Kezdők útmutatója a MIG vagy fém inert gáz hegesztéshez

Kezdők útmutatója a MIG vagy fém inert gáz hegesztéshez

A hegesztés a modern fémfeldolgozó ipar gerince. Akár egy gyártóegységben, akár egy javítóműhelyben, általában mindenhol talál valamilyen hegesztőgépet.

Az ívhegesztésnek számos különböző módszere létezik, köztük a MIG, a TIG, a SAW és a PAW. A MIG-hegesztés számos alkalmazáshoz alkalmas, és különösen alkalmas vastag fémlemezek hegesztésére, és nagyon vastag szelvényekhez is használható.

Hogyan működik a MIG-hegesztés? És mire használják a MIG-hegesztést? 

Ebben a cikkben bemutatjuk a MIG-hegesztési eljárást, és megvizsgáljuk, hogy hol és mikor érdemes használni.

Mi a MIG hegesztés?

MIG meghatározás: Fémeket olvaszt össze egy fogyasztható huzalelektróda segítségével, amelyet védőgázzal védünk. A MIG-hegesztési eljárást 1948-ban a Battelle Memorial Institute fejlesztette ki, és 1949-ben szabadalmaztatta.

A MIG-hegesztés a gázfém ívhegesztés (GMAW) két altípusának egyike, a másik a fémaktív gázos (MAG) hegesztés. Az eljárás és a berendezés ugyanaz, a meghatározás a használt védőgáz típusából adódik, például ha védőgázként inert argongázt használnak, akkor MIG-eljárásról van szó. Ha aktív héliumgázt használnak, akkor MAG-eljárásról van szó. Annak megválasztását, hogy melyik típusú védőgázt használjuk, a hegesztendő fémek határozzák meg.

Hogyan működik a MIG-hegesztés?

A MIG-hegesztés egy olyan ívhegesztési eljárás, amely egy folyamatos szilárd huzalelektródát használ, amelyet hegesztőpisztolyból melegítenek és táplálnak a hegesztőmedencébe. A két alapanyagot összeolvasztják, és egy kötést alkotnak. A pisztoly az elektróda mellé védőgázt vezet, amely segít megvédeni a hegesztőmedencét a levegőben lévő szennyeződésektől, és távol tartja az oxigént az olvadt fémtől.

Milyen fémeket lehet MIG-hegeszteni?

A MIG-hegesztés szinte minden fém esetében működik, beleértve (de nem kizárólagosan) a lágyacélt, rozsdamentes acélt, alumíniumot, rezet, magnéziumot, bronzot és nikkelt. A MIG-hegesztés a legtöbb fémvastagsághoz alkalmas. Vékony lemezek esetében azonban általában nem ez az előnyös módszer, mivel fennáll a lemez átégésének veszélye, bár a modern MIG/MAG hegesztőberendezések jellemzőinek fejlődése lehetővé tette ezt.

Hogyan működik a MIG hegesztés - A folyamat jellemzői

A MIG-hegesztés során a kezelő MIG-hegesztőpisztollyal vagy "pisztollyal" dolgozik. Amikor a fáklya ravaszát megnyomják:

  1. A fáklya elkezdi a hegesztőhuzal adagolását egy feltekert huzaladagoló egységből.
  2. A hegesztőhuzal és a munkadarab között elektromos ív keletkezik, amely felmelegíti a munkadarabot, megolvasztja a huzalt, és a kötési területhez olvasztja.
  3. A fáklya védőgáz-áramot bocsát ki a munkadarab és az olvadt huzal kapcsolódási pontját védő fúvókából a fáklyában lévő huzal körül. 

A részletesebb megértés érdekében megvizsgáljuk a MIG-hegesztési folyamat legfontosabb jellemzőit.

Fém átviteli mód

A MIG-hegesztés úgy működik, hogy egy ív segítségével megolvasztja az alapanyagot, és a fém töltőhuzalt táplálja bele. A kötés a töltőanyaghuzal és az alapfém keverékeként jön létre.

A módszer, amellyel a töltőhuzal a hegesztőmedencébe kerül, többféleképpen is elvégezhető, az alkalmazandó módszer kiválasztása a hegesztés helyzetétől (például fejjel lefelé), valamint a hegesztendő anyag típusától és vastagságától függ. Az alábbiakban a négy leggyakoribb átviteli módot ismertetjük:

Rövidzárlatos üzemmód vagy Dip Transfer

Rövidzárlatos vagy merülő átviteli üzemmódban a hegesztőmedencébe táplált huzal sebessége megnövekszik, így az fizikailag érinti a hegesztőmedencét. A rövidzárlat megolvasztja a huzalt, és a hegesztőmedencébe helyezi. Ezek a rövidzárlatok másodpercenként 20-200 alkalommal is bekövetkezhetnek.

A huzalhoz vagy tömör huzalt, vagy tömör magvas huzalt használnak. Ez egy alacsony feszültségű és alacsony hőbevitelű hegesztési módszer.
A rövidzárlatos módszer minden helyzetben alkalmazható, függőlegesen felfelé, függőlegesen lefelé, vízszintesen vagy fej fölött. A tipikus védőgáz 75%-85% argon.

Gömbölyű üzemmód

Gömbös üzemmódban a huzal és a munkadarab között folyamatos ív marad fenn, és a fém cseppek formájában kerül a hegesztőmedencébe.

Ezeknek a nagyméretű fémcseppeknek a létrehozásához nagy mennyiségű hőre van szükség. A fémcseppek átmérője sokkal nagyobb, mint a huzal átmérője.

Gömbölyű üzemmódban a hegesztés nagy sebességgel végezhető, de a pozíciós hegesztésnél nem, mivel a cseppek a gravitáció hatására a hegesztőtócsába esnek. A tipikus védőgáz tiszta CO2, ami olcsó módszerré teszi. A globuláris átvitel azonban sok fröccsenést okozhat, és csúnyán néz ki, ezért további hegesztés utáni tisztítási eljárásokra lehet szükség. 

Permetező üzemmód

A rövidzárlati és a gömbölyű üzemmódtól eltérően a permetátviteli üzemmód magas feszültségen, jellemzően >25 V-on történik egy 1 mm átmérőjű huzal esetében. A huzaltovábbítás sebessége úgy van beállítva, hogy több mint 250A-t adjon, és a hegesztőív folyamatosan égjen. A fém leolvad a huzalról, és kis cseppek sorozatában halad át az ív felett, amit permetátvitelnek nevezünk. Ez az átviteli mód nagyon apró olvadt fémcseppek "permetéből" áll, amelyeket az ívben lévő elektromos erők a munkadarab felé vetítenek. A cseppek átmérője általában az elektródhuzal átmérőjének 0,5-1-szerese, és a keletkező hegesztési gyöngy általában tiszta és esztétikus, kevés fröccsenéssel. Ez az átviteli mód nem alkalmas pozíciós hegesztésre, bár alumínium és ötvözeteinek pozíciós hegesztésére alkalmazható. 

Impulzus üzemmód

A fent említett módszerekkel ellentétben az impulzus-fémátadási módhoz speciális, impulzus-MIG funkcióval rendelkező MIG-hegesztőgépekre van szükség.

Legegyszerűbb formájában ez egy olyan háttéráramú időszakból áll, amely fenntartja az ívet, de nem valósítja meg a fémátvitelt, majd egy olyan magas áramú időszak következik, amely alatt a permetátvitel megtörténik. Az átlagos áram a háttér- és a csúcsáram között félúton van, és jóval a permetátvitelhez általában társított küszöbérték alatt lehet. Ez azt jelenti, hogy a hegesztési medence mérete viszonylag kicsi, és a pozíciós hegesztés lehetséges, még akkor is, ha az átviteli mechanizmus a permetezés. Az impulzusos MIG-hegesztés teljesen pozicionális, és tiszta hegesztési gyöngyöket eredményez, minimális fröccsenéssel és csökkentett hőérzékeny zónával. Alkalmas vékony vagy vastag anyagokhoz. Az impulzus MIG-hez használt védőgáz jellemzően argon.

Hogyan működik a MIG hegesztés - Alkatrészek

Huzal elektróda/töltőfém

A hegesztőhuzal fogyóelektródaként működik, amely létrehozza az ívet. A huzal egyszerre szolgál a hőforrásként (az érintkezőhegynél lévő ív révén) és a kötés töltőanyagaként, és egy érintkezőhegynek nevezett rézcsövön keresztül táplálják, amely áramot vezet a huzalba. A töltőfém kiválasztása az összekötendő anyagoktól függ, általában azonos típusú fémminőséget használnak, például alacsonyan ötvözött töltőhuzalokat az alacsonyan ötvözött acélok és rozsdamentes acélhuzalokat a rozsdamentes acél kötésekhez. A töltőfém mechanikai és korrózióálló tulajdonságainak is meg kell egyezniük, vagy még jobb esetben felül kell múlniuk az alapfém tulajdonságait. Kétség esetén mind az alapfém, mind a töltőfém gyártója tanácsot tud adni, hogy mit javasolnak. A MIG-hegesztéshez használt huzalok tipikus átmérője 0,8 mm-től 1,6 mm-ig terjed, és a választás ismét a kötés kialakításától és az anyag vastagságától függ.

Árnyékoló gáz

A védőgáz elszigeteli a hegesztőmedencét a légkörtől, így az olvadt fém nem oxidálódik. A leggyakrabban használt védőgázok az argon, a hélium és a szén-dioxid. Általában e gázok keverékét használják a tiszta gázok helyett, az arány az alapfém típusától, a hegesztett fém típusától és a fémátvitel módjától függ.

Hegesztő fáklya

A MIG-hegesztőpisztoly egy kábellel csatlakozik a hegesztő áramforráshoz, amely az elektromos áramot, a hegesztőhuzalt és a védőgázt szállítja. Van egy kioldó kapcsoló, amely egyszerre kapcsolja be az elektromos ívet, engedi ki a védőgázt, és indítja el a huzaladagolást. A fáklya munkavégén egy érintkezőhegy vezeti a huzalt, és vezetőként szolgál a hegesztési ív számára a fáklya és a fémtöltet között. Ez a réz érintkezőhegy a használat során elhasználódik, és néhány óra hegesztés után ki kell cserélni. Az érintkezőhegy lyukának átmérője a rajta áthaladó huzal átmérőjéhez igazodik.

Energiaforrás

A hegesztés a bemenő hálózati áramhoz képest viszonylag alacsony feszültségen és sokkal nagyobb áramerősségen történik. Az ívhossz, azaz a töltőhuzal és az alapfém közötti távolság bármilyen változása a feszültség változását okozza. Mivel a MIG-hegesztési folyamat megköveteli, hogy a huzal folyamatosan a hegesztőmedencébe kerüljön, ezért ennek "kiegyenlítése" érdekében a MIG-hegesztéshez használt tápegységnek állandó feszültséget kell szolgáltatnia a fáklya számára.  Az áramforrás kiválasztása az alapfém vastagságától, az anyagtípustól és a gép napi üzemidejének számától függ.

A MIG hegesztés előnyei

A MIG-hegesztés előnyei a következők:

Sokoldalúság

A MIG-hegesztés rendkívül sokoldalú hegesztési eljárás, amely számos különböző típusú, méretű és vastagságú fémhez és minden hegesztési pozícióban alkalmazható.

Automatizálás

A MIG-hegesztés könnyen gépesíthető vagy teljesen automatizálható. A nagy sebességű robotizált vagy félautomata beállítás gyorsabb MIG-hegesztést biztosít, következetesebb eredményekkel.

Hegesztési gyöngyök esztétikája

A MIG-hegesztés vonzó hegesztési gyöngyöt biztosít, amely nem rontja az illesztések megjelenését. Minimális a fröccsenés és a látható hőhatású zónák. A kész MIG-hegesztés vizuálisan vonzó.

A MIG-hegesztés hátrányai

Bár a MIG-hegesztés népszerű hegesztési technika, az eljárásnak ugyanolyan korlátai vannak, mint minden hegesztési eljárásnak:

Burn Through

Az átégés akkor következik be, amikor az alapfém teljesen megolvad, és a hegesztési varrat olvadt fémje átesik rajta. Az átégés lehetősége fennáll, ha vékony fémeket MIG-hegesztéssel hegesztenek gömb vagy permetátviteli módban. A rövidkörös átvitel megfelelőbb a vékonyabb fémeknél.

A fúzió hiánya

Az olvadáshiány a hegesztési hiba egyik fajtája, amely akkor fordul elő, amikor az olvadt fém, a hegesztési medence nem olvad össze teljesen a hideg alapfémmel, és vastagabb anyagoknál gyakoribb. Emiatt a MIG-hegesztésnél a vastagabb anyagoknál a permetezési átviteli mód javasolt.

Árnyékoló gáz

A nagyobb argonszázalékot igénylő MIG-hegesztés esetén a hegesztési folyamat összköltsége megnő, mivel az argon az egyik legdrágább inert védőgáz. Továbbá mivel ehhez az eljáráshoz védőgázra van szükség, nem könnyű a műhelyen kívül használni. Bármilyen huzat elfújja a védőgázt a fáklya végéről.

Helyzeti korlátozások

A MIG-hegesztés gömbölyű és spray Transfer üzemmódban korlátozza a hegesztési pozíciót. Ezeket a módszereket csak vízszintes vagy sík helyzetben használhatja.

MIG hegesztési alkalmazások

Mire használják a MIG-hegesztőt? A MIG-hegesztés az iparban a fémhegesztés elsődleges módszere, a globális fémhegesztések több mint 50%-át MIG-hegesztővel végzik.
A MIG-hegesztés az autóiparban gyakori, ahol az eljárás minden pozícióban való alkalmazhatósága és az orsóról adagolt huzalos töltőanyag automatizálható; a hegesztőpisztoly egy robotkarhoz van csatlakoztatva.  Az autóipari szegmensen kívül számos más iparág, amely fémlemezeket, csöveket, vastag szelvényű gerendákat gyárt az építőiparban, hajógyárakban és általános műhelyekben is használja a MIG-hegesztési eljárást.

Következtetés

A MIG-hegesztés az egyik legnépszerűbb hegesztési módszer, amelyet amatőrök és profik egyaránt használnak. Ez részben az általa kínált előnyöknek, részben pedig a könnyű használatának köszönhető.
Bár a MIG-hegesztő áramforrás műszaki jellemzője segíthet javítani a hegesztés minőségét, az eredmények javításának legjobb módja a hegesztési technika gyakorlása és a beállítások optimalizálása az Ön által hegesztett fémhez és töltőanyaghoz. A tápegység, a töltőhuzal, a védőgáz és a hegesztési paraméterek kiválasztásával kapcsolatos tanácsadáshoz az ESAB képzett hegesztőmérnökei tudnak segítséget nyújtani.

A kiváló minőségű MIG-hegesztő berendezések használata nagyban megkönnyíti a munkáját. Tekintse meg az ESAB ipari MIG-hegesztőberendezések és kiváló minőségű töltőanyagok kínálatát, és biztosítsa, hogy a munkájához megfelelő eszközökkel rendelkezik!