Spawanie to jeden z najczęściej stosowanych procesów przy wytwarzaniu detali. Technika ta służy do trwałego połączenia dwóch części w jedną całość. Wymaga ona stopienia metalu lub tworzywa sztucznego za pomocą ciepła, tak aby pełnił on rolę „kleju” dla łączonych elementów. Następnie stopiony materiał nakłada się na łączone części i pozostawia do ostygnięcia. Jednym z najczęściej wykorzystywanych w tym procesie urządzeń jest spawarka elektryczna.
Czym jest spawanie elektryczne?
Spawanie to metoda stosowana w przemyśle metalowym, w której ciepło wytwarzane w procesie elektrotermicznym służy do łączenia różnych części i elementów. Prąd elektryczny przepływa przez łączone elementy, które nagrzewają się aż do zespolenia. Gdy ciepło przestaje działać na dany obszar, elementy zaczynają stygnąć, krzepną i trwale się łączą. Do spawania można użyć specjalnego urządzenia: spawarki elektrycznej.
Urządzenie to jest bardzo łatwe w obsłudze, nie wytwarza otwartego płomienia i może pracować zarówno na otwartej przestrzeni, jak i w pomieszczeniach zamkniętych. Uzyskane spoiny są wysokiej jakości, a połączone elementy – bardzo trwałe. Proces spawania przebiega szybko, co skraca czas produkcji i obniża koszty.
Rodzaje spawania elektrycznego
Na rynku dostępne są różne metody spawania elektrycznego: zgrzewanie oporowe, spawanie elektrodą otuloną, lutowanie cyną oraz spawanie łukiem krytym. We wszystkich przypadkach efekt końcowy jest wysokiej jakości i bardzo estetyczny. Metody te dzieli się na łukowe, temperaturowe i oporowe. Wybór metody zależy od rodzaju wykonywanej pracy oraz od materiału, z którym się pracuje.
Wśród metod łukowych wyróżniamy:
- Spawanie elektrodą otuloną, najbardziej rozpowszechnione i najbardziej znane. Nazwa pochodzi od prętów elektrodowych, przez które przepływa prąd elektryczny wytwarzający łuk, który stapia elektrodę. Przy tej metodzie jeden z łączonych elementów podłącza się do masy, a elektrodę – do bieguna dodatniego. To najtańsze urządzenie dostępne na rynku do realizacji tego procesu.
- Spawanie łukiem krytym. W tej metodzie zamiast elektrod stosuje się drut i gaz do łączenia elementów. Proces wymaga materiału zwanego topnikiem, który chroni spoinę przed utlenianiem.
Metody spawania elektrycznego dzieli się również według temperatury procesu. Należą do nich:
- Lutowanie cyną: jak sama nazwa wskazuje, do połączenia dwóch elementów metalowych wykorzystuje się cynę. Topi się ona w stosunkowo niskiej temperaturze, a po ostygnięciu łączy elementy. Lutownica składa się z miedzianego grota oraz grzałki elektrycznej, która wytwarza potrzebną temperaturę.
- Zgrzewanie oporowe: stosuje się je, gdy przez stykające się powierzchnie metalowe dwóch lub więcej elementów przepływa prąd elektryczny, wytwarzając ciepło. Wysoka temperatura pozwala połączyć elementy, ponieważ natężenie prądu elektrycznego jest tak duże, że metal się topi i elementy trwale się łączą.
Zalety spawania elektrycznego
Spawarka elektryczna to jedno z najczęściej używanych urządzeń przy wytwarzaniu detali. Nie bierze ona udziału w pierwotnym kształtowaniu materiału, jak ma to miejsce w przypadku tokarek i frezarek, lecz służy do łączenia gotowych elementów za pomocą ciepła. Technika ta nie jest trudna, ale aby proces był skuteczny, wymaga doświadczonego spawacza.
Zastosowanie spawarki elektrycznej pozwala łączyć elementy z nienagannym i bardzo estetycznym wykończeniem – przy prawidłowo wykonanej pracy można działać precyzyjnie i szybko. Ponadto urządzenia do spawania elektrycznego są stosunkowo tanie i łatwo dostępne, a koszty napraw, części zamiennych i konserwacji również nie są wysokie. Na rynku dostępna jest szeroka gama modeli – od urządzeń o dużych gabarytach po spawarki przenośne, które łatwo przetransportować. Wszystko zależy od przeznaczenia urządzenia.
Kolejną zaletą tego typu urządzeń jest bardzo szybki przebieg procesu oraz możliwość pracy zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz.
Jak prawidłowo wykonać spoinę?
Osoba obsługująca spawarkę musi dysponować odpowiednim wyposażeniem ochronnym, aby uniknąć wypadków. Niezbędnym i obowiązkowym elementem wyposażenia spawacza jest przyłbica spawalnicza. Dzięki niej operator może kontrolować prawidłowość wykonywanej pracy, a jednocześnie chroni oczy przed uszkodzeniem. Czasami przyłbicę zastępuje się specjalnymi okularami, jednak zawsze zaleca się stosowanie przyłbicy lub maski spawalniczej. Aby spawanie zakończyło się powodzeniem, spawacz musi kontrolować docisk, natężenie prądu i odpowiednią temperaturę. Równie ważne jest kontrolowanie czasu nagrzewania, tak aby po stopieniu metalu przerwać dopływ ciepła i pozwolić, by metal zespolił się podczas stygnięcia.