Sähkökaarihitsaus, jota käytetään laajasti nykyaikaisessa tuotannossa, on ulkonäöltään velkaa venäläisille tutkijoille ja sähköinsinööreille. Vuonna 1902 akateemikko V. Petrov havaitsi kokeiden aikana, että kun sähkövirta siirrettiin kahden hiilielektrodin väliin, muodostui häikäisevä kaari, jolla oli erittäin korkea lämpötila. Tätä vaikutusta on käytetty kaarihitsauksessa.
Kaarihitsaus: ensimmäiset kokemukset
Venäläinen akateemikko V. V. Petrov, joka kuvaili ensimmäisenä kahden johtimen välisen sähköpurkauksen esiintymistä, tutki huolellisesti löytämänsä ilmiön. Hän ehdotti, että tämän prosessin aikana syntyvää lämpöä voitaisiin käyttää sulattamaan monenlaisia metalleja. Tämä oli ensimmäinen askel kohti valokaarihitsauksen luomista, josta tuli merkittävä saavutus sähkötekniikassa.
Ensimmäiset yritykset yhdistää metalleja vaikuttamalla niihin sähkövirralla tekivät vuonna 1867 insinööri Yhdysvalloista Thomson. Hän otti kaksi metallikappaletta ja puristi ne tiukasti toisiinsa, minkä jälkeen hän kulki tämän järjestelmän läpi matalajännitteisen, mutta voimakkaan virran. Osien reunat alkoivat sulaa. Keksijän oli tällä hetkellä taotava liitos sepavasaralla, minkä jälkeen ne liitettiin.
Lähes samaan aikaan saksalainen insinööri Zerner yritti käyttää hiilielektrodia metallien liittämiseen. Hän asetti aihiot vaakasuoraan, minkä jälkeen hän toi niihin elektrodit - kaksi kummallakin puolella. Nyt oli välttämätöntä siirtää sähkövirta koko järjestelmän läpi, minkä seurauksena metallista tuli erittäin kuuma. Mutta risteys oli vielä lisäkäsiteltävä vasaralla virran sammuttamisen jälkeen.
Kaarihitsauksen keksiminen
Siitä huolimatta Nikolai Nikolaevich Benardosia pidetään perustellusti kaarihitsausmenetelmän perustajana. Venäläinen keksijä esitti ensimmäisenä idean, josta tuli myöhemmin perusta tälle metallin käsittelymenetelmälle. Vuonna 1882 Benardos suunnitteli ja rakensi laitteen, jolla oli mahdollista hitsata osia laadullisesti vaihtokentässä ja kaasuvirrassa. Kaarihitsaukseen hän käytti hiilielektrodeja.
Benardos löysi myös menetelmän sähkökaaren magneettisäätöön. Matkan varrella keksijä kehitti tekniikoita vuon tehokkaaseen käyttöön ja hitsausprosessin automatisointiin. Hän testasi myös vastuspistehitsausmenetelmää. Hän patentoi useita Benardosin suunnitteluratkaisuja sekä Venäjällä että ulkomailla.
Toinen venäläinen insinööri, Nikolai Gavrilovich Slavyanov, paransi jo aiemmin kehitettyä kaarihitsausmenetelmää. Itse asiassa hän teki itsenäisen keksinnön ehdottaen, että ei käytettäisi hiiltä vaan metallielektrodeja. Slavyanov rakensi myös hitsausgeneraattorin ja järjestelmän, joka mahdollisti kaaren pituuden säätämisen. Venäläisten keksijöiden käytännössä toteuttamat tekniset ratkaisut muodostivat perustan uudelle hitsausmenetelmälle, joka ei ole menettänyt merkitystään nykyaikaisessa tuotannossa.
