Jakie są metody spawania? – przegląd najpopularniejszych technik

Spawanie jest jednym z najważniejszych procesów w branży produkcyjnej, budowlanej i remontowej, umożliwiającym trwałe łączenie elementów metalowych. Różnorodność metod spawania pozwala na dopasowanie techniki do rodzaju materiału, warunków pracy, a także wymogów dotyczących wytrzymałości i estetyki. Poniżej przedstawiamy najważniejsze metody spawania, wraz z ich zastosowaniem, zaletami oraz ograniczeniami.

Jakie są metody spawania?

Istnieje wiele metod spawania, które dobiera się w zależności od rodzaju materiału, grubości elementów oraz wymagań dotyczących wytrzymałości i precyzji spoiny. Najbardziej popularne techniki to spawanie łukowe, gdzie stosuje się elektrodę i łuk elektryczny (np. metoda MIG/MAG i TIG), spawanie gazowe, które wykorzystuje mieszankę gazów do podgrzewania metalu (np. acetylenowo-tlenowe), oraz spawanie laserowe, stosowane głównie w precyzyjnych, cienkich elementach.

Inne metody obejmują spawanie plazmowe, spawanie oporowe, używane często w przemyśle samochodowym, oraz spawanie elektronowe, które zapewnia bardzo wysoką precyzję i jest stosowane głównie w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Każda z tych metod ma swoje specyficzne zalety, ograniczenia i zastosowania w zależności od potrzeb projektu i właściwości materiałów.

W zależności od metody spawania źródłem ciepła może być łuk spawalniczy, czyli impuls elektryczny wytworzony przez spawalnicze źródło prądu, czy też płomień spalanego gazu w przypadku spawania gazowego.

Podstawowe zasady spawania

Podczas spawania tworzy się tzw. jeziorko spawalnicze, czyli stopiona warstwa metalu, która powstaje dzięki dostarczonej energii cieplnej – pochodzącej z łuku elektrycznego lub płomienia gazowego. Łuk elektryczny wykorzystuje prąd o wysokim natężeniu (od 10 do 2000 amperów) i niskim napięciu (10-50 woltów), a najczęściej stosuje się prąd stały (DC), choć możliwy jest również prąd zmienny (AC). Podczas spawania część energii jest tracona, zanim dotrze do miejsca spawania. W wyniku podgrzewania powierzchni na metalu tworzy się warstwa tlenków, co może osłabiać i czynić spoinę bardziej kruchą.

W obszarze spawania można wyróżnić trzy główne strefy:

1. Spoina – stanowiąca połączenie stopionego metalu bazowego z materiałem wypełniającym.
2. Strefa stopienia – w której metal bazowy uległ całkowitemu stopieniu.
3. Strefa wpływu ciepła – gdzie następuje wzrost temperatury, ale materiał nie topi się.

Proces spawania powoduje rozszerzanie się i kurczenie metalu, co może prowadzić do powstania naprężeń. Aby je zminimalizować i poprawić trwałość spoiny, stosuje się obróbkę cieplną całej konstrukcji po spawaniu.

Różne metody spawania

Nazwy i numery procesów spawania zgodnie z normą PN-EN ISO 4063:2002

Spawanie gazowe – metoda 311

Spawanie gazowe to jedna z najstarszych i najprostszych metod, wykorzystująca gaz (zwykle acetylen i tlen) do generowania płomienia, który topi metal. W procesie spawania gazowego spawacz wykorzystuje palnik gazowy, by nagrzać i stopić krawędzie łączonych elementów oraz drut spawalniczy jako spoiwo. Ta metoda spawania jest wykorzystywana do pracy z różnorodnymi metalami, szczególnie stalą oraz metalami nieżelaznymi, a także przy instalacjach wodno-kanalizacyjnych i grzewczych. Łatwość regulacji temperatury i niski koszt sprzętu sprawiają, że spawanie gazowe jest często stosowane do łączenia blach o grubości do 10 mm oraz cienkościennych rur.

Spawanie łukowe elektrodą otuloną – metoda MMA (111)

Znana również jako metoda MMA (Manual Metal Arc), ta metoda spawania jest niezwykle uniwersalna i sprawdza się zarówno w przemyśle ciężkim, jak i przy drobniejszych projektach, takich jak naprawy instalacji. Spawanie łukowe elektrodą otuloną (tzw. spawanie MMA) opiera się na łuku elektrycznym, który topi elektrodę i tworzy ochronną powłokę żużlową na spoinie. Spawanie tą metodą można przeprowadzać w różnych pozycjach oraz w trudnych warunkach atmosferycznych, dzięki czemu jest idealnym wyborem dla budownictwa, przemysłu stoczniowego i napraw infrastruktury. Metoda MMA pozwala na łączenie różnych metali i stopów, takich jak stal, żeliwo, miedź czy nikiel.

Spawanie w osłonie gazów aktywnych – metoda MAG (135)

Spawanie MAG (Metal Active Gas) to technika, która wykorzystuje łuk elektryczny w osłonie gazu aktywnego, takiego jak dwutlenek węgla, do łączenia elementów. Proces ten polega na topieniu drutu elektrodowego, który jest podawany do uchwytu spawalniczego, pełniąc rolę zarówno elektrody, jak i materiału spoiwa. Spawanie metodą MAG stosuje się powszechnie przy konstrukcjach stalowych, produkcji maszyn, w przemyśle ciężkim oraz motoryzacyjnym. Spawanie stali metodą MAG charakteryzuje się wysoką wydajnością i doskonałą kontrolą nad jakością spoiny, dzięki czemu jest preferowane w produkcji seryjnej oraz podczas pracy z wielkogabarytowymi konstrukcjami.

Spawanie w osłonie gazów obojętnych – metoda MIG (131)

Podobnie jak w przypadku MAG, spawanie MIG (Metal Inert Gas) również opiera się na łuku elektrycznym oraz na drucie jako elektrodzie. Spawanie metodą MIG jednak wykorzystuje gazy obojętne, jak argon czy hel, co pozwala na bardziej precyzyjne łączenie materiałów podatnych na utlenianie, takich jak miedź, aluminium czy inne metale nieżelazne. Jest to metoda szeroko stosowana w przemyśle stoczniowym, maszynowym oraz przy produkcji konstrukcji stalowych, gdzie istotna jest jakość i powtarzalność. Proces MIG jest popularny ze względu na możliwość pełnej automatyzacji, co zwiększa wydajność.

Spawanie elektrodą nietopliwą – metoda TIG (141)

Spawanie metodą TIG (Tungsten Inert Gas) to technika spawania w osłonie gazu obojętnego, najczęściej argonu lub helu, z użyciem wolframowej elektrodą nietopliwą. Proces spawania metodą TIG umożliwia uzyskanie czystych, estetycznych spoin, dzięki czemu jest szczególnie ceniony w przemyśle, gdzie wymagana jest wysoka precyzja i jakość połączeń. Metoda TIG jest stosowana głównie przy spawaniu stali nierdzewnych, aluminium, miedzi oraz ich stopów. Pomimo że jest bardziej czasochłonna niż inne metody, zapewnia wysoką kontrolę nad procesem, co czyni ją odpowiednią do spawania detali i prac o wysokich wymaganiach jakościowych.

Spawanie plazmowe – metoda PAW (15)

Spawanie plazmowe to technika, w której łuk elektryczny generuje strumień plazmy o dużej gęstości, umożliwiający precyzyjne i wytrzymałe połączenia. Ta metoda jest wykorzystywana w specjalistycznych warunkach, takich jak produkcja samolotów oraz innych aplikacjach wymagających wyjątkowej dokładności. Spawanie plazmowe pozwala na precyzyjne kontrolowanie głębokości wtopienia i szerokości spoiny, co jest nieocenione w pracach o wysokiej precyzji.

Spawanie laserowe – metoda LBW (52)

Jedna z najbardziej nowoczesnych metod spawania, spawanie laserowe (Laser Beam Welding) wykorzystuje intensywną wiązkę lasera, by precyzyjnie stopić metal w miejscu połączenia. Ze względu na swoje możliwości zautomatyzowania i wysoką precyzję, spawanie laserowe jest szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym i elektronicznym. Metoda ta pozwala na tworzenie wyjątkowo cienkich i precyzyjnych spoin bez konieczności stosowania spoiwa, co jest szczególnie przydatne w produkcji seryjnej.

Inne metody spawania i zgrzewania

Oprócz wymienionych powyżej metod, istnieje wiele innych rodzajów spawania, takich jak:

• Spawanie elektronowe – stosowane w próżni, umożliwiające spawanie metali o wysokiej temperaturze topnienia.
• Spawanie tarciowe – wykorzystywane w branży lotniczej i motoryzacyjnej, gdzie wymagane są solidne i wytrzymałe łączenia.
• Zgrzewanie oporowe – wykorzystywane głównie do zgrzewania blach i prętów, szczególnie przy produkcji seryjnej elementów z cienkich blach.

[product category_id="1449" limit="4" onlyAvailable="true" order="random"]

Szukasz wysokiej jakości narzędzi spawalniczych? Sprawdź naszą ofertę!

Jeśli szukasz spawarki lub akcesoriów do spawania, takich jak przyłbice, rękawice czy inne niezbędne elementy wyposażenia, zajrzyj do oferty naszego sklepu internetowego Mixtools.pl. Znajdziesz u nas szeroki wybór profesjonalnych urządzeń i akcesoriów, które zapewnią Ci komfort i bezpieczeństwo podczas pracy. 

Dzięki produktom od renomowanych producentów możesz mieć pewność, że wybierasz narzędzia i wyposażenie najwyższej jakości, spełniające wszystkie wymagania użytkowników – zarówno profesjonalistów, jak i majsterkowiczów.

Podsumowanie

Każda metoda spawania ma swoje unikalne cechy i zastosowania, które zależą od specyfiki danego materiału, wymogów jakościowych oraz dostępnych zasobów. Niezależnie od wybranej metody, kluczową rolę odgrywają umiejętności spawacza oraz odpowiednie przygotowanie sprzętu i zabezpieczenie miejsca pracy. Dzięki tej różnorodności spawanie stanowi fundament wielu branż przemysłowych, umożliwiając precyzyjne i trwałe łączenia dla szerokiego zakresu materiałów.