Особенности холодной сварки для алюминия

Сварим алюминий холодной сваркойВ промышленности алюминий применяется долгое время. Его главным преимуществом является то, что при его использовании увеличивается экономия цветных дорогостоящих металлов. Наряду с плюсом, существует и минус, который состоит в том, что алюминий, как металл, трудно контактирует с медью и прочими элементами. При контакте сильно ослабевают болтовые соединения, и в них вырастает сопротивление тока. Чтобы избежать данной ситуации, существует технология холодной сварки алюминия.

Определение холодной сварки

Это способ соединений деталей при обычной комнатной температуре, без нагрева дополнительными источниками. Сваривание происходит при помощи определенных устройств, которые вызывают направленную пластичную деформацию очищенных и обезжиренных поверхностей и напряженное нарастающее напряжение, в результате которого образуется высокопрочное монолитное соединение. В результате создания определенных связей атомов заготовок друг с другом происходит процесс сварки необходимых деталей.

Холодную сварку можно осуществлять в помещении, при любой температуре. Источники нагрева, применяемые в дуговой сварке, здесь не используются.

Методы холодной сварки

Существуют несколько методов:

  • стыковой
  • точечный
  • шовный
  • при помощи клея.

Стыковой метод

Способ соединения алюминия холодной сварки При стыковом методе заготовки из алюминия помещают в губки и там зажимают. Затем на зажимы поступает давление осевое, детали максимально сближаются между собой. Происходит деформация концов деталей, выпущенных из зажимов, с образованием соединений между молекулами. В некоторых случаях, сварка происходит с использованием направляющих втулок с толкающими пуансонами. Эта схема имеет ряд недостатков:

  • детали большой длины, сварке не поддаются, так как их габариты не соответствуют конструкции устройства зажимов;
  • часть деталей, зажатая во втулке, деформируется;
  • затрудняется удаление облоя с поверхности деталей;
  • появляются проблемы с извлечением деталей после окончания процесса сварки.

Точечный метод

При точечной сварке соединение применяется на закрепленных и незакрепленных деталях. Их соединение происходит внахлест под воздействием специальных пуансонов, которые вдавливаются. Место соединения, где находится пуансон, называется сварной точкой. Размер точки равен размеру части пуансона, которая вдавливается.

По линии соединений с некоторыми интервалами располагаются сварные точки. Характеристикой точки сварки считается степень деформирования, т.е. отношение вдавливаемой глубины к толщине свариваемых деталей. Степень деформирования алюминия составляет 60 - 70%, а сплавов алюминия - 75 -90%.

Плюсами этого способа является то, что не нужно предварительно закреплять заготовки, а также низкая деформация деталей в точках соединения.

Шовный метод

Этот способ применяется:

  • при постепенном формировании точек, которые расположены друг к другу вплотную;
  • при сварке деталей заготовок в одно и то же время по всему шву.

В первом случае для холодной сварки применяются вращающиеся ролики. Вначале, зачищаются детали из металла, затем происходит стык поверхностей и размещение их в пространстве между роликами. Потом они сдавливаются и происходит вращение роликов. В результате протяжки деталей происходит сварка холодным способом.

Существуют два варианта сваривания при помощи роликов:

  1. Односторонний способ, при котором создается давление одним (единственным) роликом.
  2. Двухсторонний способ, при котором давление создается двумя роликами.

Шовный метод является самым востребованным в случае, если нужно получить детали без отбортовки.

Метод прямого шва имеет недостаток, так как шов производит отрицательное влияние на эксплуатационные свойства изделия, на его работоспособность. Алюминиевые полосы легко перегибаются по шву, что недопустимо в большинстве случаях. Поэтому применение сваривания прямым швом ограничено. Чаще используют точечную сварку, которая не имеет подобного недостатка.

Метод соединения деталей специальным клеем

Средства холодная сваркаХимическая промышленность постоянно развивается и совершенствуется. Как результат, раскрыты некоторые свойства элементов, ранее неизвестные. Поэтому в классический способ холодной сварки были добавлены некоторые особенности, например, использование специальных присадок, улучшающих адгезию, характеристики температуры, устойчивость деталей к агрессивной среде и др. Использование специального клея улучшает прочность соединяемых деталей.

Клей "Холодная сварка" встречается практически в каждом хозяйственном отделе или магазине. Существует много зарубежных и российских производителей аналогичных составов клея, которые отличаются друг от друга только внешним оформлением. Клей состоит из двух тюбиков или бутылок и применяется следующим образом:

  • места соединений деталей очистить, обезжирить и хорошо зачистить их поверхность, так как загрязненность поверхности деталей снижает свойства клея к адгезии до 20 процентов.
  • процесс сваривания производить в чистом помещении, которое хорошо проветривается;
  • содержимое двух бутылок смешиваются в специальной емкости до однородной массы и цвета;
  • необходимо помнить, что свежеприготовленный раствор клея сохраняется свои рабочие свойства после смешивания до 30 минут;
  • готовую массу нанести на поверхности деталей и прижать их друг к другу;
  • удалить излишек клея тканью, смоченной в растворителе или в воде, либо сухим куском ветоши;
  • изделия соединенные клеевой холодной сваркой оставляют на время от 5 до 60 минут.

Полное затвердевание наступает в период от 2 до 24 часов в зависимости от марки клея и температурного режима в помещении. Все закрепленные места деталей клеем можно подвергать любой нагрузке, кроме разрыва. Этот вид холодной сварки применяется для склеивания следующих изделий и деталей из алюминия:

  • Где применяется холодная сваркаэлементов деталей автомобиля (аккумуляторов, радиаторов, баков для топлива, головки цилиндров, глушителей и др.)
  • трещин и дыр на корпусе автомобиля
  • бытовых инженерных коммуникаций, например, труб для подачи воды в квартиру
  • разнообразных инструментов
  • санитарно-технических приборов: унитазов и раковин
  • аквариумов
  • зеркал
  • предметов меблировки.

Свойство клея к высокой адгезии, его небольшой срок высыхания, доступность обуславливают популярность данного метода. Недостатком является ограничение областей применения. Метод холодной сварки клеем нельзя использовать в местах:

  • где экологическая опасность повышена
  • с высокой температурой
  • при изменении условий и правил эксплуатации
  • в емкостях, которые находятся под повышенным давления
  • в агрессивной среде.

Для безопасного выполнения сварки алюминиевых деталей нужно использовать средства индивидуальной защиты: респиратор, перчатки, чтобы вредные вещества, присутствующие в клеевом составе, не раздражали слизистую дыхательных путей и кожный покров. Если частицы клея попали в глаза, надо срочно промыть их большим количеством чистой воды и сразу обратиться к врачу-офтальмологу.

Вывод

Сварка холодным способом деталей из алюминия являются хорошей альтернативой обычным методам сварки. Она широко применяется в современной промышленности для сварки кабелей из алюминия, корпусов приборов (полупроводниковых), для ремонта на лодках, судах и др. транспорте, в изготовлении приборов бытового применения из алюминия: подставок, каркасов, чайников и др.