Stabilizacja wibracyjna – metoda eliminowania naprężeń spawalniczych

Konstrukcje stalowe, które powstają w wyniku łączenia ze sobą wielu elementów metodą spawania, są narażone na działanie różnych naprężeń. Pod ich wpływem zmieniają wymiary i odkształcają się, czego konsekwencją może być obniżenie sprawności maszyny oraz jej awaria. Aby zapobiec takim sytuacjom, przeprowadza się stabilizację wibracyjną, która zmniejsza naprężenia spawalnicze.

Spawanie konstrukcji a stabilność wymiarowa

Spawanie konstrukcji stalowych oraz elementów maszyn sprawia, że w materiale poddawanym działaniu wysokiej temperatury zachodzą przemiany strukturalne. Konsekwencją są zmiany naprężeń własnych tego materiału oraz odkształcenia, które wpływają na poprawność wymiarów konstrukcji. Odstępstwa wymiarowe nie są jednorazowe, ale narastają w długim okresie po wykonaniu czynności spawania, dlatego zmieniają się również parametry samego urządzenia. Ma to szczególne znaczenie w przypadku bardzo precyzyjnych tokarek, frezarek i innych obrabiarek, które są przeznaczone do obróbki skrawaniem.

Osoby obeznane z pracą maszyn CNC doskonale wiedzą, jak precyzyjne mogą być programowane parametry obróbki materiału. Nawet niewielka, niezauważalna zmiana naprężenia korpusu maszyny może zaburzyć to wymiarowanie i sprawić, że wykonane na obrabiarce przedmioty nie spełnią warunków projektowych.

Zajmująca się produkcją, naprawami i remontami maszyn firma Artech Rybnik Sp. z o.o. to jedno z przedsiębiorstw tej branży, w którym przykłada się dużą wagę do zachowania perfekcji wykonania skomplikowanych urządzeń. Stąd też preferowane jest stosowanie stabilizacji wibracyjnej, która ma wyeliminować zmiany powstające w efekcie spawania metalu.

Na czym polega stabilizacja wibracyjna?

Podstawowym celem, jaki przyświeca technologii stabilizacji wibracyjnej, jest przywrócenie pierwotnych naprężeń właściwych dla materiału przed spawaniem. W efekcie chodzi o to, aby struktura materiału ustabilizowała się i nie ulegała dalszym zmianom. Pozwala to na precyzyjną kalibrację maszyny i jej perfekcyjne działanie.

Do przeprowadzenia zabiegu wykorzystuje się specjalistyczne urządzenia, które generują drgania o określonych częstotliwościach. Urządzenie wymusza drgania w różnej postaci, które obejmują całą objętość stabilizowanego elementu, w wyniku czego dochodzi do znacznego zmniejszenia naprężeń spawalniczych. Redukcja pozwala wyeliminować zmiany wymiarów, kształtu oraz pękanie.  

Technologia stabilizacji wibracyjnej jest alternatywą dla znacznie dłuższego, bardziej problematycznego wyżarzania z uwagi na wielość zalet. Do tych najważniejszych można zaliczyć uniwersalność, bowiem stabilizację da się przeprowadzić zarówno w przypadku małego elementu, jak i części o bardzo dużych rozmiarach. Przygotowane w ten sposób maszyny są sprawniejsze i niezawodne, a praca na nich nie niesie ryzyka uszkodzeń i kosztownych remontów. Dzięki niezmienności kształtów fizycznych maszyn możliwe jest bardziej precyzyjne wykonywanie detali o wysokiej powtarzalności na tym samym oprogramowaniu.

Zaletą jest również niski koszt metody wibracyjnej, który jest mniejszy od kosztu wyżarzania o około 80-90%. Warto też wspomnieć o ekologicznym, bezpiecznym dla środowiska charakterze tej technologii.