Jak spawać aluminium?

Spawanie aluminium oraz jego stopów jest jedną z podstawowych metod łączenia elementów wykorzystywanych w przemyśle, motoryzacji, budownictwie i wielu innych branżach. Stosuje się je zarówno podczas produkcji nowych konstrukcji, jak i ich napraw oraz regeneracji.

Choć aluminium wyróżnia się niewielką masą i bardzo dobrym stosunkiem wytrzymałości do ciężaru, jego spawanie wymaga odpowiedniego przygotowania, właściwego doboru metody oraz znajomości właściwości konkretnego stopu.

W praktyce najczęściej stosuje się spawanie aluminium metodą MIG oraz TIG. W niektórych sytuacjach możliwe jest również wykorzystanie metody MMA, jednak wymaga ona odpowiedniego sprzętu i nie zapewnia takiej jakości połączeń jak pozostałe techniki.\

 

Jaką metodę wybrać do spawania aluminium?

Dobór odpowiedniej metody spawania aluminium zależy przede wszystkim od rodzaju elementu, wymaganej jakości spoiny oraz charakteru pracy.

Metoda	Zastosowanie
TIG AC	Precyzyjne spawanie cienkich elementów, wymagające wysokiej jakości i estetyki spoiny
MIG aluminium	Szybkie spawanie większych elementów, produkcja seryjna oraz prace warsztatowe
MMA	Doraźne naprawy i prace w miejscach, gdzie zastosowanie innych metod jest utrudnione

 

Metoda TIG zapewnia najwyższą kontrolę nad procesem i bardzo dobrą jakość połączeń. MIG aluminium pozwala natomiast znacząco zwiększyć wydajność pracy, dlatego jest często wybierany w produkcji i naprawach większych konstrukcji.

 

FAQ

Jaką metodą najlepiej spawać aluminium?

Najczęściej wykorzystuje się metodę TIG AC oraz MIG. TIG sprawdzi się tam, gdzie liczy się precyzja i estetyka spoiny, natomiast MIG będzie lepszym wyborem przy większej wydajności pracy.

 

Czy aluminium można spawać zwykłą spawarką?

Nie każda spawarka nadaje się do aluminium. Do metody TIG wymagane jest urządzenie AC/DC, natomiast w przypadku MIG konieczny jest sprzęt przystosowany do pracy z miękkim drutem aluminiowym.

 

Jakiego gazu używać do spawania aluminium?

Najczęściej stosuje się argon o wysokiej czystości. W niektórych zastosowaniach wykorzystuje się również hel lub mieszanki gazów.

 

Spawanie aluminium czy stopów aluminium?

Choć potocznie mówi się o spawaniu aluminium, w praktyce najczęściej spawane są jego stopy. Czyste aluminium jest materiałem stosunkowo miękkim i ma niską wytrzymałość mechaniczną, dlatego rzadko wykorzystuje się je do produkcji elementów konstrukcyjnych.

Znacznie częściej stosowane są stopy aluminium z dodatkiem krzemu, magnezu, manganu lub innych pierwiastków, które poprawiają ich wytrzymałość, odporność na korozję oraz właściwości użytkowe. To właśnie one znajdują zastosowanie w motoryzacji, budownictwie, przemyśle maszynowym, branży spożywczej czy produkcji konstrukcji aluminiowych.

Warto pamiętać, że skład stopu ma bezpośredni wpływ na jego spawalność. Nie wszystkie stopy aluminium spawa się w ten sam sposób, a część z nich wymaga zastosowania odpowiednich materiałów dodatkowych i precyzyjnego doboru parametrów spawania.

 

Czym różni się spawanie aluminium od spawania innych metali?

Spawanie aluminium jest bardziej wymagające niż spawanie stali. Wynika to z właściwości samego materiału – aluminium bardzo dobrze przewodzi ciepło, szybko odprowadza energię z jeziorka spawalniczego i niemal natychmiast pokrywa się warstwą tlenku o znacznie wyższej temperaturze topnienia niż sam metal.

Dodatkowym utrudnieniem jest fakt, że poszczególne stopy aluminium różnią się spawalnością. Część z nich spawa się bez większych problemów, natomiast inne wymagają odpowiednio dobranych materiałów dodatkowych, parametrów spawania lub nie są zalecane do spawania metodami łukowymi.

Z tego względu podczas spawania aluminium kluczowe znaczenie ma właściwy dobór metody, materiału dodatkowego oraz parametrów pracy. Równie ważne jest dokładne przygotowanie powierzchni przed rozpoczęciem spawania.

 

Na jakie właściwości trzeba uważać podczas spawania aluminium?

• Stosunkowo niska temperatura topnienia stopów aluminium – na poziomie ok. 650-660°C.
• Na powierzchni aluminium tworzy się trudno topliwa warstwa tlenków, której temperatura topnienia jest prawie trzy razy wyższa od temperatury topnienia samych stopów aluminium. Przed przystąpieniem do spawania warstwę tlenków należy więc usunąć z powierzchni materiału (np. czyszcząc aluminium specjalną szczotką drucianą).
• Aluminium charakteryzuje się dużą przewodnością cieplną. Z jednej strony utrudnia to miejscowe nagrzanie metalu, a z drugiej powoduje szybkie wychładzanie się aluminium. Tym sposobem w spoinie powstają naprężenia, które mogą zniszczyć połączenie.
• Warto wiedzieć, że w temperaturze powyżej 500°C aluminium jest mniej wytrzymałe, czego wynikiem są możliwe pęknięcia.
• Spawając aluminium, należy uwzględnić ryzyko powstawania porów. W topionym aluminium rozpuszcza się wodór (z powietrza i zanieczyszczeń metalu) – bąbelki gazu zostają uwięzione w metalu i powodują jego porowatość.

 

Jak przygotować aluminium do spawania?

Odpowiednie przygotowanie materiału jest jednym z najważniejszych etapów całego procesu spawania aluminium. Nawet najlepsza spawarka i prawidłowo dobrane parametry nie zagwarantują dobrej jakości spoiny, jeśli powierzchnia elementu będzie zabrudzona lub pokryta tlenkami.

Przed rozpoczęciem spawania należy:

• dokładnie oczyścić powierzchnię aluminium z zabrudzeń, oleju, smarów oraz innych zanieczyszczeń,
• usunąć warstwę tlenków aluminium przy pomocy odpowiednich narzędzi, np. szczotki ze stali nierdzewnej przeznaczonej wyłącznie do aluminium,
• przygotować krawędzie elementów przeznaczonych do łączenia,
• upewnić się, że materiał jest suchy i wolny od wilgoci.

Czyszczenie należy wykonywać bezpośrednio przed spawaniem. Aluminium bardzo szybko ponownie pokrywa się warstwą tlenków, dlatego pozostawienie przygotowanego materiału na kilka godzin może pogorszyć jakość połączenia.

Szczególną uwagę należy zwrócić również na przechowywanie narzędzi. Szczotki oraz akcesoria używane do aluminium nie powinny być wykorzystywane wcześniej do czyszczenia stali, ponieważ mogą przenieść zanieczyszczenia powodujące problemy podczas spawania.

 

Jak spawać aluminium migomatem?

Spawanie aluminium metodą MIG jest jedną z najczęściej wybieranych technik ze względu na dużą wydajność i możliwość szybkiego wykonywania połączeń. Wymaga jednak odpowiedniego przygotowania urządzenia oraz prawidłowego prowadzenia drutu.

Największym wyzwaniem podczas spawania aluminium MIG jest podawanie miękkiego drutu aluminiowego. Standardowy układ podawania może powodować jego zaginanie, ślizganie lub blokowanie w prowadniku.

 

Jak przygotować migomat do spawania aluminium?

Należy:

• zastosować urządzenie przystosowane do spawania aluminium,
• wykorzystać rolki podające z rowkiem typu „U”,
• zastosować prowadnik teflonowy lub grafitowy,
• dobrać odpowiednią końcówkę prądową,
• ustawić właściwy docisk rolek podających,
• dobrać odpowiedni drut aluminiowy.

Drut aluminiowy jest znacznie bardziej miękki niż stalowy, dlatego zbyt duży nacisk rolek może powodować jego odkształcanie i problemy z podawaniem.

 

Spool gun i system push-pull do spawania aluminium

W przypadku częstego spawania aluminium warto rozważyć zastosowanie dodatkowych rozwiązań ułatwiających prowadzenie miękkiego drutu.

Uchwyt typu spool gun posiada niewielki podajnik drutu umieszczony bezpośrednio przy uchwycie spawalniczym. Dzięki temu droga transportu drutu jest bardzo krótka, co ogranicza ryzyko jego zakleszczania.

System push-pull wykorzystuje współpracę dwóch mechanizmów podających, jednego w urządzeniu oraz drugiego w uchwycie. Pozwala to stabilniej prowadzić drut nawet przy dłuższych przewodach.

Rozwiązania te szczególnie dobrze sprawdzają się podczas spawania cienkich elementów aluminiowych oraz pracy z miękkimi drutami.

 

Jaki migomat wybrać do spawania aluminium?

Wybierając urządzenie do spawania aluminium, warto zwrócić uwagę nie tylko na możliwość pracy z aluminium, ale również na dostępne funkcje ułatwiające stabilne prowadzenie łuku, takie jak:

• programy synergiczne,
• podwójny puls,
• możliwość stosowania uchwytu spool gun,
• funkcję regulacji parametrów podawania drutu.

Zdecydowanie warto zainwestować w spawarkę MIG z podwójnym pulsem (Dual Puls, Twin Puls) – tego typu urządzenie gwarantuje lepszą jakość złącza spawanego, a jednocześnie zmniejsza ilość odprysków i pozwala na większą kontrolę przebiegu procesu. Szczególnie godne polecenia spawarki to:

• Spawarka Magnum MIG 204 Synergia – bez podwójnego pulsu, ale z programem do spawania aluminium
• Spawarka Digimig 200 Puls – bardzo dobry MIG marki Sherman, z podwójnym pulsem. Dodatkowa zaleta to zdalne sterowanie prądem z poziomu uchwytu.
• Spawarka Magnum MIG 224 Dual Puls – niezawodny MIG marki Magnum z kolorowym wyświetlaczem LCD. Posiada funkcję Dual Puls i prosty interfejs użytkownika.
• Spawarka IDEAL Tecnomig 285p – profesjonalny półautomat spawalniczy marki Ideal. Mocne źródło z podwójnym pulsem!

Spawanie aluminium metodą MIG zapewnia dobrą jakość spawania i dużą wydajność procesu. Natomiast w przypadku niektórych zastosowań znacząco ustępuje metodzie TIG.

 

Jak spawać aluminium TIGiem?

Spawanie aluminium metodą TIG zapewnia najwyższą jakość i precyzję wykonywanych spoin. Dzięki pełnej kontroli nad łukiem spawalniczym metoda ta doskonale sprawdza się podczas spawania cienkich elementów oraz wszędzie tam, gdzie liczy się estetyka i dokładność wykonania.

Kluczem do uzyskania trwałego połączenia jest odpowiednie przygotowanie materiału oraz właściwa konfiguracja spawarki. Istotny jest dobór źródła prądu AC, gazu osłonowego, elektrody wolframowej i parametrów spawania dostosowanych do rodzaju stopu aluminium.

Chcesz dowiedzieć się więcej? Sprawdź nasz poradnik: Jak spawać aluminium TIG?, w którym szczegółowo opisujemy ustawienia spawarki, dobór elektrod, gazów osłonowych oraz najważniejsze parametry spawania.

 

Jak przygotować spawarkę TIG do spawania aluminium?

1. Wybrać źródło prądu – konieczne jest źródło, które umożliwia spawanie prądem przemiennym AC. Tylko wykorzystanie prądu AC daje możliwość „przebicia się” przez warstwę tlenków na powierzchni aluminium i utworzenie się jeziorka spawalniczego.
2. Wybrać gaz osłonowy – zaleca się stosowanie gazu u dużej czystości, np. argonu 4,8 lub 5,0.
3. Wybrać elektrodę – tu sprawdzają się wyłącznie elektrody wolframowe do spawania aluminium, np. zielone lub złote. Sprawdź: Elektrody wolframowe TIG rodzaje.
4. Ustawić kluczowe parametry – w przypadku spawania aluminium TIG jest to balans AC i częstotliwość AC.
• Balans AC – wyrażany jest najczęściej w procentach, w kilku skalach regulacji. Odpowiednie ustawienie parametru ma wpływ na czyszczenie materiału, penetrację oraz stopień zużycia elektrody wolframowej.
• Częstotliwość AC – do większości prac spawalniczych optymalne ustawienie to 80-100 Hz. Wpływa zarówno na proces spawania, jak i na jakość samej spoiny.

Sprawdź: Jak dobrać parametry TIG?

1. Wybrać dodatkowe spoiwo – powinno być zbliżone pod względem składu do spawanego stopu aluminium. Sprawdź: druty do spawania TIG

Oprócz właściwego przygotowania sprzętu niezbędne jest też gruntowne oczyszczenie spawanego materiału, dokładnie tak samo jak w przypadku spawania migomatem.

 

Jaką spawarkę TIG wybrać do spawania aluminium?

Podstawową kwestią podczas wyboru jest oczywiście możliwość spawania prądem AC. Warto wybrać takie urządzenie, które zostało zaprojektowane z myślą o spawaniu aluminium i pozwoli spawaczowi lepiej kontrolować cały proces.

Naszym Klientom do spawania aluminium najczęściej polecamy:

• Spawarkę TIG Sherman 210 AC/DC Pulse
• Spawarkę TIG Magnum AC/DC Puls
• Spawarkę TIG 200 AC/DC Multipulse
• Spawarkę TIG Magnum AC/DC THF 238 Pro z pulsem

 

Jak zadbać o ochronę osobistą przy spawaniu aluminium?

Należy koniecznie zastosować wszystkie środki ochrony osobistej niezbędne podczas spawania – fartuch, rękawice ochronne, rękawy i przyłbice spawalnicze. W przypadku spawania aluminium konieczna jest też dodatkowa ochrona dróg oddechowych.

Samo stanowisko spawalnicze powinno być wyposażone w wyciąg dymów o odpowiednich parametrach.