г. Видное, Жуковский проезд, д. 10А, 3 подъезд, офис 11

Чем варить тонкий металл

Чем лучше сварить тонкий металл? Такой вопрос возникает у многих сварщиков, работающих в различных отраслях – автомобилистов, ювелиров, мастерских по ремонту инструментов и в массе других случаев. Металлы малой толщины (менее 2 мм для промышленных нужд и менее 1 мм – для специализированных направлений) являются сложными деталями при планировании технологии сварки. Подобный материал может коробиться, изменять свою геометрию, перегреваться, крайне сложно прогнозировать его поведение в процессе сварки. Попробуем разобраться, чем лучше варить тонкий металл и какие есть особенности данного процесса с точки зрения современных технологий.

Чем сваривать тонкий металл: в чём сложность процесса

ЧЕМ СВАРИВАТЬ ТОНКИЙ МЕТАЛЛ: В ЧЁМ СЛОЖНОСТЬ ПРОЦЕССА

Изначально нужно определить, какой металл мы называем тонким. Для больших, масштабных производств тонким будет считаться металл толщиной менее 2 мм, для любых остальных – изделия тоньше 1 мм. Детали толщиной от 0,1 до 0,8 мм для любого вида производства и любой отрасли будут тонкими.

Если говорить об обычном сварочном процессе, то расчёт мощности или способа (технологии) сварки исходит из двух показателей:

  • Толщина металла. Толщина сварочного элемента должна быть близкой к толщине деталей. При сварке электродом такое соотношение легко подобрать, а при лазерном методе существует проблема – как сочетать мощность луча и толщину металла. Для этого существуют расчётные формулы или таблицы для стандартных изделий.
  • Необходимый тип соединения. Возможны варианты сварки встык, внахлёст, углом, тавровое. Каждый тип шва имеет свои особенности конструкции и придаёт определённые свойства изделию. При выборе соединения также важно учитывать толщину металлов. Для привычных видов сварки тип соединения определяет сварочное положение и технологию прокладки шва, а при лазерной сварке – только способ формирования шва.

Что же происходит с тонким металлом при сварке?

  • Перегрев – самый простой тип повреждений при любой сварке. В процессе происходит нагрев краёв детали, при этом кристаллическая решётка переходит в жидкое состояние с возможными последствиями – потерей прочности соединения, окисления, снижения доли определённого химического элемента. Естественно, что тонкий металл перегреть проще, что может привести как к порче, так и к полному его испарению в области сварки.
  • Коробление – повреждение края металла, связанное с быстрым и частым изменением физического состояния. В процессе нагрева и остывания край многократно переходит из твёрдого в жидкое состояние и обратно. Кристаллы в решётке хаотично меняют своё положение, что приводит к изменению физических и даже химических свойств, снижению прочности и потере качеств металла.
  • Изменение геометрии (обычно говорят, повело) – такой вид повреждений, при котором металлическая деталь полностью или частично изменяет свои геометрические формы относительно двух плоскостей. Это происходит также из-за сильного нагрева и резкого охлаждения в области сварки. Подобный дефект может привести как к снижению эстетических качеств изделия (что важно, например, для ювелирных украшений), так и к ухудшению механических свойств – прочности, гибкости, выносливости.
  • Прожоги и трещины – повреждения, вызванные превышением температурного режима сварки. Характеризуются образованием сквозных отверстий, оплавкой краёв, а также нарушением целостности детали (трещинами). 

Данные виды повреждений наиболее характерны для тонких металлов, так как из-за меньшей толщины воздействие температуры происходит динамичнее и прогнозировать его последствия для оператора или технолога производства нужно гораздо точнее. 

При всём этом важно понимать, что тонким металлом сложнее оперировать – его нужно правильно и прочно закрепить, осторожно обрабатывать, можно легко повредить наложением более толстого шва. 

Ещё одним важным аспектом работы с тонким металлом является его дороговизна по сравнению с промышленными толщинами. Выкатать, обработать и подготовить металл небольших толщин крайне сложно с точки зрения технологии, поэтому такие материалы стоят намного дороже и их порча может привести к незапланированным убыткам.

Где возникает необходимость работы с тонкими металлами?

Рассмотрим, в каких сферах деятельности чаще всего встречается необходимость сваривать тонкий металл:

  • Автомобильная промышленность – кузовные элементы, декоративные панели, электроника.
  • Электронная промышленность – сборка микросхем, обшивка.
  • Ремонт и производство различных радиаторов для холодильных систем.
  • Авиационная промышленность – элементы авионики, бортовые вентиляционные системы, комплексы навигации и радиопрозрачные обтекатели.
  • Ювелирное дело – работа с сусальным золотом, позолота, серебрение, омеднение.
ГДЕ ВОЗНИКАЕТ НЕОБХОДИМОСТЬ РАБОТЫ С ТОНКИМИ МЕТАЛЛАМИ?

Чем лучше сваривать тонкий металл: выбираем технологию

Как уже говорилось, существуют несколько методов формирования шва:

  • Встык. Края обеих деталей находятся в одной геометрической плоскости и формируют прямой шов.
  • Внахлёст. Край одной из деталей заходит непосредственно на край другой детали. Шов формируется по внутренней части одной из деталей.
  • Под углом (тавровый). Обе детали стыкуются под углом в одной из плоскостей. Формирование ванны шва происходит на весу в точках и линиях соприкосновения деталей.

Какие существуют технологии сварки тонких металлов в мире?

  • Дуговая. Применяется электрическая дуга высокой мощности импульсным методом подачи, в ходе чего происходит формирования шовной поверхности. Самая большая проблема метода – подбор мощности дуги и длительности импульса, а также взаимное размещение плоскости шва и плоскости дуги при сварке под углом. В большинстве случаев такой метод сварки применяется в авиационном и автомобильном производстве, где есть возможность организации серийного выпуска одинаковых деталей. 
  • Контактная. Для сварки применяется тонкая проволока из специальных сплавов. Метод прост в организации, имеет широкий спектр применения, но не может работать с большинством металлов – медью, золотом, серебром, цинком. При работе с алюминием и сталью минимальная толщина при данном методе не менее 0,5 мм, а оптимально – 0,7-1,0 мм.
  • Лазерная. Воздействие на сварочную ванну шва лазерным лучом. Отличается возможностью работать с различными металлами, практически любой толщины, работать со всеми методами формирования шва. При этом в ходе работы могут возникать ошибки сварки, связанные с перепадами напряжения в самом аппарате. Лазерная сварка тонких металлов требует высокого качества настройки и контроля работы аппарата.

Подбор технологии лежит в сфере задач технолога производства и исходит из экономических и технических возможностей. Решение, чем сварить тонкий металл меньше 1 мм, принимается на основе анализа возможностей предприятия и оператора, а также необходимых итоговых качеств соединения.

С учётом всех указанных особенностей лазерная сварка является оптимальной в сравнении с другими видами сварки:

  • Она стоит дешевле дугового процесса и проще организовывается. 
  • Она может работать с любыми толщинами металлов без ограничений.
  • Лазерный метод не приводит к появлению дефектов при условии должной подготовки оператора.
  • Данный тип сварки не требует обработки деталей после процесса.

Оборудование для сварки тонкого металла

Чем же сварить встык или любым другим способом тонкий металл с точки зрения подбора сварочного аппарата? Сегодня рынок предлагает широкий ассортимент оборудования для работы с тонким металлом. Рассмотрим современный лазерный аппарат LightWELD 1500 компании IPG, одного из лидеров в сфере производства российского сварочного оборудования. 

Данный тип аппаратов позволяет работать с любыми металлами и неметаллическими материалами, в том числе и комбинировать их; сваривает детали толщиной от 0,1 до 4,0 мм, обеспечивает работу в импульсном и непрерывном режимах с мощностью луча от 1 Вт до 2,5 кВт, имеет широкий диапазон настроек рабочих режимов, в том числе внесённых в программу аппарата заранее. Вес оборудования около 50 кг, что позволяет переносить или перекатывать его по рабочей зоне благодаря компактности. 

ООО «ИТЦ ЛазерТех» предлагает аппараты лазерной сварки для тонкого металла компании IPG серии LightWELD 1500. Центр продаёт, ремонтирует, обслуживает оборудование, производит сварочные работы, а также проводит обучение операторов данных аппаратов в очном и дистанционном режимах, в том числе и с выездом на производство. Не экономьте на качестве сварки – обратитесь к специалистам ООО «ИТЦ ЛазерТех».

Контакты

Связаться с нами

Нажимая кнопку Отправить, я даю свое согласие на обработку персональных данных
ООО "ИТЦ Лазерных Технологий"
ИНН: 5003154008
Адрес: г. Видное, Жуковский проезд, д. 10А, 3 под., офис 11