Technologia lutospawania MIG/MAG

153

Lutospawanie to połączenie zalet technologii spawania i lutowania. W celu realizacji procesu lutospawania oprócz wiedzy i umiejętności spawacza, niezbędny jest również odpowiedni sprzęt, co należy rozumieć jako źródło do spawania wyposażone w linię synergiczną umożliwiającą prowadzenie tego procesu.

Technologia lutospawania została opracowana w odpowiedzi  na potrzeby branży automotive. Do produkcji samochodów osobowych stosowane są różne materiały konstrukcyjne, rys. 1.

Rys. 1. Przegląd podstawowych materiałów konstrukcyjnych stosowanych do budowy samochodu osobowego.

Przy wytwarzaniu konstrukcji samochodu osobowego mamy do czynienia głównie z detalami o niewielkich grubościach. Pomimo dynamicznego rozwoju w dziedzinie materiałoznawstwa do wytwarzania karoserii samochodowej nadal najczęściej wykorzystywanymi materiałami są stale z powłokami ochronnymi. Spawanie elementów o niewielkich przekrojach, z naniesioną dodatkowo warstwą ochronną antykorozyjną (ocynkowanych) może być problematyczne ze względu na kilka aspektów:

  1. Wąskie pole parametrów procesowych;
  2. Powstawanie przepaleń elementów spawanych;
  3. Znaczne odkształcenia spawanej konstrukcji;
  4. Duża ilość odprysków spawalniczych przy spawaniu metodą MAG;
  5. Odparowanie ochronnej warstwy cynku i potrzeba ponownego cynkowania spawanych detali;
  6. Trudne warunki pracy spawacza z uwagi na emisję szkodliwych par cynku;
  7. Występowanie niezgodności spawalniczych w postaci pustek.

 

Odpowiedzią na potrzeby branży automotive było opracowanie i wdrożenie do przemysłu zaawansowanych systemów spawalniczych wyposażonych w linie synergiczne pozwalające m.in. na realizację technologii lutospawania.

Czym zatem jest lutospawanie? Najczęstszą odpowiedzią na zadane to pytanie jest, iż lutospawanie to połączenie spawania i lutowania i jest to odpowiedź jak najbardziej prawidłowa. Jednakże jak należy rozumieć to połączenie. Idea opracowania technologii lutospawania MIG/MAG polega na połączeniu zalet obydwu technologii, zatem uzyskiwania wysokowydajnych spoin, co jest zaletą spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazów, a także konieczności stosowania niższych ilości wprowadzonego ciepła z uwagi na temperaturę topnienia spoiwa, która podczas lutospawania jest niższa niż temperatura topnienia materiału podstawowego, rys. 2.

Rys. 2. Widok złącza lutospawanego wykonanego ze stali ocynkowanej ogniowo o grubości 1,5 mm. A-widok lica lutospoiny, B-widok grani lutospoiny, C- makrostruktura połączenia.

 

Powyższy rysunek obrazuje złącze doczołowe lutospawane wykonane z zastosowaniem spoiwa w postaci drutu spawalniczego na bazie miedzi. Zaobserwować można, iż zarówno lico jak i grań połączenia cechują się dobrą jakością, brak jest odprysków spawalniczych, jak również zredukowano odparowanie ochronnej warstewki cynku, a także odkształcenia spawalnicze. W przypadku lutospawania elementów karoserii samochodów osobowych nie ma konieczności ukosowania blach, co bezpośrednio wypływa na wydajność wytwarzania konstrukcji. Zatem wykorzystując technologię lutospawania MIG/MAG możemy zredukować bądź wyeliminować trudności wynikające ze spajania cienkościennych elementów ocynkowanych. Estetyka elementów lutospawanych może być tak dobra, iż elementy te można poddać procesowi malowania praktycznie bez żadnej uprzedniej obróbki. Liczne prace badawcze, a także praktyka inżynierska wskazują na szereg zalet wynikających z zastąpienia tradycyjnego spawania blach karoseryjnych technologią lutospawania. Dodatkowo stosując technologię lutospawania jesteśmy w stanie uzyskać połącznie różnoimienne w konfiguracji, w której do tej pory uważano za znacznie utrudnione bądź niewykonalne z zastosowaniem technologii spawalniczych. Do takich połączeń należą złącza różnoimienne aluminium+stal ocynkowana rys. 3.

Rys. 3. Złącze spawane i lutospawane wykonane z zastosowaniem technologii CMT

 

Tego typu połączenia coraz częściej pojawiają się przy produkcji samochodów osobowych. Trend w zastępowaniu elementów stalowych elementami aluminiowymi w branży wytwarzania samochodów osobowych zaobserwowano już jakiś czas temu. Głównym argumentem przemawiającym za zastąpieniem elementów stalowych aluminiowymi jest znacznie niższa masa własna aluminium 2720 kg/m3 w porównaniu ze stalą 7500÷7900 kg/m3.Dzięki obniżeniu masy samochodów osobowych wzrosła ekonomika ich użytkowania. Do upowszechnienia wykorzystania aluminium przy wytwarzaniu samochodów osobowych przyczynił się również trend popularyzacji samochodów z napędem elektrycznym.

Obniżenie masy tych pojazdów bezpośrednio wpływa na znacznie lepsze zasięgi, odległości pokonywane przez pojazd. W nawiązaniu do powyższych argumentów konieczne stało się wysokowydajne łączenie cienkościennych elementów stalowych ocynkowanych z elementami aluminiowymi z zachowaniem dotychczasowych wymogów procesu bezodpryskowego, pozwalającego na uzyskanie konstrukcji o zredukowanych odkształceniach i o zachowanych własnościach antykorozyjnych.

Źródło: TÜV Thüringen Polska Sp. z o.o.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Wprowadź swój komentarz!
Wprowadź swoje imię