Lutospawanie MIG MAG – na czym polega?

Lutospawanie w osłonie gazów jest odmianą procesu spawania MIG/MAG, w którym w procesie spawania temperatura topnienia drutów spawalniczych jest znacznie niższa w porównaniu z temperaturą topnienia materiału rodzimego.

Lutospawanie zostało wymyślone w 1990 roku, lecz prawdziwą popularność zdobyło, gdy przemysł samochodowy zaczął stosować tę technikę w naprawię karoserii, gdyż jak wiemy duża część karoserii samochodowych wykonywana jest z blachy stalowej pokrytej galwanicznie cynkiem. Oprócz tego proces ten często wykorzystywany jest także do produkcji ogrodzeń.

Jeśli chodzi o spawanie metodą MIG MAG, wykorzystując prąd stały podczas tradycyjnego spawania łukowego drut spawalniczy topi się w temperaturze zazwyczaj powyżej 1600°C, podczas gdy w przypadku lutospawania drut topi się w temperaturze poniżej 1000°C. Temperatura wrzenia cynku wynosi około 907 stopni Celsjusza.

Zbyt wysoka temperatura w naprawach blacharskich

Zbyt wysokie temperatury, jakie powstają w przypadku metody MAG w spawanym obszarze niszczą warstwę ochronną, co powoduje znaczne zmiany w strukturze materiału i jego wytrzymałości.

Dodatkowo, tradycyjne spawanie powierzchni zawierających cynk może być niebezpieczne dla spawacza – duża emisja szkodliwych substancji powstających przez opary cynku może przyczynić się do ostrego zatrucia spawacza, powodując szereg objawów, tzw. gorączkę cynkową, niskie ciśnienie krwi, metaliczny posmak, wysoka leukocytoza, co w skrajnych przypadkach może wymagać pilnej interwencji medycznej.

Lutospawanie MIG/MAG pozwala więc nam na pracę poprzez wykorzystanie odpowiednich drutów miedziowych oraz zastosowanie parametrów spawania o mniejszej mocy niż w przypadku tradycyjnych metod. Do poprawnego przebiegu procesu lutospawania będziemy potrzebować odpowiedniego drutu CuSi3 oraz gazu osłonowego.

Lutospawanie w spawaniu blach ocynkowanych następuje w procesie MIG/MAG

Jak zostało wcześniej napisane, lutospawanie jest odmianą procesu spawania MIG/MAG, który nie wymaga specjalnego przygotowania materiału.

Wykorzystuje się je najczęściej do łączenia ze sobą cienkich blach ocynkowanych, które występują najpowszechniej w przemyśle samochodowym.

Przy czym proces lutospawania, w którym wykorzystujemy niższą temperaturę sprawia, iż nie zachodzi przy tym ryzyko uszkodzenia powierzchniowej warstwy cynku. Lutospawanie można wykorzystywać również do stali kwasoodpornej, miedzi ze stalą czy innych blach wykonanych ze stali nierdzewnych.

W tradycyjnym procesie spawania parujący cynk może być przyczyną porowatości naszych spoin, gdyż wszelkie wysokie temperatury, które mogą powstać w obrębie warstwy cynku niszczą jego strukturę ochronną, co sprawia, iż elementy łączone ze sobą tracą odporność na korozję.

Wykorzystując lutospawanie temperatura łuku nie przekracza temperatury parowania cynku, dlatego cynk nie ma prawa odparować lub też odparowuje w bardzo niewielkim stopniu, nie powodując ubytków w ochronnej powłoce cynkowej.

Podobnie więc jak w przypadku spawania metodą MIG/MAG, proces spajania polega na tym, iż drut elektrodowy podawany w sposób ciągły topi się w łuku elektrycznym powstającym pomiędzy elektrodą a spawanym materiałem, jednak z powodu niższej temperatury nie dochodzi do znaczącego stopienia lub stopienia metalu rodzimego.

Stopiony metal wpływa do szczeliny pomiędzy łączonymi częściami i zestala się po zwilżeniu w poprzek lub pomiędzy powierzchniami poprzez działanie kapilarne, tworząc spoinę stałą. Przykład złącza wykonanego w procesie lutowania łukowego pokazano na rysunku 1.

Niższy prąd i napięcie powodują również oszczędność energii, która może być znaczna w dużym zakładzie produkcyjnym. Proces ten nie nadaje się jednak do stosowania w przypadku grubych materiałów, których górna granica grubości wynosi około 3 mm.

Konieczne jest również posiadanie odpowiedniego uchwytu spawalniczego oraz osłony gazowej.

Mechaniczne usuwanie cynku przed spawaniem

Mechaniczne usuwanie cynku przed spawaniem to proces bardzo kosztowny, dlatego nie jest powszechnie stosowany, zaś uzupełnianie ubytków różnego rodzaju preparatami zawierającymi cynk niedostatecznie zabezpiecza konstrukcję materiału przed korozjami.

Drut do lutospawania – druty na bazie miedzi

Powłoka cynkowa doskonale zabezpiecza stal przed wszelkimi korozjami – zastosowanie niewłaściwego drutu spawalniczego może być przyczyną porowatości spoin w lutospawaniu, gdyż nawet jeśli na naszej spawarce, która obsługuje lutospawanie wszystkie parametry ustawimy idealnie, to zastosowanie typowego drutu spawalniczego spowoduje uszkodzenie powłoki cynku, co narazi materiał na późniejsze korozje.

Najpowszechniej stosowanym drutem do lutospawania jest drut CuSi3. Jako materiał dodatkowy stosuje się szereg drutów na bazie miedzi.

Lutospawanie a naruszanie ochronnej powłoki cynkowej

Prawidłowo zastosowane lutospawanie nie naruszy ochronnej powłoki cynkowej. O czym należy więc pamiętać, aby poprawnie przeprowadzić cały proces?

Przede wszystkim najczęściej stosowanym gazem w tym procesie jest gaz osłonowy Argon. Nasza spawarka może pracować z niższą mocą niż w przypadku standardowego spawania MIG/MAG – możemy również stosować prąd pulsacyjny lub stały.

Zazwyczaj, jeśli chodzi o lutospawanie stosujemy łuk zwarciowy – spawamy w dolnym zakresie mocy, czyli z niskim napięciem oraz małą prędkością posuwu drutu.

Prąd i napięcie łuku muszą być niskie, tak, aby stapianie podawanego automatycznie drutu w uchwycie spawalniczym nie przetopiło samej spoin i nie nastąpiło odparowanie ochronnej warstwy cynku.

Ze względu na charakter procesu, spoina wytworzona w procesie lutospawana nie będzie miała takiego wyglądu jak tradycyjna spoina spawalnicza.

Należy bardzo starannie dobierać i kontrolować parametry procesu, ponieważ zbyt duża zmiana parametrów może spowodować, iż jeziorko spawalnicze będzie dużo bardziej “płynne”, co spowoduje, że będzie mogło dojść do nadmiernego wtopienia lub powstania niepożądanych pęcherzyków.

Uchwyt spawalniczy używany jest w pozycji “pchającej” (około 70-80°), aby umożliwić wstępne podgrzanie blachy i usunięcie powłoki przed jeziorkiem spawalniczym, przy czym sam uchwyt jest umieszczony symetrycznie pomiędzy dwoma powierzchniami samej spoiny (np. pod kątem 45°).

Taki kąt palnika zmniejsza również prawdopodobieństwo nadmiernego wtopienia się w szczelinę lub w metal rodzimy.

Zagrożenia związane z lutospawaniem oraz alternatywy

Pracę z cynkiem możemy wykonywać różnymi metodami. Musimy pamiętać, iż jeśli spawanie nie przynosi oczekiwanych rezultatów, można pomyśleć o alternatywie.

W przemyśle motoryzacyjnym alternatywą dla lutospawania może być lutowanie twarde za pomocą palnika do lutowania.

Odpowiednie zastosowanie takiego procesu wyklucza wysokie temperatury powstające często w spawaniu MIG/MAG, co zapewnia odporność korozyjną poprzez ograniczenie strefy wpływu ciepła, co z kolei sprawia, iż ochrona katodowa cynku jest nieprzerwana, a warstwa cynku nie ulega erozji mechanicznej.

Lutowanie jest często stosowanym procesem w przypadku napraw blacharskich. Alternatywą w przypadku blach z powłoką cynkową są także:

• spawanie specjalnymi elektrodami spawalniczymi, które są przeznaczone do materiałów ocynkowanych
• spawanie drutem samoosłonowym z rdzeniem metalicznym przeznaczonym do blach o grubościach 0,8mm – 4mm

Spawarki do profesjonalnego lutospawania w ofercie sklepu internetowego PATON.pl

W ofercie naszego sklepu internetowego znajdziecie Państwo profesjonalne spawarki do lutospawania, a także palniki do lutowania twardego.

Spawarki PATON w serii Standard, PRO oraz MultiPro posiadają regulację indukcyjności w trzech stopniach, dzięki czemu proces przebiega niezwykle precyzyjnie.

Palniki do lutowania DONMET są najwyższej jakości produktami, które również posłużą doskonale w pracach z materiałami zawierających cynk.

Zobacz inne ciekawe artykuły z naszego bloga:

– Szkodliwość spawania TIG

– Spawanie migomatem