Spawanie na zimno, metoda łączenia stali z aluminium
Blog REDO
Co czynić w momencie gdy musimy połączyć ze sobą metale o różnych właściwościach? Jak radzić sobie z trudnością łączenia metali stopowych z aluminium czy też tworzyw o niskiej temperaturze topnienia? Oto alternatywa dla klejenia... Spawanie stanowi proces łączenia materiałów przez ich nagrzanie i jednoczesne stopienie w miejscu zespolenia. Problematyką niniejszego rozwiązania staje się więc fakt iż nie wszystkie metale nadają się w równie dobrze do spojenia. Silnie niepożądane w tym układzie stają się próby łączenia materiałów o niskiej zawartości węgla wraz stalami o wysokiej zawartości węgla, problem dotyczy też metali stopowych.
Materiały o różnych właściwościach fizycznych najczęściej łączymy za pomocą kleju, gdyż niemożliwym staje się zastosowanie metody która w sposób termiczny topi w stopniu równych obydwa łączone materiały nie zmieniając właściwości fizycznych przynajmniej jednego z nich. Próbując połączyć jakąkolwiek stal z aluminium spodziewać możemy się naprężeń wywołanych zróżnicowanym współczynnikiem właściwości mechaniczno-techologicznych obu materiałów. Podczas termicznego łączenia tego rodzaju materiałów powstaje tzw. faza międzymetaliczna zróżnicowana poprzez właściwości mechaniczne materiałów łączonych. Powiększa się ona wraz ze wzrostem wprowadzanego ciepła, proporcjonalnie do wzrostu temperatury zmieniają się także właściwości mechaniczno-technologiczne samego połączenia.
Skuteczną metodą łączenia bez ubytków fizycznych staje się więc tzw. Spawanie na zimno. CMT, czyli Cold Metal Transfer to odmiana spawania MIG/MAG, w której ciepło wprowadzone do spawanych elementów jest o wiele niższe w porównaniu z najczęściej stosowaną metodą. W metodzie CMT drut spawalniczy jest posuwany do przodu oraz jednocześnie odsuwany od elementu spawanego. Rozwiązanie tego typu pozwala uzyskać dużo niższą temperaturę w środowisku samego spawu. Dodatkowo stosujemy tu prąd niskiej częstotliwości co wstępnie przyczynia się do zmniejszenia a w niektórych przypadkach wręcz wyeliminowania niechcianych odprysków.
W trakcie spawania metodą CMT materiał podstawowy topi się wraz z aluminiowym spoiwem, ciekły metal pokrywa materiał stalowy. Sama metoda polega głównie na dwukierunkowej rotacji ruchu elementu doprowadzającego topnik w sposób umożliwiający jego studzenie, to precyzyjnie działanie wpływa na kontrolowane odrywanie kropli oraz czyste, bezrozpryskowe przejście materiału. Oznacza to iż w krótkich odstępach czasu drut spawalniczy porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku podawania. Dzięki brakowi odprysków spawanie CMT jest mniej kosztowne i nie wymaga dodatkowych, czasochłonnych prac poprawkowych.
Szczególną pożądaną zaletą metody CMT jest wyjątkowo wysoka zdolność do wypełniania szczelin. W przypadku cienkich blach i dużych szczelin w tradycyjnej metodzie MIG/MAG problemem jest stosunkowo wysoki wkład ciepła – blachy takie topią się, zanim szczelina zostanie zamknięta. Dzięki CMT możliwe staje się także spawanie cienkich blach aluminiowych w grubościach nawet od 0,03mm-0,8 mm. Pomijając wcześniej opisane przypadki metoda CMT nadaje się do szerokiej liczby innych zastosowań.
