6 minut

Jak spawać aluminium?

Glin – w przemyśle znany jako aluminium – jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków w skorupie ziemskiej, zaraz po tlenie i krzemie. Nie występuje w stanie wolnym, wchodzi w skład różnych skał mineralnych występujących w przyrodzie w postaci rud. Do produkcji czystego aluminium wykorzystywane są ilaste rudy boksytu. Aluminium w gospodarce, przemyśle i budownictwie na skalę masową stosowany jest od stosunkowo niedawna, bo od nieco ponad 100 lat. Znane są jednak przekazy o tym, że sam Napoleon Bonaparte – goszcząc najznamienitsze osobistości – korzystał z zastawy nie złotej, a właśnie aluminiowej. 

Jakie branże najchętniej korzystają z właściwości aluminium?

Od momentu uprzemysłowienia metod pozyskiwania aluminium, metal ten wszedł do powszechnego użytku, stając się budulcem szerokiej gamy urządzeń, sprzętów, przedmiotów. W wielu branżach ceniony z uwagi na swoje korzystne właściwości. Lubiany za odporność na utlenianie, działanie kwasów organicznych, związków azotowych oraz wody, trzykrotnie mniejszą gęstość niż stal, niewielką wagę i możliwość recyklingu. Poza tym jest to stosunkowo niedrogi materiał. Stosowany zarówno jako półfabrykat czy surowiec, jak i wyrób gotowy. Stopy aluminium oraz wyroby aluminiowe wykorzystywane są w przemyśle: budowlanym, motoryzacyjnym, elektronicznym, chemicznym, wojskowym, metalurgicznym, hutniczym, stoczniowym oraz lotniczym. 

W czystej postaci służy do wytwarzania różnego rodzaju przedmiotów codziennego użytku, takich jak na przykład: lustra, puszki żywnościowe oraz na napoje, naczynia kuchenne, folia aluminiowa. Wykorzystywany również do: produkcji aparatury chemicznej, przewodów elektrycznych, materiałów wybuchowych, elementów samochodów i motocykli, części maszyn, profili użytkowanych do montażu podwieszanych sufitów, dekoracji wnętrz oraz w wielu innych zastosowaniach.

Jest doskonałym przewodnikiem ciepła i elektryczności, z czego chętnie korzysta branża budowlana (taśmy aluminiowe), jak również producenci sprzętu elektronicznego (płyty główne, karty dźwiękowe i graficzne, chipy, układy scalone). Stopy aluminium wykorzystywane są do obudów telefonów, tabletów, netbooków, pralek czy lodówek. Nie tylko elegancko się prezentują, a także dobrze chronią.

Kolejną z ważnych właściwości jest niewielka masa i duża trwałość aluminium, chętnie wykorzystywane przy tworzeniu lekkich konstrukcji o wysokiej wytrzymałości (takich jak: „szkieletów” laptopów, smartfonów, licznych sprzętów AGD) oraz przez branżę motoryzacyjną (dystanse do kół, tuleje, koła zębate, różnego rodzaju nakrętki).

Dzięki takim cechom jak dobra plastyczność, wytrzymałość (większa nawet od drewna i PCV) oraz odporność na działanie warunków atmosferycznych aluminium cenione jest przez producentów profili drzwiowych, fasadowych i okiennych, a także z powodzeniem stosowane przy zaawansowanych konstrukcjach inżynierskich oraz przy budowie domów jednorodzinnych czy budynków biurowych.

Także producenci sprzętu outodoorowego oraz sportowego nie wyobrażają sobie życia bez niego. Aluminiowe stelaże w namiotach, aluminiowe naczynia i termos, aluminiowe bidony, kijki nordic walking, ramy rowerowe, hulajnogi, rakiety tenisowe, kije golfowe, wiosła, akcesoria dla alpinistów i wędkarzy – to tylko kilka spośród licznych zastosowań tegoż surowca. 

Na czym polega spawanie aluminium?

Choć materiał ten – dzięki swojej plastyczności – jest jednym z najpopularniejszych w spawalnictwie, to jednocześnie też prawidłowe spawanie aluminium nie jest takie proste. Nieprawidłowe spawanie będzie skutkowało pęknięciami, porami i wadami spoiny.

Spawanie jest procesem, w którym ciepło i energia elektryczna łączą ze sobą dwa lub więcej kawałków metalu, przy użyciu spoiwa lub bez niego. Spawanie aluminium od spawania innych metali odróżnia to, że pozostałe metale w większości spawa się przy użyciu prądu stałego (DC), natomiast przy spawaniu aluminium wykorzystywany jest prąd przemienny (AC).

Każdy metal ma swoją unikalną temperaturę topnienia, co sprawia, że trzeba dobrać do jego spawania właściwą metodę. Temperatura topnienia aluminium jest stosunkowo niska i wynosi -660,3oC, co sprawia, że spawanie nie należy do najprostszych. Ponadto podczas łączenia kawałków aluminium na powierzchni metalu dochodzi do wytwarzania się cienkiej warstwy tlenków. Aby uzyskać jak najlepsze efekty spawania, aluminiowy element trzeba przygotować do spawania poprzez usunięcie z jego powierzchni tychże tlenków. Chociaż odpowiedzialne są one za właściwości antykorozyjne, to w procesie spawania – z uwagi na absorpcję wodoru i trzykrotne zwiększenie temperatury topnienia – przeszkadzają. Wykorzystuje się do tego celu szczotkę ze stali nierdzewnej i specjalne środki chemiczne do usuwania zanieczyszczeń przed spawaniem. Aby pozbyć się zatłuszczonych powierzchni, można użyć benzyny ekstrakcyjnej lub acetonu.

W zastosowaniach przemysłowych zazwyczaj nie wykorzystuje się czystego pierwiastka, lecz stopy odlewnicze, a do obróbki plastycznej – stopy aluminium z domieszkami innych metali, w efekcie czego uzyskać można nawet kilkukrotnie większą wytrzymałość przy niewiele większych kosztach. Trzeba jednak pamiętać o tym, że domieszki mają duże znaczenie przy wyborze odpowiednich parametrów pracy.

Metody spawania aluminium

Do spawania aluminium najczęściej używane są dwie metody: MIG oraz TIG. W obu przypadkach jako osłony wykorzystuje się neutralnego gazu, przykładowo argonu. Wybór najodpowiedniejszej metody powinien być uzależniony od grubości spawanego metalu oraz doświadczenia operatora spawarki.

Metodę MIG (Metal Inert Gas) wykorzystuje się w przypadku metalu o grubości większej niż 1 mm. Nowoczesne spawanie migomatem pozwala na spawanie także elementów cieńszych niż 1 mm, ale należy przy tym wykorzystać prąd pulsujący. Przy spawaniu MIG wykorzystuje się spoiwo podawane w postaci drutu przez specjalny uchwyt elektrodowy. 

Zaletami tego rodzaju spawania są:

  • wysoka jakość spoin,
  • znacznie wyższa wydajność spawania w porównaniu do spawania elektrodami otulonymi,
  • stosunkowo niski koszt zakupu materiałów spawalniczych,
  • opcja automatyzacji i zmechanizowania,
  • uniwersalność.

Metodę TIG (Tungsten Metal Gas) wykorzystać można przy spawaniu nawet bardzo cienkiego aluminium (poniżej jednego milimetra grubości). Maksymalna grubość to około 10 mm. Przy spawaniu TIG wykorzystywana jest nietopliwa elektroda z wolframu przy osłonie obojętnego gazu. Elektrody z wolframu mają bardzo wysoką temperaturę topnienia i korzystny kształt, co pozwala na to, aby jarzenie się łuku przebiegało w stabilny sposób. W przypadku spawania aluminium metodą TIG pożądane rezultaty daje wykorzystanie prądu zmiennego (AC), bo pozwala na utrzymanie jeziorka spawalniczego w czystości, dzięki czemu w łatwy sposób można usuwać tlenki metalu powstające na powierzchni aluminium.

Zaletami tej metody spawania są:

  • bardzo dobra jakość połączeń przy jednoczesnym zachowaniu wydajności spawania,
  • spawanie elementów o różnej grubości – od poniżej 1 mm do ok. 10 mm,
  • możliwość wykonywania pracy w różnych pozycjach,
  • bardzo duża kontrola nad precyzją procesu spawania,
  • możliwość spawania różnego rodzaju materiałów i stopów,
  • powstawanie znikomej ilości żużla.

Możliwości Portalu Produkcyjno-Usługowego LaserTrade w zakresie spawania aluminium są ogromne. Szeroka, rozrastająca się stale sieć firm partnerskich zrzeszonych wokół naszego portalu i z nim współpracujących sprawia, że jesteśmy miejscem idealnym do szybkiego nawiązywania kontaktu, łatwego pozyskiwania ofert handlowych oraz bezproblemowej realizacji zadania. 

Panel Klienta, pozwalający na posiadanie wszystkich zasobów związanych z ofertami i zamówieniami w jednym, uporządkowanym miejscu, umożliwia sprawną i wydajną pracę. 

Stworzyliśmy to narzędzie dla Ciebie.

Zapraszamy do współpracy z Portalem Produkcyjno-Usługowym LaserTrade.

Sponsorzy generalni

Odsłon: 86

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *