Metināšanas un metināšanas aparātu veidi

Kam nepieciešams iegādāties metināšanas iekārtu – privātajam autoservisam, garāžai vai vasarnīcai? Ja ir vispārīgs priekšstats par to, kādas ir metināšanas metodes, un kāda iekārta Jums ir nepieciešama, lai kvalitatīvi sametinātu detaļas, tad izvēli veikt ir pavisam vienkārši. Zināt metināšanas metodi (MIG MAG, ММА u.c.,) tas ir tikai pusceļš — ir jāizvēlas arī piemērotākais metināšanas aparāts. Tie atšķiras ne tikai pēc ražotājiem un tehniskajiem raksturlielumiem, bet arī pēc to funkcionalitātes. Vai Jums ir nepieciešams vienas metodes aparāts ar vai arī izlemt par labu daudzfunkcionālam aparātam, pat ja tā cena ir augstāka? Vai šādas izmaksas tiek attaisnotas? 

Šajā rakstā aplūkosim ne tikai visizplatītākās metināšanas metodes un to nozīmi, bet arī metināšanas iekārtu veidus. Rezultātā tas palīdzēs noteikt, kādu aparātu nepieciešams iegādāties.

Metināšanas veidu (metožu) klasifikācija

• MMA metināšana. Visvienkāršākā un izplatītākā metode ir manuālā elektroda metināšanas metode (MMA). MMA metināšanas laikā izmanto elektrodu ar pārklājumu, kas izkušanas laikā veido gāzes mākoni, kas aizsargā metināšanas vietu no skābekļa ietekmes.
  Ja ir pareizi izvēlēti elektrodi, tad lietojot šo metodi var sametināt visus metālu veidus (“melnos”, “krāsainos”, jebkuras leģēšanas pakāpes), kā arī veikt metināšanas uzdevumu grūti aizsniedzamās vietās. MMA metodi plaši izmanto būvniecībā, metāla konstrukciju montāžā, smagajā rūpniecībā. MMA metodi var izvēlēties atslēdznieks metāla durvju izgatavošanai, mašīnbūves rūpniecībā, vai darbam vasarnīcā, kur nepieciešams izgatavot režģus pie pagraba logu ailēm.
• MIG/MAG metināšana. Otrs visizplatītākais veids ir pusautomātiskā MIG-MAG metināšana: elektroda vietā tiek izmantota stieple, kas tiek pievienota metināšanas zonai automātiski. Stieple nonāk speciālajā deglī, kur nonāk arī aizsarginertā vai aktīvā gāze. Neskatoties uz spēcīgo metāla izšļakstīšanu, šo metināšanas veidu raksturo kā augstas veiktspējas un var strādāt ar mazākas vai lielākas pakāpes leģētiem tēraudiem, ar daudziem čuguna, alumīnija, vara, niķeļa, mangāna un to sakausējumu veidiem, veikt dažādu metāla veidu savienošanu.
• TIG metināšana. Visbeidzot, argonmetināšana - TIG – ir metināšanas metode, kurā metināšanu veic ar nekūstošu volframa elektrodu inertās gāzes vidē. Ir pieejami volframa, ogļu un grafīta nekausētie elektrodi. Inertā gāze – argons, hēlijs, slāpeklis vai šo gāzu maisījumi tiek izmantoti atkarībā no savienojamā materiāla. Metināšanas procesa laikā metinājuma šuve veidojas tikai no savienojamo metālu detaļām, vai arī pievienojot piedevas – metāla stieņus vai joslas. Inerto gāzu vai to maisījumu esamība metināšanas zonā aizsargā šuves metālu no gaisa komponentu kaitīgās iedarbības un uztur elektroniskā loka stabilitāti. Šāda metināšana notiek izmantojot mainīgo un pastāvīgo strāvu.
  TIG metināšanas metodi izmanto, lai metinājuma šuves būtu kvalitatīvas, un tās izturētu lielas slodzes. TIG metodi izmanto gāzes un naftas vadu, augsta spiediena tvertņu, pārtikas rūpniecības un mikroshēmu metināšanas elektrotehniskajā nozarē. TIG metināšana ir neaizvietojama strādājot ar plānsienu metāla konstrukcijām un lokšņu metālu (līdz 6 mm), nerūsējoša, leģēta, oglekļa tērauda, vara, titāna, magnija materiāliem. Darba process ir darbietilpīgs un tam ir nepieciešams profesionāls operators.

Kas ir metināšanas aparāts?

Iegūstot priekšstatu par metināšanas metodēm, pievērsīsimies otrajai metināšanas procesa sastāvdaļai – metināšanas aparātam. 

Metināšanas aparātiem ir kopīgi ierīces elementi, kas ir līdzīgi visiem modeļiem. Pamatā ir enerģijas avots (transformators, taisngriezis vai invertors). Tas pārvērš tīkla strāvu metināšanas strāvā ar nepieciešamajiem ampērmetriem. Barošanas avots ir noslēgts metāla iezemētā korpusā, uz kura dažiem modeļiem papildus uzstāda rokturus ērtākai pārvietošanai vai nostiprināšanai ar plecu siksnām. Īpaši smagām iekārtām ir pievienoti riteņi. Korpusa aizmugurējā daļā ir izvietoti elektriskie saspraudņi vai vadi, lai pieslēgtos tīklam. Uz priekšējā paneļa visbiežāk ir izvietoti tīkla sprieguma izslēgšanas slēdzis, strāvas stipruma regulators, pozitīvās un negatīvās polaritātes elektriskie saspraudņi. 

Strāvas avotam tiek pievienoti divi kabeļi. Viens no tiem beidzas ar zemējuma klemmi (visbiežāk krokodilveida), kas tiek pievienota sametinātajai detaļai, un kurai ir pozitīvs lādiņš. Otrais kabelis ir ar elektroda turētāju vai degli atkarībā no metināšanas aparāta veida. 

Aparāta korpusā var atrasties iebūvēta padeves stieple, ūdens vai gaisa dzesēšanas mehānismi. Padeves ierīces uzlādes gadījumā var izlādēties uz aparāta korpusa ārējo virsmu vai arī palikt autonomas.

Vienkāršums – uzticības garantija

Metināšanas transformatoriem ir visvienkāršākā konstrukcija un zema cena, tāpēc tie ir kļuvuši ļoti populāri.

Liela sprieguma maiņstrāva no elektrotīkla tiek pārveidota par mazāka sprieguma maiņstrāvu metināšanai. Strāvas spēks tiek regulēts izmantojot spoli attiecībā pret serdi. Maiņstrāvas izmantošana padara elektrisko loku nepastāvīgu un grūti atbalstāmu.

Loka nepastāvīgums, nevajadzīgo sārņu un gāzu esamība ir faktori kā rezultātā metināšanas šuvei ir zema kvalitāte un notiek metāla izšļakstīšanās. Šāda veida aparātiem būtiskākais trūkums ir svars, nozīmīgs enerģijas patēriņš un augsts jutīgums pret sprieguma samazināšanos tīklā. Lai veiksmīgi strādātu ar šādu aparātu, metinātājam ir jābūt augsti kvalificētam. 

Tie ir piemēroti tikai melno metālu metināšanai – dažādām tērauda markām un dažiem čuguna veidiem.

Stabils loks – kvalitatīva šuve

Pateicoties iebūvētajam modulim, kas sastāv no diožu pusvadītājiem, metināšanas taisngriežos notiek sinusoidāla maiņstrāvas iztaisnošana lineārajā konstantē. Pateicoties tam, loka degšana notiek vienmērīgi un stabili, bez lēcieniem, rezultātā šuve ir līdzena un ir samazināta metāla izšļakstīšanās. Nav nepieciešams attīrīt šuves no sārņiem. 

Šo aparātu priekšrocība ir spēja strādāt ne tikai ar visiem čuguna veidiem, nerūsējošā tērauda un augsta leģētā tērauda veidiem, vara, niķeļa, titāna materiāliem, bet arī ar alumīniju, uz kura izstrādājumiem kvalitatīvu šuvi iegūt ir diezgan grūti – tam ir jāizmanto pastāvīga pretpolaritātes strāva.

Pēdējais vārds tehnikai

Metināšanas invertori ir viens no pēdējiem zinātniskajiem izgudrojumiem metināšanas jomā. Neliels svars, mobilitāte, jauda, daudzfunkcionalitāte un darba iestatījumu automatizācija padara tos par optimālu variantu gan jaunpienācējiem, gan profesionāliem metinātājiem.

Visu invertoru darba shēma ir vienkārša. Maiņstrāva šķērso tīkla taisngriezi, pārvēršas par pastāvīgo un izlīdzinās. Pēc tam frekvences pārveidotājs (invertora bloks) pārvērš to augstas frekvences maiņstrāvā. Tālāk tā nonāk augstfrekvences transformatorā, kur pazeminās spriegums, pēc tam tā šķērso spēka iztaisnotāju un dodas uz aparāta izeju, kur tā tiek pārveidota par jaudīgu strāvu.

Invertora aparāti, pateicoties elektriskā loka regulēšanai, nodrošina iespēju strādāt ar plānu lokšņu metālu, veidot akurātas šuves bez izšļakstīšanās, tie nav arī jutīgi pret tīkla sprieguma pārrāvumiem, tiem ir augsts lietderības koeficients (90%) un zems enerģijas patēriņš. Tādas funkcijas kā elektroda pretsalipšana (anti-sticking), karstais starts (hot start) un loka metināšana (arc force) nodrošina iespēju kvalitatīvi sametināt detaļas pat metinātājiem-iesācējiem.

Absolūtā invertoru priekšrocība ir iespēja strādāt ar jebkura biezuma materiālu. Šāds universālais aparāts ir piemērots lietošanai gan garāžā, gan lielu darbu apjomu veikšanai.

Kādi secinājumi?

Izdarīsim secinājumus.  Metināšanas aparāta izvēle nav īpaši sarežģīta – pietiek ar to, ka skaidri ziniet kādiem mērķiem to iegādājaties, un tad jebkurš uzdevums, kas var šķist grūts, tiks ievērojami atvieglots. Mājas lapā ir aplūkojami visu veidu metināšanas aparāti dažādas sarežģītības darbiem. Gan amatieri, gan profesionāli metinātāji varēs atrast piemērotu aprīkojumu par visai pieņemamu cenu.