Jakość spoin, spajanych tworzyw termoplastycznych zależy w dużym stopniu od zdolności spawacza i zgrzewacza. Muszą oni postępować zgodnie z ustnymi lub pisemnymi instrukcjami, a ich umiejętności są regularnie sprawdzane. Potwierdzeniem wysokich kompetencji spawaczy i zgrzewaczy tworzyw termoplastycznych jest zdany egzamin. Zasady dotyczące prowadzenia egzaminów kwalifikacyjnych spawaczy i zgrzewaczy, wykonujących spawanie i zgrzewanie tworzyw termoplastycznych, określa norma PN-EN 13067.

W normie tej podano szczegóły badań złączy w zależności od grup i podgrup materiałowych, typu wyrobu, procesu spajania, kształtu złącza oraz położenia próbki egzaminacyjnej.

Tworzywa termoplastyczne

Do wytwarzania tworzyw sztucznych stosuje się złożone procesy chemiczne. Poza substratami, ważnymi technologicznie czynnikami są czas, temperatura i ciśnienie. Czynnikiem decydującym o powszechności stosowania tworzyw sztucznych są:

• mały ciężar właściwy,
• wysoka odporność na działanie czynników chemicznych,
• łatwość przetwarzania i obrabiania,
• relatywnie małe koszty wytworzenia produktu.

Do wad tworzyw sztucznych można zaliczyć:

• niską odporność na podwyższoną temperaturę,
• łatwopalność,
• uciążliwość dla środowiska naturalnego.

Tworzywa sztuczne klasyfikuje się ze względu na wiele czynników, głównym z nich jest budowa wewnętrzna.

Tworzywa sztuczne ze względu na budowę wewnętrzną dzielimy na:

• elastomery,
• plastomery.

Plastomery dzieli się na:

• termoplasty,
• duroplasty.

Duroplasty zaś na:

• termoutwardzalne,
• chemoutwardzalne.

Elastomery to polimerowe tworzywa naturalne lub sztuczne, które cechuje zdolność do odwracalnej deformacji pod wpływem działania sił mechanicznych, z zachowaniem ciągłości ich struktury. Plastomery to tworzywa sztuczne, które pod niewielkim obciążeniem ulegają odwracalnym odkształceniom, pod wyższym – mechanicznemu zniszczeniu. Termoplasty to tworzywa, mające zdolność przechodzenia w stan plastyczny w podwyższonej temperaturze (ogrzane miękną i pozostają w tej postaci, aż do chwili ochłodzenia). Termoplasty mogą być wielokrotnie podgrzewane i formowane. Ta ostania cecha sprawia, że termoplasty są atrakcyjnym materiałem stosowanym do produkcji wielu przedmiotów powszechnego użycia. Duroplasty zwane są żywicami utwardzalnymi, są to tworzywa, które utwardzają się pod wpływem podwyższonej temperatury – duroplasty termoutwardzalne, albo pod wpływem czynników chemicznych – duroplasty chemoutwardzalne. Jeżeli duroplasty zostaną uformowane nie miękną ponownie i nie można ich ponownie formować.

Egzamin teoretyczny i praktyczny

Egzamin spawacza i zgrzewacza tworzyw termoplastycznych składa się z dwóch części: teoretycznej i praktycznej. Podczas egzaminu teoretycznego sprawdzana jest wiedza spawacza i zgrzewacza, dotycząca praktycznych zasad fachowego i bezpiecznego wykonywania pracy. Egzamin odbywa się pod nadzorem egzaminatora. Spawacz i zgrzewacz powinien odpowiedzieć na minimum 20 pytań kwalifikacyjnych, przedstawionych w formie pisemnej. Polecaną formą egzaminu teoretycznego są pytania testowe wielokrotnego wyboru. Egzamin teoretyczny powinien trwać nie dłużej niż jedną godzinę, odbywać się bez przerw i bez dostępu do pomocy naukowych. Ważny egzamin jest nadzorowany i oceniony przez egzaminatora spawania i zgrzewania tworzyw termoplastycznych. Do oceny ogólnej zbiera się wyniki części praktycznej i teoretycznej. Egzamin kwalifikacyjny jest zdany, gdy zaliczone są obydwie części.

Złącza egzaminacyjne

Złącze egzaminacyjne w zakresie tworzyw termoplastycznych zależy od grupy i podgrupy materiałowej, typu wyrobu, procesu spajania, kształtu złącza oraz położenia próbki egzaminacyjnej. Zależności kwalifikujące złącze egzaminacyjne zestawiono poniżej.

Grupy materiałowe dla płyt, rur i kształtek:

• grupa 1: PVC (obejmuje wszystkie rodzaje PVC-U oraz ABS i PC),
• grupa 2: PP (obejmuje wszystkie rodzaje PP),
• grupa 3: PE (obejmuje wszystkie rodzaje PE, PB),
• grupa 4: PVDF,
• grupa 5: ECTFE lub PFA lub FEP.

Grupy materiałów spajanych w przypadku wykładzin uszczelniających to:

• grupa 6: PVC-P,
• grupa 7: PE (obejmuje wszystkie rodzaje PE),
• grupa 8: ECB,
• grupa 9: PP.

Klasyfikacja materiałów obejmuje cztery grupy w zależności od ich formy i postaci w trakcie wykonywania złącza:

• płyta,
• rura,
• kształtka,
• wykładzina uszczelniająca.

Procesy spawania i zgrzewania zostały sklasyfikowane zgodnie z praktyką przemysłową i obejmują:

• spawanie gorącym gazem: dyszą okrągłą, dyszą do szybkiego spawania, klinem,
• spawanie ekstruzyjne,
• spawanie rozpuszczalnikowe (solvent welding)
• zgrzewanie gorącym narzędziem: doczołowe, siodłowe, kielichowe, klinem,
• zgrzewanie elektrooporowe kielichowe i siodłowe.

Egzamin praktyczny zgodny z EN 13067 prowadzony jest w oparciu o wybrany przekrój złącza egzaminacyjnego. Norma dopuszcza następujące przekroje złączy:

• X (zgodnie z ISO 2553),
• V (zgodnie z ISO 2553),
• I (zgodnie z ISO 2553),
• kielich,
• siodło.

Zgodnie z wymaganiami technologicznymi położenie spajanych detali może być płaskie lub maszynowe. Wyboru położenia dokonuje wnioskujący o egzamin. Badanie złącza egzaminacyjnego winno być wykonane przez kwalifikowany ośrodek badawczy uzgodniony przez zainteresowane strony.

Świadectwo egzaminu kwalifikacyjnego

Świadectwo egzaminu kwalifikacyjnego spawacza i zgrzewacza wydane jest w języku (lub językach) uzgodnionym pomiędzy zainteresowanymi stronami i winno zawierać następujące informacje:

• nazwisko i imię spawacza i zgrzewacza,
• datę, miejsce i kraj urodzenia,
• nieretuszowane zdjęcie z dobrze uchwyconym podobieństwem,
• powołanie na normę PN-EN 13067,
• powołanie na grupę i podgrupę, dla których został zdany egzamin kwalifikacyjny,
• datę otrzymania oceny ogólnej,
• datę wydania,
• okres ważności,
• podpis egzaminatora.

Okres ważności uprawnień spawacza i zgrzewacza rozpoczyna się od daty otrzymania oceny egzaminu. Uprawnienia spawacza i zgrzewacza powinny być ważne przez okres dwóch lat, jeśli są całkowicie spełnione następujące warunki:

• spawacz i zgrzewacz powinien być zatrudniony z zachowaniem ciągłości w pracach spawalniczych oraz zgrzewalniczych, w zakresie uprawnień odpowiadających świadectwu egzaminu kwalifikacyjnego. Dla zachowania ważności uprawnień przerwa w zatrudnieniu nie może
• być dłuższa niż sześć miesięcy,
• nie powinny wystąpić szczególne powody do kwestionowania umiejętności oraz wiedzy spawacza i zgrzewacza,
• corocznie pracodawca powinien sprawdzić, czy uprawnienia spawacza i zgrzewacza są zgodne z warunkami technicznymi, na podstawie których uzyskał on świadectwo egzaminu kwalifikacyjnego.

Jakakolwiek niezgodność z warunkami podanymi powyżej powinna unieważnić świadectwo egzaminu kwalifikacyjnego.

Przedłużenie jest dopuszczalne tylko wtedy, gdy przed upływem ważności uprawnień początkowych, zostanie powiadomiona instytucja je wydająca oraz, gdy dowody jakości spawania lub zgrzewania są udostępnione instytucji wydającej świadectwo i zostaną przez nią zaakceptowane. Okres ważności uprawnień w danym zakresie jest przedłużony na dalsze dwa lata. Warunkiem jest spełnienie wszystkich wymagań. Jeżeli przedłużenie wygaśnie wymagany jest nowy egzamin kwalifikacyjny.

W przypadku podejścia do egzaminu kwalifikacyjnego w ciągu trzech miesięcy od daty wygaśnięcia poprzedniego, nowe świadectwo egzaminu powinno obowiązywać od daty wygaśnięcia poprzedniego.