Чем и как склеить алюминий с алюминием. Виды холодной сварки

Алюминий и его сплавы — одни из самых распространенных в современном мире металлов. Он обладает массой достоинств, благодаря чему и приобрел популярность, однако его использование отмечено и рядом недостатков. В частности, камнем преткновения становится проблема крепежа.

Этот металл плохо выдерживает обычные болтовые соединения в силу своей мягкости. Его можно сварить аргоном, но это требует сложного оборудования и квалифицированного специалиста, которых может и не быть под рукой.

Поэтому во многих случаях, особенно когда к соединению не предъявляют особых требований по прочности на разрыв, на помощь приходит холодная сварка для алюминия.

Что это такое или виды сварки

На самом деле термином «холодная сварка» называются два различных по природе способов соединения алюминиевых деталей между собой.

Первый, часто применяемый в заводских условиях, основан на принципе диффузии, то есть взаимопроникновения молекул двух твердых веществ при соприкосновении между собой. Диффузия в принципе характерна для многих металлов, причем у одних (алюминия, меди и некоторых других) процесс происходит быстрее, чем у других.

диффузийное соединение

Инициируется этот процесс давлением. Под действием давления молекулы двух разных алюминиевых деталей как бы «перемешиваются» друг с другом, образуются новые межмолекулярные связи, и формируется достаточно прочный шов.

Другой способ соединения алюминиевых деталей — склейка. Именно клей для алюминия чаще всего ассоциируется у большинства людей с самим понятием холодной сварки.

фото клея

Чем склеить алюминий с алюминием? В основном используются различные двухкомпонентные составы, основой в которых является эпоксидная смола. Дополнительным компонентом, обеспечивающим прочность и схватываемость с металлами, является мелкодисперсный стальной порошок, который добавляется в эпоксидную основу непосредственно перед применением.

Такие клеящие вещества могут выпускаться в различных агрегатных состояниях — как в жидкой или полужидкой форме, близкой к гелю или собственно смоле, так и в виде мастики — пластилинообразной массы, из которой сформированы прямоугольные или цилиндрические бруски.

Каждый брусок состоит из двух не смешанных друг с другом веществ. Смешивание, которое активизирует клеящие свойства мастики, происходит в пальцах человека непосредственно перед нанесением.

Видео:

Достоинства и недостатки сварки деформацией

Первый способ — холодная сварка под давлением — чаще используется при штамповке деталей на заводе.

Его основное достоинство — в том, что шов формируется из того же материала, что и детали, это удешевляет конвейерное производство и позволяет формировать соединения, по прочности приближающиеся к литым деталям.

соединение давлением

Холодная сварка алюминия под давлением, можно сказать, высокотемпературная. Она позволяет деталям выдерживать тот же уровень нагрева, что и чистый алюминий.

Достоинства сварки деформацией:

  • выдерживает большие перепады температур;
  • выдерживает большое давление (но не больше, чем может выдержать сам металл);
  • проявляет стойкость в агрессивных средах;
  • не выделяет вредных веществ в окружающую среду.

Основным недостатком является только необходимость в использовании специального оборудования для такой сварки.

Существует три основных способа такой сварки:

  1. Стыковой.
  2. Шовный.
  3. Точечный.

В первом случае две детали соединяются в прессе стык-в-стык и сильно сдавливаются по продольной оси.

стыковое соединение

Таким способом можно сваривать элементы с локальной площадью стыковки (небольшой величины). Необходимо учитывать процесс «потери» материала после сжатия: так, при сварке таким способом двух отрезков алюминиевой арматуры их общая длина окажется на 5-7% меньше, чем суммарная длина по отдельности.

Видео:

Шовным методом скрепляют между собой две детали с большой длиной шва, например, две стороны одного листа, формируя трубу. Их соединяют внахлест и помещают под прижимной ролик. Вращаясь, ролик сдавливает листы алюминия и прижимает их к опорному башмаку, вжимая друг в друга. Таким образом формируется равномерный шов.

Недостаток этой технологии в том, что этот шов сам по себе является слабым местом в конструкции. Поэтому там, где требуется выдерживать высокие нагрузки, применяется шовно-точечный метод, при котором ролик не гладкий, а протектированный. Протекторами являются рабочие выступы, которые обеспечивают локализованное давление, и шов выглядит не как линия, а как равномерная цепочка точек. Он прочнее «гладкого» шва.

И наконец, собственно точечный метод — на два соединенных внахлест листа или пластины алюминия производится силовое воздействие в нескольких локальных точках сверхтвердыми объектами — пуансонами.

точечный метод

При вдавливании их в алюминий и последующем извлечении образуется сварная точка. При правильном расчете геометрии этих точек и величины деформирующего воздействия можно добиться очень высокого качества соединения при минимальных потерях металла.

Обратите внимание: при стыковой сварке антиоксидантная обработка, то есть истирание поверхностного оксидированного слоя, происходит одновременно со сварочным процессом, во всех остальных необходимо предварительно зачищать поверхности свариваемых деталей от окислов.

Достоинства и недостатки сварки клеем

Основное достоинство любых клеевых составов — удобство применения в быту, для личных нужд, в том числе и при производстве работ с требованиями по герметичности. Можно подобрать клеящий состав со специальными присадками для высокотемпературной сварки. Этот способ соединения алюминиевых деталей очень прост и дешев.

Как склеить алюминий с алюминием? Если вы используете брусок двухкомпонентной мастики, то просто отрежьте от него требуемое количество и разомните в пальцах, пока массы не перемешаются и не размягчатся.

как пользоваться клеем

Обезжирьте поверхности, которые собираетесь склеивать, ацетоном или другим растворителем, вытрите насухо и нанесите состав. Пластичная масса примет любую форму и заполнит любое отверстие, поэтому ее можно применять для заделки трещин в алюминиевых деталях, монтажа сантехнических элементов и других нужд практически в любой сфере.

Если вы используете состав с жидкой основой, то, следуя инструкции, просто смешайте металлический порошок с эпоксидной массой до получения пластичной массы, и действуйте описанным выше способом.

Видео:

Если достоинство такой сварки — удобство применения и низкие цены на составы, то недостатков гораздо больше.

Сваренные вхолодную с помощью мастики или клея детали нельзя подвергать большим нагрузкам, особенно на разрыв. Клей обеспечивает герметичность, но не способен выдерживать сильное давление, хотя есть отдельные составы, формирующие очень прочное соединение. Цены на них, естественно, выше.

Высокие температуры, а особенно перепады температур может переносить тоже не всякий состав. Следует быть очень внимательным к обработке склеиваемых деталей, особенно к обезжириванию — любые жиры снижают адгезионные свойства клея.

Время полного затвердевания клея составляет обычно 2 — 2,5 часа. Необходимо единовременно приготавливать ровно столько клея, сколько собираетесь использовать, иначе (особенно это характерно для жидких клеев), он застынет намертво, и посуду, в которой его готовили, придется выбросить. Кроме того, во избежание отравления парами рекомендуется во время работ пользоваться респиратором.

1 единица2 два3 три4 четыре5 пять (2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий