Większość osób, nawet niezwiązanych zawodowo ze spawalnictwem, orientuje się mniej lub bardziej w tym, na jakie kategorie dzielą się spawarki – na przykład w zależności od stosowanej metody spawania. Nie zawsze jednak dla wszystkich zrozumiałe są podawane przy wybranych modelach parametry lub określenia. Dzisiaj postaramy się przyjrzeć nieco bliżej podstawowym parametrom spawarki i omówić ich wpływ na działanie tego urządzenia. Na przykładzie migomatów i innych urządzeń spawalniczych przyjrzymy się też zasadom dobierania ustawień spawania względem danej metody.

Najważniejsze parametry techniczne Twojej spawarki

Jeśli planujesz w najbliższym czasie zakup nowej spawarki lub posiadasz już takie urządzenie, ale chcesz bliżej przyjrzeć się kwestiom technicznym, musisz ocenić spawarkę pod kątem jej możliwości. Cykl pracy czy prąd spawania danego modelu mają istotne znaczenie przy wykonywaniu prac spawalniczych różnego rodzaju.

Prąd spawania

Spawarka wykorzystuje prąd spawania, to jest prąd o określonym natężeniu, którego wartość wyraża się w amperach. Można założyć, że amperaż powinien mieścić się przynajmniej w granicach od 15 do 200 czy 250 amperów dla spawarek przeznaczonych do raczej drobniejszych i mniej wymagających prac. Przy modelach MMA można pokusić się o wybór urządzenia z amperażem od 160 A wzwyż. Maksymalny prąd spawania, określający najwyższą możliwą do ustawienia wartość natężenia, może już osiągać duże wartości.

W dużej mierze od prądu zależne jest tempo spawania czy też ogólna sprawność urządzenia. Poziom natężenia prądu wpływa na głębokość wtopienia, zatem jego ustawienie w przypadku spawania elementów o różnych grubościach jest niezwykle istotne. Podobnie wpływa on na szybkość stapiania się elektrody, stąd występuje zależność pomiędzy jego natężeniem, grubością spawanego materiału oraz średnicą elektrody topliwej. Jeśli natężenie okaże się zbyt wysokie dla danego metalu, może dochodzić do podtopienia w obrębie spawanego fragmentu. Z kolei za niskie natężenie prądu spawania negatywnie wpływa na kształt spoiny oraz jej trwałość.

Na określenie natężenia prądu wpływa także pozycja spawania – przy pionowej z dołu do góry, czyli PF, konieczne jest zmniejszenie wartości prądu spawania, by nie doprowadzić do nieprawidłowego rozlania się jeziorka spawalniczego.

Spawarki mogą pracować przy stałym (DC) oraz zmiennym (AC/DC) prądzie spawania. Wszystko zależne jest zarówno od typu urządzenia i metody spawania, jak i poszczególnych funkcji sprzętu.

Prąd spawania w migomacie, spawarce MMA i TIG

W przypadku migomatów, które zostały wyposażone w tryb spawania prądem pulsacyjnym i podwójnym prądem pulsacyjnym, możliwe jest osiągnięcie gładkiej spoiny bez porowatości, co zawdzięcza się specyficznej pracy – łuk pojawiający się pomiędzy drutem spawalniczym a materiałem jest niskiego natężenia. Odpowiada on za wytworzenie kropli spoiwa na końcu drutu, która jest następnie przenoszona natryskowo do powstającego jeziorka spawalniczego za pomocą impulsów prądu o wysokim natężeniu. Prąd ten pojawia się pulsacyjnie, stąd określenie tej funkcji. Ponieważ praca w tym trybie wiąże się z generowaniem znacznego ciepła, możliwe jest redukowanie natężenia prądu spawania dla uzyskania jak najlepszych efektów.

Natężenie prądu musi zostać dostosowane również do grubości materiału, z jakim będziesz pracować. Ogólna zasada jest dość prosta – na każdy milimetr grubości powinno się wyliczać mniej więcej 50 amperów. Jednak, jeśli blacha czy inny element staje się coraz grubsza, natężenie powinno być stopniowo redukowane – nawet do około 30 i mniej amperów na milimetr.

W przypadku spawarek MMA stosuje się bardzo podobne zasady. Ustawiając natężenie prądu należy uważać by nie było zbyt wysokie, bo elektroda otulona zacznie topić się za szybko i zalewać jeziorko, przez co trudno będzie uzyskać trwałą spoinę. Niska wartość natężenia prądu uniemożliwia natomiast uzyskanie przetopu. Dokładnie te same zależności spotyka się przy metodzie TIG, gdzie dodatkowo zbyt wysokie natężenie prądu może prowadzić nawet do nadtopienia elektrody wolframowej i powstawania dziur w materiale.

Cykl pracy spawarki

Jednym z istotniejszych parametrów, na które należy zwrócić uwagę przed zakupem urządzenia spawalniczego, jest cykl pracy spawarki. Jego wartości informują bowiem o tym, na ile sprzęt będzie wydajny i jakie możliwości pracy zapewni.

Podstawą do określenia cyklu pracy spawarki jest przedział czasowy wynoszący 10 minut. Aby odpowiednio zobrazować ten parametr należy ten dziesięciominutowy odcinek podzielić na dwa etapy:

  • maksymalny możliwy czas pracy urządzenia według ustawionego poziomu natężenia prądu,
  • czas konieczny do ostygnięcia spawarki.

Mając takie dane cykl wyraża się procentowo. W przypadku możliwego czasu pracy wynoszącego 6 minut w ciągu jednego przedziału czasowego przy natężeniu na przykład 200 A, cykl określa się na 200 A/60%. Obniżenie wartości prądu spawania prowadzi przy tym do jego wydłużenia. Taka zależność stanowi ważną wskazówkę – przy zakupie nowego urządzenia kierowanie się jedynie wartością maksymalnego prądu spawania jest niewystarczające. Porównując jego parametry z określoną przez producenta wartością cyklu, można dopiero uzyskać pełny obraz na temat sprawności wybranego urządzenia.

Wybór drutu spawalniczego lub elektrody

Przed podjęciem działań konieczne jest także wybranie odpowiedniego drutu spawalniczego, który w przypadku spawarek MIG/MAG stanowi oczywiście elektrodę topliwą. Podstawową zasadą przy dobieraniu drutu do prac spawalniczych jest określenie materiału, z jakim będzie on musiał współpracować oraz sprawdzenie jego grubości (im większa grubość metalu, tym grubsza powinna być elektroda topliwa). Dobór średnicy drutu do parametrów blachy pozwoli uzyskać trwałą spoinę. W migomatach najczęściej wykorzystywane są średnice od 0,6 do 2 milimetrów. Te najcieńsze druty stosuje się do blach o grubości około 1 milimetra, najgrubsze do metalu nawet o grubości 16 mm.

Prędkość podawania drutu w spawarce MIG/MAG (który może być zakładany na podajnik wewnętrzny urządzenia lub zewnętrzny) powinna być natomiast dostosowana do wartości łuku spawalniczego. Zbyt wolne podawanie drutu przerywa łuk, a za szybkie przygasza go.

Elektrody otulone dla metody MMA dobierane są zwykle według rodzaju. Na rynku dostępne są warianty:

  • rutylowe,
  • kwaśne,
  • celulozowe,
  • zasadowe.

Spawarki działające metodą TIG wykorzystują natomiast nietopliwe elektrody wolframowe. Zgodnie z nazwą są one produkowane z wolframu, niekiedy z dodatkiem tlenków, na przykład lantanu. Zastosowanie tlenków wpływa znacząco na stabilizację łuku w trakcie spawania. Prawidłowy dobór elektrody nietopliwej jest uzależniony od spawanego materiału. Wyróżnia się elektrody TIG:

  • wolframową: zbudowaną całkowicie z wolframu, przystosowaną do spawania aluminium, magnezu lub ich stopów,
  • torową: z 98% wolframu i 2% toru, do spawania stali nisko i wysokostopowych, stopów miedzi, tytanu oraz niklu,
  • cerową: z 98% wolframu i 2% ceru, działającą podobnie jak torowa, ale przystosowaną też do spawania aluminium,
  • lantanową: w 3 odmianach, to jest zawierającą obok wolframu 1,5% lub 2% lantanu lub też 1,75% lantanu z domieszką 0,095% ceru.

Znaczenie gazu osłonowego w pracy spawarki MIG/MAG

Rodzaj gazu osłonowego stosowanego przy spawaniu metodą MIG/MAG to również bardzo ważny parametr pracy. Chociaż nie jest zależny od samej spawarki, a jedynie od decyzji podjętej przez spawacza, warto przypomnieć, że najbardziej skuteczną ochronę zapewniają gazy cięższe. Do takich zalicza się argon, jako gaz obojętny czy dwutlenek węgla, jeśli mówimy o gazie aktywnym chemicznie.
Stosując gaz osłonowy, należy też określić wydatek gazowy pod kątem wykorzystywanej średnicy drutu spawalniczego. Prędkość przepływu gazu, podawaną w litrach na minutę, należy zwiększać wraz z wyborem szerszej elektrody.

Dodatkowe funkcje spawarek i ich parametry działania

Nowoczesne urządzenia spawalnicze są coraz częściej rozbudowywane o nowe, niezwykle przydatne w pracy funkcje. Wśród najczęściej spotykanych dodatkowych opcji można wymienić:

  • tryb synergiczny – to jest możliwość ustawienia parametrów spawania w sposób niemal automatyczny – urządzenie, analizując podstawowe informacje samo dobiera najkorzystniejsze ustawienie,
  • Hot Start – to jest łatwy start spawarki – urządzenie jeszcze przed rozpoczęciem pracy samo wygeneruje wyższą wartość prądu spawania; uzyskany skok energetyczny prowadzi do sprawnego zajarzenia łuku spawalniczego,
  • Arc Force – funkcja niezbędna do regulowania łuku i jego stabilizowania; spawarka dostosowuje w tej sytuacji wartość poziomu spawania do długości łuku,
  • Anti Stick – przydatna opcja ograniczająca ryzyko podklejenia się końcówki elektrody topliwej do powierzchni spawanego materiału; w tym przypadku urządzenie wychwytuje moment, w którym elektroda zaczyna przywierać do metalu i albo obniża prąd spawania, albo krótkotrwale go blokuje,
  • regulacja indukcyjności – funkcja sprawdzająca się przy spawaniu materiałów cienkich, takich jak blachy; używając tego udogodnienia, możliwe jest ograniczenie ciepła generowanego przez łuk w trakcie spawania, co zapobiega odkształcaniu powierzchni.

Więcej informacji dostępne także w naszym Słowniku pojęć i terminów spawalniczych