Холодная сварка для алюминия

Холодная сварка представляет собой технологический процесс скрепления элементов с помощью давления с пластической деформацией плоскостей заготовок.

Ее главный плюс в том, что не требуется никакого специализированного оборудования, за исключением инструмента для сдавливания (который тоже может не понадобиться при использовании специального клея).

Можно ли холодной сваркой заварить алюминий? Разумеется, да. Она позволяет надежно соединять детали. При этом, получается избежать нарушения структуры металла ввиду отсутствия нагрева.

Также соединяемые детали не деформируются. При соблюдении правил получится аккуратный, ровный и прочный шов.

Виды холодной сварки

Холодная сварка алюминия производится для восстановления корпусов приборов, ремонта бытовых изделий и рабочих инструментов.

Производится она несколькими способами:

1. Сварка давления производится посредством прижатия соединяемых участков друг к другу при помощи стержней (пуасонов). Высокое давление влечет разрушение в алюминии оксидного слоя, что помогает созданию высокопрочного монолитного соединения на молекулярном уровне.
2. Второй метод аналогичен предыдущему. Разница заключается в наличии сдвига при давлении. Направленное горизонтальное смещение производится по всей длине стыкуемых областей.
3. Заключительный способ наиболее прост в применении — используется клей, основу которого составляют эпоксидные смолы. После нанесения он способен проникать в кристаллическую решетку алюминия, образуя прочное и долговечное соединение.

Применение

Холодная сварка для алюминия применяется не только при промышленном производстве каких-либо деталей, но и в домашних условиях. Этот метод соединения поверхностей незаменим, когда требуется срочно заделать трещину в трубе или устранить поломку крепления.

Такой ремонт, зачастую, временная мера. После него заплатку удаляют и заваривают дефект аргоном, либо меняют вышедшую из строя деталь на новую. Холодная сварка по алюминию применяется в ситуациях, когда по нормам пожарной безопасности пользоваться обычной высокотемпературной сваркой нельзя.

Методы сварки деформацией

Есть три основных метода сварки деформацией. Ниже подробно рассмотрен каждый из них.

Точечный

Методика соединения алюминиевых пластин внахлест. Качество получившегося стыка будет напрямую зависеть от выраженности деформации пластины в точке, в которой производилась сварка.

Процесс скрепления детали выглядит так:

1. Одна алюминиевая деталь размещается на другой. С двух сторон они обе плотно фиксируются зажимами.
2. Далее с соблюдением определенных интервалов располагают пуансоны. Именно на них впоследствии будет подаваться точечная нагрузка.
3. Заключительный шаг — один металл фрагментно вдавливается в другой.

Самое очевидное преимущество точечной холодной сварки — незначительная деформация деталей, которая не будет оказывать существенного влияния на общую прочность конструкции, поскольку та происходит только в местах соприкосновения элементов, а не по всех площади поверхности.

Шовный

Эффективная методика образования сплошного шва при помощи специализированного оборудования. Оно состоит из двух роликов, расположенных параллельно друг к другу.

Между ними мастер закрепляет деталь. На рабочей части закрепляется кольца (пуансоны). Данные элементы в дальнейшем будут участвовать в формировании стыкового шовного соединения. Шовная сварка бывает 2-х разновидностей: односторонняя и двухсторонняя.

Процесс крепления листов такой:

1. С рабочей зоны удаляются загрязнения, поверхность обезжиривается.
2. Детали сильно прижимаются друг к другу роликами.
3. Запущенный двигатель заставляет ролики вращаться, поверхность на стыках сужается и становится монолитной.

Шовный метод сварки часто применяется металлургами при работе с алюминием и другими цветными металлами. Минус метода — сплошные швы снижают общую прочность детали. Плюс, методика совершенно не применима в домашних условиях.

Стыковой

Эта методика сварки является одной из самых надежных. Пригодна для стыкования деталей через их торцы. Это позволяет объединить все пластины в цельный щит.

Последовательность скрепления алюминия при выборе стыкового метода такова:

1. Первый шаг — зачистка торцов деталей. Удаляются ржавчина, краска и прочая грязь. После, поверхность тщательно обезжиривается.
2. Далее детали устанавливаются в специальные тиски. Снаружи оставляются только торцы, приблизительно по 1 см. металлы с каждой стороны.
3. Производится торцевое давление, обеспечивающее надежное соединение.

Как видно, в техническом плане метод супер простой и малозатратный. Но и у него имеются недостатки:

• невозможность удерживать в тисках объемные и тяжеловесные детали;
• некоторая часть зажатого металла подвергается деформации;
• после оказанного давления периодически могут возникать сложности с извлечением готовой детали.

Холодная сварка клеем

Холодная сварка по алюминию при помощи клеевых составов доступна всем. Широкий ассортимент подобных составов представлен во всех крупных строительных магазинах (а иногда и в простых хозяйственных).

Мастера рекомендуют отдавать предпочтение водостойким и маслостойким клеям известных производителей, уже длительное время присутствующих на рынке. Также не стоит покупать изделия из низшей ценовой категории. Те редко отличаются качеством и не сумеют обеспечить должного результата.

Как выбрать клей?

Ввиду многообразия продуктов отечественного и зарубежного производства сложно определиться с выбором.

Чтобы результат не разочаровывал, необходимо:

• производить сравнение характеристик различных марок;
• внимательно ознакомиться с инструкцией по применению, размещенной производителем на упаковке;
• заблаговременно ознакомиться с отзывами на продукцию;
• обращать внимание на универсальные клеи, которые предназначены для склеивания алюминия с иными материалами.

Также надо в обязательном порядке учитывать диапазон рабочих температур, стойкость к агрессивным условиям внешней среды, степень адгезии.

Безусловно, список того, чему надо уделять внимание, внушителен. Чтобы облегчить жизнь читателя, далее в статье будут указаны самые надежные и доступные клеевые составы.

В том, что касается алюминия, разумно использовать пластилинообразные средства. Это актуально, когда ремонтные работы производятся, что называется, в срочном порядке.

Клеевые составы для холодной сварки двухкомпонентные. Это значит, что перед применением необходимо смешать части в строгом соответствии с установленными производителем пропорциями.

Большинство составов являются высокотемпературными и способными сохранять свои свойства до +140 градусов Цельсия, а отдельные модели и до плюс 250 градусов. Такие экземпляры имеют большую стоимость.

Пошаговый процесс холодной сварки

Сам процесс незамысловатый. Для начала требуется подготовить клеевый состав. Для замешивания массы категорически запрещено применять инструменты из металла, поскольку он вступит с ней в реакцию.

Также перед работой следует надеть на себя средства индивидуальной защиты: перчатки и респиратор (обычная марлевая или тканевая маска не подходит).

Дальнейший порядок действий выглядит следующим образом:

1. Рабочая поверхность обезжиривается. Нужно устранить всю грязь и пыль, поскольку они сильно ухудшают качество сцепления. Помогут справиться с загрязнениями спирт и ацетон. Для этого смачивается тряпка, после чего производится обработка поверхности (наличие мелких металлических зазубрин некритично). После, непосредственно перед склейкой поверхность нужно просушить.
2. Следующий этап — подготовка клеящего материала. Из упаковки извлекается двухслойный брусок. Далее от него нужно перпендикулярно отрезать кусок необходимого размера. Масса разминается пальцами. Чтобы процесс шел быстрее рекомендуется предварительно смочить перчатки холодной водой. Важный момент — наносить клеевую массу на сухую поверхность надлежит в течении 15-20 минут после приготовления. Задержки недопустимы, поскольку после этого срока запустится процесс затвердевания и клей станет не пригоден для использования.
3. Масса готова — теперь ее можно размещать на месте стыка. Первичное затвердевание занимает от 40 до 50 минут. Прикасаться к отремонтированному изделию после этого не рекомендуется в течение 2-3 часов. Пользовать им можно спустя сутки, хотя производители часто и указывают в инструкции меньшие сроки. Излишняя спешка здесь ни к чему. Глубокие трещины последовательно заполняются в несколько заходов по 0,5 миллиметра. Далее после высыхания первого слоя наносится второй.
4. Пока материал окончательно не высох, нужно удалить лишний клей. Сделать это несложно, используя наждачную бумагу или острый нож (далее его требуется немедленно промыть).

Обязательные меры предосторожности

Холодная сварка по алюминию предполагает соблюдение определенных мер предосторожности. Игнорирование их вполне способно привести к нанесению вреда здоровью работника. Потому, всегда необходимо производить все манипуляции в специальной одежде и защитных очках.

Не стоит забывать и про перчатки, голыми руками работать категорически запрещается. Даже совсем небольшие кусочки клея при попадании на открытые участки кожи способны вызвать раздражение. Если все же это произошло, то руки следует немедленно промыть горячей водой.

Рабочее помещение должно быть оборудовано вытяжкой. Также на протяжении всего рабочего процесса должен быть обеспечен приток свежего воздуха. В противном случае присутствует риск получить отравление вследствие вдыхания паров эпоксидной смолы и растворителей.

Плюсы и минусы клеевой методики

Холодная сварка по алюминию, если она выполнена в соответствии со всеми правилами и нормам, дает герметичный шов, устойчивый к разрушению даже при воздействии сильных вибраций. Достигается этот эффект за счет достаточной эластичности соединения.

Теперь, непосредственно к достоинствам клеевой сварки:

• дешевизна работы;
• малое количество времени, которые требуется ожидать между окончанием ремонта и началом эксплуатации предмета;
• никаких отходов и затрат электроэнергии;
• необязательность наличия опыта;
• помогает сварить алюминий с материалами, имеющими другой молекулярный состав.

Однако, вместе с этим, специфика метода сварки накладывает ряд ограничений на ее применение.

Использовать метод не рекомендуется:

• в местах, где постоянно поддерживается высокая температура;
• в случае, если изделие должно быть экологически чистым;
• когда ремонтируются трубы, эксплуатируемые при повышенном давлении;
• когда ремонтируется изделие, эксплуатируемое в агрессивных средах;
• если заделывается емкость, из которой впоследствии будет приниматься пища;
• при ремонте предмета, подвергающегося регулярным ударным нагрузкам (в этом случае рекомендуется сварить шов аргоном).

Обзор популярных средств, применяемых для алюминиевой сварки

Клеевых составов много. У неопытных ремонтников может возникнуть резонный вопрос: “А какой лучше выбрать, чтобы не ошибиться?”. Стоит в этом разобраться! Ниже представлены наиболее распространенные и надежные марки, заслуживающие доверия.

Permatex

Многоцелевой компаунд, выполненный на основе эпоксидной смолы. Устойчив к вибрациям и внешним физическим воздействиям. Применим для соединения пластика, дерева, резины, стекла и металлов (в том числе алюминия). Обладает жидким составом, наносится путем выдавливания из тюбика.

Характеристика клея:

• не подвержен коррозийным процессам;
• первичное застывание происходит за 4 минуты;
• способен сохранять свои свойства до +170 градусов Цельсия;
• не подвержен воздействию кислот и щелочей.

ASTROhim

Помогает без труда произвести сварку алюминия в домашних условиях. Также применим для деревянных и керамических изделий. Часто применяется для восстановления резьбы.

С этой целью готовая смесь намазывается на старую часть резьбы, после чего вкручивается болт. После этого спустя 20 минут болт необходимо выкрутить, новая резьба будет готова всего спустя 90 минут.

Основные характеристики клея:

• время схватывания составляет 20-25 минут;
• производить с ремонтируемым изделием иные работы допустимо спустя полтора часа;
• состав сохраняет свойства в температурном диапазоне от -60 до +140 градусов Цельсия;
• срок нанесения смеси после смешивания компонентов составляет 7 минут (желательно, чтобы при этом температура окружающей среды находилась на уровне +20 градусов Цельсия).

Анлес Унипласт-универсал

Двухкомпонентный состав (эпоксидная смола и отвердитель). Достойный вариант, позволяющий за считанные минуты выполнить холодную сварку алюминия. Продолжать работу с изделием можно спустя сутки после нанесения состава.

Основные характеристики Анлес Унипласт-универсал:

• широкий диапазон рабочих температур (от -45 до +120 градусов Цельсия);
• сварка демонстрирует устойчивость к воздействию масел, бензина и воды;
• применять и корректировать положение состава на рабочей поверхности допустимо в течении 25 минут после смешивания компонентов.

Меtaflex

Холодная сварка по алюминию с этим клеем будет сделана в течение нескольких минут. Двухкомпонентная смесь полностью застынет через 20 после нанесения. Корректировать ее положение на деталях можно первые 15 минут.

Состав славится своей устойчивостью к воздействию масел и влаги. Способен выдерживать температуры от -60 до +150 градусов Цельсия. Стоимость изделия вполне демократична, за 60 грамм в строительных магазинах просят от 250 до 320 рублей.

Подводя итог

Итак, холодная сварка позволяет соединять алюминий с другими материалами без применения дополнительного оборудования и обладания специальными навыками.

Главное преимущество эпоксидной смолы — возможность производить работу в домашних условиях. Главное правило — четко следовать инструкции и рекомендациям, размещенным в данной статье.