zavarivanje, postupak spajanja materijala u čvrstom, rastaljenom ili omekšanom stanju, s primjenom ili bez primjene pritiska i dodavanja materijala. Postupci zavarivanja razvrstavaju se prema izvoru energije koja se pretvara u toplinu potrebnu za stvaranje spoja, koji može biti električni luk, plinski plamen, trenje, električni otpor, laserska zraka, elektronski mlaz, ultrazvuk i dr. Kakvoća i svojstva zavarenoga spoja ovise o uvjetima zavarivanja koji utječu na unos topline, prijenos i zaštitu metala, strukturne promjene u području zavarenoga spoja i sl. Srodni postupci zavarivanju su: lemljenje, lijepljenje, naštrcavanje, razni postupci toplinskog rezanja i žlijebljenja. Zavarivanje je i danas osnovna tehnologija koja se rabi pri izradbi najrazličitijih metalnih i nemetalnih konstrukcija.

Razvoj zavarivanja u svijetu

Zavarivanje, ali i lemljenje kao jedan od srodnih postupaka javljaju se još u prapovijesti. Poznate su tehnologije kovačkoga i ljevačkoga zavarivanja, koje su se rabile u izradbi oružja, opreme, nakita, posuđa i sl. Zadržale su se do kraja XIX. st., kada su se intenzivno počeli razvijati suvremeni postupci zavarivanja koji se kao osnovnim izvorom topline koriste električnom energijom i električnim lukom. Godine 1885. Nikolaj N. Bernardos (1842−1905) i Stanislav Olszewaski (1852−1898) patentirali su elektrolučno zavarivanje ugljenom elektrodom, 1888. Nikolaj G. Slavyanov (1854−1897) otkrio je elektrolučno zavarivanje taljivim elektrodama, oko 1900. Hans Goldschmidt (1861−1923) uveo je aluminotermijsko zavarivanje, 1907. Oscar Kjellberg (1870−1931) otkrio je ručno elektrolučno zavarivanje obloženim elektrodama (REL zavarivanje).

U prvoj polovici XX. st., usporedno s razvojem industrije, tehnologija zavarivanja intenzivno se razvila i sve više rabila osim u brodogradnji i u mostogradnji, vojnoj industriji, građevinarstvu, energetici. Razvijali su se mnogobrojni postupci zavarivanja, od kojih su najvažniji postupci elektrolučnoga zavarivanja pod zaštitnim praškom (EPP zavarivanje) 1935., netaljivom elektrodom u zaštiti inertnoga plina (TIG zavarivanje) 1940., taljivom žicom u atmosferi inertnoga plina (MIG zavarivanje) 1948. te postupak elektrolučnoga zavarivanja koji umjesto inertnoga plina rabi aktivni ugljikov dioksid (MAG zavarivanje) 1953.

U drugoj polovici XX. st. razvijeni su i unaprijeđeni mnogobrojni postupci, poput plazma-zavarivanja i rezanja, zavarivanja elektronskim snopom, zavarivanja i rezanja laserima, rotacijskoga zavarivanja trenjem i dr. Unaprijeđene su tehnologije zavarivanja mikrolegiranih sitnozrnatih čelika, nehrđajućih čelika, aluminijskih slitina, slitina nikla, titana, obojenih metala, plastičnih materijala.

Razvoj računalne i digitalne tehnike intenzivno djeluje i na razvoj opreme za zavarivanje. Razvija se računalno upravljana digitalna oprema (tzv. synergic uređaji) programirana za zavarivanje najrazličitijih zavarenih spojeva nužnih za pojedina specifična područja proizvodnje. Otvorene su nove mogućnosti kombiniranja različitih postupaka zavarivanja (tzv. hibridni postupci), a postignuto je i donedavno neostvarivo upravljanje parametrima zavarivanja i fizikalnim silama koje djeluju u električnome luku i upravljaju prijenosom metalnih kapljica.

Zavarivanje u Hrvatskoj

U Hrvatskoj se prije II. svj. rata primjenjivalo plinsko zavarivanje te ručno elektrolučno zavarivanje s golim elektrodama te dijelom i obloženima. U to su se doba konstrukcije izvodile uglavnom u zakovanoj izvedbi poput posuda pod tlakom, kotlovskih bubnjeva, velikih cilindričnih spremnika, nosivih čeličnih konstrukcija, mostova, vagona, i dr. Prvi zagrebački most preko Save u zavarenoj izvedbi, dug 234 m i širok 9 m, sagrađen je 1938. Taj se projekt smatra ključnim za početak razvoja modernoga zavarivanja u Hrvatskoj te jednim od prvih takve konstrukcije u Europi. Zavarivanje je vodio inženjer → Drago Kunstelj, a radove je izvodila Prva jugoslavenska tvornica vagona, strojeva i mostova iz Slavonskoga Broda (→ Đuro Đaković Grupa). Tehnikom zavarivanja je prvi brod u nas izrađen u → Brodogradilištu Kraljevica 1947. Nakon II. svj. rata počeo je razvoj i proizvodnja prvih obloženih elektroda za ručno elektrolučno zavarivanje u tvornici Elektroda u Zagrebu, koja je pokrenula i proizvodnju prvih uređaja za elektrootporno zavarivanje. U Puli su se 1953. počeli proizvoditi prvi rotacijski uređaji za zavarivanje. U Hrvatskoj je elektrolučno zavarivanje pod zaštitnim praškom uvedeno 1954. u brodogradilištu 3. maj u Rijeci, a 1955. ušlo je u pogone tvornice Đuro Đaković u Slavonskome Brodu. Na starome Zagrebačkom velesajmu (danas Studentski centar) 1956. održala se prva izložba tehnike zavarivanja. Tijekom 1974. → Tvornica parnih kotlova uključila je više organizacija udruženog rada, od kojih je jedna bila i OUR Proizvodnja specijalnih alata, uređaja i naprava za zavarivanje i transport (PAN) u Kamanju kraj Ozlja (danas Uniweld strojevi).

Prvi robot za zavarivanje postavljen je 1988. u poduzeću GRAMIP-TPS u Zagrebu, a 1993. na Fakultetu strojarstva i brodogradnje u Zagrebu otvorena je prva robotska stanica za montažu i zavarivanje te praktikum za tzv. offline programiranje.

Zavarivanje kao proizvodna tehnologija u domaćoj industriji, osobito u područjima brodogradnje i strojogradnje, ali i u ostalim granama metaloprerađivačke industrije, zauzima iznimno važno mjesto. Više poduzeća nudi usluge zavarivanja, proizvodnje uređaja i opreme, te naobrazbe i provjere stručne osposobljenosti kadra. Primjenjuju se mehanizirano, automatizirano i robotizirano zavarivanje, rezanje, žlijebljenje, lemljenje, naštrcavanje, a nastavlja se razvoj i proizvodnja domaće opreme te dodatnih materijala za zavarivanje.

Nastava

Središte razvoja i nastavne djelatnosti iz područja zavarivanja u Hrvatskoj je Fakultet strojarstva i brodogradnje u Zagrebu. Obrazovanje stručnjaka u području proizvodnih tehnologija te u području zavarivanja započeli su profesori → Artemije Šahnazarov i D. Kunstelj. U sklopu Katedre za zavarivanje i Zavoda za tehnologiju, počeo je 1971. studijski program usmjerenja Zavarivanje, koji se uz preinake zadržao i do danas. Voditelji Katedre bili su D. Kunstelj, Ljubomir Beara i → Slobodan Kralj, a danas je vodi Zoran Kožuh. Zavod za zavarene konstrukcije (predstojnik → Ivan Juraga) osnovan je 1994., s Katedrom za zavarene konstrukcije i Katedrom za zaštitu materijala. Posebnu ulogu u prijenosu znanja i tehnologije omogućili su Laboratorij za zavarivanje i Laboratorij za zaštitu materijala, u kojima se danas uz znanstveni i istraživački rad te nastavu odvija i intenzivna suradnja s gospodarstvom.

Na sveučilištima u Rijeci, Osijeku i Splitu od 1970-ih nastava se odvija u okviru redovitih studijskih programa, u početku znatnim dijelom uz suradnju s Fakultetom strojarstva i brodogradnje u Zagrebu, a potom uz vlastite nastavnike. U Rijeci je područje zavarivanja tada vodio → Igor Rožanić (danas Duško Pavletić), u Slavonskome Brodu (Sveučilište u Osijeku) → Zvonimir Lukačević (danas Ivan Samardžić), a u Splitu → Boris Anzulović (danas Nikša Krnić).

Nastava iz zavarivanja se danas, u okviru svojih najvažnijih kolegija kao što su Zavarivanje, Postupci spajanja, Zavarljivost materijala, Strojevi i oprema za zavarivanje i dr., odvija na svim strojarskim i brodograđevnim fakultetima u RH.

Znanstvena i stručna publicistika

Uz mnogobrojne znanstvene i stručne članke objavljene u periodici, ističu se radovi nastavnika i stručnjaka iz područja zavarivanja: Zavarivanje (Lj. Beara, 1986), Osnove zavarivačkih i srodnih postupaka (S. Kralj i A. Šimun, 1992), Reparaturno zavarivanje (I. Juraga, M. Živčić i M. Gracin, 1994), Zavarivanje (Z. Lukačević, 1998), Pogreške u zavarenim spojevima (I. Juraga, K. Ljubić i M. Živčić, 1998), Osnove zavarivanja (M. Gjorgjo, A. Pavelić i D. Pavletić, 2000).







Udruženja

U razvoju domaće tehnologije te stručnom osposobljavanju kadra u području zavarivanja, koje je danas uz bok najrazvijenijih europskih zemalja, značajnu ulogu odigralo je → Hrvatsko društvo za tehniku zavarivanja.