Spawanie jako hobby. Propozycje sprzętów dla spawaczy amatorów

Spawanie jest metodą łączenia metalu, która oferuje wysoką trwałość wykonywanych spawów, a jednocześnie znakomitą odporność na obciążenia mechaniczne. Dzięki wykorzystaniu wysokiej temperatury i upłynnieniu zewnętrznej warstwy spajanych powierzchni można stosunkowo szybko osiągnąć dobre rezultaty zarówno w zastosowaniach profesjonalnych, jak i amatorskich. Wielką zaletą spawania jest to, że przy użyciu odpowiedniego sprzętu oraz odpowiednim umiejętnościom można je wykorzystać na potrzeby napraw i budowy urządzeń, czy elementów przydatnych w domu lub warsztacie. Istnieje wiele technologii spawalniczych, jednak na domowy użytek najczęściej korzysta się z metody spawania MMA (Manual Arc Welding), czyli spawania elektrodą otuloną. Tam, gdzie zastosowania hobbystyczne łączą się z półprofesjonalnymi, bardzo często używa się też spawania MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas) prowadzonego za pomocą popularnych migomatów. Zobaczmy, czym różnią się najpowszechniej wykorzystywane przez hobbystów techniki spawania i jakie urządzenia są do tego potrzebne.

Spawarki MMA

Spawanie jest rodzajem obróbki termicznej, która pozwala na powierzchniowe upłynnienie zewnętrznych warstw metalu dwóch łączonych fragmentów przy użyciu dostarczanego ciepła i spojenie ich za pomocą dodatkowego topionego drutu, pręta lub elektrody. Istnieje wiele metod spawania, a podstawowe rozróżnienie obejmuje sposób generowania niezbędnej wysokiej temperatury. Może nią być zarówno płonący gaz, plazma, skoncentrowany strumień fotonów przy spawaniu laserowym, jak i energia łuku elektrycznego. Właśnie spawanie łukiem elektrycznym jest jedną z najwygodniejszych i najbardziej wszechstronnych metod spawalniczych ze względu na dość kompaktowe rozmiary urządzeń, łatwość ich użycia, a przede wszystkim, bardzo dobrą jakość spawów, jakie można za ich pomocą uzyskać. Wśród różnych metod spawania łukiem elektrycznym na szczególną uwagę zasługuje spawanie MMA oraz spawanie MIG/MAG. Różnią się one od siebie zarówno stopniem komplikacji, możliwą do uzyskania precyzją spoiny oraz niezbędnymi urządzeniami i akcesoriami.

Spawanie MMA jest wykonywane za pomocą łuku elektrycznego, który wytwarzany jest między elektrodą a spawanym materiałem. Podczas pracy elektroda ulega stopniowemu stopieniu, a metal znajdujący się w jej rdzeniu staje się składnikiem powstającego między krawędziami elementów jeziorka spawalniczego, które po zastygnięciu tworzy spoinę. Charakterystyczną cechą spawania MMA jest fakt, że stopieniu ulega cała elektroda, a więc również jej otulina. Jest ona wykonana ze specjalnej mieszanki materiałów, które w wysokiej temperaturze topią się, uwalniając gazy tworzące otoczkę wokół spawanego obszaru. Jest to tzw. atmosfera ochronna, której zadaniem jest ograniczanie możliwości tworzenia się na powierzchni upłynnionego metalu tlenków, a także przedostawania się zanieczyszczeń. Podstawowym elementem wpływającym na parametry spawania w metodzie MMA jest napięcie wykorzystywanego prądu, a także skład otuliny używanej elektrody.

Zaletą spawania MMA jest możliwość stosowania jej w przypadku dużej liczby gatunków metalu – stali stopowej i niestopowej, żeliwa, a także miedzi. Może być wykorzystywane w różnych warunkach do elementów o różnej grubości. Plusem jest stosunkowo niewielka masa spawarki oraz nieduża ilość niezbędnego wyposażenia. Poza spawarką i elektrodami spawacz potrzebuje jeszcze przewodów o grubości i długości dobranej do prądu spawania, jak również uchwytu pozwalającego podłączyć jeden z kabli do łączonego metalu, a drugim zacisnąć zużywaną elektrodę. Ważną cechą spawarek MMA są ich małe gabaryty, co ułatwia przechowywanie sprzętu, a także korzystna cena i umiarkowany koszt użytkowania, zarówno ze względu na poziom zużycia energii elektrycznej, jak i zakup potrzebnych elektrod.

Urządzenia do spawania MIG/MAG

Spawanie MIG/MAG jest nieco bardziej skomplikowane, a niezbędne urządzenia są kosztowniejsze. W tych metodach materiał pozwalający na wykonanie spoiny jest podawany w postaci drutu spawalniczego. Jest on dostarczany z mocowanego w lub na urządzeniu krążka, a w miarę zużywania z prędkością dostosowaną do tempa wykonywania spoiny podawany przez specjalny otwór w uchwycie spawalniczym. Metody MIG i MAG oznaczają spawanie w atmosferze gazów ochronnych, które w tym przypadku są dostarczane w postaci lotnej i przekazywane za pomocą przewodów podłączonych do uchwytu. W metodzie MIG używa się gazów obojętnych, takich jak argon, hel lub ich mieszanki. Nie wchodzą one w reakcje z innymi substancjami, uniemożliwiając utlenianie, a ich strumień blokuje przedostawanie się w obszar spoiny zanieczyszczeń. Przy spawaniu MAG role atmosfery ochronnej odgrywają gazy aktywne – czysty dwutlenek węgla, mieszanka dwutlenku węgla z argonem, a także argonu z tlenem.

Przy metodach MIG/MAG można uzyskać bardzo dobrą jakość spoin. Plusem jest stosunkowo niski koszt jednostkowy zużywanych materiałów, choć sam potrzebny sprzęt będzie znacznie droższy. Spawanie MIG daje możliwość łączenia stali stopowych i niestopowych, a MIG sprawdzi się dobrze przy spawaniu aluminium, miedzi oraz innych metali nieżelaznych. Ze względu na szerszą paletę możliwych do spawania materiałów MIG/MAG ma wyraźną przewagę nad spawaniem MMA. Przeszkodą może być jednak bardziej kosztowny i skomplikowany sprzęt.

Spawanie MIG/MAG wymaga zakupu odpowiedniej spawarki tzw. półautomatu spawalniczego, czyli migomatu. Poza nią konieczny będzie podajnik drutu, o ile nie jest wmontowany w spawarkę, jak również uchwyt spawalniczy wraz z przewodami doprowadzającymi napięcie, gaz i drut, a w bardziej rozbudowanych konfiguracjach także ciecz chłodzącą. Do spawania konieczne będą butle z używanym przy danej metodzie i materiale gazem osłonowym wraz z osprzętem, m.in. odpowiednim reduktorem. Niezbędne akcesoria to drut spawalniczy o wybranej grubości, a także odpowiednie gazy.

Bezpieczeństwo podczas spawania

Ze względu na istniejące zagrożenia dla zdrowia spawanie wymaga stosowania odpowiednich środków zabezpieczających. Ważne są zarówno odpowiednie ubrania ochronne, jak i osłony wzroku oraz rękawice. Nie wolno zapominać, że spawanie łukowe oznacza powstawanie bardzo silnego promieniowania elektromagnetycznego w postaci fal podczerwonych, nadfioletowych oraz bardzo jaskrawego widzialnego światła niebieskiego. Wysoka jest temperatura, do jakiej nagrzewa się metal, niebezpieczeństwem są także gazy spawalnicze.

Do ochrony przed skutkami kontaktu z emitowanym światłem konieczne jest używanie specjalnych osłon wzroku. Najprostszym, choć niezbyt wygodnym rozwiązaniem, może być tarcza spawalnicza, która jest wykonana z blachy lub tworzywa zabezpieczającego przed odpryskami i wyposażona w specjalną przyciemnianą szybkę. Wadą tarczy spawalniczej jest jednak to, że musi być trzymana w ręku. Bardziej komfortową osłoną jest zakładana na głowę przyłbica spawalnicza. Może ona być oferowana w wersji pasywnej, kiedy to jest wyposażona w opuszczaną przesłonę z przyciemnionego materiału blokującego szkodliwe promieniowanie. Istnieją również przyłbice aktywne, w których zamontowane są specjalne wizjery LCD, które za pomocą czujników sprawdzają natężenie powstającego promieniowania i dopasowują do niego stopień zaciemnienia wizjera. Przyłbice aktywne ułatwiają pracę, ponieważ dają możliwość dobrego widzenia rejonu wykonywania prac również przed zapaleniem łuku.

Podczas spawania powstają odpryski oraz występuje ryzyko kontaktu z rozgrzanym metalem oraz będącymi pod napięciem elementami metalowymi. Dla ochrony skóry przed oparzeniami warto więc zainwestować w specjalne atestowane ubranie ochronne i rękawice przeznaczone dla spawaczy. Trzeba pamiętać, że w trakcie spawania w bezpośrednim sąsiedztwie unoszą się dymy spawalnicze, będące połączeniem tworzących się pyłów spawalniczych, tj. bardzo drobnych cząsteczek metalu, które uszkadzają układ oddechowy oraz toksycznych gazów. Dobrym pomysłem może więc okazać się zastosowanie półmaski filtracyjnej.

Warto zwrócić uwagę na fakt, że amatorskie wykorzystywanie spawania nie oznacza, że powstające zagrożenia mają mniejsze natężenie niż przy spawaniu profesjonalnym. Dobry sprzęt ochronny będzie mógł być wykorzystywany przed długi czas, a wiele możliwych następstw, np. rozwój zaćmy czy choroba płuc ma charakter nieodwracalny.