Spawanie aluminium stanowi wyzwanie ze względu na jego unikalne właściwości, takie jak wysoka przewodność cieplna, niska temperatura topnienia i skłonność do tworzenia tlenku aluminium na powierzchni. Poniżej omówimy ogólne zasady, jak spawać aluminium oraz szczegółowo przybliżymy metody MIG i TIG, które są najczęściej stosowane do tego celu.
Ogólne informacje na temat spawania aluminium
Aluminium ma wyjątkowe właściwości, które wpływają na proces spawania:
- Przewodność cieplna: Aluminium przewodzi ciepło sześć razy lepiej niż stal, co oznacza, że ciepło spawania rozchodzi się szybciej i może prowadzić do trudności z utrzymaniem stabilnej kąpieli spawalniczej.
- Tlenek aluminium: Na powierzchni aluminium szybko tworzy się warstwa tlenku, która ma wyższą temperaturę topnienia niż samo aluminium. Tlenek ten musi być usunięty przed spawaniem, aby zapewnić dobrą jakość spoiny.
- Skurcz materiału: Aluminium ma większy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż stal, co może prowadzić do większych problemów ze skurczem i odkształceniami podczas spawania.
Metoda MIG (Metal Inert Gas)
Spawanie aluminium MIG jest popularne ze względu na możliwość szybkiego nakładania spoin. Proces ten polega na użyciu ciągłego drutu elektrodowego i gazu ochronnego. Metoda ta jest często stosowana w przemyśle, gdzie obróbka metali wymaga precyzyjnych i trwałych spoin.
Sprzęt i materiały
- Źródło prądu: Zazwyczaj używa się prądu stałego (DC) o dodatniej biegunowości (DCEP).
- Drut spawalniczy: Używa się drutów aluminiowych, takich jak ER4043 lub ER5356, w zależności od aplikacji.
- Gaz osłonowy: Najczęściej używa się argonu lub mieszanki argonu z helem.
Technika spawania
- Przygotowanie powierzchni: Dokładnie oczyścić aluminium z tlenku za pomocą szczotki ze stali nierdzewnej tuż przed spawaniem.
- Parametry spawania: Dobiera się wyższy prąd i większy przepływ gazu ochronnego niż przy stali. Zaleca się stosowanie większej prędkości spawania.
- Ruch palnika: Ruch palnika powinien być płynny, a kąt nachylenia elektrody wynosić około 10-15 stopni w kierunku spawania.
Metoda TIG (Tungsten Inert Gas)
Spawanie aluminium TIGiem zapewnia większą kontrolę nad procesem i jest preferowane w aplikacjach wymagających wysokiej jakości spoin. Proces ten używa nietopliwej elektrody wolframowej oraz gazu osłonowego. Metoda TIG jest również kompatybilna z technologią obróbki CNC, która umożliwia automatyzację i precyzję w spawaniu złożonych elementów.
Sprzęt i materiały
- Źródło prądu: Najczęściej używa się prądu przemiennego (AC) z balansem, aby efektywnie usuwać tlenek aluminium.
- Elektroda wolframowa: Zazwyczaj używa się elektrod z czystego wolframu (WP) lub torowanych (2% Thoriated).
- Gaz osłonowy: Najczęściej używany jest czysty argon.
- Pręty spawalnicze: Używa się prętów aluminiowych o odpowiednim składzie, takich jak ER4043 lub ER5356.
Technika spawania aluminium
- Przygotowanie powierzchni: Aluminium musi być dokładnie oczyszczone z tlenku przed spawaniem, podobnie jak w spawaniu aluminium migomatem.
- Parametry spawania: Wybiera się odpowiednie ustawienia AC balans dla skutecznego usuwania tlenku.
- Ruch elektrody: Ruch elektrody powinien być płynny i kontrolowany. Zaleca się stosowanie ruchu oscylacyjnego, aby zapewnić równomierne nagrzewanie materiału.
- Dodawanie materiału: Pręty spawalnicze należy podawać w strefę łuku w sposób ciągły i kontrolowany, aby uzyskać jednolitą spoinę.
Podsumowanie
Spawanie aluminium wymaga zrozumienia jego właściwości i odpowiedniego przygotowania. Metody MIG i TIG oferują różne korzyści i są stosowane w zależności od specyfiki aplikacji. MIG jest szybki i efektywny dla większych projektów, podczas gdy TIG zapewnia najwyższą jakość i precyzję, idealną dla bardziej wymagających zastosowań. Kluczowe jest odpowiednie przygotowanie powierzchni, dobór materiałów spawalniczych oraz precyzyjna kontrola parametrów spawania.
