Napjainkban az alumíniumszerkezetek gyártási igénye folyamatosan nő, ugyanakkor a növekedést valamelyest lassítja a szálerősítési műanyagok, valamint a nagy szilárdságú acélok mind gyakoribb alkalmazása. Az alumíniumszerkezetek terjedésének további korlátja a jó minőséget biztosító, ugyanakkor nagy teljesítményű hegesztéstechnológiák hiánya. A hagyományos, gyakran alkalmazott védőgázos hegesztéseknél nehéz egyszerre megvalósítani a jó minőséget és a nagy teljesítményt. Az alumíniumötvözetek TIG- (AC-) hegesztését – volfrámelektródás semleges védőgázos váltakozó polaritású árammal történő ívhegesztés – a jó minőség mellett a nem túl magas termelékenység jellemzi, míg a MIG-hegesztés, vagyis a huzalelektródás semleges védőgázos ívhegesztés elfogadható teljesítményéhez általában minőségi problémák járulnak.

Az alumínium hegesztésének kihívásai

Jellemzően az alumínium jó hővezető képessége, nagy hőtágulása, a felületén keletkező oxidréteg, valamint az olvadt állapotban történő jó hidrogénelnyelő képessége okozza azokat a problémákat, amelyek az alumíniumötvözetek hegeszthetőségénél gondot okoznak. Az említett tulajdonságoknak köszönhetően a hegesztett szerkezetek nagy deformációra hajlamosak, a vastagabb szelvényméretek áthegesztése nehéz, valamint a kötés hajlamos a porozitási hibákra. Ez utóbbi hibák elkerülése érdekében nagyon fontos a tiszta, huzatmentes környezet, a száraz, zsír- és olajmentes alap- és hegesztőanyag, a védőgáz és a gázellátó rendszer megfelelő minősége.

Természetesen az alkalmazott eljárásokkal szemben is vannak kihívások, hiszen nem mindegyik technológiánál jelentkeznek ugyanazok a problémák, sőt sok esetben az egyik eljárásra jellemző előnyős tulajdonság egy másik eljárásnál hátrányként jelenik meg. Az 1. táblázatban a teljesség igénye nélkül összefoglaltuk a két „klasszikus” védőgázos ívhegesztési technológia [(MIG, illetve TIG (AC)] alumíniumötvözetek hegesztésekor jellemző előnyeit, valamint hátrányait (kevésbé előnyös tulajdonságait). A táblázat utolsó oszlopában az új TIG DC+-, azaz Arcline Plus Pole-eljárás tulajdonságai is olvashatók.

A védőgázos technológiák jellemző tulajdonságai alumíniumötvözetek hegesztésekor:

A táblázat alapján is látható, hogy a két, gyakran alkalmazott alaptechnológia több szempontból történő összehasonlításának eredménye sok esetben éppen ellentétben áll egymással. Felmerülhet a kérdés, elképzelhető-e olyan védőgázos eljárásváltozat, amely a két hagyományos technológia előnyeit ötvözi anélkül, hogy további problémák jönnének létre. A válasz röviden: igen.

Egy speciális TIG DC+-eljárás – Arcline Plus Pole

A TIG-eljárás teljesítményének növelését elsősorban a hozaganyag gépesített adagolásával (hideg-meleg huzaladagolás) igyekeznek megoldani.

A közelmúltban azonban a hideg huzaladagolást „kiegészítve” a Linde AG, valamint a Kjellberg Finsterwalde GmbH közös fejlesztésének eredményeként kidolgozásra került egy olyan TIG DC+-eljáráshoz használható hegesztőpisztoly – és ezzel egy eljárásváltozat is –, amely kialakításának köszönhetően a fentebb bemutatott MIG-eljárás előnyeit is realizálni tudja anélkül, hogy a TIG-technológia előnyeit elveszítené. A hűtött, nem leolvadó elektróda „üreges” kialakítása miatti, relatíve nagy átmérője és a fordított polaritásra jellemző széles beolvadási profilt eredményező szélesebb íve miatt az ívet „szűkíteni”, koncentrálni kell. Az ív szűkítését a finomsugaras plazmapisztolyokhoz hasonlóan – az eljáráshoz használt védőgáz mellett – egy speciális összetételű, külön fókuszáló gáz alkalmazásával érhetjük el. A pisztoly, illetve az elektróda különleges kialakításának köszönhetően nagy árammal terhelhető, viszont nagy mérete miatt egyelőre csak gépi úton mozgatható.

A Linde AG-nál történt laboratóriumi kísérletek alapján a 2. ábra jól mutatja a hagyományos TIG- (AC-), valamint MIG-eljárással történő összehasonlítást. Megállapítható, hogy a technológia képes elérni, sőt meghaladni a MIG-eljárás teljesítményét (hegesztési sebességét), mindemellett biztosítja a TIG-re (AC-re) jellemző hibamentes varratminőséget.

www.lindegas.hu/