Metody spawania
Do najczściej stosowanych metod spawania zaliczają się metody 111, 135/136, 141 i 311.
Metoda 111 zwana również MMA. Jest to metoda spawania elektrodą otuloną. Metodą tą można spawać praktycznie wszystkie gatunki stali, czy też żeliwo.
Obecnie najczęciej metodą to spawa się grube konstrukcje, czy też rurociągi w terenie, gdzie wiejące wiatry uniemożliwiają spawanie w osłonie gazów.
Spawacz który stosuje ta metodę powinien posiadać uprawnienia spawalnicze na ta metodę. Ma to szczególne znaczenie gdy spawane są konstrukcje narażone na duże obciąenia, jak np.
Konstrukcje hal, czy też ciśnienia jak rurociągi, które rzecz jasna muszą być spawane na szczelność, ale też muszą wytrzymywać odpowiednie ciśnienie przepływających cieczy. Do drobnych prac np. w gospodarstwie rolniczym można kupić niewielką spawarkę zasilaną prądem 230V. Taki sprzęt można już kupić za kilkaset złotych. Najczściej spawarka taka będzie miała zakres natżenia prądu 10-160 A. Jednak warto dołożyć troszkę pieniędzy i kupić spawarkę mającą zakres 10 – 200A. A to choćby z tego powodu, że na długich przedłużaczach następują znaczne spadki i może być problem w spawaniu elektrodą 3,2 mm, a nawet 2,5 mm.
Warto też aby to była spawarka inwetorowa, gdyż mówiąc jednym zdaniem elektronika znacznie ułatwia spawanie.
Gdyby ktoś był zainteresowany, to chętnie podpowiemy, a nawet zademonstrujemy działanie takiego sprzętu.
Metoda 135/136 inaczej zwana MAG (MIG) to metoda spawania drutem litym, lub proszkowym. Metodą tą stosuje się najczęciej w warsztatach i zamkniętych obiektach, jako że do spawania używany jest gaz osłonowy, bez użycia którego tlen zawarty w powietrzu działałby na spaw na tyle szkodliwie, że praktycznie nie spełniałaby ona żadnych norm.
W tej metodzie spawania stosuje się praktycznie dwa rodzaje gazów osłonowych. Gaz aktywny, od którego pochodzi nazwa metody MAG, czyli Metal Activ Gas, oraz gaz obojętny (szlachetny) od którego pochodzi nazwa MIG, czyli Metal Inert Gas.
W metodzie gazów aktywnych najczściej stosowanym gazem jest dwutlenek węgla CO2, z domieszką argonu Ar. W stosunku 82/12 %. Metodą ta spawa się stal zwyklą.
W drugiej metodzie, która jest wyżej wymieniona, czyli MIG stosowany jest gaz obojętny taki jak Argon (Ar) czy też Hel (H). Jednakowoż najczściej stosuje się przeważnie Argon. Metodą ta spawa sią stal nierdzewna, lub aluminium. Jednak zazwyczaj metoda ta stosowana jest do spawania nieco grubszych elementów.
Metoda MIG/MAG jest stosunkowo najłatwiejsza do opanowania przez osobę nie będącą zawodowym spawaczem. Jednakowoż lepiej aby takie osoby nie usiłowały robią odpowiedzialnych konstrukcji, narażonych na duże obciążenia. Warto też zwrócić uwagę na fakt, iż jest duża rozbieżność w samych spawarkach. (Podobnie zresztą jak we wszystkich maszynach i urządzeniach). Głównym wyznacznikiem jakości sprzętu jest tu cena, która zaczyna się od tysiąca złotych w hipermarkecie, po kilkanaście tysięcy za bardzo profesjonalną spawarkę przemysłową. Jednakowoż za około dwa tysiące zwykły majsterkowicz może kupić spawarkę, która w zupełności wystarczy do prywatnych zastosować.
Jeżli ktoś byłby zainteresowany to chętnie udzielimy darmowych porad dotyczących wyżej wymienionych kwestii. (nie podpowiemy jakiej marki kupić sprzęt, ale doradzimy jakie parametry taka spawarka powinna mieć, jaki drut, czy gaz będzie potrzebny) Możemy również pokazać jak takie spawanie wygląda w praktyce.
Metoda 141 inaczej zwana TIG. Skrót ten oznacza Tungsten Inert Gas, czyli ogólnie rzecz biorąc spawanie elektrodą wolframową (nietopliwą) w osłonie gazów obojętnych. Metoda ta polega na spawaniu np. stali nierdzewnej przy użyciu elektrody wolframowej i osłony gazu szlachetnego (obojętnego) najczęściej Argonu. Dokładniej wygląda to tak, że ze spawarki TIG wychodzi przewód na końcu którego jest uchwyt, w którym zamocowana jest elektroda wolframowa. Przez przewód ten przepływa również wyżej wymieniony gaz. Spawanie tą metodą wygląda tak, że podłączamy uchwyt masowy do spawanego obiektu, do spawarki podłączamy gaz, następnie ustawiamy na panelu sterowania spawarki odpowiednie parametry i możemy przystąpić do spawania. W tym celu bierzemy uchwyt (ten z wolframową elektrodą ) i zbliżając go do spawanego materiału naciskamy umieszczony na nim przycisk. W zależności od tego jakiej jakości mamy spawarkę, albo musimy lekko potrzeć wolframową elektrodą o materiał lub zbliżyć na ok. milimetr elektrodę do materiału spawanego, co spowoduje jonizacyjne zajarzenie luku. W tym momencie zaczynamy spawanie. Elektroda wolframowa ma ta właściwość że sama się nie topi, natomiast zajarzony łuk wytwarza taką temperaturę, która powoduje topienie się materiału spawanego. Jednakowoż w wyżej wymienionych technikach do spawanego materiału dodawane jest spoiwo. W metodzie 111 jest to topiąca się elektroda, która wytwarza luk a przy tym sama się topi, tworząc spoiwo. W metodzie 135/136 spawarka za pomocą napędzanych rolek podaje ze szpuli topliwy drut, który tworząc łuk sam się również topi i tworzy spoiwo.
W omawianej metodzie 141 jest nieco inaczej. Otóż nietopliwa elektroda wolframowa wytwarza tylko wysoką temperaturę powodująca topnienia materiału który spawamy ale nie dodaje dodatkowego materiału czyli spoiwa. Tutaj sprawa rozwiązana jest inaczej. Otóż spawający jedn ręką trzyma uchwyt i topi spawany materiał natomiast drugą ręką musi podawać drut, który ma skład chemiczny zbliżony do składu spawanego materiału. W sprzedaży spawarki takie najczęciej mają również opcję spawania metodą 111. Czyli inaczej mówiąc są to spawarki 2 w 1. Aby tą metodą moc spawać aluminium (w przeciwieństwie do spawarki MAG/MIG, która to niejako z automatu może spawać aluminium) spawarka TIG musi być wyposażona w opcję AC/DC. Spawarka taka jest nieco droższa.
Metoda ta poniekąd jest sporo trudniejsza od np. metody 135, ale można nią spawać bardzo cienkie materiały z bardzo dużą precyzją.
Do dwóch pierwszych metod można używać maski (tarczy) spawalniczej, którą trzyma się w ręce i jest najtańsza. Natomiast do spawania metodą Tig niezbędna jest przyłbica spawalnicza zakładana na głowę. Zwykła przyłbica kosztuje kilkadziesiąt złotych, natomiast warto się zastanowić nad zakupem przyłbicy samościemniającej. Jej przewaga polega na tym, że mając założoną przyłbice na głowie widzimy co robimy aż do momentu zajarzenia łuku. Gdy zajarza się łuk, przyłbica samoczynnie się ściemnia na tyle szybko, że nie zobaczymy błysku i w rezultacie kliku takich błysków nie naświetlimy sobie oczu, co jest bardzo szkodliwe i nieprzyjemne. Przyłbica zwykła ma taką wadę że gdy ją założymy, nie widzimy materiału i elektrody, co w przypadku niedoświadczonej osoby znacznie utrudnia rozpoczęcie procesu spawania. Oczywiście możemy opóźnić opuszczenie przyłbicy, ale przy dłuższym spawaniu, które będziemy wielokrotnie rozpoczynać, skończyć się to może naświetleniem oczu. Przyłbica samościemniająca kosztuje mniej więcej od 200 do 1000 złotych. Najdroższe są przyłbice samościemniające z nawiewem przefiltrowanego powietrza. Przyłbice takie kosztujżą od ok. 2500 zł do 6000 złotych. Tego typu przyłbicy nie ma sensu omawiać, gdyż osoby które nie spawają zawodowo przez wiele godzin dziennie raczej takich przyłbic nie stosują.
Metoda 311 jest ostatnią z popularnych metod spawania. Jednakowoż metoda ta jest coraz rzadziej stosowana. Metoda ta polega na podgrzewaniu materiału za pomocą gazu palnego i dodawaniu drutu niemal identycznie jak w metodzie 141. Do tego rodzaju spawania potrzebne są dwie butle, zawierające dwa rodzaje gazu, dostarczane w butlach. Pierwsza musi zawierać gaz palny, którym niegdyś najczściej był Acetylen C2H2, gaz powstający na skutek reakcji karbidu z wodą. (my, starsi spawacze stosowaliśmy ongiś wytwornice, do których wrzucało się karbid i ogólnie rzecz biorąc zalewało go wodą) Obecnie jako gaz palny stosuje się również Wodór (H) jak też Propan Butan (LPG). Natomiast drugim gazem jest Tlen (O). Tlen jest niezbędny do uzyskania odpowiedniej temperatury, która zapewni topnienia stali. Tak więc do obydwu butli podłącza się reduktory, gdyż w samych butlach jest zbyt wysokie ciśnienie gazów. Następnie do reduktorów podłącza się atestowane węże, następnie na końcu węży podłącza się bezpieczniki i uchwyt z palnikiem, który umożliwia powstanie mieszanki gazu palnego z tlenem. Po odkręceniu butli, spawacz lekko odkręca kurek z tlenem w palniku, który to kurek oznaczony jest kolorem niebieskim i napisem tlen. Następnie lekko odkręca kurek oznakowany kolorem czerwonym, z którego popłynie gaz palny. Po tych czynnościach musi jak najszybciej dostarczyć źródło ognia lub iskry, żeby palnik odpalił. Po tej czynności reguluje natlenie płomienia, tak aby nadawać się do spawania. W zależności od potrzeb ustawia płomień zwykły, utleniający, lub nawęglający. Temperatura mieszanki acetylenowo-tlenowa osiąga ok. 3100 stopni C, co umożliwia swobodne spawanie stali. Z powodów ekonomicznych odchodzi się od tego rodzaju spawania. Praktycznie zastosowanie tej metody pozostało w spawaniu instalacji C.O. ta metoda ma natomiast inne jeszcze zastosowanie. Otóż palnik do spawania można zastąpić palnikiem do cięcia. Palnik taki nieco rożni się od palnika do spawania. Palnik do cięcia wyposażony jest w dodatkowy zawór doprowadzający tlen tnący (z tego samego przewodu). Cięcie takim palnikiem polega na tym, że ustawia się na podobnym poziomie jak w palniku do spawania, ale po nagrzaniu materiału do temperatury topnienia, uruchamia się dodatkowy zawór tlenu, który to tlen pod dużym ciśnieniem po prostu wydmuchuje roztopiony metal. Ale i metoda cięcia tlenem została zastąpiona metodą nowszą (i ekonomiczniejszą) metodą tą jest tzw. cięcie plazmą. Polega ono na tym, że urządzenie elektryczne nagrzewa metal elektrodą nietopliwą, a przedmuch wykonuje się za pomocą sprężonego powietrza, do którego wytworzenia wystarczy zwykły kompresor. Dziś w sprzedaży można znaleźć urządzenia wielofunkcyjne które posiada np. opcję spawania MMA+TIG+cięcie plazmą. Wracając do spawania (i cięcia) gazowego, w przeciwieństwie do pozostałych metod spawacz nie używa maski, ani przylbicy spawalniczej, tylko okulary spawalnicze.
Metody 311 nie polecamy dla ludzi luźno związanych ze spawalnictwem, gdyż jest to metoda niebezpieczna (oczywiście gdyby zajmowały się nią osoby nie posiadające gruntownego przeszkolenia w tej metodzie).
W przyłbicach spawalniczych najczęciej stosuje się szkła zaciemniające w zakresie od 9 do 13 Din, natomiast w okularach spawalniczych stosowane są zaciemnienia 5 – 9 Din.
Stopień zaciemnienia dobiera indywidualnie osoba spawająca.
Oprócz wymienionych metod, jest jeszcze kilka innych rodzajów spawania, jednakowoż są one na tyle specjalistyczne i drogie, że nie są stosowane przez osoby indywidualnie parające się spawaniem.
Jeśli koś chce trochę więcej dowiedzieć się o technikach spawania może przeczytać o spawaniu w tym artykule, lub zadzwonić i zapytać co i jak :)
Powyższe opisy proszę traktować pomocniczo.
