Jak działa spawarka?

Banner, jak działa spawarka, przedstawiający spawanie z bliska.

Jeśli jesteś początkującym spawaczem lub po prostu chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak działa spawarka, to dobrze trafiłeś. Aby pomóc Ci zrozumieć podstawy tej procedury, porozmawiamy o spawaniu łukowym i o tym, jak działa sprzęt spawalniczy. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się wszystkiego o współczesnej technologii spawania.

Zanim przejdziemy do szczegółów technicznych, powinieneś znać podstawy, takie jak dwa rodzaje spawania. Spawanie łukowe i spawanie palnikiem to dwie podstawowe metody spawania.

Co to jest spawanie łukowe?

Spawanie łukowe to technika polegająca na topieniu materiałów, z którymi pracujesz, oraz materiałów wypełniających, za pomocą łuku elektrycznego. 

Procedurę tą stosuje się do łączenia spoin, a pręt ten czasami nazywa się prętem spawalniczym. 

Spawanie łukowe jest skomplikowaną operacją, pomimo tego, jak prosty może się wydawać ten opis. Aby spawać łukowo, do materiału spawanego należy podłączyć przewód uziemiający. 

Należy pamiętać, że materiał, który będziesz spawał, nie jest materiałem spawalniczym. 

Do materiału, który zamierzasz spawać, wkładasz inny drut, zwany elektrodą. Podczas odciągania elektrody od materiału wytwarza się prąd elektryczny. 

Łuk elektryczny wytwarza się przez elektryczność, którą tworzysz podczas odciągania elektrody. 

Po wytworzeniu łuku, spawany materiał topi się, a jeśli użyto materiałów wypełniających, pomogą one w stopieniu poszczególnych elementów w jeden, solidny kawałek.

Jak to działa?

Metalowy przedmiot i elektroda które uziemia się do spawarki, są topione przy użyciu metody spawania łukowego o dużej mocy elektrycznej. 

Prąd elektryczny „skacze” i przechodzi przez powietrze pomiędzy dwoma przewodnikami, powodując powstanie łuku elektrycznego. W tym przypadku, składa się to z elektrody i metalowego przedmiotu obrabianego, z których oba są zasilane silnym prądem elektrycznym przez urządzenie spawalnicze. 

Elektroda i metal, którego dotyka, są topione przez intensywne ciepło łuku, co tworzy jeziorko spawalnicze, które umożliwia połączenie dwóch metali.

Wszystkie metody spawania łukowego polegają na spawaniu łukiem elektrycznym i mają co najmniej następujące przedmioty: 

  • Elektroda 
  • Kabel elektrody 
  • Zacisk i kabel roboczy 
  • Źródło prądu 
  • Metale do połączenia 
  • Łuk 

W procesie spawania łukowego spawacz wykorzystuje dwa różne rodzaje metalu. 

Materiał rodzimy: Podczas procesu spawania elementy metalowe łączą ze sobą za pomocą tego materiału. 

Materiał eksploatacyjny: Są to dodatkowe materiały, które podgrzewa się w łuku i umieszcza się na wierzchu spoin w celu wzmocnienia wiązania.

Rodzaje spawania łukowego 

Będziemy mówić o czterech różnych rodzajach spawania łukowego: 

Spawanie łukowe w osłonie metali (spawanie drążkowe)

W przypadku spawania łukowego w osłonie metalu, spawacz tworzy łuk elektryczny pomiędzy materiałem rodzimym a prętem za pomocą elektrody pokrytej topnikiem. W łuku topnik rozpada się tworząc gaz osłonowy. Metodę tą często się stosuje w przemyśle. Jest ona przenośna, nie wymaga butli z gazem osłonowym i ma tylko kilka ruchomych części. Jej wadą jest to, że porusza się powoli i nieefektywnie. Potrzebuje źródła zasilania o stałym natężeniu. Można zasilać prądem zmiennym lub stałym. 

Spawanie łukowe gazowo-metalowe (MIG lub MAG) 

Podczas tej procedury materiały, z których wykonany jest przedmiot, są stapiane ze sobą przez łuk elektryczny prądu stałego, który powstaje pomiędzy elektrodą z drutu jednorazowego a materiałami. Aby osłonić łuk, gaz osłonowy jest wtryskiwany przez płomień spawalniczy. 

W procesie spawania MAG stosuje się gaz aktywny dla metalu, natomiast w procesie spawania MIG jako gaz osłonowy stosuje się gaz obojętny dla metalu. 

Metoda ta została stworzona głównie dla metali nieżelaznych, takich jak aluminium, ale później rozprzestrzeniła się na cienkie blachy i inne materiały. Procedura jest prosta, niedroga, możliwa do dostosowania i łatwo zmechanizowana.

Spawanie łukowe z wykorzystaniem gazu wolframowego 

Spawanie TIG (gazem obojętnym dla wolframu) to inna nazwa tego rodzaju spawania. W tym procesie używa się elektrody wolframowej. Procedura jest taka sama jak poprzednio, jednak materiał elektrody uległ zmianie. Środek ochronny jest również porównywalny, ale nieco inny. Aby osłonić obszar spoiny przed zanieczyszczeniami, GTAW wykorzystuje obojętny gaz osłonowy.  Chociaż nie wszystkie procedury spawalnicze wykorzystujące tę technikę będą jej wymagały, należy zauważyć, że ten rodzaj spawania łukowego również wykorzystuje materiał wypełniający.

Spawanie łukowe z rdzeniem topnikowym 

Często stosuje się drut elektrodowy drążony z topnikiem. W przypadku topników nieemisyjnych może być jednak wymagany gaz osłonowy. 

Istnieją dwie odmiany spawania łukowego z rdzeniem topnikowym: 

Samoosłonowa: Metoda ta zależy od systemu żużlowego i osłony gazowej zapewnianej przez elektrodę z rdzeniem topnikowym w celu ochrony stopionego metalu przed atmosferą. 

Osłonięty gazem: Łuk izoluje się od utleniania za pomocą systemu żużlowego i zewnętrznego gazu osłonowego. Ze względu na szybkie tempo osadzania metalu, dużą penetrację spoiny i stałe napięcie zasilania, metoda ta jest idealna dla grubszych spoin. 

Zakłady produkcyjne, budowa mostów i rurociągów przemysłowych należą do powszechnych zastosowań spawania łukiem krytym. 

Jest ono łatwe w obsłudze dla użytkowników ze względu na elastyczny ruch i orientację palnika. Niestety, spoina jest zazwyczaj nieestetyczna. Może to prowadzić do wtrącania się żużlu.

Spawanie pokazane z przybliżenia.

Krok po kroku

W pierwszej kolejności należy ustawić sprzęt spawalniczy. Aby prawidłowo ustawić spawarkę łukową, należy koniecznie dokładnie zapoznać się z podręcznikiem producenta. 

Do metalowego przedmiotu obrabianego przyłóż zacisk uziemiający, aby usztywnić materiał spawalniczy. Mocuje się go bezpośrednio do aparatu spawalniczego. Ze względu na jego rolę w zakończeniu obwodu elektrycznego, który wytworzy łuk, jest to kluczowe.

Aby rozpocząć proces spawania, należy umieścić elektrodę o wysokiej przewodności na materiale spawanym i włączyć urządzenie, które następnie rozpocznie wysyłanie prądu elektrycznego przez przedmiot spawany. W zależności od rodzaju wykonywanego spawania łukowego, elektrodą może być elektroda sztyftowa lub kawałek drutu podawany przez „pistolet” spawalniczy. 

Przeskoki elektryczne pomiędzy metalem a elektrodą powodują powstanie łuku elektrycznego, gdy elektroda zostanie lekko odsunięta od metalowego przedmiotu obrabianego. Metalowy przedmiot i elektroda szybko zaczynają się topić pod wpływem intensywnego ciepła tego łuku.

Po wytworzeniu łuku, metalowy przedmiot i elektroda będą się dalej topić, tworząc „jeziorko spawalnicze”. Połączenie pomiędzy spawanymi elementami metalowymi zostanie utworzone przez to jeziorko roztopionego metalu. 

Ekranowanie metalu za pomocą gazu jest bardzo ważne. W wysokich temperaturach gazy znajdujące się w atmosferze, takie jak tlen, mają tendencję do reagowania z metalem w jeziorku spawalniczym, co prowadzi do powstawania wad.

Prąd, napięcie i długość łuku

Przepływ (prąd) 

Ilość elektronów przechodzących przez określone miejsce w obwodzie spawalniczym jest znana jako natężenie prądu. Do pomiaru tego parametru używa się amperów. Zwiększenie natężenia prądu powoduje zmianę ciepła łuku. 

Ciśnienie (napięcie)

Ilość ciśnienia elektrycznego w łuku jest mierzona przez napięcie to ciśnienie.

Długość łuku

Długość łuku, która jest pod wpływem i wpływa na napięcie łuku, to odległość między końcem elektrody a powierzchnią materiału rodzimego.

Jak wybrać najlepszy sprzęt spawalniczy? 

Wybór najlepszego urządzenia spawalniczego dla konkretnych wymagań spawalniczych jest kluczem do dokonania właściwego wyboru. 

Musisz zakupić urządzenie, a także odpowiednie materiały spawalnicze, środek ochronny i być może wypełniacz. 

Przed określeniem, który typ spawarki jest dla Ciebie najlepszy, rozważ całkowity koszt posiadania i użytkowania. 

Należy pamiętać, że spawarki palnikowe są często droższe niż spawarki łukowe. Zanim nadmiernie poświęcisz się jednemu rodzajowi, rozważ swój budżet.

Skorzystaj z naszych przewodników, aby wybrać najlepszą spawarkę mig, spawarkę Tig, spawarki wieloprocesowe i wiele innych.

Utrzymanie spawarki

Używanie sprzętu spawalniczego zgodnie z jego instrukcjami to najprostsze podejście do utrzymania go w dobrym stanie. Cykl pracy zapobiegnie przepracowaniu spawania przez dziesięć minut. Wybierając zadania, które nie będą zbytnio obciążać Twojej spawarki, możesz tego pilnować. W tej sytuacji uważaj, aby kupić odpowiednią spawarkę do swoich wymagań.

Spawacze co tydzień zdejmują osłony urządzeń i wdmuchują do nich sprężone powietrze, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia i resztki z elementów mechanicznych spawarki. Dobrym pomysłem jest również stosowanie osłony spawarki i szlifowanie wszystkiego z dala od urządzenia, aby nic nie zostało wciągnięte do spawarki podczas jej pracy.

Stwórz program regularnej konserwacji sprzętu spawalniczego. Niektóre sklepy utrzymują swoje urządzenia w doskonałej formie bez ryzyka ich zużycia, stosując procesy na każdy tydzień, miesiąc i rok.

O autorach

Author Image

Artur Kowalski

Jestem certyfikowanym ekspertem ds. spawania i twórcą DobrySpawacz.com, bloga, na którym dzielę się ponad 30-letnim doświadczeniem w branży spawalniczej. Skontaktuj się ze mną pod adresem [email protected] w razie potrzeby pomocy.