Холодная сварка для алюминия

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.

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.

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

стыковую;
точечную;
шовную.

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.

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.

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

Автор: Игорь

Дата: 27.04.2016

Статья
Фото
Видео

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, минуты	Время полного высыхания, часы	Минимальный температурный предел эксплуатации, градусы Цельсия	Максимальный температурный предел эксплуатации, градусы Цельсия	Объем упаковки, граммы
30	5	-40	+300	57/115

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.

Mastix (Россия);
Weicon;
Permatex;
Loctite;
Poxipol;
Devcon.

Особенности соединения алюминия с помощью холодной сварки

Алюминий успешно соединяется электродуговой сваркой покрытыми электродами или вольфрамовым стержнем в среде аргона. Но если нет возможности выполнить сварочные работы аппаратом, либо деформация от перегрева испортит конструкцию изделия, то подойдет холодная сварка для алюминия. Она бывает нескольких видов. В чем суть каждого метода и где он применяется?

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.

Сварка холодная «Быстрая сталь» METALFIX LAVR 60гр

«Быстрая сталь» METALFIX LAVR – двухкомпонентная смесь, которую используют для соединения черных и цветных металлов, бетона, дерева, пластика, гранита и различных полимерных материалов. Также эту холодную сварку используют для починки сантехнических труб, ремонта автомобилей и промышленного оборудования.

Поверхности склеиваемых деталей очищаются от слоя пыли и ржавчины. Далее она обрабатывается с помощью крупнозернистой «наждачки».
Нужно обезжирить поверхности и высушить.
Отрезать часть эпоксидной смолы и тщательно размять её в ладонях.
Нанести смесь на склеиваемые поверхности, растереть её до нужной формы любым плоским предметом.

Чтобы продолжать работы, нужно выждать всего 1,5 часа. Не уступает по прочности сварному шву. Устраняет течи бензобаков, радиаторов, картеров двигателя и коробки передач.

Частично схватывается клей за 15 минут.
Устойчив к длительному воздействию влаги и масел.
Полное отвердевание достигается спустя сутки.
Выдерживает температуры от -60 до +150° С.
Желательно успеть нанести холодную сварку за 10 минут.

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.

Герметик (холодная сварка) Анлес Унипласт-универсал 20гр алюминий

Эпоксипластилин, суперкомпаунд. Анлес Унипласт-универсал – представляет собой холодную сварку на основе алюминия. Используется для скрепления заготовок из различных металлов (цветных и черных), восстановления резьбы, ремонта сантехнических труб и емкостей для хранения топлива. Это двухкомпонентный состав, который состоит из отвердителя и эпоксидной смолы. Основа дополнительно усиливается алюминиевой или бронзовой пылью.

Этапы работы с Анлес Унипласт-универсал:

Рабочая поверхность очищается от грязи и ржавчины. Обрабатывается наждачной бумагой. Затем поверхность обезжиривается и просушивается.
Отвердитель и основу нужно отрезать в равных частях, перемешать до получения однородной массы и нанести на склеиваемые детали.
Зафиксировать место склейки с помощью жгута или положить под груз.

Продолжать работы рекомендуется спустя 24 часа. Имеет высокие электроизоляционные свойства.

Жизнеспособность готового состава – около 25 минут. Температура +20° С.
Максимальная прочность соединения наступает спустя сутки.
Холодная сварка устойчива к длительному воздействию воды, бензина и масел.
Выдерживает температуры от -40 и до +120° С.

Работать с этим клеем нужно в хорошо проветриваемом помещении и вдали от источников огня.

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.

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.

Свариваем алюминий холодным методом

Алюминий — широко используемый человеком материал. Обладая многими преимуществами, он, однако, не лишен и определенных недостатков. Одним из них является сложность в соединении с другими металлами, а также интенсивное образование окислов, препятствующих сварочным работам.

Холодная сварка для алюминия

Современные технологии помогают бороться с этой проблемой с помощью холодной сварки для алюминия.

Что же она из себя представляет? Это уникальный способ сварки под давлением, во время которой участвующие в процессе детали не подвергаются нагреву, но с ними происходит пластическая деформация, вследствие создания между ними межатомных связей. Процесс происходит при комнатной температуре, не требует дополнительных источников нагрева, и при этом соединение характеризуется высоким уровнем прочности.

С помощью деформации обеспечивается разрушение оксидного слоя (а также его удаление), препятствующего соединению деталей. Расстояние между деталями получается минимальное — в пределах величины кристаллической решетки. При этом образуются новые атомные связи и формируется единая кристаллическая решетка.

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:

Обезжирить поверхность. В противном случае качество сцепления сильно пострадает. Для этого этапа лучше применять спирт, ацетон. Полностью высушить поверхность непосредственно перед склейкой.
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.
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.
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.

Холодная сварка ASTROhim для алюминия, серия Total Bond

ASTROhim – холодная сварка для алюминия. Используется для проведения различных видов ремонтных работ. Помимо алюминия, этот состав эффективно соединяет деревянные, стальные и керамические детали в разных комбинациях.

Этапы выполнения работ с помощью холодной сварки ASTROhim:

Очистить рабочие поверхности от грязи, пыли. Ржавчину снять с помощью наждачной бумаги, обезжирить и просушить.
Далее нужно смочить руки под проточной водой, отрезать часть эпоксидного стержня, смешать его с отвердителем и разомнуть в ладонях.
Нанести готовый состав на склеиваемые поверхности. Прижать их на 15 минут.

Если нужно восстановить резьбу, нужно намазать готовую смесь на старую часть резьбы, и вкрутить болт. Через 20 минут нужно выкрутить болт. Использовать готовую резьбу можно через 90 минут.

Жизнеспособность смеси после смешивания компонентов – 7 минут. Температура в помещении должна быть около +20° С.
Время схватывания – 20 минут.
Проводить другие работы можно через 1,5 часа.
Сохраняет свои свойства при температуре от -60 и до +150° С.

Отвердевает клей быстрее при нагревании и медленнее при снижении температуры.

В этой серии выпускается «Холодная сварка ASTROhim термостойкая» — высокотемпературная холодная сварка для алюминия, силумина. Надежно ремонтирует детали из других цветных и черных металлов, также керамики, рабочая температура от -60° С до +250° С.

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.

Weicon Repair Stick ST Aluminium. Ремонтный стержень

Weicon Repair Stick ST Aluminium – представляет собой ремонтный стержень, который используется для починки сантехнических труб, исправления визуальных повреждений на обшивке судов, лодок, автомобилей и оконных рам. Стержень состоит из эпоксидной смолы с медным наполнителем. Относится к ремонтным стикам.

Этапы работы с холодной сваркой Weicon Repair Stick ST Aluminium:

Поверхность соединяемых деталей очищается от грязи, обрабатывается наждачной бумагой, обезжиривается.
С помощью канцелярского ножа нужно отрезать от стержня требуемую часть, смочить руки и разомнуть в пальцах клей.
Нанести на сломанную часть и прижать на 20 минут.

Желательно продолжать работы со склеенным изделием спустя сутки.

При 20 градусах, жизнеспособность состава – 4 мин.
Устойчивость к температурам от -50 до +120° С.
Полное время отвердевания – 24 часа.

Работать с клеящим составом можно от +10 до +35° С.

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.

Холодная сварка — эпоксидный многоцелевой компаунд Permatex GOLD WELD

«Permatex GOLD WELD» — многоцелевой компаунд, смесь на основе “эпоксидки”. Применяется для соединения различных металлов, пластика, керамических изделий, стекла, дерева, резины и различных полимеров. Наносится с помощью тюбика. Процесс применения похож на нанесение клея-момента. Рекомендуется для жесткого соединения и заливки форм.

Отвердевший состав устойчив к разрушительному воздействию щелочей и кислот.
Не поддаётся коррозийным процессам.
Застывает за 4 минуты. Время частичного отверждения – 10 минут.
В готовом изделии кратковременно выдерживает температуру до +177° С.

Эта холодная сварка устойчива к физическим воздействиям и вибрациям. Благодаря этому её используют для починки промышленного оборудования. Основное применение: алюминий, сталь, латунь, бронза и медь. Продукт устойчив к воздействию большинства автомобильных, промышленных и очищающих жидкостей.

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:

Алмаз;
Mastix;
Zollex;
Abro;
Poxipol;
Loctite;
Weicon.

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.

Холодная сварка для алюминия, его сплавов, силумина

Алюминий считается одним из самых распространённым металлов на данный момент. Используют этот металл в разных отраслях, благодаря его характеристикам. Однако, далеко не всегда удаётся состыковать алюминиевые детали с помощью сварки. Соединение на болтах будет ненадёжным для этого металла. Из-за этого большую популярность получила холодная сварка для алюминия.

Высокотехнологичное соединение алюминия клеем «Холодная сварка»

Холодная сварка алюминия представляет собой соединение деталей с помощью специальной клеевой смеси. Благодаря ей, получается надёжное соединение без нагревания металла.

В качестве связывающей смеси выступает эпоксидный компаунд. Он представляет собой густую массу, по консистенции напоминающую мастику. Холодная сварка для алюминия состоит из эпоксидной смолы насыщенной металлическим порошком. Благодаря его содержанию в смоле, увеличивается показатель прочности затвердевшего состава. Склеенное место может быть прочнее, чем сам материал.

Помимо основного компонента (эпоксидной смолы) в упаковке есть второй компонент. Это специальный отвердитель, который при перемешивании с “эпоксидкой” вступает в реакцию и состав начинает застывать. В промежуток времени от 10 до 30 минут, мастер должен успеть нанести смолу на детали и соединить их. Далее нужно прижать отдельные детали вместе на 15-20 минут (в некоторых клеях время фиксации для отвердевания доходит до 40 минут).

Совет! Приступать к дальнейшим работам желательно через 2-3 часа после нанесения клеящей смеси. Полного застывания эпоксидной смолы нужно ждать как правило, не меньше суток.

Важно помнить о том, что как высокотемпературная так и холодная сварка это вредные процессы, которые требуют индивидуальной защиты человеческого организма. При взаимодействии с клеями, нужно чтобы помещение хорошо проветривалось, рядом не было открытого огня. Для защиты органов дыхания следует одевать респиратор. Чтобы не получить раздражение слизистой оболочки глаза, желательно одевать защитные очки. При проглатывании эпоксидной смолы, необходимо немедленно отправиться в больницу.

У клеевых смесей есть ряд серьёзных преимуществ:

Не требуется покупать дополнительное оборудование и искать точки подключения к сети.
С эпоксидной смолой сможет работать любой человек без каких-либо навыков. На упаковках указывается пошаговая инструкция. Этого нельзя сказать про сварку с помощью электрооборудования.
Отвердевший клей образует прочный шов, который немногим уступает сварочным соединениям.
Затвердевшие составы устойчивы к коррозийным процессам, воздействию влаги, масел и топлива.
Спустя 20-60 минут получается прочное соединение.
Холодная сварка считается экономичным вариантом для починки разнообразной техники.

При использовании сварочных автоматов, соединяемый металл подвергается воздействию высоких температур и сильной деформации. Этих недостатков лишена холодная сварка. Однако, клей нельзя использовать при починке сосудов с высоким давлением и емкостей, которые часто подвергаются смене окружающей среды (влажность, температура).

Холодная сварка ASTROhim для алюминия, серия Total Bond

Этапы выполнения работ с помощью холодной сварки ASTROhim:

Очистить рабочие поверхности от грязи, пыли. Ржавчину снять с помощью наждачной бумаги, обезжирить и просушить.
Далее нужно смочить руки под проточной водой, отрезать часть эпоксидного стержня, смешать его с отвердителем и разомнуть в ладонях.
Нанести готовый состав на склеиваемые поверхности. Прижать их на 15 минут.

Если нужно восстановить резьбу, нужно намазать готовую смесь на старую часть резьбы, и вкрутить болт. Через 20 минут нужно выкрутить болт. Использовать готовую резьбу можно через 90 минут.

Жизнеспособность смеси после смешивания компонентов – 7 минут. Температура в помещении должна быть около +20° С.
Время схватывания – 20 минут.
Проводить другие работы можно через 1,5 часа.
Сохраняет свои свойства при температуре от -60 и до +150° С.

Отвердевает клей быстрее при нагревании и медленнее при снижении температуры.

Герметик (холодная сварка) Анлес Унипласт-универсал 20гр алюминий

Этапы работы с Анлес Унипласт-универсал:

Рабочая поверхность очищается от грязи и ржавчины. Обрабатывается наждачной бумагой. Затем поверхность обезжиривается и просушивается.
Отвердитель и основу нужно отрезать в равных частях, перемешать до получения однородной массы и нанести на склеиваемые детали.
Зафиксировать место склейки с помощью жгута или положить под груз.

Продолжать работы рекомендуется спустя 24 часа. Имеет высокие электроизоляционные свойства.

Жизнеспособность готового состава – около 25 минут. Температура +20° С.
Максимальная прочность соединения наступает спустя сутки.
Холодная сварка устойчива к длительному воздействию воды, бензина и масел.
Выдерживает температуры от -40 и до +120° С.

Работать с этим клеем нужно в хорошо проветриваемом помещении и вдали от источников огня.

Weicon Repair Stick ST Aluminium. Ремонтный стержень

Этапы работы с холодной сваркой Weicon Repair Stick ST Aluminium:

Поверхность соединяемых деталей очищается от грязи, обрабатывается наждачной бумагой, обезжиривается.
С помощью канцелярского ножа нужно отрезать от стержня требуемую часть, смочить руки и разомнуть в пальцах клей.
Нанести на сломанную часть и прижать на 20 минут.

Желательно продолжать работы со склеенным изделием спустя сутки.

При 20 градусах, жизнеспособность состава – 4 мин.
Устойчивость к температурам от -50 до +120° С.
Полное время отвердевания – 24 часа.

Работать с клеящим составом можно от +10 до +35° С.

Сварка холодная «Быстрая сталь» METALFIX LAVR 60гр

Поверхности склеиваемых деталей очищаются от слоя пыли и ржавчины. Далее она обрабатывается с помощью крупнозернистой «наждачки».
Нужно обезжирить поверхности и высушить.
Отрезать часть эпоксидной смолы и тщательно размять её в ладонях.
Нанести смесь на склеиваемые поверхности, растереть её до нужной формы любым плоским предметом.

Чтобы продолжать работы, нужно выждать всего 1,5 часа. Не уступает по прочности сварному шву. Устраняет течи бензобаков, радиаторов, картеров двигателя и коробки передач.

Частично схватывается клей за 15 минут.
Устойчив к длительному воздействию влаги и масел.
Полное отвердевание достигается спустя сутки.
Выдерживает температуры от -60 до +150° С.
Желательно успеть нанести холодную сварку за 10 минут.

Aluminium Putty F (Devcon F), металлополимер наполненный алюминием

Aluminium Putty F (Devcon F) – двухкомпонентный состав, который насыщен алюминиевым порошком. Используется для соединения цветных металлов, а также пластика и бетона. С помощью этой холодной сварки можно создавать алюминиевые поверхности, которые устойчивы к воздействию коррозийных процессов.

Изначально поверхности склеиваемых деталей очищаются от краски, грязи и ржавчины. Остатки масла и жира нужно удалить с помощью растворителя. При работе с изделиями из алюминия, нужно зачищать его перед нанесением холодной сварки.
Если работы проводятся при температуре менее +10° С, поверхности разогреваются до +40° С.
На плоской дощечке смешивается основа и отвердитель с помощью шпателя. Им же готовый клей наносится на детали.
Готовое изделие обрабатывать мокрой шкуркой.

При нанесении клея, нужно вдавливать его в пустоты и трещины материала. Холодную сварку этого типа можно использовать для починки емкостей, в которых будет содержаться бензин или масло.

Начинать механические работы со склеенным изделием после отверждения не ранее чем через 4 часа. Через 16 часов при комнатной температуре достигает 75% полной готовности к использованию.
Устойчив к коррозийным процессам. Защищает металл.
При полной готовности сохраняет свои свойства при температуре до +120° С.
Наносить клей можно в течении 60 минут.

Компаунды Devcon F имеют химстойкость к воде, растворам солей, бензину, нефтепродуктам, маслу и пропиленгликолю. Не подходит для длительного контакта с концентрированными кислотами и органическими растворителями.

Холодная сварка — эпоксидный многоцелевой компаунд Permatex GOLD WELD

Отвердевший состав устойчив к разрушительному воздействию щелочей и кислот.
Не поддаётся коррозийным процессам.
Застывает за 4 минуты. Время частичного отверждения – 10 минут.
В готовом изделии кратковременно выдерживает температуру до +177° С.

Эта холодная сварка устойчива к физическим воздействиям и вибрациям. Благодаря этому её используют для починки промышленного оборудования. Основное применение: алюминий, сталь, латунь, бронза и медь. Продукт устойчив к воздействию большинства автомобильных, промышленных и очищающих жидкостей.

Сварка деформацией особенности технологии

Когда алюминиевые заготовки соединяются при комнатной температуре, этот способ называется “холодная сварка”. Помимо использования клеевых составов, которые были описаны выше, существуют принцип деформации. Заключается эта технология в нескольких ключевых этапах:

Алюминиевые поверхности изначально обезжириваются.
Далее заготовки сближаются как можно ближе и сдавливаются под воздействием давления.

В во время процесса сдавливания, разрушается внешний окисленный слой. Между кристаллическими решётками металла образуются межмолекулярные связи. Таким образом получается надёжное соединение.

С помощью этой технологии можно скреплять другие цветные металлы. Давление может подаваться равномерно или добавляться вибрация. По технологии деформации можно выделить три метода соединения, о которых подробнее будет описано ниже.

Стыковой метод

Эта методика относится к одной из самых надёжных в плане холодной сварки алюминия. Подходит для соединения деталей через их торцы. Таким образом можно объединять пластинки в один большой щит. Процесс скрепления металла происходит в несколько этапов:

В первую очередь торцы деталей зачищаются. С них снимается краска, ржавчина и грязь. Далее они обезжириваются.
После очистки детали зажимаются в специальных тисках которые расположены друг напротив друга. Наружу должны торчать только торцы и по 1 см металла.
Когда заготовки надёжно закреплены в тисках, через них на торцы передаются торцевое давление. С его помощью получается надёжное соединение.

В технологическом плане это простой и малозатратный процесс, который доступен любому мастеру работающему с металлом. Однако, у него есть существенные недостатки.

Во-первых, размеры удерживающих тисков не дают использовать детали больших размеров для соединения. Во-вторых, часть металла зажатая в тисках также подвергается деформации. В-третьих, после окончания стыковой холодной сварки, сложно вытащить готовую деталь из зажимов.

Точечная технология

С помощью этого метода холодной сварки алюминиевые листы могут соединятся внахлёст. Считается наиболее популярной технологией из трёх представленных. Процесс скрепления:

Детали кладутся друг на друга и прижимаются с двух сторон специальными зажимами.
С определённым интервалом располагаются пуансоны, на которые и будет передаваться точенное давление.
На пуансоны передаётся усилие, которое вдавливает их в металл.

Прочность соединения будет зависеть от того, насколько сильно вдавливается пуансон в металл и из какого материала изготовлены эти точечные элементы. Также важным моментом считается количество точек в соединительной линии.

Главное преимущество точечной холодной сварки – малая деформация детали. Она происходит только в точках соприкосновения элементов через которые на алюминий передаётся давление.

Шовный способ

Эффективная методика холодной сварки, которая подразумевает создание сплошного шва с помощью специального оборудования.

Она представляет собой два ролика, между которыми закрепляются детали. Ролики располагаются параллельно друг друга. На их рабочей части закрепляются пуансоны или специальное кольцо. Эти элементы и формируют стыковочный шов. Разделить шовную сварку можно на два вида:

Односторонняя – вращается один ролик, другой прочно зафиксирован в одном положении.
Двухсторонняя – два ролика приводятся в движение с помощью электродвигателей.

Процесс скрепления металлических листов:

Зона которая будет скрепляться, изначально обезжиривается и очищается от грязи с ржавчиной.
Детали прижимаются между роликами.
После запуска двигателя, они начинают вращаться и прогоняют детали через рабочую часть. Так получается ровный однородный шов.

Металлурги часто соединяют таким образом большие листы алюминия и других цветных металлов. Однако, нужно помнить о том, что сплошные швы снижают прочность общей детали. Из-за этого шовная методика была со временем модернизирована. В процессе развития технологий появился метод шовно-точечного соединения. Он подразумевает под собой установку на ролики пуансонов, которые делают шов разбитым на множество точек. Таким образом он получается гораздо прочнее.

Читайте также:

Клей для плитки

Заключение и выводы

Холодная сварка позволяет соединять различные материалы без применения дополнительного оборудования и обучения специальным навыкам. Эпоксидная смола расходуется экономично, а после высыхания образует прочный шов, который не уступает основному материалу в надёжности. Нужно понимать, что есть недорогие и малозатратные варианты соединения алюминия в домашних условиях.

Если говорить про алюминий, то не только холодной и горячей сваркой можно достичь прочного скрепления. Для этого можно применять три варианта технологии деформации. Такими методами соединяются и другие цветные металлы. Но этот вариант дорогостоящий, требующий высокой квалификации и на практике не часто имеет превосходство над клеевой холодной сваркой по алюминию.

Как видите — выбор большой, остающийся за умельцами, исходя из конкретной ситуации, зависящий от знаний, искусности, технических средств, временных и финансовых затрат.

Холодная сварка для алюминия: выбор средства, особенности технологического процесса. Техника безопасности

Благодаря ряду положительных качеств, алюминий (Al) широко распространен при изготовлении различных деталей и изделий. Например, большинство видов транспорта на земле от велосипеда до космических ракет выполнены из алюминия. Это связано с тем, что. алюминий и его сплавы отличаются уникальными характеристиками – малым удельным весом, хорошей теплопроводностью и электропроводностью, прочностью. Однако при соединении деталей из этого металла часто возникают трудности. Например, из-за мягкости алюминиевых деталей редко используется их скрепление с помощью болтов.

Надежным способом обработки алюминия является аргоновая сварка, но для ее выполнения требуется сложное оборудование и квалифицированный сварщик. Поэтому во многих случаях, особенно в домашних условиях, для ремонта алюминиевых изделий используется холодная сварка.

Особенности холодной сварки алюминия

Под термином «холодная сварка» обычно понимают два типа сварки:

Холодная сварка алюминия первым способом требует сложного оборудования и в большинстве своем применяется в промышленности. Во втором случае для соединения деталей достаточно приобрести брикет двухкомпонентного клея и выполнить простые операции по прилагаемой к набору инструкции.

Достоинствами холодной сварки алюминия вторым способом являются:

быстрое соединение деталей или заделка отверстий, выбоин, трещин;
возможность ремонта алюминиевых изделий без их демонтажа;
отсутствие термических воздействий на алюминий, благодаря чему не меняются физические характеристики материала;
низкая цена и отсутствие необходимости в аппаратуре и обученном персонале.

При выполнении работ по холодной сварке алюминия необходимо учитывать нежелательность использования такой сварки для изделий, работающих в условиях:

агрессивной среды;
высокого давления;
контакта места сварки с пищевыми продуктами;
вибрационных и ударных нагрузок;
высоких температур;
обеспечения экологической чистоты.

Для изделий, работающих в условиях повышенной температуры, должны быть использованы специальные термостойкие марки.

Обычные средства работают при максимальных температурах до +260 °С, а термостойкие могут выдерживать температуры до + 900 °С (сварки марки Термо) и даже +1315 °С (сварки марки Алмаз).

Выбор средства

При выборе типа холодной сварки для алюминия желательно использовать специальные смеси. В такие смеси вводятся добавки в виде металлического или алюминиевого порошков, которые делают крепление более прочным.

Особенностью алюминиевых деталей является формирование на их поверхностях пленки из окислов. Из-за этого такие детали не обладают достаточной адгезией (сцепляемостью). Поэтому для соединения алюминиевых деталей необходимо подбирать средства, имеющие специальные добавки, которые препятствуют образованию оксидов. Например, в качестве сварок можно использовать препараты с добавкой в виде стального порошка.

В случае же соединения алюминиевых деталей и деталей из других материалов лучше использовать универсальные сварки.

В продаже имеется ряд холодных сварок, позволяющих надежно соединять детали из алюминия с другими деталями из такого же материала или материала другого вида. Некоторые марки приведены в таблице.

Марка	Т, °С	Особенности	Цена, руб.
Mastix (Россия)	-50…+145	Для склейки и герметизации алюминия и других металлов	30
Astrohim Ace-9305	-50…+145	Для алюминия и его сплавов	80
ABRO Steel (США)	до +260	Универсальная. Требовательна к чистоте поверхностей	150
Титан (Россия)	до +130	Универсальная, сверхпрочная	87
Эпокси металл – Момент

Технологический процесс

Средства холодной сварки могут быть в жидком виде (два тюбика) или в виде мягкого бруска (типа пластилина), состоящего из двух слоев. Выбор того или иного вида зависит от места применения.

Процесс проведения операций по холодной сварке материалов обычно описан в инструкции, прилагаемой к набору. Основные операции по холодной сварке алюминия в основном совпадают с такими действиями при сварке других материалов.

Алгоритм операций для средства, имеющего пластилинообразную форму, следующий:

Очистить поверхности соединяемых деталей от ржавчины, загрязнений с помощью наждачной бумаги.
Обезжирить поверхности растворителем (ацетоном).
Надеть на руки защитные перчатки.
Развернуть обертку средства и отрезать кусок бруска. При определении размера куска надо учитывать объем работы и быстроту затвердевания сварки.
Тщательно размять состоящий из двух слоев (эпоксидной смолы и отвердителя) кусок смеси.
Нанести массу на склеиваемые поверхности.
Сжать детали и зафиксировать их положение.
Продолжить фиксацию в течение 15-20 минут.
Полное затвердевание происходит в зависимости от марки в течение от 1 часа до 24 часов.
После окончательного затвердевания массы обработать шов наждачной шкуркой и при необходимости покрасить краской (например, серебрянкой).

Техника безопасности

При работах с холодной сваркой по алюминию из-за токсичности состава сварки необходимо соблюдать правила безопасности:

При работе применять резиновые перчатки и респиратор.
При попадании крошек или раствора средства на кожу промыть теплой водой с мылом или протереть этиловым спиртом.
При попадании пыли холодной сварки в глаза промыть их теплой водой и обратиться за медицинской помощью к доктору.
Работу проводить в помещении с вентиляцией.

Высокотемпературная холодная сварка по алюминию

Виды холодной сварки алюминия

Холодная сварка алюминия выполняется без использования сварочного аппарата и воздействия высоких температур. Для соединения двух однородных сторон и даже разных материалов применяют один из следующих способов:

Сварка давлением. Возможна на специализированном оборудовании, где части изделия выкладываются на подставку, и прижимаются стержнями — пуансонами. Из-за сильного точечного давления происходит местное истирание оксидного слоя и устранение границы между сторонами. Молекулы перемешиваются и образуют единое соединение на данном участке. Это используется в разных отраслях промышленности.
Сварка сдвигом. Метод аналогичен по физическим свойствам первому, но перемешивание молекулярной структуры происходит за счет оказываемого давления с горизонтальным смещением. Это дает прочное соединение и позволяет покрывать сразу большую поверхность. Метод реализуется на станках, способных выполнять требуемые манипуляции с заданной силой прижима и сдвига. Применяется в промышленных условиях.
Сварка клеем. Химический состав, содержащий в себе эпоксидные смолы, металлический компонент, серу и другие вещества, смешивается до однородной массы и наносится на тещину или отверстие. Вещество напоминает по консистенции пластилин. Вступая в реакцию с поверхностью основного металла, средство проникает в молекулярную структуру последнего и образует прочное соединение. Использование метода возможно в бытовых условиях.

Холодная сварка за счет деформации

Соединение заготовок из алюминия в данном случае осуществляется исключительно при комнатной температуре. В основе подобной технологии лежит так называемая пластическая деформация этого металла.

Изделия из алюминия приближаются друг к другу на максимально близкое расстояние, причем в ходе этого процесса осуществляется разрушение слоя оксида, который покрывает поверхность заготовок. После этого кристаллические решетки соединяются между собой, за счет чего получается довольно прочное соединение.

Чтобы связи между деталями вышли как можно более прочными, перед самой сваркой элементы нужно полностью очистить от пыли и по возможности обезжирить. Стоит отметить, что таким образом можно соединять не только изделия из алюминия, но и различные другие металлы, например медь, кадмий, никель, железо и так далее. Более того, данная технология прекрасно подходит для сваривания заготовок, сделанных из разных материалов, которые отличаются повышенной чувствительностью к высокой температуре.

Применение холодной сварки

Холодные методы сваривания алюминия, в зависимости от способа исполнения, нашли широкое применение в разных областях производства. Сварка давлением и сдвигом на соответствующем оборудовании используется для соединения корпусов приборов, элементов автомобилей, различных подставок под инструмент и технику.

Холодный способ сварки по алюминию клеем применяется в аварийных ситуациях, когда потек радиатор из этого материала, лопнула труба, или поломалось крепление. В этом случае метод будет представлять временную меру, пока не появится возможность заварить проблемное место аргоном. Но если необходимо заделать дыру в корпусе автомобиля, то средство способно качественно прикрепиться к основному металлу, и его можно зашлифовать и закрасить на совсем.

Существует еще и высокотемпературная сварка алюминия. Она выполняется по схожей технологии с клеем, но средство способно выдерживать значительные температуры при последующей эксплуатации. Поэтому его можно использовать для ремонта котлов, глушителей автомобилей, выпускных коллекторов, печей. После соприкосновения с огнем, состав затвердевает еще больше, что повышает прочность соединения.

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

Холодная сварка алюминия точечным методом

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.

Возможности холодной сварки давлением

Что соединить один алюминиевый элемент с другим, без образования температурных деформаций, используют оборудование с прижимным механизмом. В зависимости от конструкции соединяемых деталей и требуемой прочности будущего узла, производится один из следующих видов связки материалов.

Точечный

Метод холодной сварки применяемый на нахлестных соединениях. Стороны кладут друг на друга и выставляют на подставке. Аппарат подает сверху прижимной стержень, называемый пуансон. Он вдавливается в поверхность и образует сварную точку. Для придания крепости всей конструкции такие точки наносятся с некоторым интервалом. Это применимо на относительно тонких листах алюминия с общей толщиной сторон до 4 мм.

Качество холодной сварки определяется не только прочностью на разрыв, но и внешним видом обработанного места. Если деформация (глубинный след) от давления составляет 60% относительно толщины всего изделия в месте сварки, то это считается приемлемым. Сплавы алюминия с другими компонентами могут быть более мягкими, и здесь допускается значение в 80%. Точечный метод удобен благодаря отсутствию предварительной фиксации заготовок перед сваркой. Он используется в промышленности наиболее часто.

Шовный

Сплошное соединение холодной сваркой на алюминиевых пластинах выполняется на аналогичных прижимных аппаратах, но вместо точечного стержня используются круговые пуансоны. Их диаметр зависит от требуемого кругового шва на готовой продукции. Сварка осуществляется либо давлением, либо смещением.

Вторым вариантом холодного метода с получением непрерывного шва является расположение сторон изделия на роликах, и прижим в месте сварки ответными роликами с протяжкой свариваемого материала. Вращаться могут все ролики сразу или только верхние.

У этого способа холодной сварки существует один недостаток — утончение пластин в месте скрепления. Это может спровоцировать излом и перегибы при последующей эксплуатации. Решить проблему пытаются с комбинированием диаметра и ширины прижимных роликов.

Стыковой

Сварка алюминиевых пластин или прутков сопряжением их торец в торец. Для этого стороны помещаются в зажимные губки и сдавливаются до образования молекулярной связи. Несмотря на хорошее качество шва, способ имеет недостатки в виде выпуклости в месте сварки, и ограничение максимального размера заготовки, которая зависит от глубины зажатия губок.

Преимущества холодной сварки клеем

В отличие от холодной сварки давлением, для исполнения которой необходимо промышленное оборудование, клеевой метод полимерным материалом позволяет применять его в любых условиях без дополнительной оснастки. Способ холодной сварки с клеевым средством отличается несколькими преимуществами:

быстрота выполнения соединения, требующая 20-30 минут, при наличии сварочного материала по рукой;
экономичность метода, обусловленная отсутствием затрат на электроэнергию;
простота выполнения операций, описанная на упаковке сварного средства;
большое разнообразие сварных соединений от торцевых швов до заделывания отверстий и трещин;
способность сваривать разнородные материалы;
экологическая чистота компонентов при утилизации;
надежность сцепления поверхностей на молекулярном уровне;
отсутствие деформаций, возникающих от сварки дугой или давлением.

Соединение деталей специальным клеем

Вот мы и добрались до термина «холодная сварка». Что же это такое?

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология газовой сварки металлов и труб

Этот метод не требует никаких специальных устройств или механизмов, очень часто он используется как временное средство для устранения аварийной ситуации, когда устранение неисправности происходит буквально в полевых условиях.

Это двухкомпонентный клей в виде жидкости или мастики на основе эпоксидной смолы с добавлением стального порошка.

Развитие химической промышленности открыло новые свойства некоторых элементов, поэтому в традиционный «рецепт» сварки сейчас добавляют специальные присадки, которые улучшают адгезию, температурные характеристики, устойчивость к агрессивным средам и так далее.

Можно сказать, что современный клей по своим прочностным характеристикам зачастую превосходит соединяемые детали.

Встретить холодную сварку можно практически в любом хозяйственном магазине – множество отечественных и зарубежных производителей выпускают такие составы, отличающиеся только внешним оформлением.

Жидкая сварка всегда выпускается в упаковке из двух тюбиков или бутыльков, содержимое которых смешивается в одной емкости непосредственно перед применением.

Мастика чаще встречается в виде двухслойного бруска, напоминающего пластилин, клей, либо помещенного для удобства в цилиндрическую упаковку.

Перед сваркой от куска строго перпендикулярно отрезается необходимое количество. Компоненты сварки соединяются путем разминания между пальцами и быстро наносятся на склеиваемый участок.

Места склеивания предварительно лучше обезжирить, так как замасливание под клеем снижает адгезивные свойства до 15-20%

Обращу ваше внимание, что свежеприготовленный клей обладает рабочими свойствами в течение 20-30 мин после смешивания, иногда меньше (подробная информация указывается на упаковке).

Именно в этот период клей можно наносить на склеиваемые предметы, которые затем нужно прижать друг к другу на 40-45 мин при комнатной температуре.

Полное время затвердевания этой «сварки» составляет около 2,5 часов, после чего изделием можно пользоваться.

Места, где использовался клей, можно подвергать практически любым нагрузкам, кроме деформации «на разрыв».

ВАЖНО ЗНАТЬ: Техника полуавтоматической сварки в среде углекислого газа

«Холодной сваркой» можно соединять не только различные алюминиевые детали, она используется и для заделки отверстий в алюминиевых радиаторах, дыр и трещин в автомобилях, так как хорошо заполняет различные отверстия, принимая любую форму.

Клей обладает высокой адгезией, малым сроком высыхания, после затвердевания приобретает повышенную прочность, очень тяжело разрушается, что обуславливает его широкую популярность.

Но для его использования существует ряд ограничений, состав нельзя применять:

в местах повышенной экологической опасности;
в местах с высокими температурами;
в местах с резким изменением условий эксплуатации;
в сосудах, находящихся под высоким давлением;
в местах с агрессивной окружающей средой.

Выполняя холодную сварку алюминиевых заготовок этим способом лучше позаботиться о средствах защиты – перчатках и респираторе, так как клей содержит вещества, раздражающие кожу и дыхательные пути.

При попадании в глаза необходимо немедленно промыть их проточной водой и срочно обратиться к офтальмологу.

Внимание! Строго запрещено применение клеевых составов на основе эпоксидной смолы для предметов, находящихся в непосредственном контакте с питьевой водой и продуктами питания.

Также хочется отметить, что цена такой сварки для алюминия очень невысока, а применять ее можно практически везде.

Клей, в отличие от газовой сварки, не провоцирует окисление металла, не вызывает его плавление, значит, ваше изделие будет служить намного дольше.

Благодаря всему этому, все больше людей выбирают для ремонтных работ «холодную сварку», а высокотемпературная сварка используется все меньше в домашних условиях.

Пошаговый процесс

Чтобы выполнить холодную сварку на алюминии или его сплавах, необходимо придерживаться рекомендаций указанных на упаковке средства. Зачастую они сводятся к следующему:

Распечатать упаковку с холодной сваркой.
Полимер имеет двухцветную структуру, составляющие которой находятся либо в разных емкостях, либо замотанные одна в другую. Необходимо отлить или отрезать нужную порцию вещества, визуально достаточную для покрытия трещины или отверстия.
Средство перемешивается между собой до однородной массы. Это лучше делать в перчатках, чтобы предотвратить раздражение на коже. Смешанный состав годен для применения в течение 30 минут, при постоянном сминании, чем поддерживается его температура и пластичность.
Свариваемые стороны необходимо обезжирить ацетоном.
Холодную сварку наносят на место будущего соединения и поверхности крепко сжимают между собой. Необходима выдержка 40 минут до затвердевания материала.
После этого удаляются лишние частицы вещества с боков. Это можно сделать наждачной бумагой.
Изделие оставляется в покое еще на два часа до полной сцепки материалов.

Меры предосторожности

Несмотря на простоту и универсальность применения полимерных материалов из смолы и металлического наполнителя, требуется соблюдение ряда правил, чтобы средство не навредило здоровью. Во-первых, смешивание пластичного вещества или мастики следует производить только в перчатках. Состав способен вызвать аллергию на коже. Металлические частицы проникают в поры и содействуют воспалению.

Во-вторых, при смешивании материалов, начинается химическая реакция. Соприкасаясь с металлом, средство начинает разрушать оксидную пленку и смешиваться со структурой основного материала (алюминия). Это содействует выделению в воздух некоторых химических компонентов. Если ими надышаться, то может закружиться голова. Поэтому такие работы рекомендуется выполнять в респираторе или на открытом воздухе. Помещение после окончания сварки необходимо проветрить.

Перемешивать компоненты до однородной массы следует осторожно. Особенно при работе с жидким средством. Попадание в глаза может вызвать сильное раздражение и воспаление оболочки. В таких случаях требуется промыть глаза большим количеством чистой воды и обратиться к окулисту.