Varjenje, postopek spajanja materialov s pomočjo toplote in/ali pritiska, je bistven element sodobne industrije. Prvi poskusi spajanja kovin segajo v antiko, vendar je do pomembnega preboja prišlo na prelomu 19. in 20. stoletja z izumom prvega električnega varilnega stroja. Ta izum je imel ključno vlogo pri napredku tehnologije varjenja.
Zgodnji začetki varjenja
Prvotne metode varjenja so temeljile predvsem na kovaških tehnikah, pri katerih se je kovina združevala s segrevanjem in udarjanjem s kladivom. V 18. stoletju so se razvile tehnike, kot sta spajkanje in spajkanje z gorilniki. Vendar je pravi napredek pri varjenju prinesel prihod elektrike.
Odkritje električnega obloka
Preboj na področju varjenja je bil dosežen leta 1802, ko je ruski znanstvenik Vasilij Petrov odkril pojav električnega obloka. Električni oblok je svetla električna razelektritev, ki nastane med dvema elektrodama, ko skozi njiju teče električni tok. Petrov je dokazal možnost uporabe električnega obloka za taljenje kovin in tako postavil temelje za prihodnje tehnologije varjenja.
Rojstvo prvega električnega varilnega stroja
Prvi električni varilni aparat je leta 1881 razvil ruski inženir Nikolaj Benardos. Benardos je v Parizu odkril, da je mogoče z električnim oblokom spajati kovine. Izdelal je napravo, imenovano "electrogefest", ki z električnim tokom ustvarja električni oblok, ki talini kovino in omogoča njeno spajanje.
Leta 1885 je Benardos patentiral svojo tehnologijo, ki je postala znana kot metoda varjenja z ogljikovim oblokom. Pri tej metodi se je z ogljikovo elektrodo ustvaril električni oblok, ki je stalil kovino na varilnem mestu. Čeprav je bila to pionirska tehnologija, je imela omejitve, kot so krhkost spojev in težave pri nadzoru postopka.
Izboljšave in razvoj
Naslednji pomemben napredek v tehnologiji varjenja so dosegli različni izumitelji in inženirji, ki so poskušali izboljšati Benardosovo prvotno zasnovo. Pomemben je bil švedski izumitelj Oscar Kjellberg, ki je leta 1907 razvil pokrito ali zaščiteno elektrodo. Ta inovacija je vključevala prevleko elektrode z materialom, ki je stabiliziral oblok in zaščitil zvar pred onesnaženjem. Kjellbergov izum je omogočil izdelavo zanesljivejših in kakovostnejših zvarov ter tako pomembno napredoval na področju varjenja.
Drug pomemben razvoj je bila uvedba izmeničnega toka (AC) za varjenje, ki jo je leta 1919 uvedel ameriški izumitelj C. J. Holslag. Varilni aparati na izmenični tok so v primerjavi z aparati na enosmerni tok (DC) omogočali boljši nadzor in učinkovitost, kar je dodatno razširilo možnosti in uporabo varjenja.
Zapuščina prvih varilnih strojev
Zgodnje inovacije na področju varilnih aparatov so postavile temelje sodobni varilni industriji. Načela, odkrita konec 19. in v začetku 20. stoletja, in tehnologije, ki so bile razvite, so bile izpopolnjene in nadgrajene, kar je privedlo do zapletene in visoko specializirane varilne opreme, ki se uporablja danes. Varilni aparati imajo ključno vlogo pri ustvarjanju močnih in trajnih spojev iz različnih materialov, od gradbeništva in proizvodnje do letalske in avtomobilske industrije.
Pot od Petrovega odkritja električnega obloka do Benardosovega izuma prvega električnega varilnega stroja in poznejših izboljšav pionirjev, kot sta Kjellberg in Holslag, poudarja pomen inovacij in sodelovanja pri tehnološkem napredku. Ti prvi varilni aparati niso le revolucionarno spremenili postopka spajanja kovin, temveč so tudi utrli pot za prihodnji razvoj tehnologije varjenja.