Aluminium jest to metal o niewielkiej wadze, który wyróżnia się znakomitą wytrzymałością. Jego gęstość jest trzy razy mniejsza w porównaniu ze stalą. Co więcej, wykazuje wysoką odporność na rdzę. Aluminium to materiał dość tani, który można poddawać recyklingowi, dzięki czemu jest chętnie stosowany w hutnictwie, przemyśle, a także przy produkcji części samochodowych, części urządzeń AGD, a także części samolotów czy puszek. Podczas pracy z aluminium warto jednak pamiętać, że spawanie aluminium jest dosyć skomplikowane, ale nie niemożliwe.
Spawanie aluminium – na czym polega?
Temat spawania aluminium podejmowany jest od lat, ponieważ jest to materiał, który ma bardzo szerokie zastosowanie. Wykorzystuje się go nie tylko przy produkcji aut czy samolotów, ale także w dekoracji wnętrz. Z tego też powodu spawanie aluminium jest ciągle rozwijającym się tematem. Należy mieć na uwadze przede wszystkim fakt, że różne rodzaje metali wykorzystują różne rodzaje spawania, ponieważ każdy z nich ma inną temperaturę topnienia. Jeśli chodzi o aluminium, to jest on naprawdę popularnym materiałem w spawalnictwie, dlatego wraz z upływem lat pojawiały się coraz to kolejne metody jego spawania.
Proces spawania aluminium jest dosyć podobny do spawania innych metali. To także łączenie elementów poprzez nagrzewanie ich przy użyciu lub bez użycia spoiwa. Jest jednak jedna znacząca rozbieżność, która odróżnia spawanie aluminium od spawania innych metali, bowiem aluminium spawania się prądem przemiennym (AC), natomiast do innych metali stosuje się zwykle prąd stały (DC).
Temperatura topnienia aluminium
Aluminium w porównaniu z innymi metalami ma dosyć niską temperaturę topnienia, która wynosi 660,3°C. Właśnie z tego powodu spawanie aluminium jest dosyć trudnym procesem (pomimo plastyczności materiału). Co więcej, w trakcie łączenia go ze sobą na powierzchni powstaje cienka warstwa tlenków. Jeśli chodzi o zastosowania przemysłowe, zwykle stosuje się nie czysty pierwiastek, ale stopy odlewnicze oraz stopy do obróbki plastycznej, czyli stopy aluminium z dodatkiem innych metali. W takiej sytuacji powstaje materiał o bardzo dużej wytrzymałości bez znaczącego zwiększenia kosztów produkcji. Przed przystąpieniem do spawania warto jednak upewnić się, z jakim stopem będziemy pracować, ponieważ domieszki mają bardzo duży wpływ na wybór konkretnej metody spawania.
Jak spawać aluminium MIG i TIG?
Dwie najpopularniejsze metody spawania aluminium to spawanie migomatem oraz spawanie TIG. Zarówno do pierwszej, jak i drugiej metody konieczne jest zastosowanie neutralnego gazu, który będzie stanowił osłonę. W tej roli świetnie sprawdza się argon. Wybór sposobu spawania powinien być także dostosowany do doświadczenia osoby spawające, a także grubości metalu.
Spawanie aluminium migomatem (MIG)
Metoda spawania aluminium migomatem, inaczej nazywana metodą MIG (Metal Inert Gas) stosowana jest wtedy, gdy grubość metalu przekracza 1 mm. Sam proces wymaga użycia spoiwa w postaci drutu, który podawany jest przez uchwyt elektrodowy. Spawanie MIG pozwala również na łączenie elementów aluminium cieńszych niż 1 mm, jednak do tego celu niezbędne jest zastosowanie prądu pulsującego.
Spawanie aluminium TIG
Spawanie aluminium metodą TIG (Tungsten Metal Gas) wykorzystywana jest do spawania niezwykle cienkiego aluminium – poniżej 1 mm. Jeśli zaś chodzi o maksymalną grubość aluminium, jaką można spawać za pomocą tej metody, to wynosi ona 10 mm. Do spawania TIG wykorzystuje się przede wszystkim nietopliwą elektrodę z wolframu przy osłonie obojętnego gazu. Elektroda ta ma niezwykle wysoką temperaturę topnienia, a za sprawą kształtu jarzenie się łuku przebiega bardzo stabilnie.
Spawanie aluminium TIG zapewnia najlepsze efekty przy zastosowaniu prądu zmiennego (AC). Dzięki temu można nie tylko utrzymać jeziorko spawalnicze w czystości, ale również usunąć bez problemu tlenki metalu, które wytwarzają się na powierzchni aluminium.
Drut do spawania aluminium – jaki wybrać?
Drut do spawania aluminium odgrywa bardzo istotną rolę w procesie spawania aluminium. A wybór jest naprawdę ogromny. Każdy rodzaj różni się od siebie przede wszystkim grubością, ale także grubością szpuli oraz gatunkiem. Zazwyczaj druty do spawania aluminium nawijane są na szpule o średnicy 200 mm oraz masie 5 kg. Przy wyborze drutu do spawanie aluminium najważniejsza jest zdecydowanie jego grubość. Średnica drutu musi być tym większa, im grubszy jest materiał poddawany procesowi spawania. Jeśli drut jest cienki, zarówno gęstość, jak również głębokość spoiny jest dosyć mała. Na pierwszy ogień najlepiej wybrać zatem drut o średnicy od 0,8 do 1 mm. Umożliwia on bardzo efektywne spawania standardowych elementów aluminiowych. Takie druty do spawania aluminium będą doskonałym wyborem do prac amatorskich, a także do zastosowania w zakładach ślusarskich, jak również warsztatach samochodowych.
Jaki gaz do spawania aluminium?
Najlepszym gazem do spawania aluminium zarówno metodą TIG, jak i MIG jest argon. Cieszy się ogromną popularnością, a do tego jest produktem uniwersalnym. Dodatkowo ma świetne właściwości. Przede wszystkim pozwala on na znaczne obciążenie prądowe przy narażeniu na działanie tlenu lub azotu. Jego dużym plusem jest fakt, że ma wysoką zdolność jonizacji w łuku. Inną propozycją jest hel. Można go stosować w pojedynkę lub w połączeniu z azotem. Zastosowanie go gwarantuje wysokiej jakości spoinę.
Spawanie aluminium krok po kroku
Jak przebiega spawanie aluminium krok po krok migomatem prezentuje Adam z kanału YT Maszynotwór
Koszt spawania aluminium
Koszty spawania aluminium mogą się od siebie różnić w zależności od wybranego zakładu, jego lokalizacji, a także grubości spawanego materiału. Uogólniając można jednak podać, że koszt spawania jednego centymetra aluminium średniej grubości to 2,5-3,5 zł. Odrobinę tańsze będzie spawanie bardzo cienkich elementów aluminiowych. Może więc warto wykonywać spawanie samodzielnie? Koszt zakupu podstawowego modelu spawarki to kilkaset złotych. Z kolei profesjonalne urządzenia wymagają zainwestowania przynajmniej dwóch tysięcy złotych. Można również zdecydować się na urządzenie używane, wtedy będzie ono nieco tańsze. Warto jednak pamiętać, że oprócz tego niezbędny jest również zakup akcesoriów, takich jak druty, tulejki zaciskowe, elektrody, izolatory, soczewki gazowe, a także gaz do spawania. To bardzo duże koszty, dlatego należy dobrze zastanowić się przed zakupem spawarki, czy rzeczywiście jest ona potrzebna czy może warto spawanie zlecić w profesjonalnym zakładzie spawalniczym.
W kolejnych artykułach opisaliśmy:
Spawarka do aluminium – jaką kupić?
Przyłbica spawalnicza jaką kupić?
Drut spawalniczy – rodzaje i jaki wybrać?
Polerowanie aluminium – jak i czym polerować aluminium?
Cięcie aluminium – jak i czym ciąć?
Topnik – co to jest i do czego służy?
