Spawanie elektrodą otuloną jest najbardziej uniwersalną, najczęściej stosowaną i jedną z najstarszych metod spawania. Proces ten polega na stopieniu ciepłem łuku elektrycznego topliwej elektrody otulonej i materiału spawanego, przesuwając ręcznie elektrodę, pod odpowiednim kątem wzdłuż spawanego materiału. Spoina w tym procesie powstaje ze stopionego rdzenia elektrody, składników metalicznych elektrody oraz nadtopionego materiału spawanego. Podczas procesu, wytwarzają się gazy i żużel których zadaniem jest ochrona jeziorka spawalniczego przed dostępem powietrza atmosferycznego. Do ważnych funkcji otuliny można również zaliczyć: stabilizacje łuku spawalniczego, wprowadzenie do obszaru spawania pierwiastków odtleniających. Skład otuliny uzależniony jest od materiału spawanego. Elektrody są zwykle produkowane o średnicy rdzenia 1,6 – 6,0 mm, a dobór średnicy uzależniony jest od grubości spawanego materiału.
RODZAJE ELEKTROD OTULONYCH:
Elektrody zasadowe (B) – charakteryzują się wysoką plastycznością, wysoką odpornością na pękanie zimne i gorące. Elektrody zasadowe należy suszyć przed spawaniem w temperaturze 300-350 °C przez ok. 1 – 3 h oraz przechowywać je w specjalnych termosach. Można nimi spawać we wszystkich pozycjach, oprócz pozycji z góry na dół. Zaleca się spawanie prądem stałym o biegunowości dodatniej na elektrodzie.
Elektrody kwaśne (A) – elektrody o otulinie kwaśnej w porównaniu do innych, charakteryzują się większą tendencją do powstawania pęknięć krystalicznych. Spawanie może odbywać się w pozycji podolnej, nabocznej i w ograniczonym zakresie w pozycjach przymusowych, używając do tego najczęściej prądu przemiennego lub stałego z biegunowością ujemną.
Elektrody celulozowe (C) – stosowane do prac montażowych na powietrzu ze względu na małą wrażliwość na panujące warunki atmosferyczne. Pozwalają na spawanie we wszystkich pozycjach, szczególnie w pozycji pionowej z góry na dół, dają możliwość wykonania ściegów przetopowych elektrodami o średnicy 4 mm i większej. Nie poddaje się ich suszeniu a spawanie odbywa się najczęściej prądem przemiennym lub prądem stałym z biegunowością dodatnią na elektrodzie.
Elektrody rutylowe (R) – najbardziej uniwersalne elektrody, zapewniają dobrą stabilność łuku a same elektrody nie wymagają suszenia. Są bardzo dobrym wyborem podczas spawania cienkich elementów, sama spoina otrzymuje gładką powierzchnię a żużel jest łatwy do usunięcia. Spawanie odbywa się prądem przemiennym lub prądem stałym z biegunowością ujemną na elektrodzie.
Elektrody specjalne – są to otuliny RA (rutylowo-kwaśna), RB (rutylowo-zasadowa), RC (rutylowo-celulozowa), RR (otulina rutylowa o dużej grubości).
Podczas procesu spawania bardzo ważną role będzie odgrywać rodzaj prądu i biegunowość, które będą dobierane zgodnie z zaleceniami producenta elektrod. Spawanie prądem stałym z biegunowością dodatnią na elektrodzie, powoduje szybsze stapianie się elektrody, ponieważ więcej ciepła jest na niej generowane. Spawanie z biegunowością ujemną na elektrodzie powoduje dostarczenie większej ilości ciepła do materiału spawanego, co powoduje większe wtopienie. Biegunowość dodatnia stosowana jest przy użyciu elektrod zasadowych i spawaniu metali nieżelaznych takich jak np. aluminium i jego stopów, brązów, niklu. Zastosowanie prądu przemiennego pozwala na równomierne obciążenie sieci elektrycznej oraz minimalne ugięcie łuku, można spawać z większym natężeniem prądu i elektrodami o większej średnicy. Minusem zastosowania tego prądu będzie mniejsza stabilność jarzenia się łuku, i problem ze stapianiem niektórych gatunków elektrod.
Kolejnym parametrem o którym decyduje rodzaj elektrody, jej średnica i pozycja spawania jest natężenie prądu. Wpływa ona na głębokość wtopienia i prędkości spawania, gdy natężenie jest za duże elektroda stapia się bardzo szybko i zwiększa objętość jeziorka spawalniczego, gdy natężenie jest za małe, spoina ma nieregularny kształt i nie uzyskamy przetopu. Możemy przyjąć według ogólnej zasady, że na 1 mm średnicy elektrody potrzebujemy 30-40 A.
Wynikowym parametrem podczas spawania jest napięcie łuku które jest zależne od długości łuku, rodzaju otuliny i natężenia prądu. Parametr ten wpływa na przenoszenie metalu w łuku, prędkość spawania i głębokość wtopienia. Zwiększając długość łuku, staje się on mniej stabilny i zwiększa się ilość rozprysków. Przy zbyt krótkim łuku, nie wytwarza się odpowiednia ilość ciepła potrzebna do przetopienia materiału.
JAK ZACZĄĆ SPAWANIE I JAKICH BŁĘDÓW NIE POPEŁNIAĆ?
Zaczynając musimy odpowiednio dobrać elektrodę do materiału oraz określić natężenie prądu. Jeśli robimy to po raz pierwszy na danym materiale najlepiej przygotować sobie próbkę materiału na której będziemy mogli przetestować kilka ustawień. Pamiętajmy, że elementy spawane powinny być dobrze oczyszczone z rdzy przy pomocy np. szlifierki kątowej lub szczotki drucianej.
W ten sposób uporamy się z pierwszym błędem, który możemy popełnić, a mianowicie nieoczyszczonym materiałem, który powoduje brak prawidłowego przetopu. Następnym problemem jest zbyt mały lub zbyt duży amperaż. Zbyt małe natężenie prądu powoduje niestabilność łuku, brak wtopienia w materiał podstawowy, zauważymy również, że nasza elektroda będzie często przyklejać się do spawanego materiału. Wizualnie zobaczymy, że nasza spoina jest nieregularna. Jeśli jednak mamy pewność że prąd spawania jest odpowiednio dobrany do naszego materiału, warto zadbać o to aby nasza spawarka MMA posiadała dodatkowe funkcje, a mianowicie chodzi o funkcje Anti-Stick która ułatwi nam oddzielenie elektrody w momencie jej przyklejenia do materiału, funkcja Arc-Force dzięki której mamy większą stabilność spawania na krótkim łuku oraz funkcja Hot-Start która pomaga w zajarzeniu elektrody podczas rozpoczęcia spawania, jest to bardzo ważna funkcja nie tylko podczas spawania na małym prądzie ale również podczas korzystania z elektrod które mają gorszy zapłon.
W sytuacji odwrotnej, gdy mamy za duży prąd spawania od razu zauważymy zdecydowanie większą ilość odprysków. Gdy spawamy cienki materiał, nie unikniemy przepalenia tego materiału i powstania w nim dziur. Materiał spawany na zbyt dużym prądzie ulega również bardzo dużym odkształceniom, co niekorzystnie będzie wpływać na wytrzymałość naszej konstrukcji.
Kolejną rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę jest prędkość spawania. Ten element w największej mierze będzie zależał od umiejętności spawacza. Doświadczenie i wprawa w prowadzeniu łuku elektrycznego pozwoli nam na uzyskanie najlepszej jakościowo spoiny. W momencie, gdy prędkość spawania jest zbyt mała możemy przepalić i odkształcić nasz materiał podstawowy tak samo jak w przypadku zbyt dużego prądu spawania. Spawając zbyt szybko, metal, który przenosimy łukiem elektrycznym nie ma wystarczająco czasu, aby wtopić się w nasz materiał podstawowy, od razu zauważymy, że na złączu spawanym nasza spoina będzie wąska i nieregularna.
https://paton.com.pl/spawarki-mma/
Prawidłowe trzymanie elektrody podczas spawania da nam odpowiednie wtopienie się w materiał. Pochylenie zgodne z kierunkiem spawania pozwoli uzyskać większą głębokość wtopienia przy zachowaniu mniejszej szerokości i wysokości lica. Pochylenie w kierunku przeciwnym do kierunku spawania daje mniejsze wtopienie, szersze i większe lico. Najbardziej optymalnym kątem trzymania elektrody na początek będzie kąt 70 stopni.
Warto zwrócić również uwagę na właściwe przechowywanie elektrod. Nie możemy doprowadzić do ich zawilgocenia, najlepiej przechowywać je w suchym pomieszczeniu o temperaturze około 20°C i wilgotności poniżej 50%. Jeśli jednak elektrody ulegną zawilgoceniu powinniśmy je wygrzać przez około 1-3h w temperaturze około 300÷350°C. Wpływ na jakość spawania oprócz elektrody ma też samo urządzenie spawalnicze.
Chcąc kupić dobrej jakości spawarkę inwertorową należy zwrócić uwagę na jej parametry. Bardzo ważnym parametrem, oprócz mocy spawarki która decyduje o średnicy stosowanych elektrod i grubości materiału jaki możemy spawać, jest cykl pracy. Jest on liczony procentowo w 10 minutowym cyklu, oznacza to że spawarka która posiada 40% cykl pracy będzie pracować na nominalnym natężeniu prądu przez 4 minuty, po tym czasie będzie potrzebne chłodzenie urządzenia przez 6 minut. Producenci oprócz cyklu pracy podawanego dla maksymalnego natężenia prądu, podają również cykl 100%. Przykładowo urządzenie o mocy 200A i 40% cyklu pracy, osiąga 100% cyklu przy 126A, co pozwala na ciągłe spawanie elektrodami o średnicy do 3,2 mm. Jeśli nasze urządzenie będzie często wykorzystywane, i zakładamy spawanie grubszych elementów, istotne będzie dla nas to, aby ten cykl był jak największy. Warto zwrócić uwagę również na napięcie prądu podczas zajarzenia łuku, jest to parametr który ustawiony na odpowiednio wysokiej wartości, ułatwi nam rozpoczęcie spawania nawet z elektrodami które maja problem z zapłonem. Bardzo ważną funkcją jest również ochrona przed spadkami napięcia, która pozwala nam na prawidłową prace urządzenia, nawet w zakresach napięcia 170V – 260V.
Dokonując wyboru warto postawić na europejskich producentów, którzy wykorzystują najlepszej jakości podzespoły, dając swoim klientom pewność prawidłowego działania urządzeń, których okres gwarancyjny może wynosić nawet 5 lat!
