Królewska dyscyplina przemysl stoczniowy

Promy, jachty, kontenerowce, gigantyczne statki wycieczkowe: w dokach stoczni takich jak Blohm&Voss można znaleźć wszystko, co służy do transportu ludzi lub towarów po wodzie. Oprócz nowych konstrukcji można tu natrafić na statki poddawane konserwacji i naprawom, a także oddane do badania technicznego. Czas przebywania w stoczni wynosi przeciętnie od jednego do dwóch tygodni. Przy jednym statku może pracować nawet 150 spawaczy, którzy często korzystają ze źródeł spawalniczych Fronius TransSteel i TPS/i.

Blisko 40 000 statków handlowych obsługuje około 90% światowej wymiany towarowej. Tendencja jest wzrostowa: eksperci oczekują, że do 2020 r. ilość towarów będzie rosnąć o dwa do trzech procent rocznie. „Niemieckie stocznie mają komplet zamówień na najbliższe lata” – mówi Martin Juhn, Key Account Manager w niemieckim oddziale firmy Fronius. Pewność umowy, solidność dostawcy i jakość odgrywają dużą rolę w przypadku wysokiego obłożenia. Znajduje to odbicie także w wymaganiach stawianych systemom spawania. Muszą być łatwe w obsłudze, przystosowane do pracy dwu- lub trzyzmianowej i solidne, ponieważ pogoda i często zmieniający się użytkownicy nie zawsze ostrożnie obchodzą się z urządzeniami.

CZAS TO PIENIĄDZ

„Bieżące koszty są spore – za każdą godzinę w doku trzeba płacić wysokie sumy” – mówi Juhn. Spawacze są pod presją, aby spawać wysokiej jakości spoiny, które wymagają jak najmniej poprawek i spełniają surowe kryteria jakościowe sprawdzane w ramach badań ultradźwiękowych lub rentgenowskich. Zadanie to jest tym trudniejsze, że mają do czynienia z blachami o różnej grubości. Mogą one mieć od 4 mm, jak w przypadku pokładu głównego, zaś w przypadku konstrukcji poddawanych szczególnym obciążeniom, takich jak fundament maszynowni – nawet 50 mm. Do tych wyzwań dochodzi jeszcze ciepło oddawane, które musi być przystosowane do grubości materiału, aby uniknąć naprężeń, skoków twardości i powstawania pęknięć. W przypadku serii TransSteel sprostanie tym wyzwaniom jest o tyle łatwiejsze, że Fronius wyposażył te urządzenia w liczne charakterystyki, jak np. „SteelDynamic”, które zwiększają prędkość spawania i głębokość wtopienia.

Ciepło oddawane powoduje problemy szczególnie tam, gdzie liczy się nienaganna estetyka efektów spawania. W przeciwnym razie spoiny muszą zostać poddane poprawkom. Dlatego spawacze w holenderskiej stoczni SLOB w Papendrecht podczas spawania wzmocnień kadłuba i innych elementów zabudowy wewnątrz statku podgrzewają równocześnie powłokę zewnętrzną w odpowiednich punktach do około 400 stopni Celsjusza. Przynosi to w efekcie idealną, pozbawioną wszelkich uskoków powierzchnię zewnętrzną statku.

Oprócz specjalnego know-how wymaga to jednak odpowiedniego wyposażenia technicznego, zwłaszcza w sytuacji stosowania alternatywnych materiałów w konstrukcji statku. SLOB chce w przyszłości coraz częściej wytwarzać kadłuby z aluminium, co wymaga wiele doświadczenia. Ten lekki metal odznacza się bowiem niższym punktem stapiania i lepszą przewodnością cieplną niż stal. Także jego rozszerzalność cieplna jest większa, co może prowadzić do naprężeń i niekontrolowanego wypaczenia. Użytkownik może jednak w tej kwestii liczyć na system spawania Fronius TPS/i: dzięki procesowi impulsowemu PMC (Pulse Multi Control) łuk spawalniczy odznacza się wysoką stabilnością. W rezultacie spoiny są niezwykle czyste.

W przemyśle stoczniowym sprawdził się także proces PCS (Puls Controlled SprayArc). Łączy on małorozpryskowe spawanie prądem pulsującym bezpośrednio ze spawaniem natryskowym, co umożliwia szybką obróbkę z małą ilością wypaczeń. Podczas sprawdzania tej metody specjaliści ze stoczni SLOB stwierdzili także, że spoina jest jakościowo nienaganna, nawet bez uprzedniego czyszczenia powierzchni. Można zatem zrezygnować ze zwyczajowego szlifowania podczas spawania statków aluminiowych – dla każdej stoczni to olbrzymia zaleta, zarówno jeśli chodzi o czas, jak i pieniądze.

NOWE MATERIAŁY KOMPOZYTOWE – NOWE WYZWANIA DLA SPAWALNICTWA

„Ściany statków muszą być cieńsze ku górze, równocześnie nie tracąc nic na izolacyjności akustycznej” – tłumaczy Martin Juhn. Aby zatem skutecznie tłumić dźwięki, stosuje się materiały kompozytowe, jak np. stal okrętową Bondal® firmy Thyssen. Chodzi tu o materiał kompozytowy, składający się z tłumiącej drgania warstwy tworzywa sztucznego między dwiema blachami stalowymi. Czynnikiem o znaczeniu krytycznym w spajaniu blach specjalnych jest głębokość wtopienia. Źródło spawalnicze Fronius TPS/i spawa je za pomocą charakterystyki opracowanej specjalnie do tego celu.

Nie ma znaczenia, czy spawana jest stal, aluminium czy materiały kompozytowe – wielkość, masa i indywidualna forma oraz specyficzne reakcje materiałów na spawanie utrudniają daleko idącą automatyzację w przemyśle stoczniowym. Tym samym o jakości spoiny decyduje zręczność pracowników stoczni i właściwości systemu spawania.