Technika spawalnicza

Spawarki to wszechstronne urządzenia, które zapewniają trwałe, stabilne i nośne połączenie materiałów metalowych za pomocą ciepła. Stosowane są przy łączeniu materiałów w produkcji, budownictwie, a także wielu innych gałęziach przemysłu. 

Do czego służy spawarka?

Spawanie, w przeciwieństwie do lutowania, polega na spajaniu części tego samego metalu lub niektórych rodzajów tworzyw sztucznych w temperaturze wyższej niż temperatury topnienia przy wykorzystaniu spoiwa wypełniającego miejsce połączenia. 

Wyjątkowa wytrzymałość nawet przy maksymalnym obciążeniu sprawia, że spawanie jest preferowaną metodą łączenia części w inżynierii, konstrukcji stalowej, przemyśle stoczniowym, samochodowym, budowie rurociągów i mostów, warsztatach ślusarskich i wielu innych branżach. W przeciwieństwie do części połączonych śrubami, nitami lub sworzniami, spawy można rozmontować jedynie niszcząc części. 

Spawarki to urządzenia, które przydadzą się zarówno w domowym warsztacie, jak i profesjonalnym zakładzie. Ilekroć chcesz na stałe połączyć dwie części tego samego metalu, spawarka jest właściwym narzędziem. Można spawać wiele metali, takich jak stal niestopowa, żelazo, stale stopowe, miedź, brąz, mosiądz, cynk, stal nierdzewna, lekkie metale np. aluminium i jego stopy, blachy. 

Nowoczesne spawarki charakteryzują się łatwością obsługi, szybkim uruchomieniem i wysokim standardem bezpieczeństwa. Najważniejsi producenci maszyn spawalniczych to GYS, Einhell, Lorch, Ferm. 

Technika spawalnicza 1

Co jest potrzebne do spawania?

Do wszelkiego rodzaju spawania potrzebna jest przede wszystkim spawarka, odpowiednie materiały eksploatacyjne, takie jak elektrody spawalnicze, gaz i druty spawalnicze, a także osobiste wyposażenie ochronne. W zależności od zastosowanej metody spawania zwykle będziemy potrzebować młotka spwalaniczego, separatorów spawalniczych, dysz elektrycznych lub gazowych, środków do kontroli pęknięć, rur, zacisków uziemiających jako akcesoriów do spawarki. 

Wykończenie miejsca spawania jest również ważnym elementem techniki spawalniczej. Do tego celu służą szlifierki – na przykład szlifierki kątowe z tarczami do cięcia metalu lub zgrubnymi, pilniki i szczotki druciane. 

Zobacz wszystkie akcesoria spawalnicze!

Rodzaje spawarek

Ze względu na stosowane technologie wyróżnia się następujące metody spawania: gazowa, elektryczne, termiczne, laserowe. Wśród hobbystów, rzemieślników, pracowników budowlanyc, ale również w przemyśle, najbardziej powszechną metodą spawania stali jest spawanie elektryczne, polegające na wytworzeniu łuku elektrycznego między elektrodą a materiałem rodzimym przez maszynę elektryczną o niskim napięciu (25-30 V). Temperatura łuku może wynosić nawet kilka tysięcy stopni Celsjusza. 

Dwa główne typy spawania łukowego: 
•    Spawanie elektrodą topliwą – elektroda jest jednocześnie spoiwem
•    Spawanie elektrodą nietopliwą – spoiwo dostarczane jest z innego źródła 

To, która maszyna jest odpowiednia, zależy od materiałów, które chcemy spawać i gdzie używana jest spawarka. 

Spawanie elektrodą topliwą

Spawarki MMA (elektrodowa) 

Spawarki elektrodowe MMA oparta są na najwygodniejszej i stosunkowo prostej metodzie spawania części metalowych. Polega ona na wykorzystaniu tzw. topliwej elektrody metalowej pokrytej otuliną topnika. Proces spawania może odbywać się prądem stałym lub przemiennym o częstotliwości sieciowej 50 Hz. Rodzaj prądu dobierany jest do gatunku użytej elektrody. Podczas spawania, pod wpływem wysokiej temperatury dochodzi do rozkładu otuliny i wydzielenia substancji gazowych i żużlu. Gaz chroni jeziorko spawalnicze przed czynnikami atmosferycznymi, a żużel dodatkowo pokrywa spoinę zmniejszając szybkość jej stygnięcia. Sama elektroda (MMA) służy jako materiał wypełniający (spawalniczy). 

Metoda MMA jest powszechnie stosowana w konstrukcjach stalowych. Odznacza się dużą uniwersalnością techniczną, możliwością spawania cienkich i grubych elementów w każdych warunkach, a połączenia dobrymi właściwościami eksploatacyjnymi. Ponadto spawarki MMA są mobilne i łatwe w transporcie.

 

Zalety Wady

 

  • Możliwość spawania różnych rodzajów i gatunków metali i stopów,
  • Możliwość spawania w każdej pozycji, w warunkach polowych, na wysokościach, a nawet pod wodą,
  • Możliwość spawania cienkich i grubych elementów,
  • Wykorzystywanie prostych w obsłudze, łatwo przenośnych urządzeń do spawania MMA,
  • Wysoka jakość spoin, dobre własności mechaniczne.
  • Niska wydajność spawania (dotyczy grubych elementów),
  • Konieczność usuwania żużla i wymiany elektrod co dodatkowo zmniejsza wydajność procesu,
  • Jakość spoin mocno uzależniona od umiejętności spawacza,
  • Duża wrażliwość na wilgoć – szczególnie elektrod zasadowych,
  • Duża ilość wydzielanych gazów i dymów spawalniczych.
  • Brak możliwości spawania materiałów reaktywnych (tytan, hafn, cyrkon), trudnotopliwych (wolfram, niob, tantal i molibden) oraz aluminium.

Spawaki MIG-MAG (do spawania w atmosferze ochronnej)

W metodzie MIG/MAG łączenie materiałów odbywa się przy pomocy druta spawalniczego. Łuk spawalniczy powstaje między drutem umieszczonym w końcówce spawalniczej, a obrabianym materiałem. Oddzielnie dostarczany gaz spawalniczy chroni łuk i strefę topnienia przed wnikaniem powietrza z otoczenia. Spawarki MIG często używają argonu, helu lub mieszanin gazowych. Do spawania MAG, gazem aktywnym, powszechna jest mieszanina argonu, dwutlenku węgla i tlenu. Gaz osłonowy i drut spawalniczy dopierane są odpowiednio do przetwarzanego materiału podstawowego. Metoda MIG/MAG stosowana jest do łączenia praktycznie wszystkich metali, sprawdza się szczególnie do miedzi i aluminium (MIG). 

Technika spawalnicza 2

Mobilna spawarka MIG / MAG TRIMIG 200-4S

Dzięki możliwości zautomatyzowania tej metody, spawarki MIG/MAG wykorzystywane są w przemyśle stoczniowym, maszynowym, doskonale sprawdza się również w przemyśle samochodowym, na wszelkiego rodzaju liniach produkcyjnych, jak i do zastosowań hobbystycznych. Od rodzaju gazu i jego składu – w dużej mierze – zależy przebieg procesu spawania, a także jakość i wygląd spoiny. Najczęściej wykorzystuje się spawanie MIG/MAG przy użyciu prądu stałego o biegunowości dodatniej.

Metody MIG/MAG mają wiele zalet, dzięki czemu są najczęściej stosowanymi metodami spawania.

Zalety Wady

 

  • Wykorzystywana do łączenia stali niestopowych, na bazie niklu i aluminium (MAG),
  • Nie powoduje powstania niepożądanych zwarć,
  • Cechuje się dużą wydajnością stapiania,
  • Wytwarzanie spoin wysokiej jakości
  • Możliwość zmechanizowania i przyspieszenia prac,
  • Łatwa obsługa, bezpieczne i proste użytkowanie.
  • Powstanie rozprysków podczas spawania z otuliną z dwutlenku węgla,
  • Konieczność korzystania z osłony przed wiatrem,

Spawanie elektrodą nietopliwą

Spawarki TIG

Metoda spawania TIG (Tungsten Inert Gas) oparte jest na wytwarzaniu łuku spawalniczego pomiędzy elektrodą wolframową nietopliwą, a obrabianym materiałem. Oddzielnie dostarczany argon (gaz osłonowy) chroni łuk i strefę topnienia przed wnikaniem powietrza do jeziorka spawalniczego. Czasem stosowany jest hel lub wodór. Specjalna budowa uchwytu spawalniczego pozwala na ręczne dostarczenie dodatkowego materiału (drutu) umieszczonego w jeziorku spawalniczym. Przy tej metodzie można wykorzystać prąd przemienny do spawania aluminium lub stały do stopów miedzi, miedzi, stali stopowej i niestopowej. 

W przypadku spawania prądem stałym, w metodzie TIG stosuje się odwrotną biegunowość. Minus podłączany jest do elektrody, natomiast plus podłącza się do materiału. Wówczas zwiększa się żywotność elektrody, gdyż większość ciepła dostarczana jest do materiału. Co ważne, taka biegunowość nie sprawdza się w łączeniu aluminium, magnezu i ich stopów. Podczas spawania metodą TIG aluminium, magnezu i ich stopów korzysta się z prądu przemiennego.

Spawane metodą TIG stosowane jest w przemyśle lotniczym, chemicznym oraz liniach produkcyjnych ze względu na możliwość mechanizacji, do łączenia cienkich blach, miejsc wymagających spoin wysokiej jakości.

Zalety Wady
  • Nie istnieje konieczność wykorzystywania dodatkowego materiału spajającego,
  • Znajduje uniwersalne zastosowanie: do spawania stali nierdzewnych, miedzi, tytanu, aluminium, stali wysokostopowych,
  • Powstałe w jego wyniku spoiny charakteryzują się dużą wytrzymałością i nie są zanieczyszczone,
  • Nie powoduje rozprysków,
  • Umożliwiają tworzenie precyzyjnych spoin bez szwów, często nie wymagających dalszej obróbki.
  • Proces spawania jest długotrwały,
  • Może powodować zakłócenia innych urządzeń pracujących w pobliżu (ze względu na udział w procesie spawania jonizatora generującego łuk spawalniczy).

Inne rodzaje spawarek

Spawarki gazowe zapewniające precyzyjne i dokładne spawnie są najstarszym rodzajem spawarek. Do działania potrzebują gazu w specjalnej butli. Spawanie gazowe polega na stapianiu brzegów metali łączonych przez nagrzewanie płomieniem powstającym ze spalania się gazu palnego w atmosferze dostarczanego tlenu. Proces może być prowadzony przy użyciu spoiwa lub bez jego udziału (np. spoina brzeżna). Jednak wadami tych urządzeń są ich duże rozmiary oraz niebezpieczeństwo związane ze stosowaniem łatwopalnego gazu.

Spawanie termitowe – polega na zalaniu połączenia materiałem zwanym „termitem”. Przy spawaniu termitowym źródłem ciepła jest reakcja chemiczna, która do złącza dostarcza nie tylko ciepło, ale i spoiwo. Spawanie termitowe stosuje się przede wszystkim do łączenia szyn. Między płaszczyznami czołowymi należy pozostawić szczelinę, aby ciekłe żelazo mogło ją wypełnić. Strumień przegrzanego żelaza spływający z tygla do formy nadtapia ścianki łączonych części, co daje dobre połączenie z metalem rodzimym.

 

Polecane produkty: 

Polecane kategorie: 

Polecane akcesoria: 

Jeśli uważasz, że możemy poprawić ten artykuł dzięki Tobie, prosimy o kontakt pod adresem: [email protected]. Dziękujemy - Zespół Conrad.