Холодная сварка для металла: плюсы и минусы

Технологии

А вы знали, что такой метод сварки используется космонавтами в космосе?

Из названия можно понять, что этот технологический процесс не использует тепло при сварке, а также в нем не участвуют химические реакции.

Холодная сварка используется при нормальных или низких (ниже нуля) температурах.

В условиях вакуума одинаковые металлы просто срастаются.

С помощью холодной сварки можно соединить различные металлические, пластмассовые, стеклянные, керамические и даже деревянные детали.

Состав и свойства

Чтобы понимать с чем придётся работать, нужно знать характеристики и состав холодной сварки. Состав:

• Эпоксидная смола — главный элемент клеящей массы. Только благодаря ей, можно соединить различные материалы.
• Металлическая крошка (пудра). Благодаря этому наполнителю, после застывания масса становится прочной. Дополнительно к этому, повышаются защитные свойства в плане перепадов температуры.
• Дополнительные элементы. Существуют различные виды холодной сварки, которые обладают разными характеристиками. На эти показатели влияют, добавленные в состав, химические элементы и вещества.

Средство выпускается в готовом виде или вместе с отвердителем. Готовая холодная сварка представляет собой пластилинообразный брусок или цилиндр, который перед нанесением требуется размять в руках. Эпоксидная смола с отвердителем продаётся в жидком виде. Что касается отвердевшего шва, прочность склейки напрямую зависит от входящих в состав эпоксидной смолы компонентов.

Касательно прочности шва, можно сказать, что этот показатель будет зависеть не только от компонентов, входящих в состав эпоксидной смолы, но и от проведенных работ по нанесению клеящего состава. Отвердевший шов прочнее металла, но слабее, чем при обычной сварке.

При проведении быстрого ремонта, важно знать, сколько высыхает клей и, когда можно начинать дальнейшие работы. Большинству видов холодной сварки для отвердения достаточно 2–3 часов. Однако, полное застывание происходит за 24 часа.

Касательно температуры, которую выдерживает готовый шов, все зависит от дополнительных компонентов. Классические эпоксидные смолы после затвердения сохраняют связывающие свойства при температуре до 260 градусов. Специализированные составы способны выдерживать нагревание до 1316 градусов.

Виды

Исходя из расположения соединительного шва и типа рабочих поверхностей, можно выделить несколько разновидностей холодных сварок.

• Точечная – рекомендуется для шин и кухонной посуды из алюминия и меди, крепления насадок на алюминиевые провода, благодаря чему возрастает качество соединения электрических контактов;
• Шовная – предназначена для производства корпусов различных устройств и оборудования, а также объемных герметичных емкостей;
• Стыковая – применяется для изготовления колец и соединения проводов;
• Тавровая – используется для склеивания латунных шпилек, шинопроводов электровозов;
• Сварка сдвигом – предназначена для труб, обеспечивающих подачу воды, включая отопительные системы, а также для линий передач на железной дороге.

В зависимости от клеевого состава и его густоты, сварка классифицируется следующим образом:

• Пластилинообразная, напоминающая брусок, имеющий один или два слоя (технология использования такого материала требует предварительного перемешивания и размягчения продукции);
• Жидкая, состоящая из клея и отвердителя, которые необходимо смешать перед нанесением (поэтому она называется двухкомпонентной).

Относительно целевой направленности выделяют несколько типов холодной сварки.

• Водостойкий состав, предназначенный для проведения работ в воде.
• Продукт для ремонта транспортных средств, включающий в себя наполнитель из металла. Данная сварка выпускается специально для работ с автомобильными деталями.
• Продукт, предназначенный для работы с металлами, имеющий в своем составе определенный наполнитель, благодаря которому между собой соединяются почти все виды поверхностей.
• Сварка универсального назначения. Она обеспечивает надежное соединение разных материалов (дерева, различных полимеров и т. д. ). Этот продукт является самым востребованным на рынке.
• Высокотемпературная холодная сварка. Она может использоваться при температуре от +1500 до -60 С.

Правила использования

Производитель гарантирует заявленные свойства холодной сварки Алмаз при условии соблюдения указаний прилагаемой инструкции. Скрепление основано на химическом взаимодействии компонентов пасты друг с другом, а затем со склеиваемыми деталями.

Процесс соединения при помощи Алмаза происходит так:

с поверхностей металлических, деревянных, керамических изделий нужно убрать пыль, грязь. Желательно детали высушить и обезжирить;
от бруска холодной сварки нужно отрезать кусочек, размер которого в первый раз придется определить приблизительно. По мере появления опыта, сориентироваться в требуемом количестве клея будет проще;
влажными руками (лучше это делать в перчатках) пластичную двухслойную массу нужно аккуратно перемешать, превратить в полностью однородную

На этой стадии важно не допустить наличия комочков в клее;
размятый пластилин нужно нанести на детали и хорошо их прижать друг к другу. Это ответственный момент

Возможно, поэтому в названии клея Алмаз присутствует дополнительное уточнение – пресс. Фиксирование можно обеспечить струбциной, жгутом, любым подходящим приспособлением;
выдержать детали в прижатом друг к другу состоянии нужно минимум 20 минут. Полностью отверждение завершится через двое суток.

Можно ускорить полимеризацию, слегка обдувая шов теплым воздухом из фена

При склеивании влажных поверхностей нужно обратить внимание на прилипание клея к поверхности

Массу следует разглаживать до тех пор, пока прилипание не будет заметно ощущаться. Иначе ремонт окажется неудачным. Работать с холодной сваркой Алмаз нужно при минимальной температуре +5 °C. Не допускайте попадание массы в глаза. Если состав попал на руки, нужно хорошо их вымыть.

Клей Алмаз сохраняет свойства на протяжении двух лет при хранении от +5 °C до +30 °C. Уже подготовленную массу нужно использовать в течение 10 минут. Правильное использование состава гарантирует качество склеивания.

Особенности

Состав может быть использован в любых сферах, где эффективна обычная сварка для металла, однако ряд объективных причин препятствуют работе последней. Такой метод соединения металлических поверхностей заключается в объединении элементов при помощи пластичности сварочной смеси, которая проникает в материал.

Особенностью холодной сварки также является тот факт, что для обеспечения продуктивной работы нет необходимости в покупке специализированного дорогостоящего оборудования. Этот способ можно отнести к сварке давлением, однако спайка получается за счет глубокого пластического деформирования, которое разрушает оксидный слой материала, что делает расстояние между элементами аналогичным параметрам кристаллической решетки. Именно увеличение энергетического уровня веществ благоприятствует созданию прочной химической связи.

Свойства данного материала дают возможность работать с поверхностями и конструкциями из цветных и черных металлов. Главной особенностью такого способа скрепления является тот факт, что холодная сварка представляет собой идеальный вариант для ремонта металлических изделий, чувствительных к нагреву, и обеспечивает надежное соединение между собой различных металлов.

Метод обладает рядом преимуществ.

• Продукция доступна для потребителей, продается во многих супермаркетах.
• Проводить соединения элементов в большинстве случаев можно без их предварительного демонтажа.
• Работы не отнимают много времени.
• Склеиваемые поверхности не деформируются, поскольку не подвергаются воздействию высоких температур.
• Сварочный шов отвечает требованиям эстетической привлекательности.
• Часто данный метод выступает единственной возможностью соединить детали. Это касается сварки элементов из меди и алюминия, а также емкостей, которые содержат взрывоопасные вещества.

• Технология исключает образование отходов.
• Нет необходимости прилагать максимальные усилия для проведения процесса соединения деталей.
• Материал абсолютно безвреден.
• Для работы не нужны особые навыки и специальный инструмент.
• Существуют термостойкие разновидности состава, с которыми можно работать при температуре более +1000 С.

К недостаткам материала относят несколько особенностей.

• Прочность сварочного шва все же имеет меньший показатель в сравнении с обычной сваркой, поэтому продукция не всегда годится для применения в промышленных масштабах.
• Холодная сварка не позиционируется как материал для заделывания больших дефектов.
• Поверхности, которые нужно соединить, нуждаются в тщательном очищении перед нанесением состава. В противном случае качество сцепления резко уменьшается.

Процесс сварки. Плюсы и минусы.

Плюсы холодной сварки

+ Небольшая энергоемкость процесса.

+ Высокий уровень производительности — процесс занимает относительно мало времени.

+ Для холодной сварки не нужно иметь высокую квалификацию сварщика-оператора, так как , сам процесс и оборудование довольно простые.

+ Процесс холодной сварки можно автоматизировать.

+ Не нужен мощный источник электроэнергии, который бы нагревал заготовки для сварки.

+ Во время холодной сварки сварной шов не загрязняется примесями, а значит более стойкий к коррозиям и стабильный к электрическому сопротивлению.

+ Подготовка деталей для холодной сварки довольно проста.

+ Не нужны дополнительные материалы.

+ Не происходят газовые и тепловые выделения.

+ Такой сваркой можно управлять дистанционно.

Минусы холодной сварки

— Не очень много металлов и сплавов можно соединить холодной сваркой, а именно, только те, которые имеют высокую пластичность.

— Высокий уровень деформации свариваемых деталей.

— С помощью такой сварки можно соединять только детали определенных форм и размеров, но не все.

— Оборудование для такой сварки нельзя назвать универсальным.

Как правильно использовать?

Качество сцепления клея во многом зависит от того, насколько тщательно подготовлено рабочее основание. Его нужно очистить от следов ржавчины, обезжирить. Для этого используются специальные растворители и наждачная бумага.

Покрытую ржавчиной деталь следует тереть наждачкой до тех пор, пока не покажется слой характерного металлического оттенка со следами царапин. Гладкие поверхности также следует обработать наждачной бумагой до появления царапин. Это улучшит сцепление.

Следующий этап – сушка поверхностей. Можно дать основанию просохнуть естественным путем или использовать обычный фен. Производители отмечают, что холодная сварка может наноситься и на влажные детали, но практика показывает, что качество таких соединений ниже. После сушки поверхности следует еще раз обезжирить, используя, например, ацетон.

После того как поверхность готова к проклеиванию, необходимо отрезать от цилиндра нужное количество клея. Отрезать его следует только в поперечном направлении, чтобы получившийся «кругляшок» содержал как эпоксидную сердцевину, так и отвердитель, обрамляющий ее. Если используется жидкая смесь, то она выдавливается из тюбика-шприца непосредственно на поверхность детали (так гласит инструкция) или предварительно вымешивается в посуде (так рекомендуют профессионалы).

Отрезанный кусочек необходимо согреть и сделать однородным, растерев в руках. Чем дольше вы будете это делать, тем мягче и пластичнее будет становиться состав.

Если он слишком сильно липнет к рукам, можно периодически смачивать их холодной водой. Работу следует вести в перчатках, а посуду, в которой вымешивалась или находилась смесь, нельзя в дальнейшем применять на кухне.

Когда вы почувствуете, что масса хорошо прилипает и легко размазывается, следует сразу нанести ее на ремонтируемую поверхность. Если образованная щель небольшая, то желательно, чтобы часть клея проникла внутрь нее. Для больших зазоров лучше использовать «заплатки», которые фиксируются посредством холодной сварки.

Желательно делать слой сварки не более 5 мм. При необходимости можно накладывать несколько слоев, дожидаясь полного высыхания предыдущего перед нанесением последующего. Большинство составов начинает застывать уже через несколько минут после сцепления с поверхностью. Окончательное застывание происходит, спустя сутки. Через 24 часа после нанесения клея можно приступать к дальнейшей обработке ремонтируемой поверхности.

Технические характеристики

Холодная сварка – это пластичный клей, выпускаемый на базе эпоксидной смолы. Двухкомпонентный состав хранится долгое время без утраты его основных свойств. Однокомпонентная продукция требует оперативного нанесения, поскольку она быстро теряет свои соединительные качества.

Чаще всего средство выпускают в виде двухслойного цилиндра. Его оболочкой выступает отвердитель со смолой и металлической пылью внутри. Подобная добавка обеспечивает прочное соединение.

Помимо основных компонентов сварка включает в себя и другие добавки, например, серу. Добавки обеспечивают уникальные качественные характеристики состава. Весь перечень используемых веществ производители, как правило, не оглашают.

Основными компонентами, которые присутствуют в большинстве холодных сварок для металла, являются следующие:

• эпоксидная смола – главный элемент (обеспечивает связывание материалов между собой);
• наполнитель, представляющий собой металлическую пыль (отвечает за прочность всей связки, делая шов термостойким);
• разнообразные добавки, состав которых формируется производителем в зависимости от типа сварки.

Температурные характеристики холодной сварки тоже зависят от состава продукции. Обычно инструкция к товару содержит информацию о параметрах, при соблюдении которых соединение будет надежным и прочным. Для большей части составов максимальным является показатель равный +260 С.

Производители

На отечественном рынке самыми популярными производителями являются иностранные компании, поскольку российская продукция имеет более низкое качество, о чем свидетельствуют многочисленные потребительские отзывы. Отечественная продукция представлена торговыми марками «Алмаз» или «Полимет», Henkel. Лидерами среди иностранных составов считаются Hi-Gear, Abro, Poxipol.

Abro Steel – американская двухкомпонентная сварка универсального назначения. Материал выдерживает воздействие разных агрессивных веществ и отлично сохраняет свои свойства вплоть до температуры +260 С.

Hi-Gear «Быстрая сталь» производится для работ с металлом, пластиком и камнем. Продукция обеспечивает прочное соединение, устойчива к механическому и химическому воздействию.

Henkel «Момент СуперЭпокси» широко используется для соединения сплавов из металла и других материалов. Свои свойства состав сохраняет до температуры +140 С.

Уругвайский Adefal Trading S. A. Poxipol – универсальная двухкомпонентная холодная сварка. Максимальной температурой для такой продукции является показатель +120 С.

Германская Wurth Liuguid Metal Fe 1 выпускается для работ с керамическими и металлическими деталями и конструкциями. Материал не горит и не содержит растворителей. Состав сварки обеспечивает ее устойчивость к агрессивным веществам. Максимальной температурой для подобной продукции считается +120 С.

Холодная сварка для батарей и водопроводных труб Mastix лучше всех остальных составов справляется с задачей заделывания трещин и других дефектов на подобных конструкциях. Температура в трубопроводах не превышает допустимую составляющую +120 С, поэтому продукцией можно пользоваться в домашних условиях. Такая сварка позволяет создавать утраченные части и новые детали.

Металлосиликатная продукция Kerry «Термо» обладает повышенной вязкостью. Она отлично зарекомендовала себя в работе с жаростойкими сплавами из стали, чугуна и титана. Состав устойчив к механическим воздействиям, поэтому рекомендован для ремонта автомобильных деталей. Продукт выдерживает перепады температур от +900 до -60 С.

Советы

Чтобы правильно применить состав, необходимо выполнить ряд подготовительных процедур. Прежде всего, нужно убрать с поверхности пыль, жирный налет, масляные пятна и другие загрязнения. Это касается и ржавчины, ее тщательным образом счищают, чтобы обеспечить доступ к сцепляемым поверхностям. Только после того, как покрытие будет пригодно к работе, следует приступать к сварке.

Двухкомпонентные составы извлекаются из упаковки и тщательно перемешиваются. Жидкие и твердые композиции должны прийти к состоянию пластичности, за счет чего им можно задавать различную форму. Работы осуществляются только при соблюдении мер безопасности – нужно исключить риск попадания продукции на кожные покровы.

Как только состав приобретет приемлемую консистенцию, его сразу нужно применять по назначению, поскольку материал быстро сохнет.

Рекомендуется контролировать толщину слоя нанесенного материала. Первый слой не должен превышать 6 мм. При необходимости накладывается второй слой холодной сварки, но только после того, как окончательно просохнет предыдущий. Эксплуатировать конструкцию по прямому назначению можно будет, когда состав полностью затвердеет.

Многие покупатели задаются вопросом о том, какая холодная сварка лучше. Ответ на подобный вопрос дать сложно, поскольку технические характеристики состава подбираются индивидуально, учитывая целый ряд важных нюансов, которые касаются типа металлических поверхностей, условий эксплуатации и многих других принципиально значимых факторов.

Единственной рекомендацией является пожелание отдавать предпочтение известным торговым маркам, продукция которых имеет положительные отзывы. Однако в таком случае стоимость продукции окажется достаточно высокой.

Существует несколько моментов, на которые следует обратить внимание при покупке холодной сварки.

• Наличие в композиции добавок и их разновидность. Наполнитель должен соответствовать типу металла, который будет склеиваться при помощи состава, либо иметь прочность не ниже, чем у этого материала.
• Показатели минимальной и максимальной температуры, в диапазоне которой состав сохраняет свои технические показатели. Высокотемпературные составы гораздо прочнее.
• Часто принципиальное значение имеет время застывания сварки. Поэтому правильнее будет приобрести два вида продукта: для оперативного склеивания и стандартного типа. Хотя в большинстве случаев последний вид обеспечивает более надежное и качественное соединение.

Несомненно, продукции присущи некоторые минусы, но при условии грамотного подбора материала можно с легкостью справиться с возникшими неполадками, даже если профессиональный опыт пользователя минимален.

О том, как работает холодная сварка, смотрите в следующем видео.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...