Podawanie w spawaniu aluminium metodą GMAW

Podawanie w spawaniu aluminium metodą GMAW

Co to jest podawanie w spawaniu aluminium metodą GMAW?

Podawanie jest prawdopodobnie najczęstszym problemem występującym podczas przechodzenia ze spawania stali metodą GMAW na spawanie aluminium metodą GMAW. Spawacze najczęściej natrafiają na problemy sprzętowe, np. przetop aluminiowego drutu spawalniczego do końcówki stykowej. Wymaga to przerwania systemu podającego i wymiany końcówki stykowej. Ponadto problemy te wiążą się dużymi nakładami czasowymi i kosztowymi. W niniejszym artykule omawiamy różne zagadnienia związane z podawaniem w spawaniu aluminium metodą GMAW oraz sposoby rozwiązywania problemów.

Co to jest podawanie?

W tym przypadku podawanie można opisać jako zdolność do ciągłego podawania drutu spawalniczego na szpuli podczas spawania metodą GMAW.

Podawanie w spawaniu stali w porównaniu z aluminium

Podawanie jest znacznie ważniejszym problemem w przypadku aluminium niż stali. Wynika to przede wszystkim z różnicy między właściwościami mechanicznymi materiału. Drut spawalniczy w przypadku stali jest uzbrojony, można go łatwiej podawać na większą odległość i jest odporny na znacznie większe uszkodzenia mechaniczne w porównaniu z aluminium.

Aluminium jest bardziej miękkie, podatne na odkształcenia lub ścinanie podczas operacji podawania. Dlatego wymaga znacznie większej uwagi przy doborze i konfiguracji systemu podającego do spawania metodą GMAW. Problemy z podawaniem są jeszcze bardziej uciążliwe, gdy używa się drutów o mniejszej średnicy i bardziej miękkich stopów aluminium, takich jak 1100 i 4043, w porównaniu z twardszymi stopami, takimi jak 5356.

Co to jest system podawania?

Problemy z podawaniem drutu często przyjmują postać nieregularnego podawania drutu lub upalania (wtopienie drutu spawalniczego do wewnętrznej części końcówki stykowej). Aby zapobiec nadmiernym problemom z podawaniem w takich okolicznościach, ważne jest zrozumienie całego systemu podawania i jego wpływu na aluminiowy drut spawalniczy.

Szpula – Jeśli zaczynamy od szpulowego końca układu podającego, musimy najpierw wziąć pod uwagę ustawienia hamulców. Napięcie hamulca należy ustawić na minimum. Wystarczy ciśnienie hamowania zapobiegające luzowaniu się szpuli podczas wstrzymywania spawania. Każda nadmierna wartość ciśnienia zwiększa ryzyko problemów z podawanie i upalaniem. Istnieją elektroniczne układy hamulcowe oraz kombinacje elektroniczne i mechaniczne, które zapewniają większą czułość układu hamulcowego. Są one szczególnie przydatne w celu uzyskania lepszego podawania drutu aluminiowego.

Prowadnice i wkładki wejściowe i wyjściowe – Prowadnice i wkładki wejściowe i wyjściowe, które są zwykle wykonane z materiału metalicznego do spawania stali, muszą być wykonane z materiału niemetalicznego, takiego jak teflon lub nylon, aby zapobiec ścieraniu i ścinaniu drutu aluminiowego.

Rolki napędowe – Należy stosować rolki napędowe zaprojektowane specjalnie do podawania aluminium. Często mają one kontury typu U z krawędziami, które są sfazowane i nieostre. Powinny być gładkie, wyrównane i zapewniać prawidłowy docisk rolek napędowych. Rolki napędowe o ostrych krawędziach mogą ścinać miękki drut aluminiowy. Ścinki te mogą gromadzić się w systemie podającym i powodować upalanie w wyniku zablokowania wkładki. Nadmierny nacisk rolek napędowych i/lub ich niewspółosiowość może odkształcać drut aluminiowy i zwiększać opór tarcia przez wkładkę i końcówkę stykową.

Końcówka stykowa – Identyfikacja końcówki kontaktowej i jakość mają ogromne znaczenie. Należy używać wyłącznie końcówek stykowych przeznaczonych specjalnie do spawania drutem aluminiowym. Końcówka stykowa powinna mieć gładkie otwory wewnętrzne i nie powinna mieć ostrych zadziorów na końcówkach wlotowych i wylotowych, które mogą łatwo ścinać bardziej miękkie stopy aluminium. Średnica otworu końcówki stykowej powinna być o około 10% do 15% większa niż średnica elektrody.

Tabela podawania

Feedability of Aluminium chart

Znaczenie jakości drutu spawalniczego w podawaniu

Jakość drutu spawalniczego używanego do spawania metodą GMAW może wpływać na charakterystykę podawania. Gładkość powierzchni, kontrola średnicy drutu i końcowa obróbka drutu podczas czynności nawijania mogą ułatwić lub utrudnić możliwość podawania drutu przez system podawania. Aby zminimalizować problemy z podawaniem, należy wziąć pod uwagę stałe cechy jakościowe aluminiowego drutu spawalniczego.

System podawania drutu aluminiowego

W podawaniu drutu aluminiowego stosuje się cztery uznane systemy podawania:

  • podajniki pchające
  • podajniki ciągnące
  • podajniki pchająco-ciągnące
  • systemy podawania szpula-pistolet

podajniki pchające i podajniki ciągnące

W przypadku spawania aluminium za pomocą podajników pchających i podajników ciągnących, ograniczenia zależą od zastosowania i odległości podawania. Systemy te są zazwyczaj ograniczone do praktycznej długości około 365 cm (12 stóp). W podajnikach pchających ograniczenie odległości podawania wynika z elastyczności drutu aluminiowego i jego tendencji do wyginania się i zginania w prowadnicy, a w przypadku podajników ciągnących z gwałtownego wzrostu oporu tarcia w prowadnicy, zwłaszcza jeśli przewód jest wygięty.

Podajniki pchająco-ciągnące

Podajniki pchająco-ciągnące zostały opracowane w celu rozwiązania problemów z podawaniem drutu, które występują w innych systemach. Zapewniają one lepszą metodę podawania aluminiowego drutu spawalniczego. Systemy pchająco-ciągnące poprawiają podawanie w wielu zastosowaniach i często są niezbędne do bardziej krytycznych/specjalistycznych czynności, np. w przypadku robotów i w zastosowania zautomatyzowanych, aby zapewnić stałe podawanie.

Systemy podawania szpula-pistolet

System podawania szpula-pistolet służy zazwyczaj do szpul 0,45 kg (1-funtowych) drutu, które są zamontowane w pistolecie. Pistolety te są zwykle chłodzone powietrzem i są stosowane do mniejszych rozmiarów drutu i lżejszej pracy. Ze względu na ich stosunkowo niski prąd znamionowy, nie nadają się do intensywnego i ciągłego spawania produkcyjnego. Często jednak dość dobrze sprawdzają się podczas sczepiania i innych lekkich zastosowaniach.

Wybór optymalnego systemu podawania dla danego zastosowania opiera się na różnych czynnikach, takich jak rodzaj spawania (lekkie lub ciężkie), rozmiar i stop elektrody (duża lub mała średnica/twardy lub miękki stop spoiwa), potrzeba zastosowania długiego i elastycznego przewodu i minimalizacja kosztów elektrody (drut o większej średnicy jest zwykle tańszy niż drut o mniejszej średnicy).

Zalety kosztowe

Wymagania aplikacji spawalniczych są bardzo zróżnicowane, co powoduje również różnice w kosztach pomiędzy systemami podawania. Koszt przestoju spowodowany problemami z zasilaniem i częściami zamiennymi również może mieć duże znaczenie. Dlatego należy wybrać system podawania, który najlepiej odpowiada Twojemu zastosowaniu, i skonfigurować go tak, aby proces podawania był optymalny.