Suvirinimas

Suvirinimo tipai: pritaikymas, pranašumai ir trūkumai

Nesvarbu, ar tai būtų elektros lankas, ar dujinis suvirinimas, kiekvienas metodas turi savo privalumų ir trūkumų.

Suvirinimas – gamybos procesas, kai dvi ar daugiau dalių sujungiamos kartu naudojant šilumą, slėgį arba abi, suformuojant sujungimą, kai dalys ataušta. Suvirinimas paprastai naudojamas metalams ir termoplastikams, tačiau taip pat gali būti naudojamas medienai.

Paminėti suvirinimo tipai taikomi tik metalams. Toliau pateikiami dažniausiai naudojami metalo apdirbimo suvirinimo metodai.

1. Elektros lanko suvirinimas

Kaip rodo pavadinimas, šis suvirinimas naudoja elektrinį lanką medžiagoms išlydyti prieš jas sujungiant. Maitinimo šaltinis naudojamas sukurti elektros lanką tarp elektrodo ir netauriųjų metalų, kad metalai ištirptų sąlyčio vietoje.

Suvirinimo vietą paprastai apsaugo tam tikros rūšies apsauginės dujos, garai ar šlakai. Taip yra todėl, kad atmosferos oras gali sąveikauti su suvirinimo baseinu ir sukelti oksidaciją.

Šis elektros lankas gali sukurti aukštesnę nei 3500°C temperatūrą, kuri yra pakankamai aukšta, kad ištirptų metalus, pavyzdžiui, anglinį plieną.

Yra skirtingi lankinio suvirinimo tipai, pavyzdžiui, ekranuotas metalinis lankinis suvirinimas (SMAW), lankinis suvirinimas srautine šerdimi (FCAW), lankinis suvirinimas po vandeniu (SAW), plazminis lankinis suvirinimas (PAW).

Plačiausiai naudojamas:

• Laivų statyba
• Automobilių pramonė
• Statybos pramonė
• Mechanikos pramonė

Privalumai:

• Tinka greitam suvirinimui
• Paprastas suvirinimo aparatas
• Mobilus dėl paprastos įrangos
• Gali dirbti su kintama ar nuolatine srove
• Aukščiausia temperatūra

Trūkumai:

• Netinka suvirinti plonus metalus
• Reikalingi kvalifikuoti suvirintojai
• Negalima naudoti reaktyviems metalams, tokiems kaip aliuminis ar titanas

2. MIG (metal inert gas) suvirinimas

MIG (metal inert gas) suvirinimas yra dar vienas suvirinimo metodas, kuris naudoja elektros lanką suvirinant siūles. Tačiau MIG naudoja ištisinį vientisos vielos elektrodą, kuris iš suvirinimo pistoleto pašildomas ir tiekiamas į suvirinimo baseiną. Dvi pagrindinės medžiagos ištirpsta kartu, suformuodamos jungtį.

Virinant MIG, ištirpęs elektrodas palengvina dviejų metalų sujungimą. Taigi, MIG yra idealus sujungiant skirtingus metalus. Apsauginės dujos taip pat tiekiamos per suvirinimo pistoletą, siekiant užtikrinti, kad suvirinimo baseinas nesąveikauja su oru, oksiduodamas suvirinimo sritį. Dažniausiai MIG suvirinime naudojamos inertinės dujos yra argonas arba helis.

Plačiausiai naudojamas:

• Lakštinio metalo suvirinimui
• Slėginių indų ir plieninių konstrukcijų gamyba
• Automobilių pramonė ir namų renovacijos pramonė

Privalumai:

• Sukuria aukštos kokybės siūles
• Mažas suvirinimo purslas
• Gali būti naudojamas skirtingų metalų sujungimui
• Gali būti visiškai arba pusiau automatinis
• Geras suvirinimo greitis

 Trūkumai:

• Netinkamas virinti lauko sąlygomis
• Netinka storiems metalams
• Reikalingas metalo paruošimas

3. TIG (tungsten inert gas) virinimas

Suvirinimas volframo eletrodu inertinių dujose (TIG) naudoja volframo elektrodą, kad sukurtų lanką tarp metalų. Suvirinimo vietą ir elektrodą nuo oksidacijos ar kitokio atmosferos užteršimo apsaugo inertinės apsauginės dujos, tokios kaip argonas ar helis. Kartais naudojamas ir užpildo metalas.

TIG suvirinimas gali veikti tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės šaltiniuose. Vienas iš didžiausių TIG suvirinimo privalumų yra tas, kad jis gali būti naudojamas spalvotųjų metalų, tokių kaip aliuminis, varis, magnis, varis, nikelis, titanas ir kt., virinimui.

Plačiausiai naudojamas:

• Orlaivių ir kosminių laivų gamyba
• Automobilių pramonė
• Automobilio kėbulo remontas

Privalumai:

• Labai švarios siūlės
• Siūlo aukštą valdymo laipsnį
• Galima naudoti su užpildo medžiaga arba be jos
• Galima atlikti rankiniu arba automatiniu būdu
• Sukuria tvirtas siūles

Trūkumai:

• Ilgai trunkantis
• Reikia kvalifikuotų suvirintojų
• Negalima naudoti storesnėms metalinėms jungtims

4. FCAW (flux-cored arc welding) suvirinimas

Lankinis suvirinimas milteline viela aktyviose dujose (FCAW) naudoja ištisinį vielos elektrodą, pastovios įtampos suvirinimo maitinimo šaltinį ir panašią įrangą. Yra dviejų rūšių FCAW suvirinimas – savaiminis ir dujinis.

FCAW procesą galima suskirstyti į du tipus, atsižvelgiant į ekranavimo metodą; tas, kuris naudoja išorines apsaugines dujas, ir tas, kuris apsaugo suvirinimo sritį tik nuo paties srauto šerdies.

Apsauginės dujos, jei jos naudojamos, apsaugo suvirinimo baseiną nuo oksidacijos ir paprastai tiekiamos išoriškai iš aukšto slėgio dujų baliono. Suvirintas metalas taip pat yra apsaugotas nuo šlako susidarymo, lydant srautą.

Jei nenaudojamos išorinės apsauginės dujos, procesas remiasi apsauga, kurią suteikia pats srauto branduolio elektrodas. Šis elektrodas užtikrina dujinę apsaugą ir taip pat sudaro šlakus, kurie uždengia ir apsaugo išlydytą metalą suvirinimo vietoje.

Plačiausiai naudojamas:

• Gamybos įmonės
• Laivų statyba
• Pramoniniai vamzdynai
• Geležinkeliai
• Priežiūra ir remontas

Privalumai:

• Puikus suvirinimo skvarbumas
• Tinka storesnėms jungtims
• Liepnos judėjimo ir orientacijos lankstumas
• Didžiausias metalo nusėdimo greitis

Trūkumai:

• Gali sukelti šlako įtraukimą
• Miltelinės vielos yra brangesnės
• Suvirinimas dažnai nėra estetiškas

5. Dujinis suvirinimas (oksiacetilenu)

Dujinis suvirinimas naudoja koncentruotos liepsnos šilumą, kad ištirptų ir sujungtų metalus. Dujinis suvirinimas galimas su užpildu arba be jo.

Liepsna valdoma naudojant suvirinimo degiklį. Deguonies dujų balionas ir degalų dujų balionas yra prijungtas prie suvirinimo degiklio. Suvirintojas gali valdyti liepsną, reguliuodamas dujų kiekį, tiekiamą į degiklį, naudojant slėgio reguliatorių.

Dažniausiai naudojamas deguonies ir acetileno dujų mišinys, kuris gali pasiekti 3200°C temperatūrą. Kitos kuro dujos, kurios taip pat naudojamos, yra vandenilis, butanas ir propanas.

Plačiausiai naudojamas:

• Metalo lakštų gamyba
• Automobilių ir orlaivių pramonė
• Juodųjų ir spalvotųjų metalų sujungimas
• Plonų metalų sujungimas

Privalumai:

• Mobili įranga
• Aukščiausia liepsnos kontrolė
• Maža kaina ir priežiūra
• Taip pat gali būti naudojamas pjaustyti dujomis

Trūkumai:

• Netinka labai plonoms dalims
• Žemesnė temperatūra nei lankinio suvirinimo
• Netinka reaktyviems metalams

Suvirinimas yra gyvybiškai svarbi sritis, nes daugeliui mašinų, kurias naudojame kurdami sudėtingus ir įprastus daiktus, reikia tam tikros formos suvirinimo.

Dėl šios priežasties suvirinimas greičiausiai išliks svarbi įvairių pramonės šakų dalis daugelį metų.