Poprawne spawanie aluminium MIG to w praktyce kwestia trzech zmiennych: biegunowości, doboru drutu i gazu oraz właściwej relacji prądu do prędkości podawania drutu. Pillar artykuł o spawaniu aluminium opisuje ogólne zasady tej technologii – tutaj skupiamy się wyłącznie na tym, jak ustawić migomat, żeby spoina na aluminium wyszła czysta i bez porów.
Biegunowość: dlaczego DCEP jest warunkiem koniecznym
Spawanie aluminium MIG biegunowość ma tylko jedną prawidłową opcję: DCEP (elektroda plus, drut podłączony do bieguna dodatniego). To ustawienie odwrotne niż przy spawaniu stali w metodzie MIG/MAG, gdzie standardem jest DCEN.
Powód jest fizyczny: przy DCEP strumień elektronów bombardujący powierzchnię materiału rozbija warstwę tlenku glinu, który pokrywa aluminium niemal natychmiast po kontakcie z powietrzem. Ten efekt czyszczący, widoczny jako jasna, srebrzysta obwódka wokół spoiny, jest niezbędny – tlenek topi się w temperaturze znacznie wyższej niż samo aluminium i bez jego usunięcia spoina będzie pełna wtrąceń i porów.
Błędne podłączenie biegunowości (DCEN) daje charakterystyczny obraz: drut się nie topi równomiernie, łuk jest niestabilny, a na powierzchni zostaje czarny, sadzowaty nalot tlenku. Jeśli migomat ma przełącznik biegunowości tylko dla drutów rdzeniowych, sprawdź w instrukcji, czy urządzenie w ogóle nadaje się do aluminium – część prostych inwerterów jednofazowych nie ma wymaganego zakresu prądu i stabilności łuku przy DCEP.
Czy możliwe jest spawanie aluminium MIG bez gazu?
Nie – w przeciwieństwie do stali, gdzie funkcjonuje spawanie drutem samoosłonowym (flux-core, popularnie nazywane „bez gazu”), dla aluminium taka technologia praktycznie nie istnieje w wersji nadającej się do konstrukcyjnych zastosowań. Topnik zdolny osłonić roztopione aluminium przed atmosferą i jednocześnie nie zanieczyścić spoiny nie jest dostępny w formie drutu rdzeniowego na rynku powszechnym.
Argon (czysty, klasa 4.6 lub wyższa) jest tu obowiązkowy, bo aluminium w stanie ciekłym pochłania wodór z powietrza błyskawicznie, co prowadzi do porowatości niewidocznej na oko podczas spawania, a ujawniającej się po oszlifowaniu lub w badaniach RTG. Osłona gazowa musi być stabilna i wystarczająco obfita – zalecany przepływ to 15–20 l/min, więcej niż przy stali, bo aluminium wymaga szerszej „poduszki” gazowej ze względu na wyższą lepkość ciekłego metalu i większą prędkość podawania drutu.
Jeśli ktoś szuka rozwiązania bez butli gazowej, jedyną realną alternatywą jest spawanie TIG z osłoną argonową doprowadzaną z tej samej butli w mniejszej ilości – to nie eliminuje gazu, tylko zmienia metodę. Migomat bez gazu ochronnego na aluminium po prostu nie zadziała w sposób akceptowalny.
Dobór drutu i średnicy pod grubość materiału
Najczęściej stosowane druty to ER4043 (więcej krzemu, lepsza płynność, mniejsza podatność na pękanie na gorąco – dobry wybór do odlewów i profili o zmiennej grubości) oraz ER5356 (więcej magnezu, wyższa wytrzymałość i lepszy kolor po anodowaniu, typowy dla konstrukcji spawanych i elementów narażonych na obciążenia dynamiczne). Wybór drutu musi odpowiadać stopowi bazowemu – dopasowanie „na oko” prowadzi do pęknięć krystalizacyjnych, zwłaszcza przy stopach serii 6xxx.
- 0,8 mm – blachy i profile do 1,5 mm, niskie prądy, mała bezwładność drutu.
- 1,0 mm – uniwersalna średnica dla materiału 1,5–4 mm, najczęściej dostępna w spool gunach.
- 1,2 mm – materiał powyżej 4 mm, wyższe prądy, lepsza podawalność na dłuższych przewodach.
Aluminium jest mięknie i łatwo się odkształca podczas podawania, więc rolki podające muszą mieć profil U (nie V, jak dla stali), a docisk musi być łagodniejszy – zbyt silny docisk spłaszcza drut i zwiększa opory w prowadniku.
Parametry prądu, napięcia i prędkości drutu
Poniższe wartości orientacyjne dotyczą drutu ER4043/ER5356 o średnicy 1,0 mm, DCEP, argon jako gaz osłonowy – rzeczywiste ustawienia trzeba skorygować próbnym ściegiem na tej samej grubości materiału.
| Grubość materiału | Prąd [A] | Napięcie [V] | Przepływ gazu [l/min] |
|---|---|---|---|
| 1,5–2 mm | 50–70 | 15–16 | 15 |
| 2–3 mm | 80–110 | 17–19 | 16 |
| 3–5 mm | 110–150 | 19–21 | 18 |
| powyżej 5 mm | 150–200 | 21–24 | 20 |
Zbyt niskie napięcie przy danym prądzie daje krótki, „kłujący” łuk i nawary; zbyt wysokie – rozprysk i płaski, przesadnie szeroki ścieg. Prędkość podawania drutu koreluje z prądem – większość migomatów synergicznych ustawia ją automatycznie po wybraniu grubości i średnicy drutu, ale warto zweryfikować efekt na próbce, bo kalibracja fabryczna rzadko trafia idealnie na aluminium.
Migomat, spool gun czy push-pull – co wybrać?
Spawanie aluminium migomatem klasycznym, z rolkami w centralnej jednostce i długim przewodem prowadzącym drut, sprawdza się tylko na krótkich przewodach (do około 3 m) i przy większych średnicach drutu – miękki drut aluminiowy na dłuższej trasie skłębia się w prowadniku (tzw. birdnesting).
Spool gun – uchwyt z własnym silnikiem i szpulą drutu blisko dyszy – eliminuje ten problem i jest naturalnym wyborem dla warsztatów spawających aluminium okazjonalnie, przy niższym koszcie wejścia niż systemy push-pull. Wadą jest ograniczona wielkość szpuli i większa waga uchwytu.
Push-pull, z silnikami ciągnącymi w uchwycie i podającymi w podajniku, daje najbardziej stabilne podawanie na długich przewodach i przy pracy produkcyjnej, ale to rozwiązanie znacznie droższe i sensowne przede wszystkim tam, gdzie aluminium spawa się regularnie, a nie sporadycznie. Dla kogoś, kto łączy stal i spawanie MIG MAG aluminium tylko od czasu do czasu, spool gun na dodatkowym podajniku pozostaje najbardziej racjonalnym kompromisem między kosztem a jakością podawania drutu.
Podsumowanie
O powodzeniu spawania MIG aluminium decydują cztery ustawienia, które trzeba potwierdzić razem, a nie osobno: biegunowość DCEP, drut i gaz dopasowane do stopu i grubości, przepływ argonu wystarczający do pełnej osłony kąpieli oraz para prąd–napięcie zweryfikowana próbnym ściegiem na tym samym materiale. Wybór między migomatem klasycznym, spool gunem i systemem push-pull zależy od długości przewodu i częstotliwości pracy z aluminium, nie od samych parametrów spawania.
Czytaj też:
