Precyzyjne spawanie aluminium metodą TIG wymaga odpowiedniej wiedzy i przygotowania. Ten kompleksowy przewodnik przeprowadzi Cię przez najważniejsze aspekty tej techniki, pomagając osiągnąć profesjonalne rezultaty.
Spawanie aluminium metodą TIG (Tungsten Inert Gas) to precyzyjna technika wykorzystująca nietopliwą elektrodę wolframową oraz osłonę z gazu obojętnego, najczęściej argonu. Metoda ta zapewnia doskonałą ochronę spoiny przed utlenianiem, co jest szczególnie istotne przy pracy z aluminium – materiałem wrażliwym na utlenianie.
Ta technologia znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu:
- produkcja rowerów i sprzętu sportowego
- przemysł lotniczy i kosmiczny
- motoryzacja
- produkcja sprzętu medycznego
- konstrukcje architektoniczne
Czym jest spawanie TIG?
Spawanie TIG to zaawansowana metoda łączenia metali, gdzie łuk elektryczny powstaje między elektrodą wolframową a spawanym elementem. Proces odbywa się w osłonie gazu obojętnego, chroniącego przed utlenianiem. Technika ta wyróżnia się minimalną ilością odprysków i dymów, zapewniając czyste środowisko pracy oraz estetyczne, wysokiej jakości spoiny.
Dlaczego warto spawać aluminium metodą TIG?
Spawanie aluminium metodą TIG oferuje liczne korzyści:
- wyjątkowa czystość i estetyka spoin
- precyzyjna kontrola głębokości penetracji
- możliwość spawania bez materiału dodatkowego przy cienkich elementach
- mniejsza strefa wpływu ciepła
- zachowanie wysokiej odporności na korozję
- doskonałe parametry wytrzymałościowe połączeń
Przygotowanie do spawania aluminium TIG
Właściwe przygotowanie materiału determinuje jakość finalnego spawu. Aluminium, mimo swoich zalet, wymaga szczególnej uwagi ze względu na wysoką przewodność cieplną i niską temperaturę topnienia.
Usuwanie tlenków i zanieczyszczeń z aluminium
Warstwa tlenku aluminium (Al₂O₃) wymaga skutecznego usunięcia przed spawaniem. Dostępne metody oczyszczania:
| Metoda | Narzędzia/Środki | Uwagi |
|---|---|---|
| Mechaniczna | Szczotka ze stali nierdzewnej, włókniny ścierne | Ruchy jednokierunkowe, nie koliste |
| Chemiczna | Preparaty trawiące, wodorotlenek sodu | Konieczne dokładne wypłukanie i wysuszenie |
Wybór odpowiednich elektrod wolframowych
Do spawania aluminium zaleca się elektrody z dodatkiem:
- tlenku ceru (WC20)
- lantanu (WL10, WL15, WL20)
Dobór średnicy elektrody zależy od grubości materiału:
- 1,6-2,4 mm – dla blach do 2 mm grubości
- 3,2 mm lub więcej – dla grubszych elementów
Ustawienie parametrów spawania aluminium TIG
Spawanie aluminium metodą TIG wymaga precyzyjnego doboru parametrów ze względu na specyfikę tego materiału. Aluminium charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną i niską temperaturą topnienia (około 660°C), co wymaga zastosowania prądu przemiennego (AC). Prąd przemienny zapewnia oczyszczanie powierzchni z tlenków w fazie dodatniej oraz odpowiednie wtopienie w fazie ujemnej.
- Balans AC – zalecany zakres 65-75% części ujemnej
- Częstotliwość prądu – powyżej standardowych 50-60 Hz dla lepszej stabilizacji łuku
- Kształt fali prądu – możliwość dostosowania w nowoczesnych spawarkach
- Napięcie łuku – przedział 15-22 V
- Prędkość posuwu – około 10-15 cm/min dla początkujących
Dobór prądu, napięcia i prędkości posuwu
| Grubość materiału | Zalecane natężenie prądu |
|---|---|
| Poniżej 1 mm | 20-30 A/mm |
| Powyżej 1 mm | 30-40 A/mm |
Długość łuku wpływa bezpośrednio na jakość spoiny. Krótszy łuk zapewnia większą koncentrację ciepła i głębszy przetop, jednak zwiększa ryzyko zanieczyszczenia wolframem. Dłuższy łuk tworzy szerszą spoinę o mniejszej penetracji.
Unikanie przegrzewania materiału
Aluminium, mając trzykrotnie wyższą przewodność cieplną niż stal, wymaga szczególnej uwagi podczas spawania. Przegrzanie może prowadzić do osłabienia właściwości mechanicznych i odkształceń termicznych.
- Stosuj spawanie pulsacyjne dla lepszej kontroli ciepła
- Używaj podkładek miedzianych lub aluminiowych jako radiatorów
- Zachowaj odległość elektrody 2-3 mm od materiału
- Unikaj zatrzymywania się w jednym miejscu
- Rozważ spawanie odcinkami z przerwami na stygnięcie
Techniki i dodatki spawalnicze w spawaniu aluminium TIG
Metoda TIG wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową oraz osłonę z argonu, chroniącą spoinę przed zanieczyszczeniami. Spawacz musi zwracać szczególną uwagę na kontrolę jeziorka spawalniczego, które w przypadku aluminium formuje się szybko i wymaga precyzyjnego dozowania ciepła.
Stosowanie prętów spawalniczych
Dobór odpowiedniego pręta spawalniczego ma fundamentalne znaczenie dla jakości połączenia. Średnica pręta powinna wynosić około połowy grubości spawanego materiału.
- Dla czystego aluminium – pręty serii ER1xxx
- Dla stopów z krzemem – pręty ER4043
- Dla stopów z magnezem – pręty ER5356
- Kąt podawania pręta – 15-20 stopni względem powierzchni
- Przechowywanie – w suchym miejscu, z dala od zanieczyszczeń
Bezpieczeństwo podczas spawania aluminium TIG
Spawanie aluminium metodą TIG wiąże się z różnymi zagrożeniami dla zdrowia. Proces generuje intensywne promieniowanie UV i podczerwone, a także opary zawierające tlenki metali. Wysoka refleksyjność aluminium zwiększa ryzyko oparzeń, szczególnie że materiał nie zmienia koloru podczas nagrzewania, mogąc osiągać temperatury do 600°C.
Środki ochrony osobistej
Spawanie aluminium metodą TIG wymaga stosowania kompleksowej ochrony osobistej. Podstawowym elementem jest przyłbica spawalnicza z automatycznym filtrem przyciemniającym. Przy spawaniu TIG niezbędny jest filtr o stopniu zaciemnienia 10-12 DIN, skutecznie chroniący wzrok przed intensywnym promieniowaniem łuku. Współczesne przyłbice wyposażone są w funkcje regulacji czułości oraz opóźnienia powrotu do stanu jasnego.
- Ochrona dróg oddechowych – półmaski lub maski pełnotwarzowe z filtrami P2/P3
- Rękawice spawalnicze – ze skóry bydlęcej z wkładką termiczną
- Ubranie ochronne – kombinezon lub komplet kurtka ze spodniami z materiałów trudnopalnych
- Obuwie ochronne – buty z podnoskami zabezpieczającymi
- Fartuch spawalniczy – dodatkowa ochrona tułowia przed odpryskami
| Element ochronny | Wymagane cechy |
|---|---|
| Przyłbica | Filtr automatyczny 10-12 DIN |
| Odzież | Materiały trudnopalne, brak kieszeni i mankietów |
| Filtry oddechowe | Klasa P2 lub P3 |
Wszystkie elementy odzieży ochronnej powinny być pozbawione kieszeni i mankietów, gdzie mogłyby gromadzić się rozpryski metalu. Szczególną uwagę należy zwrócić na dopasowanie i stan techniczny każdego elementu wyposażenia ochronnego, regularnie sprawdzając ich zużycie i skuteczność ochrony.
