Производительность MIG или качество TIG при сварке алюминия: а есть ли компромисс?

Сварка алюминия — это непростая задача. Хотя для этого разработали ряд аппаратов TIG и MIG, у каждого из методов остаются свои недостатки. В этой статье я затрону инновации и оборудование премиального класса, которое переведет сварку алюминия на Вашем предприятии на новый уровень по скорости и качеству. Это как пересесть с Lada Kalina на BMW X5. Рассмотрим по-порядку отличия технологии, необходимое оборудование и его преимущества для бизнеса.

Содержание

Возможности сварки алюминия

Хочу отметить, что алюминий очень «капризный» для сваривания материал. Из-за оксидной тугоплавкой пленки на поверхности нужна температура свыше 2000 градусов, чтобы образовалась сварочная ванна. Зато сам металл плавится уже от 660 градусов, что приводит к повышенной текучести и прожогам.

Соединение алюминия ручной дуговой сваркой выполняется по ГОСТ 14806-80 и 27580-88. На производстве и в мастерских применяются два метода — ТИГ и МИГ. Первый подразумевает использование инвертора и горелки с неплавящимся электродом, а также аргона в качестве защитного газа.

Лучшие модели аппаратов с их возможностями для этого вида сварки алюминия мы подробно опишем в отдельной статье. Подпишитесь и не пропустите!

Дмитрий Ягольник
Эксперт по сварочному оборудованию

Второй метод реализуется полуавтоматами с подающейся проволокой, возбуждающей электрическую дугу. Для изоляции сварочной ванны от внешней среды применяют микс (80% аргона и 20% углекислоты) или чистый аргон. Более детально процесс и оборудование для него описаны в этой статье.

В итоге, с помощью TIG метода получаются более аккуратные, узкие швы с красивой чешуйчатостью, но сварка ведется медленно. При использовании полуавтомата скорость сваривания алюминия возрастает, но ширина шва неравномерна, присутствует больше брызг. Понадобится больше времени на последующую обработку. Есть ли альтернатива?

Интересный «симбиоз» оборудования

Если бы получилось сваривать детали из алюминия так же аккуратно как ТИГ, и так же быстро как МИГ, то количество выпускаемой продукции возросло бы без ущерба качества, что посодействовало бы увеличению прибыли. Есть технологическое решение для этого?

Да, есть! Это связка оборудования, в которую входят: инвертор EWM Tetrix 351 AC/DC + механизм подачи EWM tigSpeed drive 45 coldwire + специальная горелка. Благодаря такому набору сварка TIG ведется на переменном токе, но вместо ручной подачи присадки, используется автоматическая, поверх сопла с вольфрамовым электродом. Это обеспечивает непрерывность процесса, высокую скорость исполнения и лучшее качество.

EWM Tetrix AC/DC + TigSpeed + горелка особой конфигурации

Области применения и выгода

Такое оборудование может применяться там же, где и сварка алюминия TIG или MIG по-отдельности. Это автомастерские, машиностроение, ремонт судов, пищевая и химическая промышленность (емкости, коллекторы, фильтры, магистрали и т. д.). Но благодаря автоматической подаче присадочной проволоки, сварочные процессы будут выполняться быстрее. Поскольку дуга горит между вольфрамовым электродом, то она не «гуляет» и сварщику легче ее контролировать. У специалиста остается свободная вторая рука, которой можно поддерживать заготовки. Не требуется регулярно отматывать себе проволоку с катушки и перекручивать под более компактный моток. Все это повышает производительность Вашего предприятия.

Например, на производстве не потребуется нанимать дополнительную группу сварщиков и покупать оборудование для них, чтобы повысить объем выпускаемой продукции. Это сможет сделать прежний состав рабочих, при условии задействования связки аппаратов EWM Tetrix AC/DC + TigSpeed и горелки особой конфигурации.

Требования к оборудованию в наборе

Обратите внимание, что для организации такого «тандема» подойдет не любой инвертор с возможностью сварки переменным током. Это же верно и в отношении других составляющих. Если неправильно выбрать элементы, то вложенные средства не оправдаются. Руководителям предприятий и технологам я рекомендуют приобретать следующие товары.

Источник тока

Считаю, что лучше всего использовать аппараты с режимом activArc. Это премиальное оборудование, вырабатывающее электрическую дугу с высоким давлением плазмы. В нем задействуется система регуляторов, которая контролирует расстояние между электродом и изделием, чтобы несмотря на изменения длины дуги при ручной сварке, подавать постоянную энергию. Аппарат может работать на переменном токе высокой частоты с импульсом. Тогда глубина провара увеличивается еще больше, а количество вкладываемого тепла сокращается. С источником тока, поддерживающим режим activArc, шов получается уже и с более мелкой чешуей, по сравнению со сваркой от обычного инвертора без этого режима.

Уверен, что аппарат с activArc подойдет на производстве, где нужно реализовывать сложные задачи. Например, это позволит сваривать алюминий, толщиной 1 и 10 мм между собой, что трудно сделать другим оборудованием.

Можете поделиться в комментариях, чем еще получится качественно сварить алюминиевые заготовки с такой разницей в сечении?

Дмитрий Ягольник
Эксперт по сварочному оборудованию

Для бизнеса это дает следующие преимущества:

  • экономятся средства на расходники;
  • более надежные соединения с хорошей проваркой корня шва;
  • сокращение объема последующей механической обработки;
  • отсутствие деформаций от температурного воздействия;
  • продукция качественнее, чем у конкурентов, или выпускается в большем объеме.

По моему мнению, на роль такого источника тока отлично подходит EWM Tetrix 351 AC/DC. Это промышленный инвертор с питанием от 380 В и диапазоном регулировки сварочного тока 5-350 А. У него удобные обрезиненные ручки и встроенные колеса для легкой транспортировки по цеху. На строительном объекте его можно переместить при помощи крана (есть петли на крышке). Синергетическое управление облегчает настройку аппарата — сварщик указывает только толщину заготовки и тип металла. Система охлаждения водяного типа обеспечивает работу на 300 А с ПВ 100%. С ним Ваше производство сможет функционировать даже в несколько смен без вреда для оборудования.

сварочный аппарат EWM Tetrix 351 AC/DC

Выбор подающего механизма

Чтобы увеличить скорость сварки за счет автоматической подачи присадки, используют подающие механизмы. Они способны толкать проволоку и совершать колебательные движения (вперед-назад), имитирующие манипуляции от руки сварщика. Это содействует равномерной передаче капель металла в сварочную ванну и отсутствию высоких валиков в шве (последние обязательно будут, если применять обычный подающий механизм от полуавтомата).

Еще для комплектации набора важно купить механизм подачи с функциями spotArc и spotMatic. Первая создает пульсацию для металла в сварочной ванне. Это помогает «накидывать» основной расплавленный металл на линию стыковки с минимальным использованием присадки или вообще без нее. Такой режим пригодится для постановки прихваток при сборке конструкций из алюминия (каркасы, емкости). Он выгоден для бизнеса скоростью исполнения и экономией расходных материалов (присадочной проволоки). Поскольку на прихватках отсутствуют высокие валики, то зачищать их не требуется для последующего проплавления корня шва.

Подробнее об эксклюзивных сварочных процессах и режимах от EWM мы расскажем в следующих статьях, не пропустите!

Дмитрий Ягольник
Эксперт по сварочному оборудованию

Вторая функция подающего механизма (sportMatic) обеспечивает минимальное тепловложение при сварке тонкого алюминия от 0.8 мм. В результате на обратной стороне стыка не будет побежалости. Это экономит до 50% трудозатрат на производстве.

Специфика горелки и отличия от обычных

Заключительным звеном для комплектации оборудования является специализированная горелка. Ее основным отличие от обычной TIG горелки является встроенный дополнительный канал для прохода присадочной проволоки. Его конец закреплен над керамическим соплом и обеспечивает выход присадки под углом 45 градусов относительно вольфрамового электрода. Канал подачи проходит сквозь рукоятку и не мешает сварщику. На ручке есть две кнопки: одна для запуска подачи, а вторая для включения питания на электрод.

Руководителям предприятий и технологам рекомендую обратить внимание на такие проверенные модели как comfyTig 18-1 HW 12P 3m flex или comfyTig 18-1 CW 12P 3m flex. Они рассчитаны на максимальную силу тока 300 А с ПВ 60% и отлично подойдут для эксплуатации по 6-8 часов. С током 210 А, ПВ составляет 100%. Горелка может работать на постоянном и переменном токе. Фиксатор зажимает электроды от 1 до 4 мм в диаметре. Подающая проволока допускается с сечением 0.8-1.6 мм. Длина рукава на выбор 3 или 4 м, в зависимости от нужной маневренности сварщика и размеров собираемых конструкций.

Эксклюзивность подающего EWM tigSpeed drive 45

Рассмотрев общие требования по оборудованию для скоростной сварки алюминия, хочу немного остановиться на расширенных возможностях подающего устройства EWM tigSpeed drive 45. Кроме вышеописанного свойства подавать присадку колебательными движениями, имитирующими руку сварщика, здесь возможна сварка горячей или холодной проволокой.

Сварка TIG холодной проволокой дает высокую скорость, а оборудование стоит при этом дешевле. Это выгодно для быстрой сборки негерметичных конструкций. Сварка TIG горячей проволокой предусматривает дополнительный, резистивный нагрев присадки от отдельного источника тока. Оптимальный тепловой баланс повышает мощность расплавления на 60% и позволяет глубже проплавлять материал, сохраняя высокую скорость процесса и малую ширину шва. Это пригодится предприятиям, выпускающим ответственную продукцию (коллекторы, емкости под химию и т. д.), которая проходят обязательную проверку на дефектоскопе.

Среди других преимуществ подающего устройства от EWM следующие:

  • 4 ролика для прокатки без «пробуксовки»;
  • скорость подачи в 2 раза превышает аналогичные манипуляции руками;
  • подходит к любому аппарату EWM, выпущенному после 2003 г;
  • совместимо с водяным охлаждением для увеличения продолжительности работы;
  • содействует сокращению вредных дымовых газов;
  • обеспечивает идеально ровную поверхность шва без брызг.

Чем данный тип сварки лучше MIG

Вникнув с вами в тонкости оборудования, хочу подчеркнуть его превосходство над сваркой MIG:

  • При одинаковой скорости, швы узкие и с глубоким проваром.
  • Околошовная зона не покрывается брызгами.
  • Заготовки меньше деформируются.
  • Экономится присадочный материал и вольфрамового электрода хватает дольше.
  • Все это — мечта любого технолога на производстве.

Чем данный тип сварки лучше TIG

Основным отличием является превосходство в скорости сваривания, которое составляет 60%. Например, обычной ТИГ сваркой рабочий проложит 10 м шва за 4 часа (с периодическими остановками на отмотку новой проволоки в руку, взятие прутков, переходы). С новым комплексом оборудования эти же 10 м шва будут выполнены за 2.5 часа. У сварщика остается лишних 1.5 часа, которые можно потратить на изготовление новых изделий или предварительную подготовку.

Да, инновационное оборудование премиум класса стоит дорого, но и работать им при сварке алюминия гораздо приятнее, чем обычными МИГ или ТИГ аппаратами. А главное, повышение скорости и качества сварки выведет Ваше предприятие на новый уровень по количеству продукции без расширения штата сотрудников. Экономия на зарплате и увеличенный доход от объемов продаж быстро окупят вложения и позволит быстрее получать чистую прибыль.

Дмитрий Ягольник
Эксперт по сварочному оборудованию