Hitsauksen ABC
Näin hitsaat alumiinia
7. toukokuuta 2024
Joillakin metalleilla, kuten alumiinilla, on luonnostaan esiintyvä, sitkeä pintaoksidikerros. Tämä pintaoksidikerros on poistettava, jotta hitsaus onnistuisi. Alumiiniseosten tapauksessa pintaoksidikerroksen sulamislämpötila on huomattavasti korkeampi (noin 2000 °C) kuin alumiinin perusaineen sulamislämpötila (660 °C).
Antti Kahri
TIG-hitsauksessa (Tungsten Inert Gas) sitkeä oksidikerros yleensä hajotetaan vaihtovirralla (AC). Tämä johtuu siitä, että DC-hitsaus (tasavirta, negatiivinen napaisuus), jolla on hyvät tunkeumasominaisuudet, ei tuota riittävästi lämpöä oksidikerroksen poistamiseksi, eikä sillä ole hitsisulan puhdistavaa vaikutusta kuten DC+-hitsauksella (tasavirta, positiivinen napaisuus). Toisaalta DC+ antaa elektrodille liikaa lämpöä ja saa sen sulamaan, mikä ei ole toivottua TIG-hitsauksessa. Toisin kuin alumiinia, hiiliteräksiä, ruostumattomia teräksiä, kuparia ja titaania voidaan hitsata negatiivisella tasavirralla.
AC-TIG-hitsaus
AC TIG-hitsausprosessissa (kuva 1) valokaari palaa volframielektrodin ja työkappaleen välissä, joka on suojattu suojakaasulla (tyypillisesti suojakaasuna käytetään puhdasta argonia). Kun hitsausvalokaari syttyy ja palaa, volframielektrodin korkea lämpötila ionisoi argonatomit argon-suojakaasupatsaassa. Syntyvät edestakaisesti liikkuvat, negatiivisesti varautuneet elektronit ja positiivisesti varautuneet ionit yhdessä vaihtovirran (vaihtuva positiivinen ja negatiivinen virran aaltomuodon puolisykli) kanssa hajottavat alumiinin pintaoksidia ja luovat hallitun hitsausprosessin, jossa puhdistusvaikutus, lämmöntuonti ja tunkeuma ovat optimaalisesti tasapainossa.
Kuva 1. Alumiinin nurkkaliitoksen AC TIG-hitsaus. Kuvassa näkyy prosessin DC(-)-vaihe, joka antaa hitsille tunkeuman.
Pulssi-MIG-hitsaus
MIG-hitsauksessa (Metal Inert Gas) lankaelektrodi sulatetaan, joten DC+-prosessia voidaan hyödyntää. Tämä tarkoittaa, että tyypillisessä MIG-hitsausprosessissa on riittävästi lämpöä alumiinioksidikerroksen poistamiseksi. Parhaan mahdollisen hitsauslaadun varmistamiseksi, kuten AC TIG -hitsauksessa, oksidikerros ja hitsisula on hajotettava hitsauksen aikana. MIG-hitsauksessa tämä voidaan tehdä tehokkaimmin käyttämällä pulssivirtaa (pulssi-MIG-hitsaus, kuva 2). Hitsausvirran vaihtelu auttaa pitämään prosessin vakaana ja tuottamaan korkealaatuisia, puhtaita ja huokosettomia hitsejä. Tätä vaikutusta voidaan tehostaa entisestään käyttämällä hitsauksen aikana askellusliikettä tai käyttämällä kaksoispulssihitsausta. Kaksoispulssihitsauksessa myös langansyöttönopeutta pulssitetaan, mikä lisää sekoitusvaikutusta hitsisulassa.
Kuva 2. Pulssi-MIG-hitsaus irrottaa pisaran 1,2 mm:n AlMg5-lisäainelangasta.
Parhaat kannettavat hitsauskoneet alumiinihitsaukseen
Hyvä TIG-hitsausratkaisu alumiinille on Minarc T 223 ACDC. Se on täysin uusi 220 A, 1-vaiheinen, monijännitteinen 220V-240V / 110V-120V, AC/DC TIG- ja puikkohitsauskone, joka sisältää vakiona elektrolyyttisen hitsien puhdistusprosessin. Voit hitsata ja elektrolyyttisesti puhdistaa hitsit yhdellä koneella. Toinen kannettava hitsauskone, joka sopii erinomaisesti alumiinin MIG-hitsaukseen, on Master M 205. Se erottuu useimmista muista 1-vaiheisista MIG-hitsauskoneista, koska se tarjoaa ammattitason pulssihitsausprosessin.
Antti Kahri
Welding Engineer, Welding Team at Kemppi Oy. International Welding Engineer (IWE) who has more than ten years of experience developing welding characteristics for TIG, MIG/MAG and MMA welding machines, such as X8 MIG Welder and MasterTig. Passionate about finding user-friendly ways to improve the quality and efficiency of welding.