Холодная сварка для металла: какая лучше для алюминия и высоких температур

Холодная сварка для металла: плюсы и минусы

Современный клей, обладающий высоким уровнем прочности, необходим для многих работ в различных отраслях промышленности. Таким материалом является холодная сварка. Продукция нашла свое применение в области проведения ремонта транспортных средств и сантехники, устранения различных дефектов металлических поверхностей и восстановления резьбы.

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.

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.

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.


Особенности соединения алюминия с помощью холодной сварки

Алюминий – широко распространенный металл, он используется в большинстве отраслей промышленности в чистом виде и в сплавах. Несмотря на массу достоинств, есть у материала и недостатки, в частности, существует проблема соединения деталей. Из-за мягкости способ болтового скрепления изделий не подходит, а аргоновая сварка трудоемка и дорога. На помощь мастерам приходит холодная сварка — для алюминия этот метод будет идеален, особенно, если к стыку не предъявляется высоких требований на разрыв и удары.

Виды холодной сварки алюминия

Для алюминиевых деталей подходят три способа стыкования, все они могут именоваться «холодной сваркой». Первый используется на заводах, иных крупных производствах и основывается на механизме диффузии. Взаимное проникновение частиц металлов друг в друга присуще не только алюминию, но именно у этого материала процесс происходит быстрее. Диффузия металлов достигается путем оказания давления особыми стержнями (пуансонами), в результате формируются новые молекулярные связи, появляется крепкий шов.

Еще один метод соединения компонентов – сварка сдвигом. Здесь давление на заготовки будет не точечным, а сплошным со смещением в горизонтальной плоскости. В данном случае создается соединение на большой поверхности. Для работы используются станки, обладающие высокой силой и прижимной способностью.

В домашних условиях сваривать изделия перечисленными способами можно, но есть технология проще. Это холодная сварка или склеивание алюминия специальными химическими составами. В их основе – эпоксидная смола. Также средства содержат металлический порошок, серу, иные минеральные компоненты и присадки. По внешнему виду они напоминают мастику, пластилин или являются жидкими. Смола способна как бы расплавлять поверхность деталей, обеспечивая молекулам взаимное проникновение. В результате получается надежный, крепкий шов.

Применение холодной сварки

Ремонт и склейка деталей холодным свариванием применяется в промышленности, быту. Метод незаменим в аварийной ситуации, когда нужно срочно починить разрыв трубы, поломку крепления. Чаще всего такая мера будет временной, по мере возможности заплатку снимают и заваривают дефект аргоном либо меняют деталь. Для ремонта автомобилей клеи на основе эпоксидной смолы тоже подходят: ими заделывают бамперы, элементы салона, реконструируют иные детали. Сварка хорошо крепится к корпусу авто, после чего его шлифуют, красят.

В продаже есть высокотемпературные средства, они наносятся аналогичным образом, при эксплуатации могут выдерживать температуры до +1000 градусов. Такие материалы после контакта с огнем становятся еще более прочными.

Методы сварки деформацией

Можно ли заварить детали из алюминия своими руками? Для создания неразъемного соединения нужно разрушить оксидную пленку, которая присутствует на поверхности металла, а также плотно прижать изделия друг к другу. Это поможет создать новые кристаллические решетки между молекулами в соединениях. Стоит подробнее рассмотреть три возможных метода сварки деформацией, чтобы выбрать лучший.

Читайте также:  Сверла по металлу какие лучше: оптимальный выбор для домашнего использования

Точечная сварка

Точечная холодная сварка является самой популярной, для ее проведения не нужны зажимы. Качество готового стыка будет зависеть от выраженности деформации металла в сварной точке. Нормы по соотношению глубины вдавливания к толщине изделия таковы:

  • чистый алюминий – 60-70%;
  • сплавы алюминия – 75-90%.

Данная методика подходит лишь для деталей не более 1,5 см толщиной, зато они могут быть достаточно габаритными. Листы укладываются внахлест, сдавливаются пуансонами точечно, с определенным интервалом. Недостатком методики является негерметичность стыка.

Шовная сварка

Для выполнения такого способа стыкования деталей нужно особое оборудование – кольцевой пуансон или вращающийся ролик. Путем оказания переменного давления стык становится сплошным. Если требуется односторонняя сварка, ролик может быть неподвижным. Для двухсторонней сварки применяются два подвижных устройства. Механизм помогает сдавить детали на нужную глубину и получить качественный шов.

Недостаток технологии серьезен. Из-за сильного сплошного сдавливания крепость самой конструкции уменьшается. Поэтому методика была усовершенствована и соединила в себе элементы шовной и точечной техник. Стык создается в ходе вращения ролика с выступами, который оказывает давление на детали точечно. Готовый стык является прерывистой цепью сваренных участков, потому конструкция остается прочной.

Стыковая сварка

Метод подразумевает использование зажимных устройств (губок), причем их размеры определяют максимальную длину деталей, чем накладывают на процесс определенные ограничения. Изделия сжимаются своими торцевыми частями и зоной, соприкасающейся с губкой. Далее на опору направляется осевое давление, способствующее формированию прочного шва. Минусом методики можно назвать сложность извлечения устройства из губок.

Холодная сварка клеем

Для мастера использование клеевых составов является самым доступным методом сваривания алюминия. Такие составы реализуются в любых строительных, хозяйственных магазинах. Лучше сразу покупать средство проверенного производителя, не самое дешевое, иначе сварной шов прослужит недолго.

Выбор клея для сварки

При покупке следует внимательно изучить инструкцию, рассмотрев такие параметры:

  • диапазон рабочих температур;
  • степень адгезии;
  • стойкость к агрессивным условиям.

В отношении алюминия удобнее пользоваться пластилинообразными средствами, особенно, если ремонт производится в экстренном режиме. Все составы являются двухкомпонентными, потому перед применением требуют смешивания составляющих со строгим соблюдением пропорций. Большинство сварок работают при температурах до +130 градусов, некоторые – до +260 градусов. При необходимости можно купить высокотемпературной средство, которое стоит намного дороже.

Пошаговый процесс холодной сварки

Для замешивания массы нельзя применять металлические инструменты, иначе она вступит в реакцию с ними раньше положенного времени. Перед работой нужно надеть средства индивидуальной защиты: перчатки, респиратор, поскольку до застывания испарения эпоксидной смолы вредны для здоровья.

Порядок работы с клеем для сварки таков:

  1. Обезжирить поверхность. В противном случае качество сцепления сильно пострадает. Для этого этапа лучше применять спирт, ацетон. Полностью высушить поверхность непосредственно перед склейкой.
  2. Подготовить материал. Из упаковки достать двухслойный брусочек, строго перпендикулярно отрезать кусок необходимого размера. Размять массу пальцами, предварительно смочив перчатки холодной водой. Использовать средство нужно в течение 15-20 минут в зависимости от марки.
  3. Приложить клей на место будущего стыка. После аккуратного накладывания деталей их надежно фиксируют на 40-50 минут, пока сварка не затвердеет. Лучше не трогать изделия 2-3 часа, а пользоваться ими только спустя сутки, хотя многие производители указывают меньший срок.
  4. Удалить лишнюю клеевую массу. Пока материал окончательно не застыл, с боков надо убрать вылезший клей при помощи наждачки, острого ножа.

Если необходимо заполнить глубокий дефект, на него последовательно наносят слои толщиной до 0,5 см, дожидаются полного высыхания. Затем повторяют процесс нужное количество раз.

Меры предосторожности

При работе с холодной сваркой обязательным является применение спецодежды, особенно, когда работа ведется в таких условиях:

  • в агрессивной среде, местах с повышенной температурой или экологически опасных зонах;
  • при регулярной смене условий;
  • с сосудами, находящимися под давлением.

Перчатки применяются даже при работе с небольшими кусочками клея для сварки. Он сильно раздражает кожу, потому при случайном попадании ее нужно хорошо промыть с мылом. При проникновении средства в глаза, несмотря на использование защитных очков, их промывают, после обращаются к врачу. В помещении нужно оборудовать вытяжку или обеспечить приток свежего воздуха иным способом, иначе можно получить отравление парами эпоксидной смолы и растворителей.

Преимущества и недостатки клеевой методики

Клей для холодной сварки – удобное приспособление, с ним можно быстро провести ремонт алюминиевых и иных изделий в быту. Если создать сплошной шов, он будет герметичным, влагостойким, практически не подверженным разрушению даже при вибрации (благодаря эластичности). Высокотемпературные составы позволяют склеенным деталям работать в самых тяжелых условиях.

Прочие достоинства метода клеевой сварки:

  • простота, отсутствие необходимости опыта работы;
  • дешевизна ремонта;
  • малое время до начала эксплуатации изделий;
  • отсутствие отходов и затрат на электроэнергию;
  • возможность создавать швы, заделывать ямки, сколы, царапины;
  • возможность сварить алюминий с любыми иными материалами.

Минусом можно назвать то, что сварку нельзя использовать на посуде и иных принадлежностях, контактирующих с пищей. Также детали, которые ежедневно подвергаются ударным нагрузкам, лучше сразу сварить аргоном – прочность клеевого шва быстро снизится. Дешевые составы обычно плохо переносят сильное давление, хотя есть средства, препятствующие даже усилию на разрыв.

Производители и популярные марки

Не стоит покупать составы для сварки неизвестных производителей, лучше клеить детали из алюминия надежными материалами. Выбор марок велик, хорошо себя зарекомендовали следующие:

Для деталей авто из алюминия, дюралюминия можно воспользоваться сваркой Полирем-Алюминий (она подойдет и для бытовых нужд). Средство предназначено специально для алюминия и его сплавов, позволяет провести качественный ремонт без сварочного аппарата. Холодная сварка годится для радиаторов авто, кузова, панелей, головок цилиндров, трубопровода. В любом случае, качество шва будет зависеть от предварительной подготовки, соблюдения инструкции и надежности фиксации, чему следует уделить пристальное внимание.

Можно ли холодной сваркой заварить алюминий

Если по технологическим условиям нежелателен нагрев соединяемых деталей применяется холодная сварка для алюминия. По прочности данная методика превосходит болтовое крепление. Она хороша тем, что может использоваться в домашних условиях неподготовленными людьми.

Виды холодной сварки алюминия

Соединение алюминиевых деталей без традиционной сварки применяется в промышленности и домашними мастерами для изготовления корпусов приборов, бытовых изделий, восстановления поверхности. Используемые способы:

  1. Сварка давлением выполняется прижатием соединяемых участков стержнями (пуансонами). За счёт высокого давления оксидный слой разрушается. Это способствует созданию монолитного соединения на молекулярном уровне на местах воздействия пуансонов.
  2. Сдвиг под давлением аналогичен предыдущему, но соединение за счёт горизонтального смещения происходит по всей длине стыкуемых участков.
  3. Соединение клеем на основе эпоксидных смол распространено в быту. После нанесения он, реагируя с металлом, внедряется в кристаллическую решётку, прочно скрепляя детали.

Методы сварки деформацией

Обязательным условием этой технологии является очистка с последующим обезжириванием заготовок. Деформация алюминия производится постоянным или переменным давлением. В зависимости от размера заготовок и необходимой надёжности выбирается один из трёх методов.

Точечный

Самый распространённый способ, так как не требуется зажимное устройство. Заготовки кладутся внахлёст, по их длине вдавливаемыми пуансонами создаются интервальные точки соединения. Полученный шов негерметичен. Качество крепления определяется степенью деформации, показывающей отношение глубины вдавливания к толщине материала. Норма по алюминию равна 60 — 70%, для сплавов — 75 — 90%. Не рекомендуется использовать листы толще 15 мм.

Шовный

Применяется для создания герметичных швов любой длины. Выполняется кольцевыми пуансонами или вращающимися роликами с помощью фрезерного или ручного станка. Протяжка осуществляется при одностороннем варианте между роликом и опорой, при двухстороннем — между двумя роликами. Недостатком шовной сварки считается уменьшение толщины по шву, что снижает сопротивление на изгиб.

Стыковой

Сварка алюминия этим методом производится в зажимном устройстве, размеры которого ограничивают длину и габариты заготовок. Детали закрепляются в губках, и за счёт осевого давления сопрягаются торцами. Несмотря на высокое качество швов, применение метода ограничено, так как в месте соединения образуется выпуклость. Участки, зажатые в губках, сильно деформируются, поэтому их извлечение затруднено. Метод используется для сваривания алюминиевых проводов, стержней, реже труб. Рекомендуется использовать металл сечением не более 30 мм².

Холодная сварка клеем

Состав продаётся в хозяйственных магазинах в виде мастики или двух жидких компонентов, упакованных в тюбики. Основа состоит из эпоксидной смолы с добавленными наполнителями и присадками для улучшения адгезии, прочности, стойкости к агрессивным веществам и предельным температурам. Имея клей для жидкой сварки и алюминиевые изделия с повреждениями ремонт можно производить даже в полевых условиях.

Выбор клея

В магазинах имеется обширный ассортимент составов отечественного и зарубежного производства. При выборе клея для холодной сварки необходимо:

  • сравнивать характеристики имеющихся марок с требуемыми для выполнения работы;
  • обращать внимание на универсальные виды, предназначенные для склеивания деталей из алюминия с другими материалами;
  • внимательно изучать инструкцию;
  • консультироваться с продавцами;
  • ознакомиться с отзывами покупателей;
  • учитывать, что жидкие составы сохнут дольше, чем мастика.

Пошаговый процесс

Инструменты для подготовки смеси не должны быть металлическими, чтобы она не взаимодействовала раньше срока. Для безопасной работы потребуются защитные перчатки, респиратор. Технология сварки алюминия клеем имеет следующую последовательность:

  1. Средство извлекается из упаковки.
  2. Отливается или отрезается необходимое для работы количество.
  3. Ингредиенты перемешиваются до образования однородной массы. Срок до начала затвердевания составляет 30 минут.
  4. Соединяемые участки обезжириваются ацетоном.
  5. Наносится клей, затем детали сжимаются на 40 минут.
  6. Затем выступившая смесь удаляется наждачной бумагой.
  7. Изделию дают отстояться пару часов до полного затвердевания средства.
  8. Заделка дефектов и отверстий производится последовательным нанесением слоёв толщиной 5 мм с полной просушкой каждого.

Преимущества и недостатки клеевого метода

Помимо того что клей «холодная сварка» — это простой способ соединения, он и стоит недорого. Большую популярность метод приобрёл благодаря следующим качествам:

  • быстрое, 20 — 30 мин, создание соединений;
  • отсутствие затрат на электроэнергию;
  • возможность выбора способов соединения (встык, внахлёст, заделка дефектов);
  • возможность сварки разнородных материалов;
  • соединяемые участки не деформируются.

Однако специфика метода накладывает ограничения на его использование. Применение холодной сварки клеем нежелательно:

  • в местах с высокой температурой;
  • если изделие должно быть экологически чистым;
  • для скрепления деталей, подвергающихся ударным и вибрационным нагрузкам;
  • при ремонте сосудов и труб высокого давления;
  • для восстановления изделий, эксплуатируемых в агрессивных средах;
  • если ёмкость контактирует с продуктами питания и питьевой водой.

После освоения способов холодной сварки любой человек сможет в домашних условиях самостоятельно производить ремонт алюминиевых изделий. Никакого сложного оборудования и навыков для этого не нужно.

Холодная сварка для алюминия – разновидности, советы по применению

Холодная сварка для алюминия может быть применена в тех ситуациях, когда нет возможности использовать электродуговую сварку в среде защитного газа. Данная методика актуальна применительно к алюминию еще и по той причине, что заготовки из данного металла очень плохо соединяются при помощи болтов и гаек. Под понятием «холодная сварка алюминия» может подразумеваться и способ соединения деталей из данного металла при помощи деформации, и технология, предполагающая использование специального клея.

Под «холодной сваркой» чаще всего подразумевают специальный клей, но существуют еще и механические методы холодной сварки — сварка деформацией

Холодная сварка деталей из алюминия при помощи специального клея

Холодная сварка деталей из алюминия, выполняемая при помощи специального клеевого состава, – это технология, позволяющая очень быстро и без особой подготовки поверхностей получить неразъемное соединение. Очень часто данную методику используют в тех случаях, когда необходимо устранить аварийную ситуацию и оперативно соединить алюминиевые детали. Естественно, простота данной технологии позволяет использовать ее чаще всего в домашних условиях.

Читайте также:  Как выбрать отбойный молоток электрический: основные характеристики и лучшие производители

Клей для скрепления алюминиевых деталей методом холодной сварки

Специальный состав, который применяется для выполнения такой сварки, – это двухкомпонентный клей, выпускаемый в виде мастики или густой жидкости. Состоит такой клей (его можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине) из эпоксидной смолы и стального порошка, который служит для упрочнения формируемого соединения.

Чтобы улучшить характеристики клеевого состава для холодной сварки (адгезия с соединяемыми поверхностями, устойчивость к высоким температурам и к воздействию агрессивных сред), в его состав добавляют специальные присадки. Благодаря их использованию свойства застывшего клеевого состава часто превосходят характеристики соединяемых деталей по своей прочности и надежности.

Использование двухкомпонентного клея для фиксации штуцера в трубе из алюминиевого сплава

Любой клей для выполнения холодной сварки – как жидкий, так и в виде мастики – состоит из двух компонентов, которые необходимо смешать непосредственно перед использованием. Следует иметь в виду, что применить смешанный состав необходимо в течение 20–30 минут (спустя полчаса он начинает активно затвердевать). После нанесения на поверхности деталей из алюминия клеевого состава их необходимо прижать друг к другу и выдержать в таком состоянии 40–45 минут. Полное застывание состава происходит в течение 2–2,5 часов.

Чтобы в производственных или домашних условиях получить надежное соединение при использовании клея для холодной сварки, необходимо предварительно очистить и обезжирить соединяемые поверхности. При помощи данного метода можно не только соединить плоские заготовки из алюминия, но и заварить небольшие отверстия и трещины, потратив на это минимум времени и усилий. Соединенные при помощи клея для холодной сварки детали хорошо переносят любые механические воздействия, кроме нагрузок на разрыв.

Ремонт холодной сваркой пробитого поддона картера автомобиля

Применение данного метода холодной сварки алюминия позволяет получить прочные и надежные соединения, но имеет ряд ограничений, о которых необходимо знать.

Так, клей не рекомендуется использовать:

  • в местах, характеризующихся высокими температурами;
  • в тех местах, к которым предъявляются повышенные требования по экологической безопасности;
  • для соединения деталей, условия эксплуатации которых часто изменяются;
  • для герметизации сосудов и емкостей, находящихся под высоким давлением;
  • для соединения деталей, эксплуатируемых в условиях агрессивной окружающей среды;
  • для герметизации труб и сосудов, контактирующих с жидкими пищевыми средами и продуктами питания.

Следует также отметить и преимущества применения клея для холодной сварки, которые делают его очень популярным средством соединения деталей из алюминия:

  • исключение окислительных процессов в месте стыка заготовок, что придает долговечности такому соединению;
  • простота использования;
  • минимум времени, необходимого для формирования неразъемного соединения;
  • невысокая цена состава и отсутствие необходимости в использовании специального оборудования и энергоносителей.

Небольшой обзор распространенных на отечественном рынке составов для холодной сварки, основанный на отзывах людей, применявших их на практике.

  1. «PERMATEX Cold Weld»
    Эффективный и весьма универсальный клей, допускающий применение с различными материалами. Отлично выдержал нагрузки на отрыв и на сдвиг в ходе испытаний.
  2. «WURTH Liquid»
    Великолепно подходит для работы с металлическими деталями.
  3. «Abro Steel»
    Хорошо подойдет для ремонта емкостей для хранения жидкостей благодаря высокой способности обеспечивать герметичность.
  4. «Титан»
    Доступная цена, отменное противодействие механическим нагрузкам.
  5. «Cold Weld PERMATEX»
    Довольно популярный состав, заслуживший немало положительных отзывов.

Сварка деформацией – особенности технологии

Детали из алюминия по данной технологии соединяют при комнатной температуре, отсюда и название – «холодная сварка». Для того чтобы получить неразъемное соединение, заготовки подвергают значительной пластической деформации, в результате которой происходит разрушение оксидной пленки на поверхности алюминия. Кроме того, сильное сдавливание деталей из алюминия друг с другом в процессе холодной сварки способствует тому, что между их кристаллическими решетками создаются межмолекулярные связи.

Важным условием формированием надежного соединения, получаемого по технологии холодной сварки, является тщательная очистка поверхностей заготовок и их обезжиривание. Давление, которое воздействует на соединяемые детали из алюминия, может быть статичным или с переменной вибрацией.

В зависимости от типа формируемого соединения различают холодную сварку следующих видов:

Стыковой метод

Детали из алюминия при использовании данного метода холодной сварки соединяются своими торцевыми частями, которые предварительно тщательно очищают и обезжиривают. Для того чтобы выполнить соединение по этой методике, заготовки фиксируют в специальных губках с небольшим выпуском торцевых частей, которые и будут подвергаться сдавливанию. После того как детали надежно зафиксированы, на зажимные губки подается осевое давление, которое и сжимает торцевые части соединяемых заготовок, что сопровождается формированием надежного неразъемного соединения.

Схема стыковой холодной сварки деформацией

Данный способ холодной сварки, несмотря на свою простоту, имеет ряд существенных недостатков и ограничений в применении.

  • Габариты зажимных устройств, используемых для выполнения такой сварки, ограничивают длину формируемого соединения.
  • При сжатии деталей из алюминия пластической деформации подвергаются не только соединяемые торцы, но и та часть, которая зажата в губках.
  • После получения неразъемного соединения заготовки достаточно трудно извлекаются из зажимных губок.

Точечная технология

Данная технология, предполагающая соединение деталей из алюминия внахлест, является наиболее распространенным методом холодной сварки этого металла. Соединяемые заготовки сдавливаются в отдельных сварных точках, для чего используется специальный пуансон. По данной технологии детали преимущественно соединяют несколькими сварными точками, расположенными с некоторым интервалом друг относительно друга.

Схема холодной точечной сварки

Качество холодной сварки, выполняемой по точечной технологии, напрямую зависит от степени деформации алюминия в области сварной точки. В числовом выражении данный параметр характеризует соотношение между толщиной соединяемых деталей и глубиной, на которую в металл вдавливается пуансон. Существуют нормативы, согласно которым данный параметр для алюминия должен составлять 60–70%, а для сплавов на основе данного металла – 75–90%.

Точечная холодная сварка, с помощью которой можно соединять достаточно габаритные листы из алюминия и сплавов на основе данного металла, обладает рядом преимуществ.

  • Соединяемые детали не нуждаются в предварительной фиксации в специальных зажимных устройствах.
  • Алюминий деформируется на очень небольших локальных участках – сварных точках.

При наличии механического устройства, способного создавать значительное давление, холодную сварку по данной технологии можно выполнять и в домашних условиях.

Шовный способ

При использовании данного способа холодной сварки место соединения заготовок из алюминия приобретает форму сплошного шва, который формируется при помощи вращающихся роликов или пуансона с рабочей частью в форме кольца.

Схема шовного метода холодной сварки

Предварительно очищенные и обезжиренные детали из алюминия, которые необходимо соединить при помощи холодной шовной сварки, помещают между одним подвижным и одним неподвижным роликами (односторонняя сварка), либо между двумя подвижными роликами (двухсторонняя сварка). После сдавливания роликов и металла под ними на требуемую глубину подвижные ролики начинают вращаться, что приводит к перемещению соединяемых заготовок и формированию сплошного шва.

Процесс контактной шовной сварки на промышленном аппарате

Использование данной технологии позволяет заварить даже очень габаритные листы из алюминия, но наличие сплошного вдавленного в металл шва серьезно ослабляет конструкцию. Именно по этой причине, когда необходимо соединить холодной сваркой плоские листовые конструкции из алюминия, используют шовно-точечную технологию.

Она подразумевает получение соединения при помощи вращающегося ролика, на котором расположены рабочие выступы, оказывающие давление на свариваемый металл. Шов в таком случае выглядит не как сплошная линия, а как прерывистая цепочка сварных точек, которые очень незначительно ослабляют конструкцию.

Холодная сварка для алюминия

Принцип холодной сварки

Холодная сварка это не просто склеивание двух материалов. При нанесении состава на поверхности происходит разрушение поверхностного слоя на них. Молекулы материала сближаются друг с другом при помощи сдавливания, устанавливая прочную химическую связь до уровня кристаллической решётки. Таким образом, соединение становится цельным и неразъемным.

Этим методом можно соединять разные пары металлов, которые не поддаются обычной сварке. Это, например, серебро и медь, алюминий и медь, железо нержавеющее, цинк и алюминий или сплав, кадмий, никель.

Применение холодной сварки для цветных металлов

При этом соединении не нарушается структура металла, потому что нет нагрева. По этой причине и отсутствует деформация детали. Шов получается очень аккуратный и достаточно прочный.

Холодная сварка применима в тех ситуациях, когда по пожарным или взрывоопасным ситуациям проводить сварку запрещено.

Кроме того, не нужно специального особого оборудования, кроме инструмента для сдавливания, что уменьшает себестоимость работ.

По своему принципу холодная сварка – это клей на основе эпоксидных смол, наполнителя из металлического порошка и добавок, которые активируют процесс, это в основном сера.

Конечно, добиться таких результатов, как при традиционной сварке невозможно. Шов, хоть и будет выполнен по всем правилам, но прочность его будет ниже. И применяют этот метод в случае, когда обычная сварка не может быть применена или для соединения деталей, которые не будут нести большую нагрузку.

По виду может быть двухкомпонентная, в жидком виде и в виде пластилина, которая может быть как двухкомпонентной, так и однокомпонентной.

Очень важно использовать нужный состав клея для определённого вида металла, от этого зависит и качество шва и температурный режим, при котором соединение будет работать.

Холодная сварка, применяемая для алюминия

Алюминий можно сваривать и в среде защитного газа или флюса, применяя специальный аппарат обратной полярности, выдерживая специальную технологию против образования околошовных пор и повышенной текучести алюминия. Это весьма неудобно, если нужно соединить две детали в срочном порядке или устранить аварийную поломку.

Конечно, можно было бы воспользоваться и резьбовым соединением, но в случае с алюминием этот метод не подходит.

Один из наиболее распространённых видов клея для сварки алюминия

Что бы соединить детали из алюминия, нужно зачистить поверхности, которые будут соединяться, при помощи наждачного полотна, желательно затем обезжирить. Затем нужно подготовить зажим, это могут быть тиски, струбцина, в крайнем случае, подойдет зажим от мясорубки. При сварке труб приготовьте хомуты или жгуты.

Так, как клей для этого вида работ в основном состоит из таких частей, как отвердитель и закрепитель, их нужно смешивать непосредственно за 20-25 минут до нанесения, иначе состав начнёт кристаллизоваться. Клей должен быть предназначен именно для соединения изделий из алюминия, что бы хорошо работать и соединения были прочными. Если это твёрдая масса в виде пластилина, её тщательно разминаем руками, при этом руки нужно периодически смачивать, что бы масса не прилипала к рукам.

Если компоненты для смешивания жидкие, обязательно точно отмеряем пропорции, смесь нагреваем и наносим сразу, в течение 2-3 минут.

Далее прижимаем две детали прочно друг к другу при помощи подготовленного инструмента и выдерживаем в таком положении не менее часа. Готовыми к использованию изделия будут не менее, чем через 2,5 – 3 часа в зависимости от толщины слоя и особенностях марки клея.

При склеивании нужно помнить, что соединённые таким способом детали или заваренные отверстия хорошо реагируют на любые механические воздействия, кроме воздействия на разрыв или растяжение.

Также нужно учитывать и то, что использование обычной холодной сварки для алюминия ограничено температурными рамками, для сварки изделий, имеющей высокую температурную нагрузку, используют специальные составы холодной сварки для алюминия с высокотемпературными добавками.

Не используют этот способ и для удаления трещин в сосудах, которые работают под давлением, так как здесь идет работа на разрыв.

Агрессивная среда также негативно влияет на качество соединения. Поэтому в таких случаях выбирают другой метод соединения.

Если трубопроводы или сосуды, которые нужно ремонтировать, контактируют с пищевыми продуктами, здесь также показано применение холодной сварки с указанием, что она пригодна для этого вида продукции.

Читайте также:  Как сделать аэрограф своими руками в домашних условиях: варианты конструкций и их использование

Какую марку холодной сварки для алюминия лучше купить

Этот вид клея холодную сварку выпускают как российские производители, так и различные иностранные компании. Иногда стоимость не соответствует качеству, поэтому перед покупкой клея холодная сварка для алюминия лучше просмотреть отзывы, чтобы ваши деньги не были потрачены впустую.

Читая отзывы, нужно обратить внимание, чтобы их не писали платные составители текстов.

При выборе также обратите внимание на то, для каких металлов предназначен клей. Для алюминия в составе клея идет алюминиевый наполнитель, который делает шов более качественным. Универсальный состав такого наполнителя не имеет, и шов не будет иметь тех показателей, что имеет специальный клей.

Обязательно нужно обратить внимание на температуру, при которой будет эксплуатироваться данное изделие и подбирать соответствующий клей. Цена на высокотемпературную холодную сварку для алюминия намного выше, чем на стандартный клей сварку, который выдерживает температуру до +150 градусов. Также важно время окончательного отвердения. Есть марки, которые будут готовы к эксплуатации через 2 часа, есть, время окончательного отвердения растянется до 10 часов.

Выбор холодной сварки по производителям

Наиболее распространённым является российский производитель МАСТИКС (Mastix). Во первых, можно купить в Москве этот клей холодная сварка по цене от 65 рублей за тубу небольшого размера. Судя по отзывам, качество работ неплохое, дыры он латает на «УРА». Есть и марки универсальные, есть отдельно для алюминия, для бронзы, черных металлов, высокотемпературные, быстроотвердевающих и много других видов.

Клей холодная сварка от компании МАСТИКС, предназначенный только для алюминия

Очень неплохим качеством обладает холодная сварка «Титан» от компании «Эльф Филлинг». Выпускается в виде пластилиновой двухкомпонентной массы или в жидком виде в двух ёмкостях.

Применяется для ремонта изделий, работающих при температуре ниже +130 градусов.

Очень быстро схватывается, экономична в применении. К недостаткам можно отнести относительно высокую цену как для российского производителя, не всегда можно найти на рынке. Кроме того, при использовании нужно соблюдать точную рецептуру и следить за тем, что бы в состав и в тот и в другой не попали сторонние примеси.

Холодная сварка от компании Эльф Филлинг

Цена около 250 рублей.

Из зарубежных производителей можно отметить такой состав, как Permatex Cold Weld,который может соединять медь и её сплавы с алюминием.

Состав «Холодная Сварка» Permatex® Cold Weld

Очень быстро схватывается, достаточно подержать в сжатом состоянии 15-20 минут, не поддается возгоранию, рабочая температура до + 150 градусов. Цена за упаковку 56 г составляет от 300 рублей.

Если рассматривать холодную сварку алюминия с медью, то можно выбрать также такие марки, как Эпокси Металл Момент, который с очень хорошим качеством соединяет алюминий в сочетании с другими металлами. Он дороговат, примерно 370 рублей за 50 граммовую упаковку. Есть упаковки и поменьше.

Клей от компании Хенкель, отличные отзывы

Американская компания Abro Steel выпускает большое разнообразие таких составов, которые также могут склеивать (сваривать) медь и алюминий. Выдерживает рабочую температуру до 260 градусов, после отвердевания деталь можно подвергать обработке резанием.

Упаковка очень удобная для применения

Является видом универсальной холодной сварки, хорошо себя показала в агрессивной среде. Не токсична после кристаллизации, относительно доступна по цене, немногим дороже 150 рублей.

Она же выпускает и высокотемпературный клей холодную сварку для алюминия.

Можно рекомендовать для приобретения и клей от немецкого производителя WURTH Liquid Metаl, который является универсальным средством для склеивания различных металлов.


Клей от немецкого производителя WURTH Liquid Metаl

Также после застывания можно подвергать всем видам обработки металлов.

Если интересует высокотемпературная холодная сварка для алюминия, можно посоветовать такой состав, как Cosmofen Duo COSMO CA – 200.280.

Холодная сварка высокотемпературная

Недостаток – не любит влаги и прямого солнечного облучения. Цена от 800 рублей за 500 граммовую упаковку, состоящую из двух компонентов.

Также жаростойкостью отличается и продукция компании Kerry «Termo», выдерживающая, благодаря особым добавкам, температуру от -60 до + 900 градусов.

Холодная сварка, выдерживающая высокую рабочую температуру от компании Kerry «Termo»

Естественно, такие виды клеев нужны не каждый день и стоят они дороже, чем универсальные составы.

Холодная сварка для алюминия

Для мелких работ по ремонту металлических изделий, когда нужно заделывать трещины, восстанавливать утраченные части, а также залатывать дыры, теперь совсем не обязательно пользоваться сварочным аппаратом. Холодная сварка для алюминия может решить многие проблемы достаточно быстро, удобно, а главное – эффективно. Конечно же, здесь от стандартной сварки только одно название, ведь нагрева и деформации металла здесь не происходит. Холодная сварка для алюминия представляет собой ремонтный стержень, которые имеет наполнитель из алюминия. Он предназначается для ремонта поверхностей деталей, которые не подвержены ржавчине. При нанесении на чистую поверхность он показывает отличные качества склеивания, которые хорошо подходят для металлических изделий.

Холодная сварка для алюминия

Благодаря наполнителю материал обладает такими свойствами, как и тот, что на самом изделии, которое ремонтируется. Свою популярность он обрел благодаря легкости применения, так как для подготовки требуется минимум дополнительных процедур. Основной сферой применения является ремонт оконных алюминиевых рам, деталей автомобилей, судов, лодок, различных емкостей, профилей и прочих вещей. Холодная сварка алюминия может использоваться как в быту, так и в промышленных сферах. Во время использования все требуется смешать и размять до нужной консистенции, а потом заделывать поломки, как пластилином. После некоторого времени высыхания образуется неразъемное соединение, которое позволит изделию прослужить еще долгое время.

Принцип сварки деформацией

Помимо вышеуказанного клея существует еще другая холодная сварка для алюминия, которая предполагает использования принципа деформации. Этот метод уже можно отнести к понятию сварки, в отличие от предыдущего. В данном случае деформация получается благодаря давлению, которое воздействует на заготовки, плотно прилегающие друг к другу. Здесь не используется дополнительный нагрев, благодаря чему метод и получил свое название. Пластическая деформация является естественным процессом при сильном сжатии деталей. Это получается за счет сдвига, или так называемого скольжения поверхности материала. Данный процесс можно проводить как при обыкновенной температуре, так и при минусовой, что уже нельзя допускать при использовании клея. Сам процесс происходит мгновенно за счет быстрого схватывания без глубокой диффузии. Это один из самых древних методов сварки, который используется в промышленности и по сей день.

Сильное соединение при этом возникает с помощью дополнительного устройства. Постепенно напряжение между поверхностями начинает возрастать, пока они не начнут свариваться, образуя монолитное соединение. Его качество зависит от чистоты поверхности и физико-механических свойств материала. Такой способ отлично подходит для тех металлов, которые чувствительны к нагреву.

Методы холодной сварки алюминия

У многих людей возникает вопрос, можно ли холодной сваркой заварить алюминий и как это сделать. Все зависит от того, какую именно разновидность клея вы выберете. Существуют варианты, которые состоят из одного бруска. Его следует применять методом разминания, чтобы придать материалу пластичность. Необходимо выделить определенную часть материала, которая понадобится для ремонта, и начать разминать его, как пластилин. Вскоре состав превратиться в мягкую субстанцию, что хорошо поддается лепке и сможет принять любую нужную форму. Ее нужно нанести ровным слоем на поверхность, требующую ремонта и плотно прижать. Для труб желательно использовать стягивающие жгуты, чтобы увеличить надежность и герметичность. После того как все высохнет, жгут можно снимать.

Если клей холодная сварка для алюминия представлена в виде двухкомпонентной жидкости, то здесь следует применять несколько иной метод. Перед использованием компоненты, состоящие из клейкого вещества и металлического наполнителя, следует перемешать в отдельной неметаллической емкости. Все перемешивается до получения однородной пластичной массы. После этого ее наносят шпателем или другим подобным инструментом на то место, которое нужно заделать. Сохнет такой состав зачастую несколько дольше, так что стоит учитывать и этот факт.

Если нужно сделать восстановление утраченной поверхности, то состав наносится не весь сразу, а слоями не более 5 мм. В таком случае, всю процедуру может потребоваться проводить несколько раз, выдерживая полный цикл высыхания. В этом случае можно получить высокое качество соединения, крепость которого будет соответствовать, а иногда даже превышать, оригинальный материал.

Технические характеристики

Данная продукция имеет ряд характерных особенностей, которые определяются ее характеристиками. Конечно же, у каждой марки могут быть свои особенности, но в большинстве случаев характеристики имеют следующий вид:

Время первичного высыхания, минутыВремя полного высыхания, часыМинимальный температурный предел эксплуатации, градусы ЦельсияМаксимальный температурный предел эксплуатации, градусы ЦельсияОбъем упаковки, граммы
305-40+30057/115

Если применяется холодная сварка для алюминия высокотемпературная, то ее верхний предел может быть выше 700-100 градусов Цельсия. Некоторые дополнительные вещества, которые вносятся в состав, также могут изменять характеристики, но они зачастую являются узконаправленными и встречаются не так часто.

Выбор холодной сварки

Подбор правильной марки во многом определяет качество последующей операции по ремонту. Для этого нужно обращать внимания на определенные параметры, которые вам важны. Здесь нужно найти баланс между ценой и качеством, так как проверенные производители могут предлагать достаточно дорогостоящую продукцию. В первую очередь нужно обратить внимание на температурный режим, в котором может производиться эксплуатация материала. Он должен совпадать или превышать тот, в котором вы будете вести работу.

Далее следует обратить внимание на то, с какими поверхностями может идти взаимодействие. Ведь встречаются составы, предназначенные только для алюминия, но бывают и универсальные. «Обратите внимание! Здесь же не стоит забывать о наличии металлического наполнителя из алюминия. Дело в том, что некоторые универсальные составы, которые подходят и для алюминия в том числе, могут не содержать в себе это металл, хотя и производят его склейку.

Емкость упаковки имеет значение, если вы часто пользуетесь этим веществом. Здесь все просто, так как чем больше материала в ней, тем относительно дешевле он стоит за единицу веса. Упаковка должна быть удобной для хранения и перевозки, ведь нередко приходится использовать холодную сварку для ремонта в дороге и на выезде. Если часто возникает необходимость в срочных ремонтах, то вещество должно иметь быстрый период высыхания. Этот параметр может отличаться в различных марках в несколько раз.

Особенности применения

Полная инструкция к применению каждой разновидности пишется на упаковке, но для данного типа есть ряд своих особенностей, которые нужно знать вне зависимости от представленной марки.

  • В первую очередь, когда используется холодная сварка для алюминия в домашних условиях или на работе, все процедуры стоит проводить в специальных защитных перчатках. Следует максимально исключить возможность контакта кожи с материалом.
  • Поверхность, с которой ведется работа, должна быть обезжирена и очищена от мусора, налета и прочих лишних вещей. В ином случае качество соединения будет падать.
  • При подготовке смеси желательно использовать неметаллические предметы, в том числе и емкости. Если клей предназначен для сцепления металлических деталей, то на таких поверхностях он меньше будет вступать во взаимодействие еще до непосредственного использования.

«Важно! После использования следует тщательно убрать остатки холодной сварки, как с инструментов и места подготовки, так и с мест на деталях, где остались лишние куски. В ином случае, после высыхания от них будет достаточно сложно избавиться.»

Применение холодной сварки для алюминия

Производители и популярные марки

Стоит ознакомиться, какие бывают холодные сварки по алюминию, чтобы сделать правильный выбор.

Ссылка на основную публикацию