykonywanych prac. Z odpowiednimi przepisami

zapoznasz się w trakcie nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

721[01].Z1

Technologie robót blacharskich

721[01].Z1.01

Posługiwanie się podstawowymi pojęciami z zakresu bla-

charstwa

721[01].Z1.02

Wykonywanie elementów i przedmiotów z blachy

z zastosowaniem narzędzi ręcznych

721[01].Z1.03

Wykonywanie elementów

i przedmiotów z blachy

z zastosowaniem maszyn

i urządzeń

721[01].Z1.04

Wykonywanie elementów

i przedmiotów z blachy

z zastosowaniem operacji

mechanicznej obróbki

skrawaniem

721[01].Z1.05

Wykonywanie elementów

i przedmiotów z blachy

metodami obróbki plastycznej

i cieplnej

721[01].Z1.06

Wykonywanie nierozłącznych

połączeń blach

721[01].Z1.08

Wykonywanie konserwacji

i naprawy elementów

i konstrukcji z blachy

721[01].Z1.07

Wykonywanie montaŜu i demontaŜu

elementów i zespołów blacharskich

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

–

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

korzystać z róŜnych źródeł informacji,

–

stosować terminologię zawodową z zakresu blacharstwa,

–

czytać i interpretować dokumentację techniczną,

–

uŜytkować i likwidować stanowisko pracy blacharza zgodnie z zasadami organizacji
pracy, wymogami technologicznymi, przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpoŜarowej oraz ochrony środowiska i zasadami ergonomii,

–

wykonywać odwzorowania graficzne elementów wykonywanych z blachy,

–

rozpoznawać materiały,

–

określać właściwości materiałów wykorzystywanych w blacharstwie,

–

rozróŜniać podstawowe techniki wytwarzania,

–

sporządzać zapotrzebowanie materiałów z zakresu robót blacharskich,

–

dobierać i przygotowywać materiały do robót blacharskich,

–

charakteryzować technologie wykonywania elementów z blachy,

–

planować wykonanie elementów z blachy,

–

dobierać przyrządy pomiarowe,

–

wykonywać podstawowe pomiary warsztatowe oraz interpretować ich wyniki,

–

wykonywać elementy i przedmioty za pomocą narzędzi ręcznych i mechanicznych,

–

oceniać jakość i prawidłowość wykonanych elementów i przedmiotów z blachy,

–

rozróŜniać elektryczne przyrządy pomiarowe,

–

dokonywać odczytów wskazań przyrządów elektrycznych znajdujących się w obwodzie
elektrycznym,

–

dokonywać konserwacji narzędzi, maszyn i urządzeń do robót blacharskich,

–

posługiwać się sprzętem komputerowym do wspomagania prac warsztatowych,

–

stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej oraz
ochrony środowiska podczas wykonywania pracy,

–

stosować procedury udzielania pierwszej pomocy,

–

korzystać z literatury technicznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

scharakteryzować procesy wykonywania połączeń blach,

–

rozróŜnić połączenia nierozłączne,

–

określić właściwości materiałów stosowanych do połączeń,

–

odczytać z dokumentacji technicznej sposób łączenia blach,

–

zaplanować procesy wykonywania połączeń z zastosowaniem róŜnych technologii,

–

zorganizować stanowisko pracy do wykonywania połączeń,

–

dobrać materiał do wykonania połączenia,

–

dobrać przyrządy, narzędzia i maszyny do wykonania połączeń nierozłącznych,

–

wyjaśnić budowę i działanie narzędzi i maszyn do wykonania połączeń,

–

posłuŜyć się narzędziami i urządzeniami do łączenia blach,

–

przygotować blachy do łączenia,

–

zastosować róŜne techniki łączenia blach,

–

wykonać połączenie zgodnie z dokumentacją,

–

zabezpieczyć wykonane połączenie,

–

nałoŜyć powłoki ochronne i dekoracyjne na wykonane połączenie, zgodnie
z dokumentacją,

–

dokonać konserwacji narzędzi i urządzeń stosowanych do wykonania połączenia,

–

posłuŜyć się dokumentacją technologiczną, normami i poradnikami,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej
i ochrony środowiska podczas wykonywania pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Rodzaje połączeń nierozłącznych

4.1.1. Materiał nauczania

Połączenia nierozłączne są to takie połączenia elementów, których nie moŜna rozdzielić

bez uszkodzenia części łączonych lub elementów łączących. NaleŜą do nich połączenia:
spawane, zgrzewane, lutowane, nitowane i klejone. Sposób łączenia elementów musi być
dostosowany do rodzaju materiałów łączonych.

Spawanie metali polega na miejscowym rozgrzaniu metali do stanu topienia za pomocą

prądu  elektrycznego  (spawanie  łukowe)  lub  gazu  (spawanie  gazowe).  Spawanie  odbywa  się
z dodawaniem  lub  bez  dodawania  spoiwa.  Spoiwo  po  stopieniu  nazywa  się  stopiwem,  które
po  zastygnięciu  wraz  ze  stopionymi  brzegami  łączonych  części  tworzy  spoinę.  Typowe
kształty spoin i oznakowanie stosowane na rysunkach technicznych przedstawia tabela 1.

Tabela 1. Typowe kształty i znaki spoin [8, s. 267].

Do spawania nadają się stale o małej zawartości węgla (do 0,27%), ołów, aluminium

i stopy magnezu. Do metali trudnospawalnych zalicza się stale wysokowęglowe i stopowe,
Ŝ

eliwo, brązy i nikiel.

Zgrzewaniem nazywa się proces łączenia metali przez nagrzanie obu łączonych części

do stanu ciastowatości i następnie dociśnięcie ich do siebie. Powstałe w ten sposób połączenie
nazywa się zgrzeiną. Kształty zgrzein oraz ich oznaczenia na rysunkach przedstawia tabela 2.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 2. Oznaczenie zgrzein na rysunkach [8, s. 270].

Za pomocą zgrzewania moŜna łączyć stale i metale nieŜelazne (blachy i pręty).

Lutowanie polega na łączeniu metali, pozostających w stanie stałym, za pomocą

roztopionego metalu (lub stopu) zwanego lutem. Podczas lutowania nie zachodzi nadtapianie
łączonych

części.

Roztopiony

lut

łączy

metale

dzięki

zjawisku

spójności

międzycząsteczkowej (kohezji) i nieznacznemu przenikaniu (dyfundowaniu) w głąb materiału
rodzimego.

Za pomocą lutowania moŜna łączyć ze sobą róŜne metale i stopy o róŜnych własnościach.

Lutowanie stosuje się do łączenia cienkich blach i przewodów elektrycznych. Połączenia
lutowane nie mogą przenosić duŜych obciąŜeń, ale dobrze przewodzą prąd elektryczny.
Sposób oznaczenia połączeń lutowanych i klejonych przedstawia tabela 3.

Klejenie jest to połączenie metali za pomocą substancji zwanej klejem. Polega ono na

rozprowadzeniu cienkiej warstwy substancji klejącej na uprzednio przygotowanej
powierzchni. Po nałoŜeniu substancji klejącej naleŜy ją podsuszyć, a następnie docisnąć do
siebie łączone elementy.

Tabela 3. Oznaczenie połączeń lutowanych i klejonych [12, s. 80].

Metodą klejenia łączyć moŜna ze sobą metale, metale z niemetalami, metale

z tworzywami sztucznymi, szkłem lub porcelaną.

Nitowanie polega na łączeniu części metalowych najczęściej blach przy pomocy nitów

o róŜnych kształtach. Podczas nitowania swobodny koniec nitu jest spęczany i kształtowany

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w zakuwkę.

Typowe kształty łbów nitów i oznakowanie stosowane na rysunkach technicznych

przedstawia tab. 4.

Tabela 4. Przykłady uproszczeń rysunkowych połączeń nitowych [1, s. 209].

Nitowanie znajduje zastosowanie do połączeń metali, które są trudnospawalne lub

niespawalne. Nitowane są głównie dźwigary mostów drogowych i kolejowych oraz
konstrukcje ze stopów aluminium.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie połączenia nazywamy nierozłącznymi?
2.  Jakie znasz połączenia nierozłączne?
3.  Czym charakteryzuje się proces spawania?
4.  Czym charakteryzuje się proces zgrzewania?
5.  Czym charakteryzuje się proces lutowania?
6.  Czym charakteryzuje się proces klejenia?
7.  Czym charakteryzuje się proces nitowania?
8.  Jakie właściwości mają materiały stosowane do połączeń nierozłącznych?
9.  Jak oznacza się w dokumentacji technicznej sposoby łączenia blach?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj rodzaje połączeń nierozłącznych pokazane na modelach. Wypisz nazwy

połączeń na kartkach i przyporządkuj do przedstawionych pomocy. Określ właściwości
materiałów stosowanych do połączeń nierozłącznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  nazwać poszczególne rodzaje połączeń nierozłącznych,
5)  posegregować rysunki połączeń nierozłącznych,
6)  utworzyć plakat odpowiednio układając rysunki z rozpoznanymi połączeniami,
7)  umieścić podpisy pod modelami,
8)  określić właściwości materiałów stosowanych do połączeń nierozłącznych,
9)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
10)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
11)  zaprezentować efekty swojej pracy,
12)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

plansze z rysunkami lub zdjęciami rodzajów połączeń nierozłącznych,

−

modele połączeń nierozłącznych,

−

tablica o miękkim podłoŜu, w które łatwo wbijać szpilki,

−

zestawy kartek o róŜnych kolorach i róŜnym kształcie,

−

arkusze papieru,

−

przybory do pisania,

−

szpilki,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca połączeń nierozłącznych.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj oznaczenia połączeń nierozłącznych pokazanych na rysunkach. Wypisz ich

nazwy na kartkach i przyporządkuj do rysunków.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odpowiednich grup,

7) umieścić podpisy pod rysunkami,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
9)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
10)  zaprezentować efekty swojej pracy,
11)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

plansze z rysunkami lub zdjęciami rodzajów połączeń nierozłącznych,

−

tablica o miękkim podłoŜu, w które łatwo wbijać szpilki,

−

zestawy kartek o róŜnych kolorach i róŜnym kształcie,

−

arkusze papieru,

−

przybory do pisania,

−

szpilki,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca połączeń nierozłącznych.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować jakie połączenia nazywamy nierozłącznymi?

2) określić jakie znasz połączenia nierozłączne?

3) określić czym charakteryzuje się proces spawania?

4) określić czym charakteryzuje się proces zgrzewania?

5) określić czym charakteryzuje się proces lutowania?

6) określić czym charakteryzuje się proces klejenia?

7) określić czym charakteryzuje się proces nitowania?

8) określić

właściwości

materiałów

stosowanych

połączeń

nierozłącznych?

9) rozpoznać oznaczenia połączeń nierozłącznych blach zamieszczone

w dokumentacji technicznej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Spawanie elektryczne i gazowe blach

4.2.1. Materiał nauczania

Połączenie dwóch lub więcej części metalowych spoinami tworzy złącze spawane.

Podstawowe rodzaje złączy spawanych pokazane zostały na rysunku 1.

Rys. 1. Rodzaje złączy spawanych: a) doczołowe na I i Y, b) kątowe, c) teowe, d) naroŜne, e) krzyŜowe,

f) zakładkowe, g) nakładkowe, h) przylgowe, i) otworowe [10, s. 62 i 64].

Pozycja spawania jest to połoŜenie spawanego przedmiotu podczas spawania (rys. 2).

Rys. 2. Pozycje spawania blach według PN-EN-287-1 [10, s. 67].

RozróŜnia się spoiny: czołowe i pachwinowe (rys. 3).

Rys. 3. Podstawowe typy spoin i ich elementy a) czołowa, b) pachwinowa [10, s. 63].

Na rysunkach technicznych elementy spawane muszą zawierać oznaczenia dotyczące

rodzaju złącza i spoiny oraz wymiary i przekroje spoin (rys. 5).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4. Rowki łączonych części ukosowanych i nieukosowanych oraz ich nazwy techniczne [10, s. 63].

Rys. 5. Rysunkowe symbole oznaczenia spoin: a) czołowych, b) pachwinowych. 1) rowek ukosowania na Y,

2) spoina czołowa, 3) oznaczenia przygotowania do spawania [10, s. 70].

Przed przystąpieniem do spawania powierzchnie materiałów muszą być oczyszczone tak,

aby miały metaliczny połysk. Czynności te moŜna wykonać metodą obróbki skrawaniem,
metodą chemiczną (trawienie) lub termiczną (opalanie płomieniem).

Rys. 6. Kształty przygotowania blach do spawania w zaleŜności od ich grubości [10, s. 54].

Brzegi elementów łączonych o grubości powyŜej 4 mm do spawania naleŜy ukosować. Kąt

ukosowania w blachach grubszych (10–20 mm) powinien wynosić około 40°, a w blachach
cieńszych do 60°.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przed rozpoczęciem spawania materiały łączone naleŜy dokładnie sczepić i ułoŜyć

w pozycji dogodnej dla spawacza.

Rys. 7. Sczepianie blach przed spawaniem: a) prawidłowe, b) nieprawidłowe [10, s. 60].

Sczepianie rozpoczyna się w środku blach, a następnie spoiny sczepne wykonuje się raz

z jednej, raz z drugiej strony (rys. 7). Odległość między punktami sczepnymi powinna wynosić
20 – 30 grubości spawanego metalu, a długość spoin sczepnych 2–5 grubości materiału.

Rys. 8. Odkształcenie złączy teowych: a) połoŜenie przed spawaniem, b) złącze teowe spawane jednostronnie,

c) złącze teowe spawane dwustronnie [10, s. 77].

Podczas spawania następuje szybkie, miejscowe nagrzanie łączonych elementów

a następnie ich szybkie chłodzenie. Nagłe zmiany temperatury powodują powstawanie
wewnętrznych napręŜeń, odkształceń a nawet pęknięć (rys. 8).

Rys. 9. Odkształcenia powstające przy spawaniu i sposób zapobiegania ich powstawaniu [10, s. 77].

Wystąpienie napręŜeń podczas spawania oraz odkształceń spowodowane jest przez

zmianę struktury krystalicznej w spawanym materiale pod wpływem wysokiej temperatury.
W materiałach stalowych sprzyja temu większa zawartość węgla i dodatków stopowych.

Aby ograniczyć powstawanie napręŜeń i odkształceń w złączach spawanych, naleŜy przed

przystąpieniem do spawania opracować plan technologiczny spawania. Dotyczy on sposobu
układania części (rys. 9), spoin, liczby ściegów, pozycji spawania, kształtu i kątów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ukosowania, zastosowania odpowiedniej metody spawania, jak równieŜ temperatury
materiałów spawanych. Bardzo często zachodzi konieczność spawania w podwyŜszonej
temperaturze.

Rys. 10. Skurcz poprzeczny wywołany spoiną: a) złącze swobodnie podparte, b) złącze sztywno zamocowane

[10, s. 74].

W celu zminimalizowania powstających podczas spawania odkształceń, wykorzystuje się

róŜnego rodzaju uchwyty i przyrządy (rys. 11).

1 2 3 4

Rys. 11. Uchwyty pomocnicze do spawania: 1) klinowe, 2, 3, 4) śrubowe [10, s. 79, 80].

Zespoły spawane, które podczas spawania uległy zdeformowaniu, poddaje się

prostowaniu sposobami mechanicznymi lub termicznymi. Małe zniekształcenia w elementach
drobnych, cienkich moŜna usunąć przez prostowanie młotkiem na zimno. Większe krzywizny
w grubszych elementach usuwa się za pomocą maszyn przeznaczonych do prostowanie jak
walcarki, prasy śrubowe, prasy kuźnicze.

Prostowanie termiczne wykonuje się przez nagrzewanie odkształconych elementów,

palnikiem acetylenowo-tlenowym. Niewłaściwie przeprowadzone prostowanie moŜe
doprowadzić do skomplikowanych odkształceń i uszkodzenia konstrukcji.

Aby zlikwidować napręŜenia spawalnicze jakie powstają podczas spawania, elementy

i zespoły

spawane

poddaje

się

wyŜarzaniu:

zmiękczającemu,

odpręŜającemu,

normalizującemu, rekrystalizującemu. Pod wpływem temperatury, struktura metali lub stopów
jest zbliŜona do stanu pierwotnego, przez co ustępują napręŜenia spawalnicze.

Spawanie elektryczne łukowe moŜna wykonywać prądem stałym lub przemiennym.

Prąd stały uzyskuje się z przetwornic spawalniczych (rys. 12) lub prostowników a prąd
przemienny z transformatorów spawalniczych.

Rys. 12. Stanowisko robocze do spawania prądem stałym [7, s. 352].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przetwornica spawalnicza składa się z silnika elektrycznego i prądnicy spawalniczej.

Silnikiem napędowym jest silnik trójfazowy lub spalinowy. Przetwornica spawalnicza jest
nazywana spawarką prądu stałego. Daje ona prąd o napięciu 20–70 V i natęŜeniu od kilkuset
do kilku tysięcy amperów.

Prostownik spawalniczy słuŜy do przetwarzania prądu sieciowego przemiennego na

prąd stały pulsujący. Składa się z transformatora, regulatora natęŜenia i urządzenia
prostującego. Urządzeniem prostującym prąd jest zespół diod który przepuszcza prąd tylko w
jednym kierunku.

Transformator spawalniczy, nazywany jest spawarką prądu przemiennego (rys. 13).

ObniŜa on napięcie z sieci 230 V lub 400 V na napięcie odpowiednie do spawania, czyli około
70 V, potrzebne do zajarzenia łuku elektrycznego.

Rys. 13. Schemat transformatora spawalniczego: 1) uzwojenie pierwotne, 2) uzwojenie wtórne, 3) urządzenie

dławiące, 4) część ruchoma [2, s. 203].

Do powstania łuku elektrycznego dochodzi podczas spawania w wyniku potarcia

elektrody o spawany przedmiot, następnie odsunięcie jej na odległość nie przekraczającą
grubości drutu. Towarzyszy temu wydzielanie się duŜej ilości ciepła i światła.

Rys. 14. Schemat jarzenia się łuku elektrycznego: 1) elektroda, 2) materiał spawany, 3) jeziorko metalu,

4) stoŜek łuku, 5) strefa katodowa, 6) strefa anodowa [10, s. 213].

Aby łuk mógł się jarzyć, warstwa powietrza w przestrzeni łukowej musi być

zjonizowana, aby dobrze przewodzić prąd elektryczny. Zjonizowaniu pod wpływem wysokiej
temperatury ulegają cząsteczki powietrza, gazów wydzielanych z otuliny i par metali
ulegających topieniu. Elektrony są przyciągane przez anodę (+), którą jest materiał spawany,
a jony dodatnie wędrują do katody (-), którą jest elektroda.

Podczas spawania prądem stałym, temperatura anody, czyli materiału spawanego jest

o około 500°C wyŜsza niŜ katody, co ma znaczenie przy wyborze metody spawania. Przy
spawaniu prądem przemiennym, temperatura obu elektrod jest wyrównana.

Rodzaj elektrody, drutu, metody spawania i parametrów spawania naleŜy dobrać według

odpowiednich tabel, w zaleŜności od rodzaju materiału spawanego i rodzaju konstrukcji.

Do podstawowych metod spawania elektrycznego łukowego moŜna zaliczyć:

−

spawanie elektrodami otulonymi,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

spawanie w osłonach gazowych metodami MIG/ MAG,

−

spawanie metodą TIG.
Elektrody do spawania elektrycznego łukowego dzieli się na nietopliwe i topliwe. Do

elektrod  nietopliwych  zalicza  się  elektrody  wolframowe  i  węglowe.  Elektrod  wolframowych
uŜywa  się  do  spawania  metali  w  atmosferze  gazów  ochronnych,  elektrod  węglowych  do
spawania cienkich blach.

Spawanie elektrodami otulonymi polega na stapianiu metali w miejscu wytworzenia

łuku elektrycznego, który powstaje między przedmiotem spawanym a elektrodą. Temperatura
łuku elektrycznego wynosi od 2600–6000°C.

Do spawania łukowego uŜywa się przewaŜnie elektrod topliwych, które dzieli się na

nieotulone i otulone. Elektrody nieotulone nie są zalecane do spawania bez gazów
ochronnych, gdyŜ w atmosferze powietrza dają spoinę o niskich własnościach
wytrzymałościowych.

W zaleŜności od grubości otuliny elektrody otulone dzielą się na: cienko otulone, średnio

otulone i grubo otulone. Elektrody cienko otulone mają grubość otuliny nie przekraczającą
20% obustronnej grubości rdzenia i uŜywane są do spawania cienkich elementów. Elektrony
ś

rednio otulone mają obustronnej grubość otuliny 20

40 % grubości rdzenia, grubo otulone

– ponad 40%. Stopiona otulina tworzy ze spalającymi się składnikami ŜuŜel, który chroni
roztopioną spoinę przed działaniem azotu i tlenu z powietrza oraz zapobiega przed zbyt
szybkim studzeniem. Ponadto składniki otuliny wzbogacają spoinę w składniki stopowe, które
podczas spawania ulegają wypaleniu. Elektrody dobiera się tak, by ich skład był podobny do
składu materiału spawanego.

W zaleŜności od składu otuliny, elektrody dzielimy na elektrody o otulinie:

−

kwaśnej (A),

−

zasadowej (B),

−

rutylowej (R),

−

celulozowej (C),

−

utleniającej (O),

−

innej (V).
Do spawania stali niestopowych stosuje się między innymi elektrody: EA146, ER146,

EB146. Do spawania stali niskostopowych (18G2A, 10H, 15HM) moŜna uŜyć elektrod:
EB150 i EB155 a spawane elementy naleŜy podgrzać do temperatury 100–300

Elektrody mocuje się w uchwycie, który ma kształt szczypiec, o rękojeści izolowanej. Do

rękojeści dołączony jest przewód doprowadzający prąd.

Rys. 15. Uchwyt do elektrod [3, s. 946].

Elektrody do spawania naleŜy dobierać na podstawie tabel. Zawierają one informacje

jakie elektrody zastosować w zaleŜności od rodzaju konstrukcji i materiału spawanego.

Elektrody przed uŜyciem naleŜy wysuszyć. JeŜeli temperatura otoczenia jest niska,

elementy spawane naleŜy podgrzać, aby pozbyć się wilgoci ze strefy spawania. Woda
niekorzystnie wpływa na jakość spoiny.

Spawanie elektrodami otulonymi jest mało wydajne i tam, gdzie jest to moŜliwe zostaje

wypieranie przez spawanie drutem w osłonie gazów ochronnych.

Do spawania elektrycznego moŜna stosować prąd stały i przemienny. Prąd stały jest

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

korzystniejszy do spawania, gdyŜ moŜna nim spawać wszystkie metale, wszystkimi
elektrodami.

Spawanie w osłonie gazów osłonowych pozwala na zabezpieczenie stopionego metalu

i drutu elektrodowego przed działaniem powietrza. W metodzie MAG gazem osłaniającym
jest CO

lub mieszanki CO

z agonem, helem i tlenem. Rodzaj stosowanego gazu

osłaniającego zaleŜy od gatunku materiałów spawanych. CO

stosowany w metodzie MAG

częściowo utlenia spoinę, ale dzięki składnikom odtleniającym zawartym w drutach,
powstające tlenki są wiązane w ŜuŜel, który cienką warstewką pokrywa powierzchnię spoiny.

W metodzie MIG gazem osłonowym jest czysty argon lub hel.
Podczas spawania łukowego w atmosferze gazów ochronnych elektrodami topliwymi

mogą występować trzy postacie przechodzenia stopionego metalu z drutu do spoiny:
drobnokroplowy, mieszany lub natryskowy. ZaleŜy to od wszystkich warunków spawania
i spawacz musi je tak dobrać, aby uzyskać odpowiednią postać łuku.

Rys. 16. Urządzenie do spawania elektrodą topliwą metodą MIG/MAG : 1) podłączenie do sieci, 2) prostownik,

3)  szpula  z  drutem  elektrodowym,  4)  podajnik  drutu,  5)  drut,  6)  butla  z  gazem  ochronnym,
7) podgrzewacz  gazu,  8)  reduktor  gazu,  9)  zawór  sterujący  gazem  ochronnym,  10)  przewód  gazu
ochronnego,  11)  przewód  prądu  spawania,  12)  przewód  prądu  masy,  13)  uchwyt  spawalnicy,
14) łącznik [5, s. 7].

Spawanie w osłonie gazów elektrodą topliwą jest wykonywane przy pomocy

półautomatów lub automatów spawalniczych, w których podawanie drutu jest
zmechanizowane. W półautomatach prowadzenie drutu jest ręczne, a w automatach głowica
spawalnicza jest prowadzona mechanicznie. Pozostałe elementy są jednakowe.

Rys. 17. Uchwyt spawalniczy do spawania metodą TIG prądem do 200 A: 1) korek, 2) dysza wymienna,

3) rękojeść z przyciskiem sterującym, 4) elektroda wolframowa, 5) przewody z przyłączami
[10, s. 319]

Uchwyty spawalnicze produkowane są z lekkich materiałów elektroizolacyjnych. Do

spawania prądem o natęŜeniu do 200A chłodzenie uchwytu jest naturalne, a powyŜej 200 A –
uchwyt ma chłodzenie wodą destylowaną w układzie zamkniętym.

Dysza uchwytu podczas spawania zanieczyszcza się odpryskami ciekłego metalu i moŜe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

powstać zwarcie między dyszą a końcówką prądową umieszczoną w dyszy. Aby temu
zapobiec, dyszę naleŜy czyścić z odprysków. Końcówki prądowe muszą być dobrane do
ś

rednicy drutu. Końcówka o zbyt duŜym lub wyrobionym otworze naleŜy wymienić, gdyŜ

powstaje większy opór elektryczny i grzanie się końcówki.

Mieszanki gazowe i gazy magazynuje się i transportuje w butlach stalowych

o podwyŜszonej wytrzymałości. Butle na gazy techniczne malowane są na odpowiednie kolory
zgodnie z normą: PN-EN-ISO 13769:2006(U), która zastępuje normę PN-EN 1089-3:1999.

−

dwutlenek węgla (CO

) – szara,

−

acetylen (C

) – kasztanowata,

−

tlen (O

) – niebieska, w górnej części biała,

−

argon (Ar) – szara, w górnej części ciemno-zielona.

Rys. 18. Butle: a) tlenowa, b) acetylenowa: 1) korpus, 2) pierścień, 3) kołpak ochronny, 4) stopa, 5) masa

porowata [2, s.208]

Butle podlegają kontroli przez rzeczoznawców dozoru technicznego co 5 lat. Obsługę

butli do gazów technicznych i ich magazynowanie podają specjalne przepisy.

Gaz znajdujący się w butli pod wysokim ciśnieniem nie moŜe być uŜyty bezpośrednio do

spawania, lecz musi przejść przez reduktor, który redukuje ciśnienie butlowe do ciśnienia
roboczego. Reduktor utrzymuje ciśnienie gazu w palniku na stałym poziomie, a zawór
bezpieczeństwa wypuszcza nadmiar gazu w miarę wzrostu ciśnienia w butli.

Reduktor butli z dwutlenkiem węgla jest zaopatrzony w podgrzewacz elektryczny, który

zabezpiecza go przed zamarznięciem. Instalowany jest między zaworem butli i reduktorem.
Zasilany jest prądem 24 V i podgrzewa reduktor do 60

Druty uŜywane do spawania elektrycznego w osłonie gazów mogą być pełne (lite) lub

proszkowe (rdzeniowe) (rys. 19).

Druty elektrodowe rdzeniowe mają w swym składzie zwiększone zawartości składników

stopowych o działaniu odtleniającym jak: krzem, mangan, aluminium, tytan. WiąŜą one tlen
z rozkładu CO

w ŜuŜel i zapobiegają tworzeniu się tlenków metali, co mogło by

niekorzystnie wpłynąć na wytrzymałościowe własności spoiny. śuŜel gromadzi się na
powierzchni spoiny i jest usuwany z powierzchni spoiny szczotką drucianą.

Druty do spawania stali konstrukcyjnych niskowęglowych to: SpG3S1, SpG4S1,

SpG2S1. Powierzchnia drutów zabezpieczona jest przed korozją przez miedziowanie lub
pokrycie warstewką tlenków.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Druty proszkowe (rys. 19) mają w środku rdzeń, wypełniony składnikami spełniającymi

rolę  jak  otulina  w  elektrodzie.  Są  nazywane  samoosłonowymi,  gdyŜ  w  czasie  spawania
wydzielają  się  gazy  osłaniające  łuk  i  roztopiony  metal.  JeŜeli  osłona  gazowa  elektrody
proszkowej nie daje wystarczającego zabezpieczenia przed szkodliwym działaniem powietrza,
wówczas  spawanie  wykonuje  się  drutem  proszkowym  w  osłonie  CO

lub mieszankach

gazowych.

Rys. 19. Przekroje drutów rdzeniowych (proszkowych) do spawania w osłonach gazowych [10, s.263].

Jest kilka rodzajów drutów proszkowych o róŜnym składzie otoczki metalowej i rdzenia

oraz zalecanych do róŜnych pozycji spawania. Druty proszkowe są droŜsze od drutów litych i
mniej wydajne.

Rys. 20. Wolny wylot drutu elektrodowego między

prądową a jeziorkiem materiału spawanego
[10, s. 279].

Rys. 21. PołoŜenie uchwytu spawalniczego względem

przedmiotu przy spawaniu w osłonie gazowej
[10, s. 281].

Rys. 22. Sposoby prowadzenia drutu elektrodowego przy spawaniu w gazach ochronnych [5, s. 91].

Spawanie elektrodą nietopliwą (rys. 23) w osłonie argonu lub helu nazywane jest metodą TIG.
W metodzie tej stosuje się teŜ podawanie dodatkowego spoiwa (rys. 24).

Rys. 23. Przyrząd do spawania metodą łukowego w osłonie argonu TIG [11, s. 140].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 5. Sposoby przygotowania materiałów do spawania metodą TIG i MIG [10, s. 326].

Rys. 24. Zasada procesu spawania elektrodą nietopliwą w osłonie argonu: a) bez dodatkowego spoiwa,

b) z dodatkowym spoiwem; 1) elektroda, 2) uchwyt elektrody, 3) dysza, 4) łuk, 5) jeziorko, 6) spoiwo
dodatkowe [10, s. 307].

Elektrodą nietopliwą jest elektroda wolframowa. Jest to pręt o średnicy 0,5–10 mm

i długości 50–175 mm zaostrzony pod kątem 30–40

. Podczas spawania następuje zuŜycie

elektrody, ostry koniec tępi się. Ma to ujemny wpływ na warunki spawania. Elektrody ostrzy
się za pomocą specjalnych szlifierek.

Spawanie w osłonie argonu stosuje się do spawania stali stopowych, metali nieŜelaznych

i ich stopów.

Aluminium, magnez i ich stopy spawane są prądem stałym, pozostałe metale spawa się

prądem przemiennym. Przy spawaniu metodą TIG, stosuje się metodę spawania w lewo
(analogicznie jak przy spawaniu gazowym – rys. 28). NaleŜy zwracać uwagę, aby elektroda
wolframowa nie dotknęła do roztopionego metalu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Spawanie gazowe polega na stapianiu brzegów metali łączonych i spoiwa płomieniem

gazowym, otrzymanym przez spalenie acetylenu w atmosferze dostarczonego tlenu. przy
pomocy zestawu urządzeń pokazanych na rysunku 25.

Rys. 25. Zespół urządzeń do spawania gazowego: 1) palnik, 2) przewody gumowe, 3, 4) reduktory, 5) butla

tlenowa, 6) butla acetylenowa [11, s. 132].

Spawanie gazowe stosuje się do wszystkich rodzajów stali i metali nieŜelaznych.
Palnik słuŜy do spalania gazów dobrze wymieszanych z tlenem. RozróŜnia się palniki

wysokiego ciśnienia i niskiego ciśnienia (rys. 26). W palnikach niskiego ciśnienia następuje
zasysanie gazu przez płynący pod ciśnieniem tlen. W palnikach wysokiego ciśnienia
doprowadzenie obu gazów odbywa się pod jednakowym ciśnieniem.

Rys. 26. Palnik acetylenowo-tlenowy: a) na niskie ciśnienie, b) na wysokie ciśnienie [2, s. 209].

Acetylen, spalając się w atmosferze tlenu daje płomień o temperaturze około 3100

(rys. 27) i moŜe tworzyć wewnątrz płomienia atmosferę odtleniającą, utleniającą lub
nawęglającą. Odpowiedni płomień moŜna uzyskać przez dobranie składu mieszaniny tlen – gaz.

Spawacz powinien tak wyregulować płomień, aby spawanie odbywało się płomieniem

redukującym. Płomień chroni spoinę przed dostępem powietrza. Regulację płomienia
rozpoczyna się od regulacji dopływu acetylenu.

Rys. 27. Wykres płomienia acetylenowo-tlenowego [10, s 95].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Spawanie gazowe jest stosowane do spawania materiałów cienkich i do lutowania

twardego.

Materiały o grubości do 4 mm moŜna spawać we wszystkich pozycjach metodą w lewo

(rys. 28), a materiały grubsze metodą w prawo (rys. 29). Metoda spawania w prawo daje
lepsze wyniki, gdyŜ wolniejsze jest studzenie spoiny.

Rys. 28. Metoda spawania w lewo: a) kąt pochylenia

palnika i drutu w czasie spawania, b) ruchy
prowadzenia palnika i drutu [10, s. 94].

Rys. 29. Metoda spawania w prawo: a) kąt pochylenia

palnika i drutu w czasie spawania, b) ruchy
prowadzenia palnika i drutu [10, s. 95].

W skład wyposaŜenia stanowiska roboczego do spawania gazowego wchodzą: butle

tlenowe i acetylenowe, stół roboczy, narzędzia pomocnicze oraz odzieŜ ochronna.

Niektóre stanowiska robocze zamiast butli z acetylenem są wyposaŜone w wytwornice

acetylenowe z oczyszczaczem gazu oraz bezpiecznik wodny.

Podstawowymi narzędziami pomocniczymi na stanowisku roboczym spawacza

są:młotek, szczotki druciane i komplet kluczy do zamocowywania zaworów na butlach oraz
do otwierania butli z acetylenem.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czym charakteryzuje się proces spawania?
2.  Jak przebiega proces spawania elektrycznego?
3.  Jakie znasz metody spawania elektrycznego?
4.  Jaka jest zasada działania urządzeń do spawania?
5.  Gdzie naleŜy podłączyć przewody spawalnicze?
6.  Jak mocuje się elektrodę do spawania?
7.  Jak zbudowana jest elektroda otulona?
8.  Jaką rolę spełnia otulina w elektrodach?
9.  Jak odbywają się spawania metodami: TIG, MIG, MAG?
10.  Jakich gazów osłaniających uŜywamy w spawaniu metodami: TIG, MIG, MAG?
11.  Na czym polega spawanie gazowe?
12.  Jakie gazy spawalnicze stosuje się najczęściej do spawania gazowego?
13.  Jak przechowuje się gazy spawalnicze?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj połączenie blach metodą spawania elektrycznego elektrodą otuloną i zabezpiecz

wykonane połączenie przez nałoŜenie powłoki ochronnej, według rysunków dostarczonych
przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  przygotować i ustawić blachy do spawania,
5)  ustawić parametry spawania,
6)  dokonać wstępnego sczepienia blach,
7)  wykonać połączenie elektrodą,
8)  usunąć ŜuŜel ze spoiny,
9)  oczyścić spoinę i usunąć odpryski,
10)  nałoŜyć powłokę ochronną na wykonane połączenie,
11)  uprzątnąć stanowisko pracy,
12)  dokonać konserwacji narzędzi i urządzeń,
13)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
14)  wyjaśnić budowę i działanie urządzeń do spawania,
15)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
16)  zaprezentować efekty swojej pracy,
17)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

spawarka elektryczna z przewodami spawalniczymi,

−

elektrody,

−

blachy przeznaczone do spawania,

−

ciski spawalnicze,

−

młotek do odbijania ŜuŜla,

−

szczotka druciana,

−

maska spawalnicza,

−

fartuch skórzany,

−

rękawice spawalnicze,

−

nagolenniki,

−

farba podkładowa i rozpuszczalnik,

−

pędzel lub wałek do malowania,

−

przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wykonaj połączenie blach metodą spawania elektrycznego elektrodą topliwą MAG.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  przygotować blachy do spawania,
5)  ustawić parametry spawania,
6)  dokonać sczepienia wstępnego blach,
7)  wykonać połączenie posługując się urządzeniem spawalniczym,
8)  uprzątnąć stanowisko pracy,
9)  dokonać konserwacji narzędzi i urządzeń,
10)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
11)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
12)  zaprezentować efekty swojej pracy,
13)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

spawarka MAG,

−

butla z gazem ochronnym (CO

−

reduktor,

−

wąŜ na gaz osłonowy,

−

drut spawalniczy,

−

blachy przeznaczone do spawania,

−

ciski spawalnicze,

−

maska spawalnicza,

−

fartuch skórzany,

−

rękawice spawalnicze,

−

nagolenniki,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Zaplanuj proces i wyposaŜenie stanowiska do wykonania wyrobu z zastosowaniem

spawania gazowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować miejsce pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  dobrać narzędzia i sprzęt do spawania gazowego,
5)  opisać sposób przygotowania blach do spawania gazowego,
6)  opisać metodę wykonania spawania gazowego,
7)  wykonać wykaz wyposaŜenia stanowiska do spawania gazowego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8)  zaplanować kolejne kroki wykonania połączenia,
9)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
10)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
11)  wyjaśnić budowę i działanie urządzeń do wykonania spawania gazowego,
12)  zaprezentować efekty swojej pracy,
13)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

stół roboczy,

−

arkusz papieru,

−

rysunek techniczny wyrobu,

−

narzędzia i sprzęt do spawania gazowego,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca spawania gazowego.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić jak przebiega proces spawania elektrycznego?

2) rozróŜnić metody spawania elektrycznego?

3) wyjaśnić budowę i zasadę działania narzędzi oraz urządzeń

spawalniczych?

4) wyjaśnić, na czym polega spawanie elektryczne elektrodą otuloną?

5) określić rolę otuliny w elektrodzie?

6) przygotować stanowisko do spawania elektrycznego?

7) wykonać spawanie elementów elektrodą otuloną?

8) wyjaśnić, na czym polega spawanie elektryczne MIG, TIG oraz

MAG?

9) wykonać spawanie elementów metodą w osłonie gazów ochronnych?

10) wyjaśnić, na czym polega spawanie gazowe?

11) określić jakie gazy spawalnicze stosuje się najczęściej do spawania?

12) określić jak przechowuje się gazy spawalnicze?

13) przygotować wyposaŜenie stanowiska do spawania gazowego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Zgrzewanie blach

4.3.1. Materiał nauczania

ZaleŜnie od źródła ciepła uŜytego do nagrzania łączonych części rozróŜnia się

zgrzewanie: ogniskowe, gazowe i elektryczne. Zgrzewanie elektryczne dzieli się na:

−

doczołowe,

−

punktowe,

−

liniowe,

−

garbowe.
Ź

ródłem ciepła w zgrzewaniu elektrycznym oporowym jest prąd elektryczny, który w

miejscu  największego  oporu  zamienia  się  w  ciepło.  Miejsce  styku  metali  wykazuje  znaczny
opór  dla  przepływającego  prądu.  Przy  dostatecznym  natęŜeniu  prądu  w  miejscu  styku  metal
staje  się  plastyczny.  Po  wywarciu  nacisku  stykające  się  ze  sobą  części  łączą  się  ze sobą. Do
zgrzewania stosuje się prąd o niskim napięciu, lecz o natęŜeniu do kilku tysięcy amperów.

Zgrzewanie doczołowe stosuje się do łączenia części przekrojami poprzecznymi (wałki,

rury, kształtowniki). RozróŜnia się zgrzewanie zwarciowe i iskrowe (rys. 30). Podczas
zgrzewania zwarciowego części łączone są dociśnięte do siebie podczas całego czasu
przepływu prądu. W metodzie iskrowej materiały dociska się do siebie dopiero po nadtopieniu
powierzchni łączonych. Końce elementów nadtapia łuk elektryczny.

Zgrzewanie doczołowe ma zastosowanie między innymi w produkcji wierteł, gdzie

zgrzewa się dwie części wiertła z róŜnych gatunków stali. Część chwytową wiertła wykonuje
się ze stali zwykłej a część roboczą (skrawającą) ze stali szybkotnącej.

Rys. 30. Zgrzewanie doczołowe: a) zwarciowego, b) iskrowego: 1) zgrzewany metal, 2) szczęki zaciskowe

chłodzone wodą, 3) miejsce zwarcia lub łuk iskrowy, 4) transformator, 5) zgrzeina [10, s. 114].

Zgrzewanie punktowe stosuje się do łączenia cienkich blach. Łączone blachy zaciska się

dwiema elektrodami w kształcie kłów, które zapewniają jednocześnie docisk oraz przepływ
prądu przez złącze. Końcówki elektrod wykonane są z miedzi.

W przemyśle stosuje się zgrzewarki wielopunktowe, gdzie nie zachodzi konieczność

stałego  przesuwania  przedmiotu.  Najlepszy  efekt  zgrzewania  uzyskuje  się  przy  duŜym
natęŜeniu  prądu  i  krótkich  czasach  nagrzewania.  Główną  częścią  zgrzewarki  jest
transformator,  który  prąd  sieciowy  o  duŜym  natęŜeniu  i  małym  napięciu  zamienia  na  prąd
o małym  napięciu  i  duŜym  natęŜeniu.  Układ  dźwigni  (rys.  31)  pozwala  na  równoczesne,
krótkotrwałe włączenie prądu i nacisku. Blachy przeznaczone do zgrzewania są umieszczone
między  elektrodami  2  i  3.  Naciśnięcie  pedału  4  powoduje  przesunięcie  się  do  góry  pręta  5,
który za pośrednictwem spręŜyny 6 oraz dźwigni 7 powoduje zaciśniecie się elektrod. Dalsze

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dociskanie pedału powoduje włączenie napięcia na pierwotne uzwojenie transformatora 8.
Zwarcie wtórnego obwodu transformatora przez zgrzewane blachy powoduje w tym obwodzie
przepływ prądu. Regulacja natęŜenia prądu odbywa się stosownie do grubości blach, przez
zmianę liczby zwojów w uzwojeniu pierwotnym transformatora.

Rys. 31. Schemat zgrzewarki punktowej: 1) blachy, 2, 3) elektrody, 4) pedał, 5) pręt, 6) spręŜyna, 7) dźwignia,

8) transformator [11, s. 147].

Parametry zgrzewania są uzaleŜnione od rodzaju i grubości blach i średnicy elektrod.

Zgrzewanie punktowe ma szerokie zastosowanie w przemyśle samochodowym, lotniczym
i kolejowym.

Rys. 32. Schemat zgrzewania punktowego: 1) blachy zgrzewane, 2) elektrody kłowe, 3) zgrzeina punktowa,

4) transformator, F – siła docisku [10, s. 116].

Zgrzewanie garbowe jest odmianą zgrzewania punktowego. Wymaga ono

wcześniejszego przygotowania jednej z blach przez wytłoczenie garbów w kształcie stoŜka
lub rowka. Do zgrzewania garbowego uŜywa się elektrod płaskich.

Rys. 33. Schemat zgrzewania garbowego: a) zgrzewanie jedną płaską elektrodą kilku garbów jednocześnie,

b) dwóch garbów jednocześnie, c) technologiczny przebieg zgrzewania jednej zgrzeiny [10, s. 116]

Zgrzewanie liniowe polega na zastosowaniu obracających się elektrod w kształcie

krąŜków (rys. 34). KrąŜki z których górny jest napędzany silnikiem, obracając się przesuwają

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

między sobą łączone blachy. KrąŜki zasilane są impulsowo prądem elektrycznym o duŜym
natęŜeniu.

Rys. 34. Schemat zgrzewania liniowego: 1) blachy zgrzewane, 2) elektrody krąŜkowe, 3) zgrzeina liniowa,

4) transformator [10, s. 117].

Zgrzewanie liniowe wykonuje się zwykle na zakładkę. Metodę tą stosuje się tam, gdzie

wymagana jest szczelność połączenia. Zgrzewanie liniowe stosowane jest w produkcji rur ze
szwem.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czym charakteryzuje się zgrzewanie?
2.  Jak przebiega proces zgrzewania?
3.  Jakie znasz metody zgrzewania?
4.  Jak zbudowana jest zgrzewarka punktowa?
5.  Jakie znasz metody zgrzewania doczołowego?
6.  Gdzie stosuje się zgrzewanie doczołowe?
7.  Na czym polega zgrzewanie garbowe?
8.  Kiedy stosowane jest zgrzewanie liniowe?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj przedmiot z blachy (skrzynka na licznik, szafka itp.) wykonując połączenie

zgrzewarką punktową według rysunku dostarczonego przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  wytrasować i wyciąć elementy składowe wyrobu,
5)  ukształtować elementy blaszane,
6)  przygotować blachy do zgrzewania,
7)  zapoznać się z instrukcją obsługi zgrzewarki,
8)  przygotować zgrzewarkę,
9)  wykonać połączenie posługując się zgrzewarką punktową,
10)  wyłączyć i oczyścić zgrzewarkę,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11)  posprzątać stanowisko pracy,
12)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
13)  wyjaśnić budowę i działanie zgrzewarki punktowej,
14)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
15)  zaprezentować efekty swojej pracy,
16)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

materiał na wykonywany przedmiot,

−

rysunek techniczny,

−

narzędzia do trasowania,

−

noŜyce do cięcia blachy (gilotynowe i ręczne),

−

młotek blacharski (drewniany lub gumowy),

−

kleszcze blacharskie,

−

giętarka krawędziowa,

−

zgrzewarka punktowa,

−

okulary ochronne.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić czym charakteryzuje się zgrzewanie?

2) opisać działanie zgrzewarki doczołowej?

3) opisać budowę i działanie zgrzewarki punktowej?

4) opisać działanie zgrzewarki liniowej?

5) przygotować blachy do zgrzewania?

6) przygotować zgrzewarkę punktową do pracy?

7) wykonać połączenie metodą zgrzewania punktowego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Lutowanie blach lutem miękkim i twardym

4.4.1. Materiał nauczania

Za pomocą lutowania moŜna łączyć prawie wszystkie metale w róŜnych kombinacjach.
Luty są to materiały o temperaturze topnienia niŜszej od materiału części łączonych.

RozróŜnia się luty miękkie o temperaturze topnienia poniŜej 500°C (tabela 6) i luty twarde,
które charakteryzują się temperaturą topnienia powyŜej 550°C.

Luty miękkie są stopami cyny, antymonu i ołowiu o temperaturze topnienia 183–300°C.

Stosuje  się  równieŜ  luty  niskotopliwe  (t  =  70–150°C),  przeznaczone  do  łączenia  materiałów
o niskiej  temperaturze  topnienia  lub  elementów,  które  nie  powinny  się  nagrzewać  podczas
lutowania.

Luty miękkie są wykonywane w postaci odlewanych prętów i pałeczek (lasek) oraz

ciągnionych drutów, które mają w środku topnik w postaci Ŝyłki.

Tabela 6. Właściwości i zastosowanie spoiw cynowo-ołowiowych miękkich [9, s. 115].

Cecha

Temperatura
topnienia
[°C]

Wytrzymałość na
rozciąganie[MPa]

Metale
łączone

Zastosowanie

LC 30

183–260

35,3

miedź,
mosiądz, stal,
cynk

spoiwo

powszechnego

uŜytku;

lutowanie blach stalowych czarnych,
ocynkowanych, lutowanie kąpielowe

LC30A2

185–250

39,2

miedź, stal

lutowanie

połączeń

pracujących

w podwyŜszonej temperaturze; uzwojeń
silników

elektrycznych,

urządzeń

chłodniczych

LC40

183–238

37,3

miedź,
mosiądz, stal

LC40A

183–235

39,2

miedź, stal

lutowanie

blach

stalowych

i ocynkowanych, pobielanie i lutowanie
aparatury

elektrotechnicznej

oraz

chłodnic i innych części maszyn

LC60

183–190

36,3

miedź,
mosiądz, stal

lutowanie – w przemyśle elektronicznym
– elementów z pokryciami cynowo-
ołowiowymi i srebrnymi

Luty twarde są stopami miedzi z cynkiem i innymi składnikami. RozróŜnia się luty

twarde łatwo topliwe (t = 550–875°C) i trudno topliwe (t = 875–1100°C).

Luty do lutowania twardego metali moŜna podzielić na cztery zasadnicze grupy:

miedziane, mosięŜne, srebrne i specjalne.

Luty do lutowania twardego mogą mieć róŜną postać zewnętrzną. Do prac wykonywanych

ręcznie uŜywa się przewaŜnie drutu lub prętów. ZaleŜnie od typu złącza i metody lutowania
stosuje się luty w innej postaci, jak blaszki, kształtki, ziarna, proszek lub pasta.

Połączenie trwałe uzyskuje się dzięki przyczepności lutu do materiałów łączonych,

dlatego warunkiem otrzymania prawidłowego połączenia jest staranne oczyszczenie
powierzchni lutowanych. Przygotowanie łączonych powierzchni polega na oczyszczeniu
mechanicznym i chemicznym.

Oczyszczanie mechaniczne odbywa się przez piłowanie, skrobanie, ścieranie,

szczotkowanie i inne podobne zabiegi.

Oczyszczanie chemiczne polega na odtłuszczaniu lub trawieniu. Odtłuszczanie moŜna

wykonać z uŜyciem rozpuszczalników organicznych, roztworów alkalicznych, elektrolitycznie
oraz ultradźwiękowo. Do trawienia słuŜą wodne roztwory kwasu siarkowego, solnego,
azotowego lub inne. Po trawieniu zwilŜone powierzchnie naleŜy zobojętnić, zmywając je
wodą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Bezpośrednio przed lub w czasie lutowania łączone powierzchnie oczyszcza się za

pomocą topników. Usuwa się wówczas powstałe juŜ po oczyszczeniu powierzchni tlenki lub
inne trudnotopliwe związki utrudniające zwilŜanie lutem łączonych części.

Najczęściej lutowanie znajduje zastosowanie w przemyśle elektrotechnicznym,

elektronicznym i telekomunikacyjnym do łączenia przewodów elektrycznych. Jest stosowane
teŜ  podczas  prac  blacharskich,  szczególnie  do  lutowania  blach  ocynkowanych:  w  produkcji
rynien,  obróbkach  blacharskich,  do  zamykania  konserw.  Ponadto  lutowanie  stosuje  się
w blacharstwie  samochodowym  przy  wypełnianiu  wgłębień  oraz  wykonywaniu  i  naprawie
chłodnic samochodowych. Przykłady złącz lutowanych pokazane są na rysunku 35.

Rys. 35. Przykłady złącz lutowanych [11, s. 155]

Lutowanie lutem miękkim stosuje się do łączenia części o nieduŜych napręŜeniach

w złączu i niewysokiej temperaturze pracy, jak równieŜ do uszczelniania połączeń
zawalcowanych i innych (na przykład cienkościennych zbiorników, pojemników, rynien
i rurociągów).

Do oczyszczania przedmiotów stalowych, z miedzi i mosiądzu, przed lutowaniem stosuję

się wodę lutowniczą (chlorek cynku rozpuszczony w wodzie), do lutowania blach
ocynkowanych – rozcieńczony kwas solny, do innych metali – płyny lub pasty lutownicze.

Kwas naleŜy rozcieńczać przez dolewanie stęŜonego kwasu do wody, a nie odwrotnie.
Metale pokrywające się trudnotopliwymi tlenkami niekiedy przed lutowaniem cynuje się,

czyli powleka cienką warstewką cyny. Chroni to powierzchnię łączonego metalu przed
utlenianiem podczas lutowania, polepszając zwilŜalność lutów. Cynowanie powierzchni przed
lutowaniem w przypadku produkcji małoseryjnej wykonuje się za pomocą lutownicy.

W produkcji seryjnej i masowej cynowanie wykonywane jest przez zanurzenie w stopach

cyny lub przez cynowanie galwaniczne.

Narzędziem do lutowania miękkiego jest lutownica, która zawiera końcówkę miedzianą,

do roztopienia cyny (rys. 36 i 37). Miedzianą końcówkę lutownicy nagrzewa się:

−

w ognisku kowalskim,

−

w płomieniu lampy lutowniczej lub palnika

−

prądem elektrycznym (rys. 37).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 36. Lutownice: a), b) zwykłe, c) benzynowa. [2, s. 159].

Obecnie najczęściej stosuje się lutownice elektryczne o mocy dostosowanej do grubości

i wielkości łączonych elementów. Moc lutownic elektrycznych do prac blacharskich powinna
wynosić, co najmniej 400 W.

Rys. 37. Lutownica elektryczna: 1) końcówka miedziana, 2) spirala grzejna, 3) rękojeść, 4) przewód elektryczny.

[2, s. 159].

Przed przystąpieniem do lutowania rozgrzewa się lutownicę do temperatury nie

przekraczającej  350°C,  co  poznaje  się  po  szybkim  topieniu  okruchów  cyny  połoŜonych  na
grocie. Po nagrzaniu lutownicy wykonuje się jej bielenie przez pocieranie rozgrzanego grotu o
kawałek  salmiaku,  na  którym  leŜy  kilka  kropel  cyny.  Pod  wpływem  ciepła  salmiak  rozkłada
się na amoniak i kwas solny, który czyści lutownicę, a rozpuszczona cyna pokrywa ją, nadając
białe zabarwienie.

Podczas lutowania nagrzaną lutownicę trzyma się w jednej ręce, a pałeczkę lutu

w drugiej. Lut po zetknięciu z gorącym grotem lutownicy zostaje stopiony i ścieka na złącze,
gdzie  zostaje  lutownicą  rozprowadzony  i  wyrównany.  Ewentualny  nadmiar  lutu  usuwa  się
pilnikiem  lub  skrobakiem.  Po  wykonaniu  połączenia  resztki  kwasu  lub  pasty  wyciera  się
suchą szczotką lub przemywa bieŜącą wodą.
Lutowane  elementy  w  czasie  lutowania  trzeba  dobrze  docisnąć,  aby  ściśle  do  siebie
przylegały. UŜywa się do tego kleszczy, ścisków lub noŜyc lutowniczych (rys. 38).

Rys. 38. Zaciskanie blach w noŜycach lutowniczych. [9, s. 118].

Lutowanie lutem twardym

Lutowanie to daje połączenie nie tylko szczelne, lecz równieŜ o duŜej wytrzymałości na

rozciąganie. Jest uŜywane do połączeń ślusarskich, w budowie ram rowerowych,
w kołnierzach połączeń rurociągów, do łączenia części mechanizmów precyzyjnych oraz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w produkcji narzędzi skrawających. Do lutowania twardego jako topniki najczęściej są
uŜywane: boraks lub kwas borny, fluorek potasu, tlenek boru i fluorek wapnia.

Powierzchnie łączone powinny być dokładnie dopasowane do siebie i bardzo dobrze

oczyszczone. Następnie smaruje się je pędzlem zanurzonym w roztworze boraksu i kładzie się
między  te  powierzchnie  blaszkę  lutu,  a  potem  wiąŜe  się  obie  części  drutem.  Po  posypaniu
boraksem  związanych  części  nagrzewa  się  je  w  ognisku  kowalskim,  w  płomieniu  palnika
gazowego  lub  lampy  lutowniczej  tak  długo,  aŜ  lut  się  roztopi  i  zwiąŜe  części  łączone.
W niektórych  przypadkach  lut  umieszcza  się  na  zewnątrz,  wzdłuŜ  szwu.  Po  zlutowaniu
wyjmuje  się  połączone  części  z  płomienia  i  odkłada  w  celu  powolnego  ostygnięcia,
a następnie przemywa się szew wodą zakwaszoną i usuwa nadmiar lutu pilnikiem.

Do lutowania lutem twardym często wykorzystuje się płomień gazowy wytwarzany

w palniku  acetylenowym.  Metoda  jest  bardzo  podobna  do  omówionego  wcześniej  spawania
gazowego,  gdyŜ  uŜywa  się  tego  samego  sprzętu.  RóŜnica  polega  na  tym,  Ŝe  przy  spawaniu
nadtapia  się  części  łączone,  a  przy  lutowaniu  wprowadza  się  spoiwo  pomiędzy  rozgrzane
powierzchnie  łączone.  Do  lutowania  ręcznego  stosuje  się  palniki  pojedyncze,  a  w  liniach
produkcyjnych zestawy palników.

Podczas lutowania palnikiem bardzo waŜny jest sposób nagrzewania złącza lutowanego.

Elementy lutowane naleŜy nagrzewać w okolicy miejsca złącza, a lut powinien nagrzewać się
od części łączonych (rys. 39). Wówczas roztopiony lut wpływa w szczelinę pomiędzy
częściami lutowanymi i wypełnia ją szczelnie. Najlepsze wyniki otrzymuje się przy złączach
okrągłych, gdy lut układa się w szczelinę w postaci pierścienia.

Rys. 39. Lutowanie palnikiem gazowym: (1) i (2) kolejność grzania [4, s. 284].

Podczas nagrzewania palnikiem nie jest konieczne wiązanie drutem łączonych

elementów. MoŜna je zamocować w imadle, połoŜyć na stalowej płycie lub stole
spawalniczym. Trzeba wtedy bardzo uwaŜać, aby łączone elementy i lut nie zmieniły swojego
połoŜenia podczas lutowania. Zaleca się tutaj stosowanie róŜnych ścisków stosownych do
łączonych elementów.

Lutospawanie jest to lutowanie twarde wykonywane z uŜyciem mosiądzu jako lutu.

Materiał  do  lutospawania  naleŜy  ukosować  jak  przy  spawaniu.  Dlatego  złącza  lutospawania
mają  kształt  litery  V  lub  X.  Pozostaje  nadal  waŜna  zasada  nie  nadtapiania  elementów
łączonych  i  wypełnianie  szczeliny  lutem.  Złącze  lutospawanie  odznacza  się  dobrymi
własnościami mechanicznymi i plastycznymi, lepszymi od złączy spawanych.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czym charakteryzuje się lutowanie?
2.  Na czym polega lutowanie miękkie?
3.  Jakie rodzaje lutu stosuje się do lutowania miękkiego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.  Jakich narzędzi uŜywa się do lutowania miękkiego?
5.  Jak zbudowane są i jak działają narzędzia do lutowania miękkiego?
6.  Na czym polega lutowanie twarde?
7.  Jaki rodzaj lutu stosuje się do lutowania twardego?
8.  Jakie materiały pomocnicze stosuje się do lutowania twardego?
9.  Jak zbudowane są i jak działają urządzenia do lutowania twardego?
10.  Na czym polega lutospawanie?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj naczynie z blachy z zastosowaniem lutowania miękkiego według rysunku

dostarczonego przez nauczyciela, przy uŜyciu lutownicy elektrycznej. Sprawdź szczelność
naczynia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  wytrasować i wyciąć blachy,
5)  ukształtować blachy,
6)  dobrać rodzaj lutu i materiały pomocnicze do lutowania,
7)  dobrać narzędzia do lutowania,
8)  przygotować blachy do lutowania,
9)  wykonać połączenie posługując się narzędziami do lutowania,
10)  zneutralizować działanie kwasu i oczyścić połączenie,
11)  posprzątać stanowisko pracy,
12)  dokonać konserwacji narzędzi,
13)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
14)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
15)  wyjaśnić budowę i działanie narzędzi do wykonania lutowania,
16)  zaprezentować efekty swojej pracy,
17)  ocenić jakość (szczelność) połączenia,
18)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

rysunek techniczny,

−

materiał na wyrób blaszany,

−

narzędzia pomiarowe i traserskie,

−

noŜyce do cięcia blachy (gilotynowe i ręczne),

−

młotek blacharski (drewniany lub gumowy),

−

kleszcze blacharskie,

−

giętarka krawędziowa,

−

stół roboczy z blatem pokrytym blachą,

−

lutownica elektryczna,

−

lut miękki,

−

kwas techniczny lub pasta lutownicza,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

salmiak,

−

szczotka druciana,

−

skrobak, pilnik.

Ćwiczenie 2

Wykonaj połączenie blach z zastosowaniem lutowania miękkiego przy uŜyciu palnika

propan-butan.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  dobrać rodzaj lutu i materiały pomocnicze do lutowania,
5)  przygotować narzędzia do lutowania,
6)  przygotować blachy do lutowania,
7)  zapalić palnik i wyregulować płomień,
8)  wykonać połączenie posługując się palnikiem,
9)  posprzątać stanowisko pracy,
10)  dokonać konserwacji narzędzi,
11)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
12)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
13)  wyjaśnić budowę i działanie narzędzi do wykonania lutowania,
14)  zaprezentować efekty swojej pracy,
15)  ocenić jakość połączenia,
16)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

stół roboczy z blatem pokrytym blachą,

−

próbki blach do lutowania,

−

butla z gazem propan-butan (z palnikiem),

−

lut miękki,

−

pasta lutownicza,

−

rękawice skórzane,

−

szczotka druciana,

−

skrobak, pilnik,

−

naczynie z ciepłą wodą, ściereczka.

Ćwiczenie 3

Zaplanuj proces i wyposaŜenie stanowiska do wykonania wyrobu z zastosowaniem

lutowania twardego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować miejsce pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4)  dobrać rodzaj lutu do lutowania twardego,
5)  dobrać materiały do lutowania twardego,
6)  dobrać narzędzia i sprzęt do lutowania,
7)  opisać sposób przygotowania blach do lutowania,
8)  opisać metodę wykonania lutowania twardego,
9)  wykonać wykaz wyposaŜenia stanowiska do lutowania twardego,
10)  zaplanować kolejne kroki wykonania połączenia,
11)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
12)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
13)  wyjaśnić budowę i działanie urządzeń do wykonania lutowania twardego,
14)  zaprezentować efekty swojej pracy,
15)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

stół roboczy,

−

arkusz papieru,

−

rysunek techniczny wyrobu,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca lutowania.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić czym charakteryzuje się lutowanie?

2) rozróŜnić lutowanie miękkie od twardego?

3) dobrać rodzaj lutu do lutowania miękkiego?

4) dobrać materiały pomocnicze do lutowania miękkiego?

5) dobrać narzędzia do lutowania miękkiego?

6) wykonać połączenie blach lutownicą?

7) wykonać połączenie blach palnikiem na gaz propan-butan?

8) wyjaśnić budowę i działanie narzędzi do lutowania miękkiego?

9) dobrać rodzaj lutu do lutowania twardego?

10) dobrać materiały do lutowania twardego?

11) dobrać narzędzia i sprzęt do lutowania twardego?

12) opisać sposób wykonania lutowania twardego?

13) określić czym charakteryzuje się lutospawanie?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Nitowanie blach

4.5.1. Materiał nauczania

Ze względów konstrukcyjnych połączenia nitowe dzieli się na zakładkowe i nakładkowe.

Połączenia nitowe wykonane za pomocą szeregu nitów nazywa się szwem nitowym.
W zaleŜności od sposobu rozstawienia nitów rozróŜnia się połączenia nitowe jednorzędowe
i wielorzędowe (rys. 40).

Rys. 40. Rodzaje połączeń nitowych: a) zakładkowe, b) nakładkowe jednostronne, c) nakładkowe dwustronne,

d) jednorzędowe, e) dwurzędowe równoległe, f) dwurzędowe przestawne [4, s. 24].

Nit jest to okrągły metalowy sworzeń, który składa się z łba, trzpienia i zakuwki.

Zakuwka powstaje po zamknięciu nitu. Kształty nitów pokazuje rysunek 41.

Rys. 41. Kształty nitów: nity: a) – e) zwykłe, f) – h) drobne; łby nitów: a) kulisty, b) grzybkowy, c) soczewkowy,

d) płaski, e) trapezowy; trzonki nitów: a) – f) pełny, g) drąŜony, h) rurkowy [opracowanie własne].

Nitowanie moŜe być wykonywane na zimno i na gorąco. Nity stalowe o średnicy trzonu

większej niŜ 10 mm zamyka się na gorąco. Nity wykonane są z metali o duŜej plastyczności
jak: miękka stal, miedź, mosiądz, aluminium. Powinny być z tego samego materiału co
elementy nitowane. Nitowanie wykonuje się przy uŜyciu kompletu narzędzi (rys. 42).

Rys. 42. Narzędzia do nitowania [6, s. 60]

Nitowanie moŜe być wykonywane ręcznie lub maszynowo. Kolejne fazy nitowania

ręcznego pokazuje rysunek 43. Do otworów łączonych części zakłada się nit 2, którego łeb 1

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

opiera się o przypór 3. Po oparciu łba nitu na przyporze, nakłada się dociskacz 4 i mocnymi
uderzeniami młotka w łeb dociskacza, dociska się do siebie blachy nitowane. Po zdjęciu
dociskacza uderzeniami młotka kształtuje się zakuwkę 6 i wykańcza ją nagłówniakiem 6.

Rys. 43. Kolejne fazy nitowania: 1) łeb, 2) trzon, 3) przypór, 4) dociskacz, 5) nagłówniak, 6) zakuwka [2, s. 89].

Nity z łbem kulistym są stosowane w konstrukcjach metalowych do połączeń trwałych

oraz  w  zbiornikach  z  ciśnieniem  wewnętrznym.  Nity  z  łbem  płaskim  oraz  soczewkowym
stosuje  się  wówczas,  gdy  powierzchnie  części  łączonych  powinny  być  gładkie  (rys.  44).  Do
nitowania  blach  cienkich  oraz  materiałów  niemetalowych  uŜywa  się  nitów  rurkowych  oraz
drąŜonych (rys. 45).

Rys. 44. Rodzaje nitowania: a) zwykłe, b) dwustronnie kryte,

c) jednostronnie kryte, d) półkryte [6, s.57].

Rys. 45. Nitowanie nitami: a) rurkowym,

b) drąŜonym [6, s.57].

Rys. 46. Błędy przy nitowaniu: a) za długi nit, b) za krótki nit, c) za duŜy otwór, d) źle wykonany otwór, e) źle

dociśnięte blachy, f) krzywo przyłoŜony nagłówniak [6, s. 61].

Nity źle wykonane naleŜy usunąć. Najprostszym sposobem usuwania nitów jest ścięcie

łba przecinakiem i wybicie pozostałej części nitu przebijakiem. JeŜeli zaleŜy nam, aby przy
usuwaniu nitu nie uszkodzić blach to stosujemy nawiercanie łba nitu odpowiednio dobranym
wiertłem. resztę nitu wybijamy przebijakiem.

Rys. 47. Usuwanie źle załoŜonych nitów: a) ścięcie przecinakiem, b) nawiercenie łba odpowiednio dobranym

wiertłem, c) wybicie pozostałej części młotkiem [6, s. 61].

Nity zrywalne słuŜą do łączenia blach w miejscach, w których nie jest moŜliwe

umieszczenie wspornika (przyporu). Nit zrywalny jest to nit rurkowy z umieszczonym
wewnątrz otworu trzpieniem (rys. 48). Na trzpieniu wykonane jest przewęŜenie, które

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zapewnia jego zerwanie po uformowaniu główki nitu.

Nitowanie to wykonuje się przy uŜyciu nitownicy z wymiennymi końcówkami, do

róŜnych średnic nitów (rys. 49). Zadaniem nitownicy jest ściśnięcie trzpienia nitu twardymi,
karbowanymi szczękami i wciąganie go w głąb tulejki.

Rys. 48. Nit zrywalny [14, s. 100].

Rys.

49.

Nitownica

nitów

zrywalnych

[opracowanie własne].

Przed nitowaniem, w elementach łączonych wykonuje się otwory odpowiednie do

rednicy nitów. Nit umieszcza się w otworze a na trzpień nakłada się końcówkę nitownicy.

Przez ściskanie ramion nitownicy, wciągany trzpień formuje główkę nitu a następnie ulega
zerwaniu w miejscu przewęŜenia (rys. 50).

Rys. 50. Nit zrywalny łączący blachy: 1) trzpień nitu, 2) tulejka nitu, 3) łączone elementy a) przed zerwaniem,

b) po zerwaniu [opracowanie własne].

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czym charakteryzuje się nitowanie?
2.  Jak zbudowany jest nit?
3.  Jakie znasz rodzaje nitów?
4.  Jakich narzędzi uŜywa się do nitowania?
5.  Jak przebiega proces nitowania?
6.  Jakie występują błędy podczas nitowania?
7.  Jak zbudowane są nity zrywalne?
8.  Jakie narzędzie uŜywane jest do nitów zrywalnych?
9.  Jak wykonuje się nitowanie nitami zrywalnymi?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj połączenie blach metodą nitowania uŜywając nitów:

a) pełnych jak na rysunku 44 (poradnik ucznia).
b) rurkowych lub drąŜonych jak na rysunku 45 (poradnik ucznia).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  dobrać nity do planowanego zadania,
5)  ustalić długość nitu w zaleŜności od grubości elementów łączonych,
6)  uciąć nity na odpowiednią długość (jeŜeli zachodzi potrzeba),
7)  przygotować blachy do łączenia,
8)  wytrasować punkty pod nity według rysunku lub zaleceń nauczyciela,
9)  dobrać średnicę wiertła do nitów,
10)  zapunktować i wywiercić otwory na nity,
11)  wykonać połączenie uŜywając prawidłowych narzędzi w odpowiedniej kolejności,
12)  uprzątnąć stanowisko pracy,
13)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
14)  wyjaśnić budowę i działanie narzędzi do nitowania,
15)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
16)  zaprezentować efekty swojej pracy,
17)  ocenić jakość połączenia,
18)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

próbki blach do nitowania,

−

nity z łbem kulistym i płaskim

−

nity rurkowe lub drąŜone,

−

suwmiarka,

−

przyrządy do trasowania,

−

punktak i młotek ślusarski,

−

komplet wierteł do metalu,

−

wiertarka ręczna lub stołowa,

−

narzędzia do nitowania nitów pełnych i rurkowych,

−

narzędzie do stępiania ostrych krawędzi otworów (pogłębiacz stoŜkowy lub wiertło),

−

imadło maszynowe, stołowe lub ręczne,

−

pilnik, przecinak.

Ćwiczenie 2

Wykonaj połączenie blach metodą nitowania nitami zrywalnymi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  ustalić średnicę i długość nitu na podstawie rysunku,
5)  dobrać nity do planowanego zadania,
6)  przygotować blachy do łączenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7)  wytrasować punkty pod nity według rysunku lub zaleceń nauczyciela,
8)  dobrać średnicę wiertła do nitów,
9)  zapunktować i wywiercić otwory na nity,
10)  wykonać połączenie,
11)  uprzątnąć stanowisko pracy,
12)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
13)  wyjaśnić budowę i działanie narzędzi do nitowania,
14)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
15)  zaprezentować efekty swojej pracy,
16)  ocenić jakość połączenia,
17)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

próbki blach do nitowania,

−

nity zrywalne,

−

suwmiarka,

−

przyrządy do trasowania,

−

punktak i młotek ślusarski,

−

komplet wierteł do metalu,

−

narzędzie do stępiania ostrych krawędzi otworów (pogłębiacz stoŜkowy lub wiertło),

−

wiertarka ręczna lub stołowa,

−

imadło maszynowe, stołowe lub ręczne,

−

nitownica do nitów zrywalnych,

−

pilnik, przecinak.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić czym charakteryzuje się nitowanie?

2) określić jakie rodzaje nitów stosuje się do nitowania?

3) określić jakich narzędzi uŜywa się do nitowania?

4) wykonać połączenie posługując się narzędziami do nitowania?

5) rozróŜnić błędy występujące w czasie nitowania?

6) określić jak zbudowane są nity zrywalne?

7) opisać działanie nitownicy do nitów zrywalnych?

8) wykonać połączenie elementów nitami zrywalnymi?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Klejenie blach

4.6.1. Materiał nauczania

Łączenie elementów za pomocą klejenia jest coraz częściej stosowane ze względu na

duŜą wytrzymałość połączenia, brak napręŜeń w złączu oraz niskie koszty tej technologii
łączenia.

Klejenie w technice, przemyśle i Ŝyciu codziennym coraz częściej zastępuje inne

operacje, ale tylko wówczas, gdy potrafimy precyzyjnie dobrać klej do zamierzonej pracy.

Odpowiednio dobrany klej rozprowadzony cienką warstwą na uprzednio przygotowanych

powierzchniach przewidzianych do połączenia części odznacza się dobrą przyczepnością
(adhezją), utrzymującą się po zastygnięciu.

Metodą klejenia łączyć moŜna ze sobą nie tylko metale i stopy, ale takŜe metale z nie

metalami, metale z tworzywami sztucznymi, szkłem, porcelaną, tkaninami i innymi
materiałami. W tym poradniku zostaną omówione głównie kleje do metali.

Klejenie metali jest stosowane w produkcji nowych wyrobów oraz w naprawie maszyn

i urządzeń.

Niektóre kleje są mało odporne na działanie wody, mimo Ŝe są jednocześnie odporne na

działanie benzyny i olejów. MoŜna jednak połączenie uodpornić na działanie wody przez
pomalowanie złącza.
Rodzaje klejów

Kleje moŜna podzielić na dwie wielkie grupy:

−

kleje rozpuszczalnikowe – np. Butapren.

−

kleje utwardzalne na zimno lub na gorąco – np. Epidian 5, Epidian 51, BWF – 21,
Cyjanopan, Hermetikol.
Kleje

rozpuszczalnikowe

twardnieją

wskutek

wyparowania

lub

wsiąkania

rozpuszczalnika w powierzchnię klejoną.

Z innego punku widzenia wszystkie kleje do metali moŜna podzielić na dwie grupy:

−

kleje jednoskładnikowe,

−

kleje dwuskładnikowe.
Kleje jednoskładnikowe są łatwiejsze i szybsze w zastosowaniu, bo są zawsze gotowe

do  uŜytku.  Jednym  z  najbardziej  wszechstronnych  klejów  jednoskładnikowych  do  metali
dostępnych  na  naszym  rynku  jest  klej  utwardzany  na  zimno  „Cyjanopan”.  Utwardza  się  on
pod wpływem śladów wilgoci znajdującej się w powietrzu.
Innym  klejem  jednoskładnikowym  do  metali  jest  „Hermetikol”,  który  słuŜy  do  przyklejania
uszczelek  oraz  uszczelniania  styku  powierzchni  metalowych  w  silnikach  pompach
i przewodach.

Kleje dwuskładnikowe wymagają bezpośrednio przed klejeniem wymieszania

zasadniczej Ŝywicy klejowej z utwardzaczem lub jeszcze dodatkowo z innymi składnikami.
Kleje dwuskładnikowe dają spoiny o większej wytrzymałości i odporności chemicznej.

Najczęściej stosowanym w Polsce klejem dwuskładnikowym jest klej epoksydowy

produkowany  pod  nazwą  „Epidian”.  Kleje  te  są  oznaczone  róŜnymi  numerami  zaleŜnie  od
zastosowania i własności.
Innym  dwuskładnikowym  klejem  epoksydowym  jest  „Distal”.  Kleje  są  na  ogół  dostarczane
w zestawach i zawierają dokładny opis przygotowania kleju i technologii klejenia.
Rodzaje złącz klejonych metali

Złącze klejone jest tym trwalsze, im powierzchnia klejenia jest większa (rys. 51 i 52).

Powinniśmy unikać złącz czołowych. Lepsze są złącza skośne, a jeszcze lepsze złącza

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zakładkowe i z nakładkami lub wzmocnione. Największą wytrzymałość mają złącza
wpuszczane.

Rys. 51. Rodzaje złącz: 1) czołowe (niewłaściwe), 2) czołowe skośne, 3), 4), 5) zakładkowe, 6), 7), 8) wzmocnione

nakładką, 9) wpuszczane [13, s. 33].

Rys. 52. Sposób kątowego łączenia klejem blach: a) niewłaściwe, b) poprawne, c) najtrwalsze [13, s. 33].

Proces technologiczny klejenia dzieli się na kilka następujących po sobie operacji:

−

przygotowanie powierzchni metalu do klejenia,

−

przygotowanie masy klejącej,

−

klejenie,

−

oczyszczanie sklein.

Przygotowanie do klejenia powierzchni metalu

Powierzchnie klejone powinny być bez ciał obcych i jednorodne. Powierzchnie pokryte

smarem lub w jakikolwiek inny sposób zanieczyszczone nie nadają się do klejenia. Złe
oczyszczenie powierzchni klejonych znacznie zmniejsza wytrzymałość połączenia.

Powierzchnie łączone przygotowuje się najpierw mechanicznie, a następnie chemiczne.
Przygotowanie mechaniczne ma na celu usunięcie zanieczyszczeń znajdujących się na

powierzchni  łączonych  materiałów  jak  na  przykład:  rdzy.  Przygotowanie powierzchni metali
do  klejenia  polega  na  mechanicznym  oczyszczeniu  powierzchni  za  pomocą  szlifierki  lub  za
pomocą piaskowania.

Przygotowanie chemiczne polega na wytrawieniu powierzchni łączonych, aby zwiększyć

zwilŜalność łączonych materiałów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przygotowanie masy klejącej
Niektóre kleje są dwu lub więcej składnikowe, wówczas masę klejącą uzyskuje się przez

wymieszanie  ich  w  odpowiednich  proporcjach.  Gdy  zaś  mamy  do  czynienia  z  klejami
termoutwardzalnymi  wówczas  naleŜy  substancję  ciekłą  połączyć  z  utwardzaczem.
Przygotowanie  innych  klejów  polega  na rozpuszczeniu suchego kleju w rozpuszczalniku lub
podgrzaniu go do temperatury, w której staje się ciekły.
Klejenie

Proces klejenia metali składa się z dwóch operacji.

a) naniesienia kleju na powierzchnię elementów łączonych,
b) dociśnięcia klejonych powierzchni do siebie i utrzymania docisku, aŜ do doprowadzenia

lepkiej masy kleju do postaci nieodwracalnie utwardzonej.
Klej na powierzchnie łączone nanosi się za pomocą pałeczki szklanej, pędzla lub

pistoletu natryskowego. Powierzchnię najczęściej pokrywa się dwiema warstwami. Właściwa
ilość nałoŜonego kleju decyduje o wytrzymałości połączenia klejonego. Zbyt mała ilość kleju
powoduje obniŜenie wytrzymałości połączenia klejonego. Trzeba tu pamiętać, Ŝe duŜa ilość
kleju wcale nie gwarantuje większej wytrzymałości, lecz wręcz przeciwnie.

Przed sklejeniem części naleŜy pamiętać o wstępnym podsuszeniu warstwy naniesionego

kleju  do  stanu  największej  przylepności.  Po  ustawieniu  i  dociśnięciu  sklejanych  elementów
naleŜy  uniemoŜliwić  ich  wzajemne  przesuwanie  się.  Proces  sklejania  (utwardzania  klejów)
jest  zaleŜny  od  temperatury,  ciśnienia  i  czasu.  Dlatego  sklejania  dokonuje  się  w  prasach.
Utwardzanie  warstwy  klejowej  w  złączu  zaleŜy  w  znacznej  mierze  od  kształtu  klejonych
części.  Najprościej  proces  ten  przebiega,  gdy  mamy  do  czynienia  z  klejem  utwardzalnym
w temperaturze  pokojowej  i  bez  udziału  ciśnienia.  W  tym  przypadku  do  prawidłowego
sklejenia części płaskich wystarczy zastosowanie zwykłych zacisków lub belek dociskowych.

Elementy łączone uwaŜa się za sklejone wówczas, gdy klej dobrze stwardnieje. NaleŜy

przestrzegać ściśle czasu wymaganego do utwardzenia, który jest dla kaŜdego kleju ściśle
określony i podany w opisie uŜywania kleju. Dopiero po upływie tego czasu moŜna
uŜytkować element klejony.

Oczyszczanie sklein moŜe się odbywać – po stwardnieniu wycieków – za pomocą

skrobaków ręcznych lub przyrządów zmechanizowanych. Lepiej jednak jest usunąć nadmiar
kleju przed jego utwardzeniem poprzez potarcie tkaniną umoczoną w odpowiednim
rozpuszczalniku.

Kontrola końcowa polega na kontroli gotowego zespołu. W przypadku wykonania lub

naprawy zbiorników metodą klejenia kontrola polega równieŜ na sprawdzaniu ich szczelności.

RóŜne firmy pod róŜnymi nazwami oferują równieŜ kleje, uszczelniacze, kity i silikony do:

−

napraw blacharki samochodowej,

−

uszczelnień chłodnic i instalacji wodnych,

−

uszczelnień pokryć dachowych z blachy, papy, gontów itp.,

−

kitów do uzupełniania brakujących fragmentów w częściach maszyn,

−

wypełniania pustych przestrzeni w czasie montaŜu,

−

wielu innych zastosowań.
Kit jest równieŜ substancją organiczną lub nieorganiczną mającą tę samą właściwość co

klej i dodatkowo charakteryzującą się duŜą lepkością, która jest przede wszystkim wynikiem
znacznej ilości napełniacza proszkowego. Dzięki napełniaczom kity podczas schnięcia czy
twardnienia nie zmniejszają swej objętości, niektóre nawet nieznacznie ją zwiększają. Kleje
natomiast odwrotnie – bardzo silnie się kurczą.

Epoksydowe kity naprawcze dają się po stwardnieniu obrabiać mechanicznie i malować.
Naprawa części maszyn klejeniem i kitowaniem z uŜyciem kitów, najczęściej

epoksydowych, ma wiele zalet:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

a) technologia klejenia i kitowania jest bardzo prosta, bez konieczności stosowania

specjalnych maszyn i narzędzi,

b) istnieje moŜliwość dokonania naprawy bez demontaŜu lub przy częściowym demontaŜu

maszyn czy urządzeń,

c)  moŜna dokonać naprawy w miejscu wystąpienia awarii,
d)  obróbka wykańczająca po naprawie jest prosta,
e)  naprawy moŜna dokonać w miejscach trudno dostępnych,
f)  połączenie odznacza się dobrą szczelnością.

Aby uzyskać dobre wyniki, przy stosowaniu kitów obowiązują te same zasady

przygotowania  łączonych  powierzchni,  jak  przy  klejeniu.  Łączone  czy  uszczelniane  kitem
powierzchnie  musza  być  suche,  dokładnie  oczyszczone  z  kurzu,  brudu,  produktów  korozji  i
odtłuszczone. Ten ostatni warunek dotyczy zwłaszcza szkła i metali. JeŜeli jest to moŜliwe, na
gładkich  powierzchniach  metali  przed  kitowaniem  powinno  się  zwiększyć  szorstkość
(papierem ściernym).

W zaleŜności od składu chemicznego kity twardnieją dzięki odparowaniu bądź wsiąkaniu

rozpuszczalnika, albo dzięki zachodzącym reakcjom chemicznym.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czym charakteryzuje się klejenie?
2.  Jakie rodzaje klejów stosuje się do łączenia blach?
3.  Jakie znasz kleje rozpuszczalnikowe?
4.  Jakie znasz kleje jednoskładnikowe?
5.  Czym charakteryzują się kleje dwuskładnikowe?
6.  Jak przygotowuje się powierzchnie do klejenia?
7.  Czym charakteryzują się kity?
8.  Gdzie stosuje się kity?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj połączenie klejem jednoskładnikowym elementów obróbki blacharskiej ze sobą

oraz do muru, według rysunku dostarczonego przez nauczyciela. Zapoznaj się z instrukcją
klejenia i zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy zamieszczonymi na opakowaniu kleju.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  dobrać klej zapewniający szczelność połączenia,
5)  zapoznać się z instrukcją klejenia na opakowaniu,
6)  dobrać przyrządy i narzędzia do wykonania połączenia,
7)  przygotować elementy obróbki blacharskiej i podłoŜe do łączenia,
8)  rozprowadzić klej według zaleceń instrukcji klejenia,
9)  ustawić łączone elementy zgodnie z rysunkiem,
10)  docisnąć łączone elementy i utrzymać docisk według zaleceń instrukcji klejenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11)  odczekać czas potrzebny do stwardnienia kleju,
12)  uporządkować stanowisko pracy,
13)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
14)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
15)  zaprezentować efekty swojej pracy,
16)  ocenić jakość i prawidłowość połączenia,
17)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

fragment muru lub model do wykonania montaŜu obróbki blacharskiej,

−

gotowe elementy obróbki blacharskiej,

−

klej do blach zapewniający szczelność połączenia (blacha – mur i blacha – blacha),

−

szczotka do czyszczenia podłoŜa,

−

rodki do czyszczenia i odtłuszczenia blach,

−

ciski do ustawiania i dociskania łączonych blach,

−

narzędzia do rozprowadzania kleju (szpachla zwykła i zębata).

Ćwiczenie 2

Wykonaj klejenie elementu z blachy do konstrukcji stalowej uŜywając kleju

dwuskładnikowego, według rysunku dostarczonego przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  dobrać przyrządy i narzędzia do wykonania połączenia,
5)  zapoznać się z instrukcją klejenia na opakowaniu,
6)  przygotować elementy metalowe do łączenia,
7)  przygotować naczynie do wymieszania składników kleju,
8)  pobrać składniki w odpowiedniej proporcji,
9)  dobrze wymieszać składniki,
10)  rozprowadzić klej według zaleceń instrukcji klejenia,
11)  ustawić łączone elementy zgodnie z dokumentacją,
12)  docisnąć łączone elementy i utrzymać docisk według zaleceń instrukcji klejenia,
13)  usunąć nadmiar kleju przed stwardnieniem,
14)  odczekać czas potrzebny do stwardnienia kleju,
15)  uporządkować stanowisko pracy,
16)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
17)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
18)  zaprezentować efekty swojej pracy,
19)  ocenić jakość i prawidłowość połączenia,
20)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

elementy metalowe do klejenia,

−

klej dwuskładnikowy,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

rodki do czyszczenia i odtłuszczenia blach,

−

ciski do ustawiania i dociskania łączonych blach,

−

naczynie do mieszania składników,

−

narzędzia do rozprowadzania kleju (szpachelka),

−

ciereczki do czyszczenia i usunięcia nadmiaru kleju.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić czym charakteryzuje się klejenie?

2) rozróŜnić rodzaje klejów stosowanych w praktyce?

3) przygotować powierzchnie do klejenia?

4) wykonać klejenie blach klejem jednoskładnikowym?

5) wykonać klejenie blach klejem dwuskładnikowym?

6) określić czym charakteryzują się kity?

7) określić gdzie stosuje się kity?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Przepisy

bezpieczeństwa

higieny

pracy,

ochrony

przeciwpoŜarowej i ochrony środowiska

4.7.1. Materiał nauczania

Główne zagroŜenia bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania połączeń

nierozłącznych,  wynikają  z  niebezpieczeństwa  skaleczenia  się  ostrymi  krawędziami,
niewłaściwego  posługiwania  się  narzędziami  i  urządzeniami,  napromieniowania  ciała
i oparzenia, zatrucia szkodliwymi substancjami oraz nieprzestrzegania ogólnych zasad higieny
pracy.  Bardzo  waŜną  sprawą  jest  uŜywanie  odzieŜy  ochronnej  zgodnej  z  rodzajem
wykonywanych prac na określonym stanowisku roboczym oraz środków ochrony osobistej.

Spośród prac związanych z wykonywaniem połączeń nierozłącznych, szczególnie

szkodliwe dla zdrowia jest spawanie. W czasie spawania pracownik powinien uŜywać oprócz
ubrania roboczego, sprzętu ochrony osobistej pokazanego na rysunkach 53 i 54.

Rys. 53. Sprzęt ochronny spawacza: a) okulary do spawania gazowego, b) fartuch skórzany, c) rękawice

skórzane, d) nagolenniki [4, s. 138].

Rys. 54. Ochrona oczu i twarzy do spawania elektrycznego: a) tarcze, b) przyłbice [4, s. 139].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wyeliminować zagroŜenia musisz przestrzegać następujących zasad:
przed rozpoczęciem pracy:

−

właściwie zaplanować i zorganizować stanowisko pracy,

−

przed uŜyciem urządzeń zapoznać się z instrukcją obsługi,

−

sprawdzić przed kaŜdym uŜyciem, czy urządzenia, elektronarzędzia i przewody zasilające
nie mają uszkodzeń,

−

usunąć z obszaru spawania lub zgrzewania przedmioty zbędne i łatwopalne,

−

uŜywać sprawnych narzędzi i sprzętu,

−

zapewnić prawidłową wentylację pomieszczenia oraz stanowiskowe odciągi szkodliwych
substancji.

przy spawaniu:

−

stosować sprzęt ochrony osobistej,

−

osłonić stanowisko przed działaniem łuku elektrycznego na innych pracowników,

−

wyposaŜyć stanowisko do spawania elektrycznego w podesty izolacyjne,

−

nie dotykać gołą ręką nie izolowanych części uchwytu spawalniczego w czasie spawania,

−

nie patrzeć na łuk elektryczny bez przyłbicy lub maski,

−

nie patrzeć na płomień palnika bez okularów ze specjalnymi szkłami ochronnymi,

−

wentylować pomieszczenie spawalni,

−

nie dotykać gołą ręką części gorących,

−

zwrócić uwagę aby w pobliŜu pracującego urządzenia nie przebywały osoby postronne,

−

wytwornice acetylenowe i butle do spawania gazowego powinny być ustawione
w oddzielnych pomieszczeniach,

−

zabronione jest przechowywanie butli z tlenem w tym samym pomieszczeniu co butle
z gazami palnymi oraz tworzącymi ze sobą mieszanki wybuchowe,

−

butle uŜywać w pozycji pionowej i zabezpieczać łańcuchami (mogą być ułoŜone pochyło
pod kątem około 45°),

−

butle chronić przed działaniem promieni słonecznych i nie stawiać ich blisko pieców,
grzejników i zapalonych palników,

−

nie smarować części palników i zaworów butli smarem lub olejem,

−

zapewnić szczelność węŜy i wszystkich połączeń gazowych,

−

nie wykonywać prac spawalniczych w odległości mniejszej niŜ 5 m od materiałów
łatwopalnych.

przy zgrzewaniu:

−

chronić oczy przed odpryskami metalu i szkodliwym promieniowaniem,

−

sprawdzić stan izolacji przewodów i zabezpieczenia przeciw poraŜeniu prądem
elektrycznym,

−

jeśli elektrody są chłodzone wodą, zapewnić stały dopływ wody.

przy lutowaniu:

−

chronić ciało i ubiór przed Ŝrącym działaniem kwasów,

−

uŜywać odciągów dymu i oparów,

−

sprawdzić uziemienie lub zerowanie lutownicy elektrycznej,

−

nie dotykać gorących przedmiotów.

przy nitowaniu:

−

narzędzia nie mogą mieć pęknięć i innych uszkodzeń,

−

podczas wiercenia otworów nie uŜywać rękawic,

−

przedmioty do wiercenia mocować w imadłach, uchwytach lub do stołu wiertarki, nie
trzymać w rękach,

−

stępić ostre krawędzie otworów po wierceniu.

przy klejeniu:

−

operacje w procesie technologicznym naleŜy wykonywać w rękawicach gumowych,

−

ubranie robocze powinno szczelnie przylegać do szyi i przegubu rąk,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

smarować skórę rąk, szyi i twarzy kremem ochronnym,

−

uŜywać okularów ochronnych, gdy ma się do czynienia bezpośrednio z odczynnikami
chemicznymi,

−

pomieszczenia powinny być starannie wietrzone,

−

nie uŜywać ognia otwartego w pomieszczeniach o zagroŜeniu poŜarowym.

po zakończeniu pracy:

−

uporządkować stanowisko pracy,

−

wyczyścić i zakonserwować narzędzia i sprzęt,

−

nie naleŜy przetrzymywać w pojemnikach czyściwa zanieczyszczonego smarami
i olejami, gdyŜ grozi to samozapłonem,

−

wyłączyć zasilanie urządzeń elektrycznych.
Odpadów szkodliwych dla zdrowia i niszczących środowisko naturalne (kleje, pasty,

roztwory  kwasów  i  soli)  nie  naleŜy  wyrzucać  do  kanalizacji,  zbiorników  wodnych
i pojemników  z  odpadami  komunalnymi.  NaleŜy  stosować  się  do  przepisów  i  zaleceń
zakładowych.  Środki  chemiczne  stosowane  przy  pracach  związanych  z  wykonywaniem
połączeń  naleŜy  przechowywać  w  dokładnie  oznakowanych  opakowaniach.  Nie  naleŜy  ich
przechowywać  w  naczyniach  i  pojemnikach  nie  oznakowanych  lub  powszechnie  uŜywanych
do celów spoŜywczych.

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie zagroŜenia dla zdrowia występują podczas obsługi urządzeń elektrycznych?
2.  Jakie zagroŜenia dla zdrowia występują podczas prac spawalniczych?
3.  Jakie zabezpieczenia stosuje się podczas prac spawalniczych?
4.  Jakie zagroŜenia dla zdrowia występują podczas zgrzewania?
5.  Jakie zabezpieczenia stosuje się podczas zgrzewania?
6.  Jakie zagroŜenia dla zdrowia występują podczas lutowania?
7.  Jakie zabezpieczenia stosuje się podczas lutowania?
8.  Jakie zagroŜenia dla zdrowia występują podczas nitowania?
9.  Jakie zabezpieczenia stosuje się podczas nitowania?
10. Jakie zagroŜenia dla zdrowia występują podczas klejenia?
11. Jakie zabezpieczenia stosuje się podczas klejenia?
12. W  jaki  sposób  naleŜy  unikać  zanieczyszczenia  środowiska  podczas  wykonywania

połączeń nierozłącznych?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oceń zagroŜenia podczas wykonywania prac związanych z wykonywaniem połączeń

nierozłącznych.

Uzupełnij tabelę wpisując:

a) w kolumnie pierwszej – zagroŜenia dla zdrowia, występujące podczas wykonywania

połączeń nierozłącznych,

b) w kolumnie drugiej – środki ochrony osobistej lub zabezpieczenia chroniące człowieka

przed tymi zagroŜeniami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy,
2)  zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia – plan zapisać w zeszycie,
3)  przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy,
4)  wymienić  i  wpisać  do  tabeli  zagroŜenia  dla  zdrowia  podczas  wykonywania  połączeń

nierozłącznych,

5)  wpisać do odpowiedniej tabeli środki ochrony indywidualnej lub zabezpieczenia,
6)  wymienić środki ostroŜności, jakie naleŜy zachować podczas wykonywania tych robót,
7)  sporządzić w zeszycie notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
8)  sformułować wnioski z realizacji ćwiczenia,
9)  zaprezentować efekty swojej pracy,
10)  dokonać samooceny pracy.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

arkusz ćwiczeniowy,

−

instrukcje stanowiskowe,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpoŜarowej i ochrony środowiska.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) korzystać z instrukcji stanowiskowych i literatury dotyczącej

bezpieczeństwa i higieny pracy?

2) bezpiecznie obsługiwać urządzenia elektryczne?

3) bezpiecznie wykonywać połączenia spawane?

4) bezpiecznie wykonywać połączenia zgrzewane?

5) bezpiecznie wykonywać połączenia lutowane?

6) bezpiecznie wykonywać połączenia nitowane?

7) bezpiecznie wykonywać połączenia klejone?

8) unikać zanieczyszczeń środowiska przy wykonywaniu połączeń

nierozłącznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test zawiera 22 pytania o róŜnym stopniu trudności. Są to pytania wielokrotnego wyboru.
5.  Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi na jakieś pytanie będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ

jego rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

8. Na rozwiązanie testu masz 35 minut.

Powodzenia

Materiały dla ucznia:

–

instrukcja,

–

zestaw zadań testowych,

–

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Zalanie szczeliny pomiędzy łączonymi elementami ciekłym metalem z nadtopieniem ich

brzegów nazywa się
a)  klejeniem.
b)  spawaniem.
c)  lutowaniem.
d)  lutospawaniem.

2. Na rysunku przedstawione jest złącze

a)  naroŜne.
b)  doczołowe.
c)  nakładkowe.
d)  zakładkowe.

3. Łączenie elementów krótkimi odcinkami spoin w celu ustawienia odległości między nimi

nazywa się
a)  sczepianiem.
b)  pobielaniem.
c)  prostowaniem.
d)  spoinowaniem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. Podczas spawania metodą MIG lub MAG uŜywa się

a)  palnika gazowego.
b)  elektrody otulonej.
c)  drutu w osłonie gazów.
d)  elektrody nietopliwej w osłonie gazów.

5. Do spawania gazowego uŜywa się

a)  argonu i helu.
b)  tlenu i wodoru.
c)  tlenu i acetylenu.
d)  dwutlenku węgla i wodoru.

6. Przy wykonywaniu wierteł, łączenie części roboczej i chwytowej odbywa się metodą

zgrzewania
a)  liniowego.
b)  garbowego.
c)  punktowego.
d)  doczołowego.

7. Do zgrzewania uŜywa się prądu o

a)  niskim napięciu i niskim natęŜeniu.
b)  niskim napięciu i duŜym natęŜeniu.
c)  niskim natęŜeniu i wysokim napięciu.
d)  wysokim napięciu i wysokim natęŜeniu.

8. Zgrzewanie elektrodami w kształcie krąŜków nazywa się zgrzewaniem

a)  liniowym.
b)  garbowym.
c)  punktowym.
d)  doczołowym.

9. Połączenie nierozłączne polegające na spęczeniu i uformowaniu łba na łączniku, to

a) skręcanie.
b) lutowanie.

c) nitowanie.
d) zgrzewanie.

10. Na rysunku przedstawiony jest

a)  nit zrywalny.
b)  gwóźdź dekarski.
c)  wkręt do drewna.
d)  wkręt samowiercący.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11. Zalanie szczeliny pomiędzy łączonymi elementami, roztopionym metalem bez

nadtopienia ich brzegów nazywa się
a)  klejeniem.
b)  spawaniem.
c)  lutowaniem.
d)  zgrzewaniem.

12. Do lutowania elementów, które nie powinny się nagrzewać stosujemy luty niskotopliwe o

temperaturze topnienia
a)  poniŜej 70°C.
b)  70–150°C.
c)  150–550°C.
d)  powyŜej 550°C.

13. Przed lutowaniem ostrze lutownicy oczyszcza się przez pocieranie o

a)  boraks.
b)  pumeks.
c)  salmiak.
d)  amoniak.

14. Do lutowania obróbki blacharskiej z blach stalowych ocynkowanych uŜywa się spoiwa

a)  LC 40.
b)  LC 60.
c)  CL 50.
d)  40 CL.

15. Lutowanie twarde charakteryzują się temperaturą topienia lutu

a)  150–350°C.
b)  350–550°C.
c)  550–1100°C.
d)  1500–3000°C.

16. Do czyszczenia przed lutowaniem powierzchni blach stalowych ocynkowanych uŜywa się

a)  nafty.
b)  boraksu.
c)  kwasu solnego.
d)  wody z mydłem.

17. Lutowanie twarde materiału z uŜyciem mosiądzu i przy ukosowanych powierzchniach

łączonych nazywa się
a)  spawaniem.
b)  lutowaniem.
c)  pobielaniem.
d)  lutospawaniem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Wykonywanie nierozłącznych połączeń blach

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1.  Buksiński T., Szpecht A.: Rysunek techniczny. WSiP Warszawa 1999
2.  Górecki A.: Podstawy technologii mechanicznej. WSiP Warszawa 1995
3.  Groszkowski J.(red): Encyklopedia techniki – budowa maszyn. WNT, Warszawa 1969
4.  Hillary J., Jarmoczuk S.: Ślusarstwo i spawalnictwo. WSiP Warszawa 1995
5.  Jarmoczuk S.: Spawanie w osłonie dwutlenku węgla. ZDZ Warszawa 1995
6.  Kawecki J., Świdziński J., Zgorzelski S.: Blacharstwo PWSZ, Warszawa 1971
7.  Mac S.: Obróbka metali z materiałoznawstwem. WSiP Warszawa 1996
8.  Maksymowicz A.: Rysunek zawodowy dla szkół zasadniczych. WSiP Warszawa 1998
9.  Martinek W., Michnowski Z.: Dekarstwo i blacharstwo budowlane. WSiP, Warszawa 1999.
10.  Mistur  L.:  Spawanie  łukowe  w  osłonach  gazowych  według  wytycznych  krajowych

i europejskich. KaBe s.c. Krosno 2004

11.  Okoniewski S.: Technologia metali cz. III. WSiP, Warszawa 1959
12.  Paprocki k.: Rysunek techniczny. WSiP Warszawa 1997
13.  Sękowscy A. i S.: Kleje w naszym domu. WNT Warszawa 1991
14.  Katalog wyrobów metalowych – „Wkręt-met”, Cennik 2004