Metināšana attiecas uz detaļu savienošanu vai sapludināšanu, izmantojot siltumu un/vai saspiešanu, lai detaļas veidotu kontinuumu.Siltuma avots metināšanā parasti ir loka liesma, ko rada metināšanas barošanas avota elektrība.Loka metināšanu sauc par loka metināšanu.
Detaļu saplūšana var notikt, pamatojoties tikai uz loka radīto siltumu, lai metināšanas daļas izkūst kopā.Šo metodi var izmantot, piemēram, TIG metināšanā.
Parasti pildmetālu tomēr iekausē metināšanas šuvē vai metina, izmantojot stieples padevēju caur metināšanas pistoli (MIG/MAG metināšana), vai arī izmantojot manuālas padeves metināšanas elektrodu.Šajā scenārijā pildvielai ir jābūt aptuveni tādai pašai kušanas temperatūrai kā metinātajam materiālam.
Pirms metināšanas sākšanas metināto detaļu malas tiek veidotas piemērotā metināšanas rievā, piemēram, V rievā.Metināšanai turpinoties, loks saplūst kopā rievas un pildvielas malas, veidojot izkausētu metināšanas šuves baseinu.
Lai metinātā šuve būtu izturīga, izkausētais metināšanas baseins ir jāaizsargā no skābekļa un apkārtējā gaisa ietekmes, piemēram, ar aizsarggāzēm vai izdedžiem.Aizsarggāze tiek ievadīta izkausētajā metināšanas baseinā ar metināšanas degli.Metināšanas elektrods ir arī pārklāts ar materiālu, kas rada aizsarggāzi un izdedžus virs izkausētā metinājuma baseina.
Visbiežāk metinātie materiāli ir metāli, piemēram, alumīnijs, vieglais tērauds un nerūsējošais tērauds.Arī plastmasu var metināt.Plastmasas metināšanā siltuma avots ir karsts gaiss vai elektriskais rezistors.
METINĀŠANAS LOKA
Metināšanai nepieciešamais metināšanas loks ir elektrības uzliesmojums starp metināšanas elektrodu un metināšanas gabalu.Loka tiek ģenerēta, kad starp daļām tiek ģenerēts pietiekami liels sprieguma impulss.TIG metināšanā to var paveikt ar sprūda aizdedzi vai kad metinātais materiāls tiek ietriekts ar metināšanas elektrodu (strāvas aizdedze).
Tādējādi spriegums tiek izlādēts kā zibens spēriens, ļaujot elektrībai plūst cauri gaisa spraugu, kas rada loku, kura temperatūra ir vairāki tūkstoši grādu pēc Celsija, maksimāli līdz 10 000 ⁰C grādiem (18 000 grādi pēc Fārenheita).Nepārtraukta strāva no metināšanas barošanas avota uz sagatavi tiek izveidota caur metināšanas elektrodu, tāpēc pirms metināšanas uzsākšanas sagatave ir jāiezemē ar zemējuma kabeli metināšanas iekārtā.
MIG/MAG metināšanā loks tiek izveidots, kad pildviela pieskaras sagataves virsmai un rodas īssavienojums.Tad efektīva īssavienojuma strāva izkausē pildījuma stieples galu un tiek izveidots metināšanas loks.Lai metinājuma šuve būtu gluda un izturīga, metināšanas lokam jābūt stabilam.Tāpēc MIG/MAG metināšanā ir svarīgi izmantot metināšanas materiāliem un to biezumiem piemērotu metināšanas spriegumu un stieples padeves ātrumu.
Turklāt metinātāja darba tehnika ietekmē loka gludumu un līdz ar to arī metinājuma kvalitāti.Metināšanas elektroda attālums no rievas un vienmērīgs metināšanas degļa ātrums ir svarīgs veiksmīgai metināšanai.Pareiza sprieguma un stieples padeves ātruma novērtēšana ir svarīga metinātāja kompetences daļa.
Tomēr modernajām metināšanas iekārtām ir vairākas funkcijas, kas atvieglo metinātāja darbu, piemēram, iepriekš izmantoto metināšanas iestatījumu saglabāšana vai iepriekš iestatītu sinerģijas līkņu izmantošana, kas atvieglo metināšanas parametru iestatīšanu konkrētajam uzdevumam.
AIZSARGĀZES METINĀŠANA
Aizsarggāzei bieži ir liela nozīme metināšanas produktivitātē un kvalitātē.Kā norāda nosaukums, aizsarggāze pasargā sacietējošo izkausēto šuvi no skābekļa, kā arī no piemaisījumiem un mitruma gaisā, kas var vājināt metinājuma izturību pret koroziju, radīt porainus rezultātus un vājināt metinājuma izturību, mainot locītavas ģeometriskās īpašības.Aizsarggāze arī atdzesē metināšanas pistoli.Visizplatītākās aizsarggāzes sastāvdaļas ir argons, hēlijs, oglekļa dioksīds un skābeklis.
Aizsarggāze var būt inerta vai aktīva.Inerta gāze vispār nereaģē ar izkausētu šuvi, kamēr aktīvā gāze piedalās metināšanas procesā, stabilizējot loku un nodrošinot vienmērīgu materiāla pārnešanu uz metinājumu.Inerto gāzi izmanto MIG metināšanā (metāla loka inertās gāzes metināšanā), savukārt aktīvo gāzi izmanto MAG metināšanā (metāla loka aktīvās gāzes metināšanā).
Inertās gāzes piemērs ir argons, kas nereaģē ar izkausētu metinājumu.Tā ir visbiežāk izmantotā aizsarggāze TIG metināšanā.Oglekļa dioksīds un skābeklis tomēr reaģē ar izkausētu metinājumu, tāpat kā oglekļa dioksīda un argona maisījums.
Hēlijs (He) ir arī inerta aizsarggāze.Hēlija un hēlija-argona maisījumus izmanto TIG un MIG metināšanā.Hēlijs nodrošina labāku sānu iespiešanos un lielāku metināšanas ātrumu, salīdzinot ar argonu.
Oglekļa dioksīds (CO2) un skābeklis (O2) ir aktīvās gāzes, ko izmanto kā tā saukto oksigenācijas komponentu, lai stabilizētu loku un nodrošinātu vienmērīgu materiāla pārnešanu MAG metināšanā.Šo gāzes komponentu īpatsvaru aizsarggāzē nosaka tērauda tips.
METINĀŠANAS NORMAS UN STANDARTI
Vairāki starptautiski standarti un normas attiecas uz metināšanas procesiem un metināšanas iekārtu un izejmateriālu uzbūvi un īpašībām.Tie satur definīcijas, instrukcijas un ierobežojumus procedūrām un mašīnu konstrukcijām, lai palielinātu procesu un mašīnu drošību un nodrošinātu produktu kvalitāti.
Piemēram, loka metināšanas iekārtu vispārējais standarts ir IEC 60974-1, savukārt piegādes tehniskie noteikumi un izstrādājumu formas, izmēri, pielaides un etiķetes ir ietvertas standartā SFS-EN 759.
DROŠĪBA METINĀŠANAI
Ar metināšanu ir saistīti vairāki riska faktori.Loka izstaro īpaši spilgtu gaismu un ultravioleto starojumu, kas var sabojāt acis.Izkausēta metāla šļakatas un dzirksteles var apdedzināt ādu un izraisīt aizdegšanās risku, un metināšanas laikā radušies izgarojumi var būt bīstami ieelpojot.
Tomēr no šiem apdraudējumiem var izvairīties, tiem sagatavojoties un izmantojot atbilstošus aizsarglīdzekļus.
Aizsardzību pret ugunsbīstamību var nodrošināt, iepriekš pārbaudot metināšanas vietas vidi un no vietas tuvumā noņemot viegli uzliesmojošus materiālus.Turklāt ugunsdzēšanas līdzekļiem jābūt viegli pieejamiem.Blakuspersonām nav atļauts iekļūt bīstamajā zonā.
Acis, ausis un āda ir jāaizsargā ar piemērotiem aizsarglīdzekļiem.Metināšanas maska ar aptumšotu ekrānu aizsargā acis, matus un ausis.Ādas metināšanas cimdi un izturīgs, nedegošs metināšanas apģērbs pasargā rokas un ķermeni no dzirkstelēm un karstuma.
Metināšanas izgarojumu rašanos var novērst ar pietiekamu ventilāciju darba vietā.
METINĀŠANAS METODES
Metināšanas metodes var klasificēt pēc metodes, ko izmanto metināšanas siltuma iegūšanai, un veidu, kā pildviela tiek ievadīta metinātajā šuvē.Izmantotā metināšanas metode tiek izvēlēta, pamatojoties uz metināmajiem materiāliem un materiāla biezumu, nepieciešamo ražošanas efektivitāti un vēlamo metinājuma vizuālo kvalitāti.
Visbiežāk izmantotās metināšanas metodes ir MIG/MAG metināšana, TIG metināšana un stieņa (manuālā metāla loka) metināšana.Vecākais, zināmākais un joprojām diezgan izplatītais process ir MMA manuālā metāla loka metināšana, ko parasti izmanto uzstādīšanas darba vietās un āra objektos, kur nepieciešama laba sasniedzamība.
Lēnāka TIG metināšanas metode ļauj iegūt īpaši smalkus metināšanas rezultātus, tāpēc to izmanto metinātās šuvēs, kuras būs redzamas vai kurām nepieciešama īpaša precizitāte.
MIG/MAG metināšana ir daudzpusīga metināšanas metode, kurā pildviela nav atsevišķi jāievada izkausētajā metinājumā.Tā vietā stieple iet cauri metināšanas pistolei, ko ieskauj aizsarggāze, tieši izkausētajā šuvē.
Ir arī citas īpašām vajadzībām piemērotas metināšanas metodes, piemēram, lāzera, plazmas, punktmetināšanas, iegremdētā loka, ultraskaņas un berzes metināšanas.
Izlikšanas laiks: 12.03.2022