Spawanie aluminium – jak i czym spawać?

Aluminium jest metalem bardzo wytrzymałym i charakteryzującym się niską temperaturą topnienia (- 660,3 stopni Celsjusza), trudno się go jednak spawa. Do jego obróbki używa się prądu przemiennego (AC), podczas gdy do pozostałych metali prądu stałego (DC). Spawanie aluminium odbywa się kilkoma metodami z wykorzystaniem różnego sprzętu zarówno do spawania „tradycyjnego”, jak i zrobotyzowanego.

Metody spawania aluminium

Spawanie aluminium polega na łączeniu ze sobą metali z wykorzystaniem wysokiej temperatury. Wyróżnia się różne metody spawania, w których wykorzystuje się inne stopy odlewnicze. Wybór odpowiedniej metody spawania aluminium determinowany jest przede wszystkim grubością spawanego materiału, jak i rodzajem spawarki. Dwie najczęściej wykorzystywane metody to:

• Spawanie aluminium metodą MIG – wykorzystuje się ją przy spawaniu aluminium o grubości większej niż 1 mm. Obecnie jednak dzięki pulsującemu źródłu prądu możliwe jest łączenie za pomocą migomatu materiałów o mniejszej grubości. Spoiwo w postaci drutu podawane jest przez uchwyt elektrodowy, co wymaga wcześniejszego sprawdzenia napięcia drutu.
• Spawanie aluminium metodą TIG – to metoda dedykowana do łączenia cienkich metali, mniej niż 1 mm. Maksymalna grubość spawanego aluminium może wynosić 10 mm. Spawanie aluminium odbywa się przy osłonie obojętnego gazu. Wykorzystywane jest do tego urządzenie z nietopliwą elektrodą z wolframu o bardzo wysokiej temperaturze topnienia.

Obok tradycyjnych sprzętów do spawania przemysłowego wymagającego dodatkowych zabezpieczeń i czasochłonnego programowania pojawiają się innowacyjne urządzenia spawalnicze – coboty z wbudowanymi funkcjami bezpieczeństwa i czujnikami pozwalającymi m.in. na automatyczne zatrzymanie urządzenia w sytuacji zagrożenia dla spawacza. Cobot wykonuje powtarzalną pracę, z kolei spawacz pełni funkcję nadzorującą i kontroluje jego ustawienia. Pozwala to zautomatyzować pracę, przyspieszyć działania i osiągnąć precyzyjne oraz powtarzalne efekty łączenia aluminium.

Jak spawać aluminium?

W zależności od wybranej metody spawania aluminium trzeba w odpowiedni sposób przygotować materiał do łączenia, jak też wybrać właściwe urządzenie. Zawsze jednak konieczne jest odpowiednie przygotowanie aluminium – usunięcie z niego warstwy zanieczyszczeń. Jest to ważne, ponieważ metal wchodzi w reakcję z tlenem, co skutkuje szybkim wytwarzaniem się tlenku.

Jak spawać aluminium TIGiem?

W tej metodzie spawanie aluminium przeprowadza się z wykorzystaniem nietopliwej i odpornej na temperaturę elektrody wolframowej. Wytworzony zostaje łuk spawalniczy rozgrzewający i upłynniający aluminium. A jaki gaz do spawania aluminium najlepiej sprawdzi się przy metodzie TIG? Najlepszy jest argon, chociaż dobrym wyborem będzie też mieszanka argonu z helem.

Przed spawaniem aluminium TIGiem należy wybrać odpowiednią średnicę elektrody wolframowej – na 1 mm musi przypadać prąd 40 amper. Jeśli chodzi o średnicę prętu spawalniczego, to powinna odpowiadać ona średnicy elektrody do spawania.

Ważne! W trakcie spawania cienkich blach w pozycji podolnej niskimi natężeniami prądu dobrze jest rozgrzać elektrodę na skutek zajarzenie łuku na płytce grafitowej. Potem łuk przenieść na elementy spawane.

Jak spawać aluminium MIGomatem?

Spawanie aluminium metodą MIG odbywa się przy pomocy łuku elektrycznego. Wytwarza się on między topliwa elektrodą a elementem spawanego materiału. Spawanie MIGomatem rozpoczynamy od wymiany wkładu w uchwycie ze standardowego metalowego na teflonowy. Zapobiega to odkształceniom i poprawia przesuwanie się drutu aluminium w uchwycie. Należy ponadto użyć rolek w podajniku z rowkami w kształcie litery „U”, co również ogranicza ryzyko wystąpienia odkształceń.

Najlepszym wyborem jest MIGomat wyposażony w 4-rolkowy mechanizm podawania drutu. Jest to gwarancja precyzyjnego podawania drutu w miejscu spawania. Jeśli spawarka MIG ma być używana do spawania też cienkich materiałów, to należy się zdecydować na nowoczesne urządzenie z możliwością spawania prądem pulsującym. Do spawania aluminium jako gaz ochronny wykorzystuje się argon. Materiał przed spawaniem trzeba podgrzać. Nie jest to konieczne tylko wtedy, kiedy wykorzystujemy mieszankę Ar+ (50÷75%) He.


Spawanie aluminium krok po kroku

Zarówno spawanie TIGiem, jak i MIGomatem odbywa się według pewnych reguł. Ogólny schemat spawania aluminium jest następujący:

1. 1. Oczyszczamy powierzchnię aluminium, aby ewentualne zabrudzenia i chemikalia nie doprowadziły gazu osłonowego do niepożądanych reakcji.

2. Stosujemy ochronę osobistą – zakładamy odzież spawalniczą i maskę ochronną.

1. 3. Włączamy urządzenie i sprawdzamy jego ustawienia. Wykonujemy wszystkie niezbędne czynności związane z jego przygotowaniem, a następnie stabilnie osadzamy w nim materiał.
2. 4. Nagrzewamy boczny kawałek materiału. Ruchami skokowymi przemieszczamy elektrodę wzdłuż aluminium.
3. 5. Wyłączamy urządzenie i sprzątamy miejsce pracy.

Wybór odpowiedniej metody spawania aluminium w połączeniu z fachowymi umiejętnościami spawalniczymi to gwarancja wydajności procesu, jak też ostatecznie wysokiej jakości spoiny. Dla optymalizacji działań i kosztów warto się zastanowić nad robotyzacją spawania, która wyraźnie podnosi wygodę, bezpieczeństwo i efektywność pracy.