Spawarki TIG - dobór urządzeń

Gdzie i kiedy stosuje się spawanie TIGiem?

TIG (z ang. Tungsten Inert Gas) to powszechnie stosowana metoda spawania, ceniona m.in. ze względu na wysoką precyzję. Umożliwia uzyskanie wysokiej jakości, czystej spoiny, która praktycznie nie wymaga dalszej obróbki. Spawanie nietopliwą elektrodą wolframową jest wyjątkowo przydatne przy łączeniu cienkich blach.
TIG jest specjalistyczną metodą spawania przydatną w łączeniu niemal wszystkich metali i stopów. Najczęściej stosuje się ją do spawania takich materiałów jak:

• stal nierdzewna i inne stale wysokostopowe
• aluminium i jego stopy
• magnez i jego stopy
• miedź i jej stopy
• tytan i jego stopy
• nikiel i jego stopy

W związku z tym spawarki TIG wykorzystuje się w wielu gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle chemicznym, spożywczym, samochodowym czy lotniczym. Spawarki TIG różnią się między sobą, a ich staranny dobór pozwala pracować skutecznie i wygodnie.

Rodzaje spawarek TIG

Urządzenia do ręcznego spawania elektrodami nietopliwymi (spawarki TIG) składają się z:

Wiele spawarek TIG może być również wykorzystywanych do spawania metodą MMA - i odwrotnie niektóre spawarki MMA można wykorzystać do spawania metodą TIG. Należy jednak pamiętać, że spawarki często nie posiadają elektrozaworu gazu osłonowego i należy wówczas zastosować uchwyt spawalniczy TIG z zaworkiem ręcznym.

Urządzenia do ręcznego spawania elektrodami nietopliwymi (urządzenia TIG) są oferowane jako źródła prądu stałego lub pulsującego (TIG-DC) o ujemnej biegunowości lub prądu przemiennego (TIG-AC). Źródła prądu przemiennego mają również opcję prądu stałego/pulsującego a więc są oznaczane jako TIG-AC/DC.

Obecnie w ofercie handlowej spotyka się poniższe rodzaje spawarek TIG:

• prostowniki spawalnicze - są źródłem prądu stałego, tj. TIG DC. Urządzenia te są coraz rzadziej stosowane w spawaniu TIG;
• spawarki inwertorowe (prostowniki inwertorowe, inwertory spawalnicze) - urządzenia te pracują jako TIG-DC oraz TIG-AC. Inwertor przekształca prąd o częstotliwości sieciowej 50 Hz na prąd o wysokiej częstotliwości. Dzięki temu przemiana napięcia odbywa się w transformatorze o wysokiej częstotliwości i lekkiej konstrukcji. Spawarki inwertorowe są urządzeniami kosztownymi, ale dzięki swoim zaletom wyparły inne rodzaje źródeł prądu.

Dobór odpowiedniej spawarki wynika przede wszystkim ze zróżnicowanych wymagań poszczególnych rodzajów metali podczas spawania. Spawanie prądem stałym (DC) jest polecane przede wszystkim przy pracy ze wszystkimi gatunkami stali i metali nieżelaznych. Zastosowanie prądu przemiennego (AC) jest natomiast wskazane przy pracy z aluminium i jego stopami. Dlatego, jeśli zastanawiasz się na przykład, jaka spawarka do aluminium będzie najlepsza, koniecznie zwróć uwagę na poniższe parametry.

Podstawowe parametry i funkcje inwertorów TIG

• Maksymalny prąd spawania (amperaż) - jest podstawowym wyznacznikiem mocy każdej spawarki. Decyduje on o tym, jak gruby materiał możemy spawać. 
• Cykl pracy - jest określany dla danej wartości natężenia prądu spawania. Jest procentowanym podziałem 10 minut na czas, przez który można spawać urządzeniem z daną wartością prądu spawania i na konieczny czas przerwy w pracy. Przerwy w pracy są konieczne ze względu na nagrzewanie się układów spawarki. Po przekroczeniu ustalonej temperatury spawarka automatycznie się wyłącza (celem schłodzenia).
  Cykl pracy zwiększa się wraz ze zmniejszaniem prądu spawania. Np. spawarka może spawać prądem 250 A w cyklu 35% a, także prądem 170 A w cyklu 100%.
• Puls - możliwość spawania prądem pulsacyjnym w TIG-DC i regulacji parametrów pulsacji prądu spawania (wartości impulsu, prądu podstawy, czas trwania impulsu, częstotliwość impulsów). Dzięki funkcji spawania pulsacyjnego i możliwości regulacji jego parametrów mamy wpływ na skupienie łuku i kształt spoiny a także możliwość spawania cienkich blach.
• TIG HF - jest to funkcja zapłonu łuku wysoką częstotliwością za pomocą wbudowanego jonizatora. Jest najwygodniejsza dla spawacza oraz umożliwia uzyskanie czystego początku spoiny. Należy jedynie uważać na niebezpieczeństwo zakłócenia pracy urządzeń elektronicznych w pobliżu miejsca spawania.
• TIG Lift - metoda zajarzeniu łuku przez potarcie (podobnie jak ma to miejsce przy zajarzaniu elektrody w metodzie MMA). Wymaga większej wprawy spawacza w porównaniu z metodą HF.
• AC/DC - umożliwia spawanie metodą TIG prądem przemiennym. Jest to wymagane do spawania aluminium i jego stopów.
• MMA - funkcja umożliwiająca spawanie metodą MMA, czyli elektrodą otuloną. Zwiększa to możliwości jak i uniwersalność urządzenia. Zobacz dobór spawarek MMA.
• Inne parametry - w zależności od rodzaju i klasy urządzenia dostępny jest szereg dodatkowych funkcji do sterowania przebiegiem i parametrami spawania: czas narastania prądu, czas opadania prądu, czas wypływu gazu przed zajarzeniem łuku, czas wypływu gazu po zakończeniu jarzenia łuku, częstotliwość prądu AC, balans prądu AC.

Jak wybrać spawarkę TIG?

W pierwszej kolejności należy zdecydować, czy urządzenie ma pracować prądem stałym (TIG-DC), czy również przemiennym (TIG-AC/DC). Jeżeli chcemy spawać aluminium, magnez i ich stopy to niezbędne jest urządzenie TIG-AC/DC. Do spawania stali stopowych wystarczy zaś TIG-DC.

Dobór spawarki TIG należy rozpocząć od ustalenia maksymalnego prądu spawania, jakim chcemy dysponować. Aby to określić, musimy wiedzieć, jakiej maksymalnej grubości materiał będziemy spawać - zobacz, jaki jest orientacyjny prąd spawania w zależności od grubości materiału: Technika spawania TIG.

Najważniejszym czynnikiem przy doborze spawarki TIG do grubości spawanego materiału jest natężenie prądu spawania. Przyjmuje się, że na 1 mm grubości materiału potrzeba od 40 A do 50 A w przypadku spawania stali, a od 40 A do 75 A przy spawaniu aluminium. Spawarki do cienkich blach mogą więc posiadać jedynie niskie wartości natężenia prądu spawania.

Następnym bardzo ważnym, a często pomijanym parametrem jest cykl pracy w jakim chcemy spawać naszym założonym maksymalnym prądem spawania. Do półprofesjonalnej pracy powinien wynosić on minimum 25÷35%. Jeżeli chcemy pracować z dużą wydajnością i nie chcemy, aby spawarka się przegrzewała i wyłączała to założony prąd spawania powinien być dostępny w cyklu minimum 60%.
Należy unikać kupowania spawarek, w których specyfikacji nie ma podanego cyklu pracy cykl pracy - może się okazać, że podanym prądem maksymalnym praktycznie "nie da się spawać". Z drugiej strony nie należy wybierać zbyt dużej spawarki w stosunku do potrzeb, ponieważ przemieszczanie dodatkowej masy z jednego stanowiska na drugie utrudnia i spowalnia pracę.

W przypadku spawania metodą TIG dominującymi urządzeniami są spawarki inwertorowe (inwertory spawalnicze). Tak więc jeżeli wiemy już czy chcemy kupić spawarkę TIG-DC czy TIG-AC/DC to można przejść do odpowiedniej kategorii i zawęzić wybór do spawarek o odpowiadającym nam prądzie maksymalnym i odpowiednim cyklu pracy. Jednak nawet spawarki o zbliżonej mocy różnią się między sobą cenowo. Nasz dobór powinien uwzględniać więc funkcje dodatkowe oraz możliwość regulacji zaawansowanych parametrów. Np. jeżeli chcemy spawać cienkie blachy to należy wybrać urządzenie z funkcją "puls".
Jeżeli jednak będziemy spawać metodą TIG okazjonalnie czy też hobbystycznie to można wybrać prosty inwertor do spawania metodą MMA (elektrodami otulonymi) z funkcją TIG.

Dobór osprzętu i materiałów dodatkowych do spawarek TIG

• Uchwyt spawalniczy TIG - należy zwrócić uwagę czy jest dostarczany w komplecie z urządzeniem, czy należy dokupić go osobno. W drugim przypadku mamy wpływ na wybór długości przewodu - zwykle 4 m lub 8 m. Parametry uchwytu - prąd maksymalny w danym cyklu pracy - powinny być dobrane do parametrów urządzenia. W drugim przypadku mamy wpływ na wybór długości przewodu zwykle uchwyty do około 250 A są chłodzone gazem, natomiast większe chłodzone cieczą. Ponadto uchwyty są produkowane w różnych kształtach - w zależności od np. dostępności do złącza.
  Uwaga: jeżeli wybraliśmy prosty inwertor do spawania MMA z możliwością spawania TIG to prawdopodobnie nie jest on wyposażony w elektrozawór gazu osłonowego i należy zastosować uchwyt spawalniczy TIG z zaworkiem ręcznym.
• Elektroda wolframowa, spoiwo - zobacz: Technika spawania TIG.
• Gaz osłonowy - jest dostarczany w butlach pod wysokim ciśnieniem. Gazy osłonowe są dostępne w punktach sprzedaży gazów technicznych. Opis gazów zobacz: Technika spawania TIG.
• Przewód masowy - należy zwrócić uwagę czy jest dostarczany w komplecie z urządzeniem czy należy dokupić osobno. W drugim przypadku mamy wpływ na wybór długości przewodu. Przekrój przewodu podawany w mm² musi być dobrany odpowiednio do maksymalnego natężenia prądu.
• Reduktor gazu - jest przykręcany standardowym gwintem do butli z gazem. Ważne, aby był dobrany odpowiednio do rodzaju gazu osłonowego.
• Chłodnica cieczy - jest niezbędna wówczas, gdy wybraliśmy uchwyt chłodzony cieczą. Chłodnica znajduje się na wyposażeniu urządzenia lub należy ją dokupić osobno. Spawarki TIG pracujące z wysokim prądem wymagają zastosowania wydajnego systemu chłodzącego. Chłodnice do TIG-a zapewniają doprowadzenie cieczy chłodzącej do uchwytu, dzięki czemu są skutecznie schładzane co podnosi komfort użytkowania uchwytu spawalniczego, a jednocześnie wydłuża żywotność jego części eksploatacyjnych.
• Przewód z uchwytem elektrodowym MMA - dokupujemy go wówczas, gdy chcemy wykorzystać spawarkę TIG do spawania elektrodami otulonymi (metoda MMA).

Zarówno same spawarki TIG, jak i wykorzystywane przy spawaniu akcesoria powinny być dopasowane pod względem parametrów do zakresu i rodzaju realizowanych prac. Niezwykle ważna jest również ich jakość. Najczęściej polecane jest sięganie po urządzenia i osprzęt znanych producentów. Cechują się one dłuższą żywotnością i niską awaryjnością, a także komfortem czy bezpieczeństwem użytkowania.

Zobacz także:

• OFERTA - Spawarki TIG