Всё, что нужно знать о маршрутизаторах с ЧПУ и их процессе
Мы уже публиковали множество статей о резке материалов с помощью лазеров с ЧПУ, однако некоторые материалы лучше обрабатывать другим инструментом.…
Как и при любом другом применении, сварка алюминия методом дуговой сварки в среде защитного газа (GMAW) требует внимания к деталям и определённых знаний для достижения успеха. Также необходимо принимать меры предосторожности, чтобы избежать распространённых ошибок, которые могут привести к простою из-за устранения неисправностей и негативно сказаться на качестве конечного шва.
Среди распространённых трудностей — подача проволоки из-за её мягкости, что может усугубиться, если оператор скручивает сварочный пистолет или слишком сильно затягивает прижимные ролики. Отсутствие очистки и утечки защитного газа приводят к пористости. Прожоги на тонких участках материала и неполное проплавление на толстых могут возникать при неправильных настройках или технике сварки.
Новички в сварке алюминия должны обращать внимание на требования к очистке, правильную установку катушек или бочек, выбор подходящего оборудования и другие нюансы.
Перед началом сварки алюминия методом GMAW важно рассмотреть каждый компонент сварочной системы. Для каждого элемента есть свои требования и рекомендации по эксплуатации.
Катушки обычно устанавливаются довольно просто. Иногда при установке катушки на подающий механизм может возникнуть запутывание проволоки; в таком случае оператор должен снять катушку, удалить один-два слоя проволоки и снова вставить. Держите катушку снизу (а не за обод) и устанавливайте её на держатель так, чтобы отверстие катушки совпало с штифтом на подающем механизме. Закрепите катушку фиксирующим клипом.
Подготовка бочки с алюминиевой сварочной проволокой требует больше времени и опыта, поскольку проволока склонна переворачиваться при вытягивании из бочки. Если этот переворот не выходит через контактный наконечник, проволока запутается внутри бочки. Каждый производитель предлагает свою конструкцию и инструкции по установке, которым необходимо строго следовать. Важно учитывать, что для разных алюминиевых сплавов могут требоваться различные компоненты подачи из бочки. Присадочная проволока серии 4XXX обычно требует устройства внутри бочки, которое вращается при подаче, а для серии 5XXX достаточно кольца или конуса, направляющего проволоку по центру.
Независимо от конструкции бочки, все каналы от бочки до подающего механизма должны быть максимально прямыми для плавной подачи. При необходимости изгибать канал, радиус изгиба должен быть не менее 60–90 см, чтобы скручивания свободно проходили по каналу. Правильная длина канала также важна, чтобы избежать провисаний или изгибов на пути к подающему механизму.
Некоторые подающие механизмы для алюминиевого GMAW снабжены электромагнитными тормозами, чтобы предотвратить разматывание катушки после остановки подачи. В других конструкциях есть натяжители на оси, регулируемые по усилию вращения катушки; при этом катушка должна начинать вращаться при минимальном усилии, но останавливаться сразу после прекращения подачи.
При сварке алюминия всегда применяйте прижимные ролики с U-образной канавкой, так как проволока очень мягкая, и другие типы роликов могут её срезать. Давление роликов должно быть минимальным, чтобы избежать деформации или срезания проволоки. Для проверки правильной натяжки проволоку подают из пистолета в перчатку — она должна скручиваться в кольцо диаметром 5–7 см. Если кольцо получается меньше, давление избыточно, и его нужно уменьшить. При правильной натяжке ролики должны проскальзывать и прекращать подачу, если оператор усиливает сопротивление больше, чем требуется для образования кольца нужного диаметра.
Наиболее распространены пуш-пул пистолеты, которые обеспечивают надёжную подачу проволоки при использовании нейлоновой или пластиковой спирали. Такие вставки предотвращают срезание проволоки, вызывающее засоры и ухудшение подачи. Пуш-пул пистолеты подходят для всех диаметров проволоки. Для небольших проектов можно использовать пистолеты с катушками, однако они требуют частой замены катушек. Иногда применяют стандартные пуш-системы с цельнометаллической спиралью из стали и проволокой большего диаметра (например, 1,2–1,6 мм) с короткими силовыми кабелями. В этом случае важно тщательно удалять заусенцы с концов стальной спирали, чтобы избежать срезания проволоки.
Для алюминиевой сварки необходимы специальные контактные наконечники — их внутренний диаметр примерно на 10–15% больше диаметра проволоки, а поверхность тщательно отполирована для удаления заусенцев. Обратите внимание: проволока 3/64 дюйма — это 1,2 мм, а не 1,14 мм, поэтому стандартный наконечник на 1,14 мм приведёт к прожогам и проблемам с подачей.
Любой источник питания GMAW с прямой полярностью (DCEP) подходит для сварки алюминия. Основное ограничение при работе с небольшими источниками — толщина материала, так как алюминий обладает высокой теплопроводностью и требует значительной энергии для качественного провара. Для сварки тонких алюминиевых деталей рекомендуется использовать источник с импульсным режимом, чтобы снизить риск прожога и деформации.
Единого универсального правила для настройки режимов сварки алюминия методом GMAW не существует. Скорость подачи проволоки, сила тока, напряжение и скорость перемещения зависят от конкретного применения, сплава алюминия, толщины основного материала и диаметра проволоки. Например, проволока серии 5XXX требует значительно большей скорости подачи для достижения того же тока, что и 4XXX, из-за различий в электропроводности сплавов. Следовательно, при использовании 5XXX операторы должны также увеличивать скорость перемещения, чтобы достичь нужного размера шва и опережать сварочную ванну.
Некоторые производители присадочных материалов предоставляют таблицы с рекомендуемыми параметрами для различных диаметров проволоки и толщины материала. Существуют и такие источники питания, где оператор может выбрать толщину материала и тип сплава, а аппарат сам предложит начальные параметры, которые затем можно корректировать для достижения оптимального результата.
Наиболее распространённый защитный газ для алюминиевого GMAW — 100% аргон. Он обеспечивает надёжную защиту от атмосферных воздействий, стабильные свойства очистки и экономичен. Смесь аргона с гелием применяется для сварки алюминия толщиной от 25 мм и более. Такая смесь повышает ионизационный потенциал и теплопроводность газа, создавая более горячую дугу, что обеспечивает больший провар и снижает риск пористости за счёт увеличения времени сохранения жидкой ванны.
Выбор присадочного материала зависит от типа алюминиевого сплава и условий эксплуатации изделия. Для подбора рекомендуется воспользоваться специальными таблицами.
Даже при идеально настроенном процессе сварки отсутствие правильной очистки приведёт к плохим результатам.
Удаление влаги — первый этап подготовки материала. Даже незначительное количество влаги на алюминии вызывает пористость. Лучше всего не допускать появления влаги — следите за точкой росы и влажностью в зоне хранения, чтобы избежать конденсации, а материал заносите в сварочную зону за сутки до работы. Это обеспечит выравнивание температуры материала с окружающей средой и предотвратит температурные шоки.
После того как алюминиевый материал сухой, его обезжиривают чистой тканью, смоченной растворителем. Масло, смазка и краска содержат углеводороды, которые при сварке вызывают пористость.
Затем используйте отдельную щётку из нержавеющей стали, предназначенную только для алюминия, чтобы удалить оксидную плёнку и дополнительно снизить риск пористости. Щёткой рекомендуется двигаться в одном направлении — это предотвращает втирание загрязнений. Некоторые сварщики предпочитают электроинструменты вместо щётки, но их нужно использовать на низких оборотах и с малым усилием. Электрогравер лучше, чем пневмоинструмент, так как в последнем сжатый воздух может содержать частицы масла, загрязняющие материал.
Хотя для успешной сварки алюминия требуется множество этапов, тщательная подготовка и практика обеспечат хороший результат. В процессе GMAW уделяйте особое внимание всем компонентам, влияющим на плавную подачу проволоки, а также следуйте рекомендациям производителей оборудования и присадочных материалов.
Сварка алюминия методом дуговой сварки в защитном газе (GMAW) требует внимания к деталям и определённых знаний для достижения успеха. Также необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать типичных ошибок, приводящих к простоям из-за устранения неисправностей.
