Testarea, calibrarea şi validarea echipamentelor de sudare cu arc electric

Testarea, calibrarea şi validarea echipamentelor de sudare cu arc electric a devenit un topic extrem de discutat în piaţă, odată cu introducerea standardului DIN EN 1090. Din acest motiv, îmi propun ca în prezentul articol să clarific, pe cât se poate, atât acest aspect, cât şi necesitatea practică pentru care aceste verificări periodice sunt foarte importante.

Testarea, calibrarea şi validarea echipamentelor de sudare cu arc electric sunt operaţiuni care se realizează periodic, la 6, 12 sau 24 de luni, în funcţie de recomandările producătorului, de numărul de schimburi în care lucrează echipamentul, de vechimea acestuia sau de felul în care el se comportă în timp (de amplitudinea erorilor de la ultima testare). De asemenea, aceste operaţiuni sunt obligatorii după fiecare intervenţie de service efectuată asupra unui echipament de sudare.

Documente normative privind testarea, calibrarea şi validarea

Însă, pentru început, haideţi să cunoaştem care sunt standardele care stau la baza acestor operaţiuni şi ce înseamnă calibrarea şi validarea echipamentelor de sudare cu arc electric:

• În ceea ce priveşte calibrarea, originea tuturor cerinţelor provine din EN ISO 9001/9002 şi din EN 729-2:1994-11;
• Regulile de bază pentru asigurarea calităţii componentelor sudate, sunt stipulate în „DIN EN ISO 3834-2: Cerinţe de calitate pentru sudarea materialelor metalice prin fuziune – Partea 2: Cerinţe de calitate complete”, şi presupun calibrarea şi validarea periodică a echipamentelor de sudare cu arc electric;
• Fundamentele teoretice pentru calibrarea/validarea echipamentelor de sudare (MMA, MIG/MAG, TIG, etc.) sunt conţinute în standardul DIN EN 50504 (VDE 0544-50): „Validarea echipamentelor de sudare cu arc electric”;
• De asemenea, la baza acestor operaţiuni periodice stă şi standardul DIN EN IEC 60974 (VDE 0544): „Echipamente de sudare cu arc electric – Surse de sudare”.

Dar să vedem ce înseamnă fiecare din termeni:

• Calibrarea: Operaţie realizată cu scopul de a determina amplitudinea erorilor de măsurare ale unui instrument de măsură (EN 50504:2008 Secţiunea 3.1).
• Validarea: Operaţii realizate pentru a arăta dacă o componentă a unui echipament sau sistem de sudare funcţionează în conformitate cu specificaţiile de operare ale respectivului sistem şi care este eroarea de măsurare a acesteia (EN 50504:2008 Secţiunea 3.2).
• Acurateţea: Apropierea unei valori observate de valoarea definită sau reală (EN 50504:2008 Secţiunea 3.3).

La compararea rezultatului valorii afişate cu valoarea reală, eroarea de măsurare nu trebuie să depăşească un anumit procent, definit în funcţie de tipul de echipament (manual sau automat) sau de precizia cerută de aplicaţia în sine.

Validarea/calibrarea se realizează pentru a determina această eroare, iar operaţia de măsurare este o parte integrantă a acestui proces.

După cum se poate înţelege din cele menţionate până acum, deşi multe persoane de decizie din firme consider că aceste operaţii pot fi realizate de inginerii sudori şi/sau de către electricienii existenţi în fabrică sau de către diverse firme care se ocupă cu repararea de echipamente de sudare, acest lucru este cum nu se poate mai fals, deoarece aceste persoane şi/sau firme nu reuşesc să se descurce în mod real cu aceste operaţii din următoarele două motive: aceste operaţii sunt în afara ariei lor de cunoştinţe şi nu dispun de echipamentele dedicate pentru ducerea la bun sfârşit a acestui proces de validare/calibrare.

În cele ce urmează, voi detalia şi voi exemplifica cele două motive menţionate mai sus, astfel încât să se poată vedea faptul că nu orice persoană/firmă poate efectua aceste operaţiuni:

În primul rând, persoanele care fac aceste operaţii periodice trebuie să cunoască bine toate standardele, să fie familiarizate cu echipamentele de sudare şi să poată să emită pentru fiecare maşină calibrată un certificat care să prezinte, conform cerinţelor standardelor, valorile reale, cele afişate şi eroarea calculată în fiecare caz.

Crearea unui astfel de certificat se poate face de către producătorii de echipamente de sudare, de către producătorii de echipamente de calibrare şi de validare sau de către utilizatorul de echipamente de sudare, cu condiţia ca utilizatorul să cunoască foarte bine standardele şi să fie capabil să realizeze acest certificat în conformitate cu specificaţiile standardelor.

Certificatul de calibrare/validare trebuie creat pentru o bună documentare, în conformitate cu cerinţele standardelor. El trebuie să conţină, în mod obligatoriu, de numirea şi tipul echipamentului de sudare, precum şi numărul de serie al echipamentului testat. Acest certificat trebuie să fie păstrat cel puţin până la efectuarea următoarei operaţii de calibrare/validare. De asemenea, pe echipament trebuie să se ataşeze şi o etichetă pe care se vor înscrie luna şi anul în care se va efectua următoarea operaţie de calibrare/validare, precum şi datele de identificare ale echipamentului testat.

În cazul în care limitele admisibile ale erorilor sunt depăşite, operatorul care utilizează maşina va fi informat în mod corespunzător.

În acest fel, nu mai este suficient, aşa cum se credea, ca un electrician să pună clampmetrul (cleşti wattmetrici) pe cablul de sudură şi să verifice valoarea curentului în timpul operaţiei de sudare, iar mai apoi să se emită un document prin care să se menţioneze că echipamentul a fost calibrat şi să se lipească pe el o etichetă cu data de calibrare şi cu următoarea dată recomandată pentru calibrare.

FOTO 1. Tahometru digital cu adaptor special pentru măsurarea vitezei de avans a sârmei în cadrul aplicaţiilor de sudare

În al doilea rând, standardele prevăd testarea, calibrarea şi validarea valorilor afişate pentru curent, tensiune şi viteza de avans a sârmei, din acest motiv este nevoie de două echipamente specializate, şi anume:

• tahometru digital manual pentru măsurarea exacta a vitezei de avans a sârmei; (foto 1)
• echipament de calibrare, constând dintr-un simulator de arc static, prevăzut cu afişaj digital pentru măsurarea curentului şi a tensiunii. (foto 2)

FOTO 2. Echipament compact universal pentru calibrarea/validarea echipamentelor de sudare cu arc electric

Măsurătorile realizate cu aceste echipamente trebuie să fie conforme cu normele IEC 60974, EN 50504, EN 729-2, EN-ISO 17662, DIN EN ISO 9001/9002, DIN EN 1090, DIN ISO 383-2, DVS 0714 şi DVS 3009.

Recomandări

În încheiere, voi enumera câteva sfaturi şi recomandări care să vă ajute în alegerea furnizorilor de servicii de calibrare/validare:

Încep prin a menţiona faptul că deţinerea de către firmele prestatoare de servicii de calibrare/validare a echipamentelor menţionate mai sus este foarte importantă. Deşi multe astfel de firme încearcă să-şi convingă clienti despre faptul că aceste operaţiuni se pot realiza utilizând simple dispozitive de măsurare, precum:

• clampmetre (cleşti wattmetrici) digitale, care să permită măsurarea curentului de sudare în timpul lucrului;
• ruletă şi cronometru (pentru măsurarea lungimii sârmei derulată pe parcursul a 6 secunde şi apoi
• multiplicarea cu 10 a acestei lungimi, pentru aflarea vitezei de avans a sârmei) şi emit certificate, în care scriu doar dacă echipamentul a trecut sau nu testul, vă pot spune că aceste lucruri nu sunt în conformitate cu cerinţele standardului şi prezint câteva argumente în acest sens:
• utilizarea unui clampmetru pentru verificarea curentului de sudare în timpul procesului nu este recomandată, deoarece arcul electric poate fi privit ca o sarcină dinamică, ceea ce înseamnă că valoarea sa se modifică de la un moment la altul. Din acest motiv, nu se poate realiza calibrarea/validarea în timpul operaţiei de sudare, deoarece măsurarea efectuată nu este una precisă. Pentru a se realiza o operaţiune corectă de calibrare/validare este necesară utilizarea unui simulator de arc static, care utilizează o sarcină rezistivă pentru simularea unui arc constant, absolut necesar în operaţiile de calibrare/validare.
• tahometrele digitale manuale, care se recomandă pentru o operaţie corectă de calibrare/validare, sunt singurele dispozitive care furnizează o valoare exacta pentru viteza de avans a sârmei şi, în plus, sunt livrate, de către producătorii lor, cu certificat de calibrare, fapt ce garantează un rezultat precis al măsurătorilor.

Nu în ultimul rând, este foarte important ca firmele prestatoare de astfel de servicii să deţină echipamente de testare şi de calibrare compacte portabile, pentru a se putea deplasa uşor la utilizatorii finali, în acest fel costurile totale fiind mult mai mici decât în cazul în care ar fi necesar ca utilizatorii finali să trimită echipamente mari şi grele la sediul prestatorilor de servicii.

Sorin Udrea este General Manager Laser Technology Soluţii Globale Srl