Choć aluminium jest jednym z metali najczęściej używanych w przemyśle, spawanie tego materiału wymaga precyzyjnych umiejętności i specjalistycznego sprzętu. Nie jest to jednak wiedza tajemna, a spawarki do aluminium także są szeroko dostępne. Ponieważ każda podróż zaczyna się od pierwszego kroku, dlatego na początku skupimy się na podstawach.
Spawanie elementów aluminiowych stawia przed spawaczem pewne wyzwania. Jednym z głównych problemów jest cienka warstwa tlenku aluminium pokrywająca powierzchnię metalu. Ten tlenek topi się w temperaturze 2037°C, czyli znacznie wyższej niż samo aluminium (650°C). W praktyce oznacza to, że zanim rozpocznie się proces spawania, konieczne jest usunięcie tej warstwy tlenkowej.
Dlaczego jest to tak ważne? Warstwa tlenku aluminium może skutecznie uniemożliwić wytworzenie stabilnego łuku i prawidłowego jeziorka spawalniczego. Jeśli zostanie ona na powierzchni podczas spawania, może utrudnić przepływ prądu, a co za tym idzie - połączenie dwóch kawałków metalu. Dodatkowo, dokładne oczyszczenie aluminium przed rozpoczęciem spawania pomoże usunąć wszelkie zanieczyszczenia, w tym brud czy smar, które mogą wpłynąć na jakość spoiny.
Kolejnym wyzwaniem w spawaniu aluminium jest porowatość. Aluminium, gdy jest podgrzewane, ma tendencję do szybszego absorbowania wodoru. Problem polega na tym, że wodór, który został wchłonięty przez metal, zaczyna się wydzielać gdy metal krzepnie. Proces ten prowadzi do tworzenia pęcherzyków w spoinie, co skutkuje porowatą strukturą. Porowatość może osłabić połączenie i wpłynąć na jego wygląd.
Spawanie aluminium jest w wielu aspektach odmienne od spawania stali. Aluminium posiada unikalne właściwości fizyczne i chemiczne, które determinują wybór odpowiedniego sprzętu do jego obróbki. Wybierając narzędzia do spawania aluminium, trzeba pamiętać o kilku kluczowych kwestiach, aby proces spawania przebiegał skutecznie i bezproblemowo.
Po pierwsze, ze względu na niższą temperaturę topnienia aluminium w porównaniu do stali, spawarka do aluminium powinna być przystosowana do generowania odpowiedniego prądu, aby uniknąć nadmiernego przegrzewania i ewentualnych uszkodzeń materiału.
Prąd przemienny (AC) doskonale radzi sobie z warstwą tlenku aluminium na powierzchni metalu, przerywając ją i zapewniając skuteczniejsze spawanie. Z kolei prąd stały (DC) zapewnia głębszą penetrację, co jest korzystne, gdy potrzebujemy większej głębokości spawu. Jednak przed jego użyciem aluminium musi być dokładnie oczyszczone, ponieważ DC nie usuwa tlenku. Spawarki AC/DC łączą w sobie obie te funkcje, dając spawaczowi narzędzie dostosowane do wielu scenariuszy i zapewniające optymalne rezultaty niezależnie od specyfiki projektu.
Ponadto, ze względu na wyjątkową reaktywność metalu, szczególnie ważne jest zastosowanie procesu spawania który wykorzystuje gaz obojętny (np. argon) do ochrony topiącego się metalu przed reakcją z tlenem z powietrza. Argon do spawania aluminium sprawia, że nie powstają niepożądane związki chemiczne, które mogłyby wpłynąć na jakość i trwałość spoiny.
Jaka spawarka do spawania aluminium będzie najlepsza? Wysokiej jakości spoina zaczyna się od odpowiedniej spawarki, a spawarki TIG są zazwyczaj najlepszym wyborem do spawania aluminium.
Oto kilka podstawowych aspektów, na które powinieneś zwrócić uwagę:
Spawanie aluminium migomatem, to technika przydatna w przypadku obróbki aluminium, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z elementami o grubości powyżej 1 mm. Nie każda spawarka MIG będzie odpowiednia do pracy z aluminium. Oto kilka kluczowych aspektów, które warto wziąć pod uwagę, szukając spawarki MIG do aluminium:
Gdy decydujemy się na spawanie aluminium migomatem, kluczowe jest odpowiednie przygotowanie urządzenia. Pierwszym krokiem jest uzbrojenie podajnika drutu. Idealne są rolki z rowkiem typu "U", które są przystosowane do drutu aluminiowego. Ważne jest też przezbrojenie uchwytu MIG. Zastępujemy standardowy pancerz wkładem teflonowym, który gwarantuje lepszy przepływ miękkiego drutu aluminiowego.
Spawanie aluminium metodą MMA, choć zdecydowanie mniej popularne niż techniki TIG czy MIG, jest możliwe. Specjalna spawarka elektrodowa do aluminium nie istnieje, wykorzystuje się standardowe urządzenia. Kluczowe jest za to użycie specjalnych elektrod do aluminium, które zapewniają odpowiednie topienie i osłonę gazową podczas spawania. Ponadto, umiejętność spawacza i właściwe przygotowanie powierzchni są ważne dla uzyskania czystego i trwałego połączenia. W większości przypadków metoda MMA nie jest pierwszym wyborem dla aluminium. Jej stosowanie jest obarczone wieloma niedogodnościami i powinno być ograniczone jedynie do awaryjnych sytuacji.
Do spawania aluminium metodami TIG oraz MIG wykorzystuje się gaz obojętny, najczęściej w postaci czystego argonu (Ar).
Argon jest wybierany z kilku powodów:
W pewnych specyficznych zastosowaniach, zwłaszcza gdy zachodzi potrzeba zwiększenia penetracji w grubych materiałach, argon może być mieszaniną z niewielką ilością helu. Hel zwiększa moc łuku i pozwala na głębszą penetrację, ale może sprawić, że łuk będzie mniej stabilny niż przy użyciu czystego argonu.
Podsumowując, dla większości zastosowań spawania aluminium, czysty argon będzie najlepszym wyborem. W specjalistycznych zastosowaniach warto jednak zastanowić się nad mieszaniną argonu z helem.
Spawanie aluminium technikami MIG oraz TIG wymaga użycia odpowiednich drutów spawalniczych do aluminium. Nie ma możliwości wykorzystania tradycyjnego drutu do stali.
Dla techniki MIG używa się drutów spawalniczych wykonanych z różnych stopów aluminium. Wybór konkretnego drutu zależy od stopu, który będzie spawany, oraz od żądanych właściwości spoiny. Najczęściej stosowany jest drut do aluminium AlMg5 występujący w różnych średnicach.
Z kolei dla techniki TIG używa się prętów TIG do aluminium. Podobnie jak w przypadku metody MIG, drut TIG do aluminium jest dostępny w różnych stopach i średnicach.
W spawaniu metodą MMA także występują specjalne elektrody do aluminium. Odpowiednia otulina wytwarza gaz osłonowy, a rdzeń podaje materiał bezpośrednio do jeziorka spawalniczego.
Podsumowując, spawanie aluminium jest zadaniem wymagającym i różni się nieco od spawania innych metali. Osiągnięcie dobrych wyników wymaga odpowiedniego przygotowania materiału, doboru techniki oraz sprzętu i materiałów dodatkowych. Mimo, że może wydawać się to skomplikowane, z odpowiednią wiedzą i praktyką można w niedługim czasie uzyskać trwałe i estetyczne spoiny. Pamiętając o podstawach i dbając o detale, każdy spawacz może opanować sztukę łączenia aluminium.
