Zváranie Mig ( CO2 ) – Ako zvárať – Návod

Toto je jednoduchý návod, ako zvárať pomocou oblúkového zvárania kovov v ochrannej atmosfére inertného plynu (metal inert gas – MIG). MIG je úžasný proces použitia elektrickej energie pre roztavenie a spojenie dvoch kusov kovu. MIG zváračka sa vo svete zvárania niekedy nazýva ako „lepiaca tavná pištoľ“ a všeobecne sa považuje za jeden z najjednoduchších spôsobov zvárania pre začiatočníkov.

Našim zámerom nie je, aby sa táto príručka stala absolútnou a úplnou príručkou pre MIG zváranie, na tento účel si budete musieť nájsť nejakú komplexnejšiu príručku od profesionálov. Berte tento dokument ako príručku, ktorá vám ukáže ako s MIG zváračkou začať. Zváranie je zručnosť, ktorá sa musí učiť a časom rozvíjať s kusom kovu pred vami a zváracou pištoľou/horákom vo vašich rukách.

MIG / MAG zváranie

Metóda oblúkového zvárania taviacou sa elektródou v ochrannom plyne využíva teplo elektrického oblúka medzi kontinuálne dodávaným drôtom (elektródou) a zvarencom. Počas tohto procesu je odtavování drôt prenášaný do miesta zvárania. Roztavený drôt a zvárací kúpeľ je chránená ochranným plynom. Ochranná atmosféra je dodávaná výhradne externým zdrojom a to zásobníkom plynu tlakovej fľaše alebo rozvod plynu.

Viac informácií o zváraní CO2 – Mig Mag 

 

Krok 1: Minulosť

Zváranie Mig ( CO2 ) vzniklo v 40-tých rokoch minulého storočia a aj o 60 rokov neskôr je jeho princíp v podstate ten istý. MIG zváranie využíva elektrický oblúk, vznikajúci pri skrate medzi kontinuálne napájanou anódou (+ drôt – vchádzajúci do pištole) a katódou ( – zváraný kov).

Teplo produkované týmto elektrickým skratom, spolu s nereaktívnym (preto inertným) plynom lokálne roztaví častí kovov a umožní tak ich spojenie. Po odstránení zdroja tepla (skratu)sa začne kov ochladzovať a tvrdnúť a vytvorí tak nový kus spojeného kovu.

Pred niekoľkými rokmi sa celý názov „Metal Inert Gas (MIG) welding“ – Metalické zváranie inertným plynom zmenilo na „Gas Metal Arc Welding (GMAW)“ – Plynové metalické oblúkové zváranie. Ale ak by ste ho tak nazývali, pod týmto menom ho bude poznať málokto. Takzvané MIG zváranie už tomuto spôsobu nadobro prischlo.

MIG zváranie má široké použitie, môžete ho použiť pre zváranie rôznych druhov kovov: uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, hliník, horčík, meď, nikel, kremíkový bronz a rôznych iných zliatin.

Tu sú niektoré výhody MIG zvárania:

Možnosť spájať širokú škálu kovov a hrúbok materiálov
Zariadenie pre zváranie vo všetkých polohách
Dobrý zvar (zvarová húsenica)
Minimálne prskanie zvaru
Jednoduché učenie

 

Tu sú uvedené niektoré nevýhody MIG zvárania:

MIG zváranie môže byť použité iba pri tenkých až stredne hrubých materiáloch
Používanie inertného plynu robí toto zváranie menej „prenosným“ ako oblúkové zváranie, ktoré nevyužíva žiaden vonkajší zdroj plynu pre vytvorenie ochrannej atmosféry
MIG produkuje trošku nedbanlivý a menej kontrolovateľný zvar v porovnaní k TIG (Tungsten Inert Gas Welding – Tungstenové zváranie inertným plynom).

Krok 2: Ako funguje stroj

MIG – CO2 zváračka má niekoľko rôznych častí. 

 

Zváračka

Vo vnútri zváračky nájdete cievku s drôtom a sériu valčekov, ktoré posúvajú zvárací drôt do zváracej pištole. V tejto časti zváračky sa toho až tak veľa nedeje, takže bude stačiť aj minútka na to aby sme sa oboznámili s týmito rôznymi časťami. Ak sa z nejakého dôvodu podávanie drôtu „rozladí“ (stane sa to čas od času), bude to práve táto časť stroja na ktorú sa budete musieť pozrieť.

Veľká cievka s drôtom musí byť zaistená napínacou maticou. Tá musí byť utiahnutá tak, aby zabránila samovoľnému odvíjaniu drôtu z cievky, ale nie tak tesno že podávacie valčeky nebudú schopné tento drôt odvíjať.

Ak sledujete drôt vychádzajúci z cievky, môžete vidieť že vstupuje medzi sériu valčekov, ktoré tento drôt z cievky odvíjajú. Táto zváračka môže byť použitá na zváranie hliníka, ak sa do nej vloží hliníkový zvárací drôt. MIG zváranie, ktoré idem v tejto príručke popísať sa bude venovať zváraniu ocele s použitím pomedeného drôtu.

Plynová nádrž

Za predpokladu, že so svojou MIG zváračkou používate ochranný plyn, budete mať za svojou zváračkou umiestnenú plynovú fľašu. Vo fľaši je buď 100% Argón, alebo zmes CO2 a Argónu. Počas vytvárania zvaru ho plyn chráni. Bez plynu by váš zvar vyzeral hnedo, ošpliechane a nie príliš pekne. Otvorte hlavný ventil na fľaši a uistite sa, že je v nádrží nejaký plyn. Ručičky na tlakomeroch na fľaši by mali ukazovať niečo medzi 0 až 2500 PSI, čo je tlak vo fľaši, regulátor tlaku by mal byť nastavený medzi 15 až 25 PSI, podľa toho ako chcete mať nastavené veci a aký typ zváracej pištole používate.

Pri otváraní všetkých fliaš s plynom je dobré použiť takzvané pravidlo palca a otvoriť fľašu iba o polovicu otáčky ventila. Ak by ste otvorili ventil úplne nedostanete z regulátora väčší prietok ako keď otvoríte fľašu iba o pol otáčky, keďže je fľaša pod veľkým tlakom. Logika tohto kroku spočíva v tom, že ak by ste v dielni potrebovali v prípade nebezpečenstva rýchlo uzavrieť fľašu s plynom nemuseli by ste zatvárať ventil mnohými otáčkami plne uzatvorenie ventilu. Nemusí sa to zdať také dôležité pri použití Argónu, alebo CO2, ale pri práci s horľavým plynom ako kyslík, acetylén to môže byť v prípade nebezpečenstva veľkou výhodou. 

Po tom čo zvárací drôt prejde cez podávacie valce, je posúvaný cez sériu hadíc, až sa dostane do zváracej pištole. Hadica tak vedie zvárací drôt s kladným nábojom a tiež argón.

Zváracia pištoľ

Pri zváracej pištoli tieto dve médiá (plyn a drôt) končia. Tu bude nasmerovaná naša pozornosť počas zvárania. Pištoľ pozostáva zo spúšte, ktorá riadi podávanie drôtu a tok elektrickej energie. Drôt je vedený vymeniteľnou medenou špičkou, ktorá je vyrobená pre každý konkrétny typ zváračky. Typy špičiek sa líšia, hlavne podľa priemeru zváracieho drôtu. Táto časť zváračky bude pravdepodobne pre vás už nastavená. Vonkajšok špičky pištole je potiahnutý keramickou, alebo kovovou vrstvou, ktorá chráni elektródu a usmerňuje prúd plynu zo špičky pištole. Malý kúsok drôtu vychádzajúci z hrotu zváracej pištole môžete vidieť na obrázku nižšie.

Uzemňovacie svorka (záporný pól)

Uzemňovacia svorka slúži v ako katóda (-) a uzatvára obvod medzi zváracou pištoľou a materiálom. Mala by byť pripnutá priamo na zváranú časť kovu, alebo na zváraciu dosku ako je to znázornené na obrázku nižšie (tu máme dve zváračky, preto dve svorky, vy budete potrebovať iba jednu svorku pre zváračku, ktorá bude pripevnená k zváranému kovu).

Svorka musí mať dobrý (vodivý) kontakt s kusom kovu, ktorý má byť zváraný, preto sa uistite že ste odstránili hrdzu, alebo farbu, ktorá by bránila spoľahlivému prechodu prúdu a tým aj vašej práci.

 

Krok 3: Bezpečnostné vybavenie

Zváranie Mig ( CO2 )  môže byť dosť bezpečná vec, pokiaľ sa budete riadiť niekoľkými bezpečnostnými opatreniami. Pretože MIG zváranie vytvára veľa tepla a veľa škodlivého žiarenia (svetla), musíte dodržať niektoré bezpečnostné opatrenie pre ochranu vášho zdravia.

Bezpečnostné opatrenia:

Žiarenie ktoré je produkované akýmkoľvek oblúkovým zváraním, je extrémne jasné. A môže poškodiť vaše oči a vašu pokožku podobne ako slnko, ak sa pred ním nebudete chrániť. Prvá vec, ktorú budete pri zváraní potrebovať je zváracia maska. Ja používam samostmievaciu masku zobrazenú nižšie. Tie sú skutočne užitočné, ak sa chystáte zvárať rozsiahly projekt, bude určite skvelou investíciou si takúto masku zakúpiť, ak zvárate často. Obyčajná staršia maska si vyžaduje neustále šklbanie hlavou, aby ste spustili masku do pracovnej pozície, alebo si to vyžaduje vašu voľnú ruku pre jej sklopenie. No samostmievacie masky nechávajú vaše ruky voľné pre činnosti spojené so zváraním. Rozmýšľajte aj nad ochranou vašich pomocníkov a je dobré ak budú tiež používať ochrannú masku.

Pre ochranu pred roztaveným a prskajúcim kovom používajte zváračské rukavice. Mnoho pracovníkov má v obľube kvôli jemnejšej kontrole nad pištoľou tenké rukavice. Toto platí hlavne pri zváraní s TIG zváračkami, aj keď aj pri MIG zváračkách môžete mať pohodlné rukavice. Kožené rukavice vás nebudú chrániť iba pred teplom uvoľneným pri zváraní, ale tiež chránia vašu pokožku pred UV žiarením vznikajúcim pri zváraní. Ak budete zvárať po dobu viac ako minúty, alebo dvoch, bude dobre ak ochránite svoju pokožku, pretože popálenie UV žiarením vzniká veľmi rýchlo!

Ak by ste pri zváraní nepoužívali kožené oblečenie, tak je dôležité aby ste na sebe mali aspoň bavlnené oblečenie. Umelé vlákna ako polyester, alebo tiež hodváb sa pri styku s roztaveným kovom roztavia a môžu vás popáliť. Do bavlny sa takisto vypáli diera, ale aspoň sa neroztaví a nepopáli vás.

Nenoste otvorenú obuv, ani syntetickú, alebo plátennú obuv. Horúci roztavený materiál často padá priamo dole a aj ja som si už do svojich topánok vypálil množstvo dier. Roztavený kov + horúci plast z topánok = žiadna sranda. Ak máte, obujte si kožené topánky, alebo čižmy. Ak nie tak si aspoň prekryte topánky nejakým nehorľavým materiálom.

Zvárajte iba v dobre vetranom priestore. Zváranie vytvára nebezpečné plyny, ktoré by ste nemali vdychovať, ak nemusíte. Ak sa chystáte zvárať dlhšie, použite masku, alebo respirátor.

 

Dôležité bezpečnostné upozornenie

NEZVÁRAJTE POZINKOVANÚ OCEĽ. Pozinkovaná (galvanizovaná) oceľ obsahuje zinok, ktorý pri horení vytvára karcinogénne a jedovaté plyny. Vystavenie sa takýmto látkam môže viesť k otrave ťažkými kovmi – môže mať príznaky podobné chrípke, ktoré pretrvajú niekoľko dní, ale tiež môže spôsobiť trvalé poškodenie. Nie je to žart. Z nevedomosti som zváral pozinkovanú oceľ a okamžite som na sebe pocítil následky, takže to nerobte.

 

Oheň, Oheň, Oheň

Roztopený kov môže kvapkať alebo prskať až do vzdialenosti niekoľkých metrov. Iskry vznikajúce pri brúsení sú dokonca ešte horšie. Akýkoľvek prach, drevené piliny, papier alebo plastové vrecká v blízkosti, môžu začať tlieť a následne sa vznietiť, takže pri zváraní udržiavajte priestor okolo čistý. Vaša pozornosť je zameraná na zváranie a je tak ťažké sledovať, čo sa deje okolo vás a môžete prehliadnuť aj vznikajúci oheň. Aby ste predišli požiaru, odstráňte z priestoru kde zvárate všetky horľavé predmety.

Hasiaci prístroj majte stále pri únikovom východe z vašej dielne(pracoviska). Pri zváraní je najlepšie používať CO2 hasiaci prístroj. Vodný hasiaci prístroj nebude pre zváračskú dielňu dobrou voľbou, pretože by vám hrozil zásah elektrickým prúdom.

 

Krok 4: Príprava na zváranie

Pred začatím zvárania sa uistite, že je na prácu všetko pripravené, ako zváračka, tak aj materiál ktorý má byť zváraní.

 

Zváračka

Skontrolujte, či je ventil na fľaši s ochranným plynom otvorený a že máte regulátorom nastavený prietok približne 0.6 m3/hod. Zváračka musí byť zapnutá, uzemňovacia svorka(-) musí byť pripnutá k vašej zváracej platni, alebo priamo na kov. Ďalej musíte mať nastavenú správnu rýchlosť posuvu drôtu a taktiež správne nastavenú zváračku (podrobnosti neskôr).

Kov

Môžete iba zobrať zváračku stlačiť spúšť a dotknúť sa pištoľou časti kovu, na ktorej chcete pracovať a jednoducho zvárať, no nedosiahnete kto vie aký výsledok. Ak chcete aby bol váš zvar silný a čistý, tak 5 minút čistenia a brúsenia hrán, ktoré chcete zvárať vášmu zvaru skutočne pomôžu.

Na obrázku nižšie používa randofo uhlovú brúsku, aby zošikmil hrany rúry nejakého štvorcového profilu ešte pred tým, ako ho spojí s ďalšou časťou kovu. Vytvorením dvoch úkosov na spojovacích hranách vytvorí sa tak malá preliačina, čo pomôže formovaniu zvaru. Takáto príprava pre zváranie tupých zvarov (ak sú k sebe pritlačené a spojené dva kusy) je vynikajúci nápad.

 

Krok 5: Zvarová húsenica

Keď je už vaša zváračka nastavená a pripravili ste si svoj materiál, nastal čas sa zamerať na samotné zváranie.
Ak zvárate po prvý krát, možno si budete chcieť precvičiť zváranie iba vytvorením zvarovej húsenice ešte pred tým, ako pristúpite ku spojeniu dvoch kusov kovu. Môžete to urobiť tak, že vezmete kus kovového šrotu a urobíte na jeho povrchu priamy zvar(húsenicu).

Precvičte si to takto niekoľko krát pred tým ako pristúpite k samotnému zváraniu, čím získate cit pre postup a prídete na to aká rýchlosť drôtu a aký výkon zváračky bude pre vás najlepší.

Každá zváračka je iná, takže si tieto veci budete musieť nastaviť podľa seba. Pri nízkom výkone bude váš zvar nepravidelný, ktorý neprenikne až do materiálu. Pri vysokom výkone sa môžete prepáliť skrz celý kov.

Základný proces „navarenia“ húsenice nie je zložitý. Pokúste sa vytvoriť malý cik – cak pomocou špičky zváračky, alebo malé sústredné kruhy pohybujúce sa od vrcholu zvaru smerom nadol. Tento pohyb mi pripomína šitie, kde používam zváraciu pištoľ, aby som „zošil“ dva kusy kovu dokopy.

Najprv skúste vytvoriť húsenice dva až päť centimetrov dlhé. Ak urobíte príliš dlhý zvar, váš kov sa na tom mieste môže prehriať a skrútiť sa, alebo znehodnotiť, takže najlepšie by bolo vytvoriť zvar na jednom mieste, presunúť sa ďalej a potom sa vrátiť, aby ste dokončili priestor medzi tým.

 

 

Aké nastavenie je správne?

Ak sa vám pri zváraní prepaľuje kov a vznikajú v ňom otvory, tak máte nastavený vysoký výkon.

Ak vaše zvary vytvárajú akési zhluky, rýchlosť pohybu drôtu, alebo výkon zváračky je príliš nízky. Do pištole sa dostane drôt, ktorí sa dotkne kovu, rýchlo sa roztaví rozprskne bez toho aby vytvoril vhodný zvar.

Ak dosiahnete správne nastavenia, určite to postrehnete, pretože vaše zvary budú vyzerať pekne a hladko. Veľa o kvalite zvaru vám napovie aj zvuk vznikajúci pri zváraní. Budete chcieť počuť nepretržité iskrenie, alebo bzučanie. Niečo ako čmeliak na steroidoch.

 

Krok 6: Zváranie dvoch kusov

Keď ste si vyskúšali vašu techniku na nejakom kuse šrotu, je čas pristúpiť k skutočnému zváraniu. Na tomto obrázku zváram iba jednoduchý tupý zvar medzi štvorcovými profilmi. Už som z ich kontaktných plôch zbrúsil hrany, tak aby miesto v ktorom sa dotikajú vytvorilo malé „v“.

V zásade iba vezmeme zváraciu pištoľ a robíme ten náš pohyb ako pri šití ponad steh. Ideálne je zvárať smerom zdola hore, vytláčaním zvaru hrotom pištole smerom dopredu, čo však nie je vždy pohodlný a ani dobrý spôsob ako sa začať učiť zvárať. Na začiatok je úplne super zvárať v akomkoľvek smere/polohe ktorá je pre nás pohodlná a dobre sa pri nej zvára.

Keď dokončíme zváranie profilov ostane nám na povrchu relatívne veľká hrča vytvorená materiálom zváracieho drôtu. Ak sa vám páči môžete to tak nechať, no môžete tento zvar vybrúsiť do hladka. Ak tento zvar do hladka vybrúsime, uvidíme že do jedného profilu neprenikol zvar dostatočne. (pozri Obr. 3) Znamená to, že potrebujeme nastaviť vyšší výkon a väčšie množstvo plniaceho drôtu pre zvar. Tak sa vrátime na začiatok a ešte raz tento spoj správne zvaríme.

 

Krok 7: Obrúsenie zvaru

Ak váš zvar nebude na viditeľnom mieste, alebo ak vám nezáleží na tom ako ten zvar vyzerá, tak potom ste s týmto zvarom hotový. No ak bude zvar na viditeľnom mieste, alebo ak zvárate niečo, čo chcete aby vyzeralo dobre, tak budete pravdepodobne chcieť váš zvar obrúsiť a vyhladiť.

Nasaďte brúsny kotúč do uhlovej brúsky a pustite sa do brúsenia zvaru. Čím tenší je váš zvar, tým menej brúsenia bude treba previesť. A ak niekedy strávite celý deň brúsením, tak pochopíte prečo je také dôležité vytvárať jemné a pravidelné zvary. Ak použijete tonu drôtu a vyrobíte pri zváraní neporiadok je to v poriadku, akurát to znamená, že strávite nejakú tu chvíľu brúsením. No ak urobíte jednoduchý upravený zvar, potom to brúsenie a čistenie nezaberie toľko času.

Buďte opatrný, keď sa s brúsením dostanete na pôvodný materiál. Nechcete predsa prebrúsiť celý zvar, alebo odbrúsiť veľký kus materiálu. Brúskou pohybujte tak ako by ste používali pieskovačku, neprehrievajte, ani veľmi neodbrúste ani z jednej časti kovu. Ak zbadáte, že kov začína naberať modrý nádych, tak buď tlačíte na brúsku príliš silno alebo pohybujete s kotúčom veľmi pomaly. Veľmi ľahko sa to môže stať, ak brúsite tenšie kovové plechy.

Brúsenie zaberie nejaký čas, v závislosti od toho, aké hrubé sú zvary a môže to byť namáhavý a zdĺhavý proces – takže si doprajte prestávky a nezabúdajte na pitný režim (miestnosti v ktorých sa prevádza brúsenie a v dielňach totiž zvykne byť horúco a hlavne ak máte na sebe kožený odev). Pri brúsení noste na hlave ochrannú masku, alebo respirátor a chrániče uší. Uistite sa, že je vaše oblečenie priliehavé, aby sa žiadna z jeho častí nezachytila do pohyblivých častí brúsky, čoho následkom by mohli byť veľmi vážne poranenia.

Ak ste skončili váš obrobok môže vyzerať podobne ako na druhej fotke zobrazenej nižšie (Alebo možno ešte lepšie, toto bolo urobené niektorým zo stážistov „Instructable“ na začiatku leta a patrí to medzi ich prvé skúseností so zváraním.)

 

Krok 8: Bežné problémy

To aby ste začali dobre a spoľahlivo zvárať si bude vyžadovať dosť veľa praxe, takže sa nezľaknite problémov ktoré nastanú. Medzi niektoré bežné problémy patria:

Žiaden alebo málo tieniaceho plynu zo zváracej pištole. Táto situácia sa prejaví tak, že okolo zvaru začnú prskať a vytvárať sa malé guličky kovu a zvar bude mať škaredú zeleno hnedú farbu. Zvýšte tlak plynu a sledujte, či to pomohlo.

Zvar nepreniká do kovu. Spozorujete to veľmi ľahko, keďže váš zvar bude slabý a nespojí úplne vaše dva zvárané kusy kovu.

Zvar prepáli váš materiál. Je to spôsobené nastavením veľkého výkonu zváračky. Jednoducho znížte jej výkon a to by malo pomôcť.

Príliš veľa kovu v húsenici alebo má zvar nepekný drsný povrch. Je to spôsobené veľkým množstvom drôtu prichádzajúceho do zvaru. Je potrebné znížiť rýchlosť posunu drôtu.

Zváracia pištoľ prská a neudržiava kontinuálny zvar. Môže to byť spôsobené tým, že pištoľ je veľmi ďaleko od zvaru. Mali by ste držať pištoľ na 0.5 až 1.0 cm od zvaru.

 

Krok 9: Drôt pritavený ku špičke / Výmena špičky

Ak máte niekedy pištoľ veľmi blízko ku zváranému kovu alebo ak sa vytvorí príliš veľké teplo, skutočne sa môže drôt prizvárať ku špičke zváracej pištole. Bude to vyzerať ako malá kovová guľka na špičke pištole a že sa tak stalo zistíte jednoducho, pretože sa vám z nej prestane vysúvať drôt. Toto vyriešite veľmi jednoducho, vytiahnite drôt s guľôčkou kliešťami z pištole. Pre lepšiu predstavu si pozrite fotky 1 a 2.

Ak naozaj spálite špičku vašej pištole a zatavíte celý otvor pre drôt s kovom, tak musíte vypnúť zváračku a vymeniť špičku. Postupujte podľa krokov a postupnosti detailných fotiek nižšie (Keďže je digitálna doba robím veľmi veľa fotiek).

 

Krok 10: Navlečenie drôtu do hadice

Niekedy sa stane, že sa zvárací drôt zasekne a neprechádza hadicou alebo pištoľou, aj keď je špička čistá a priechodná. Pozrite sa do vnútra vašej zváračky. Skontrolujte cievku a podávacie valčeky, pretože niekedy môže dôjsť k skrúteniu drôtu a musí byť nanovo zavedený cez valčeky do pištole, aby mohla zváračka správne pracovať.