UVOD

MIG/MAG zavarivanje je proces zavarivanja koji danas u vodećim industrijskim zemljama ima najveću zastupljenost.
Evo objašnjenja skraćenica MIG/MAG.
MIG = Metal inert gas (zavarivanje metala u inertnom gasu, npr u čistom argonu),
MAG = Metal active gas (zavarivanje metala u aktivnom gasu, na primer u čistom CO2 gasu ili u mešavini argona i CO2 ili mešavini argona i O2...).

S obzirom da je kod nas u Srbiji, a takođe u još nekim zemljama, donedavno bilo zastupljeno najčešće zavarivanje u CO2 gasu ovo zavarivanje se još uvek često žargonski zove „CO2 zavarivanje“, pa čak i u situacijama kada se uopšte ne koristi CO2 npr pri zavarivanju aluminijuma kada se koristi čist argon („upućeni“ stvarno kažu „...CO2 zavarivanje aluminijuma...“).

Oprema i za MIG i za MAG je ista, jedino se menja gas koji se priključuje na aparat.
Specifičnost procesa je da je poluautomatski (bolje rečeno delom manuelni a delom automatski), tj žica se dodaje automatski, još su neki parametri automatski kontrolisani, a zavarivač kontroliše drugi deo parametara pre svega vođenje pištolja.

 

 

 

Izgled robusnog MIG/MAG aparata STEL MAX 503 (500 A) sa odvojenim dodavačem za žicu TOP 504 XM i vodenim hlađenjem pištolja. Aparat ima hladnjak u obliku cigle/tunela i 4 velika ventilatora i faktor snage 0.8. Namenjen za teške uslove rada.

STEL je jedan od najpriznatijih OEM proizvođača aparata na svetu (proizvodi za druge brendove uključujući nekoliko tzv premium brendova).

 

TER Multi Plus 250 K

TER Multi Plus 250 K (250 A), trenutno najmoćniji pulsni MIG/MAG aparat na svetu na monofaznoj struji. 

Težak je 24 kg, dodavač žice (za velike koture od 15-18 kg) je integrisan u kućište, za vazdušno hlađen pištolj, postoji mogućnost priključivanja Push-Pull pištolja… 

Poseduje izuzetno efikasne pulsne (i duplo pulsne) programe za AlSi i AlMg žice 1.0 mm ali i za 1.2 mm što je jedinstveno u klasi monofaznih aparata, kao i za žice 1.0 mm za crni čelik i nerđajući čelik. Na ovaj aparat se dugo čekalo, trenutno bez konkurencije u klasi.

 

 

ISTORIJA PROCESA

Smatra se da je MIG/MAG razvijen u USA od „Battelle Memorial Institute“ i postao komercijalan u 1948 godini iako se smatra da je sam koncept smišljen 1926 god od Hobarta i Deversa...
Na samom početku komercijalne primene, korišćen je za zavarivanje aluminijuma i drugih obojenih metala u zaštiti inertnih gasova (argona i helijuma) i odatle mu ime MIG (metal inert gas). Bilo je u to doba veliko postignuće jer se izbegavalo korišćenje topitelja za zavarivanje aluminijuma koji su bili korozivni i koji su se morali odstranjivati, a sve uz povećanu produktivnost. Nije moguće zavarivati uspešno čelik u zaštiti čistog argona.

A 1953 godine, Lyubavski i Novoshilov iz SSSR-a su razvili zavarivanje čelika istom ovom opremom ali u zaštitnoj atmosferi CO2 gasa (aktivnog gasa tj gasa koji ima reakciju sa metalnim kupatilom). Sama ideja je doživela trenutno prihvatanje širom sveta za ekonomično i produktivno zavarivanje čelika.

Zanimljivost: Na jednom seminaru smo mogli čuti da su inženjeri u bivšoj Jugoslaviji odmah prihvatili ovaj koncept zavarivanja u CO2 i jako dobro njime ovladali, pa kažu da je npr Fabrika Vagona u Kraljevu koristila CO2 zavarivanje kada slavni TUV (čuvena kontrolna organizacija iz Nemačke, verovatno najveći autoritet u svom poslu) nije ni znao da ono postoji. (Nažalost kažu i da su Nemci 2011 godine toj istoj Fabrici iz Kraljeva obeležili 400 grešaka zavarivanja na samo jednom vagonu... http://www.blic.rs/Vesti/Srbija/301295/Nemci-vratili-vagone).
Vojna industrija bivše Jugoslavije je takođe prihvatila zavarivanje u CO2 gasu...

1959. godine je „otkriven“ režim zavarivanja „u kratkom spoju“ i sam proces su preko noći masovno prihvatili i male radionice i neuki ili bolje rečeno samouki bravari i limari (koji su se naučili očas posla, jer je toliko lako). Sa ovim transferom metala, i početnici mogu perfektno da vare, mogu se variti i tanki limovi, može se zavarivati u vertikali... i ovaj režim zavarivanja je postao najpopularniji deo MIG/MAG zavarivanja.

Ovo zavarivanje u CO2 gasu i kasnije uvedenim mešavinama gasova Ar+CO2 i Ar+O2 se nazvalo MAG (metal active gas).

Smatra se da je 1954 godine razvijena punjena žica, samozaštitna punjena žica 1959 godine a metalom punjena žica 1975 god.

Kažu da je pulsno zavarivanje razvio TWI iz Velike Britanije 1965 godine a u komercijalnu masovnu upotrebnu je uvedeno oko 1990 godine. Sinergetska kontrola puslnih parametara je razvijena oko 1977 god. Tiristorski i invertorski izvori struje dozvoljavaju vrlo brze reakcije sa malim odstupanjima i uopšte bolju kontrolu električnog luka podešavanjem aparata. Danas već mnogi aparati za zavarivanje imaju u sebi kompjutere tj procesore, memorije, softver... sa nekada nezamislivim karakteristikama i stabilnošću električnog luka.

A inače u Srbiji, grubo ocenjeno, oko 45% posto pretraživanja o zavarivanju na google-u otpada na CO2 zavarivanje. U razvijenim zemljama sveta MIG/MAG zavarivanje čini oko 70-75% ukupnog zavarivanja.


Opšti koncept MIG/MAG zavarivanja

Komplet za MIG/MAG zavarivanje se sastoji od:
- aparata tj izvora struje (i to takozvane CV struje),
- dodavač koji gura žicu (dodavač može biti odvojen od izvora a može sa njim biti u jednom kućištu),
- boca sa gasom i reducir ventilom i crevom od reducir ventila do aparata,
- pištolj za zavarivanje sa polikablom (u polikablu se nalazi bužir kroz koji ide žice, provodnik za struju i crevo za dovod gasa). Pritiskom na okidač na pištolju, dešava se da izlazi žica pod naponom i istovremeno gas,
- Klješta za masu sa kablom za masu,
- Kabl za struju sa utikačem

Najbolje je na samom početku objasniti „električni“ koncept aparata za MIG/MAG zavarivanje, jer iz nepoznavanja ovog koncepta i proizilaze svi problemi sa ovim tipom zavarivanja. U Srbiji su gotovo svi MIG/MAG zavarivači samouki ili obučeni od samoukih.

Sledi slika statičkih karakteristika REL/TIG i MIG/MAG aparata.
Ko ne razume ovu sliku i oblik statičkih karakteristika nikada niće shvatiti REL/TIG ili MIG/MAG zavarivanje (a potpuno je lako razumeti, pročitajte objašnjenje).

Vidi se sa slike da je karakteristika REL/TIG aparata tzv „vertikalna/padajuća“ tj „sa konstatnom amperažom“ (tj REL/TIG aparati se i zovu CC aparati ili CC izvori struje (CC = constant current)).

Konkretno to znači da kada REL/TIG zavarivač radi i održava neki nazovi pravilan luk (na slici označen sa tačkom (1)  tj luk sa pravilnom dužinom a onda mahinalno malo skrati luk recimo nenamerno jačim guranjem elektrode tokom vođenja ili zbog drhtanja ruke (tačka 3) vidi se da je amperaža ostala maltene ista (tj kod nekih aparata kojima je statička karakteristika bukvalno vertikalna, amperaža ostaje baš ista, a kod ove krive sa slike koja je „strma“, amperaža je blago povećana za prilično veliko skraćenje luka. Takođe za mahinalno povećenje luka, desiće se da amperaža ostane praktično ista kao ona podešena potenciometrom na aparatu (tj neznatno će se smanjiti).
Zbog toga što amperaža ostaje ista (konstantna) ili se praktično neznatno menja pri produženju ili skraćenju luka, ovaj tip aparata se zove CC izvor struje.

Pomenuti samouki MIG/MAG zavarivači su navikli na koncept REL/TIG aparata gde se na aparatu „šteluje“ amperaža potenciometrom a onda ta amperaža ostaje praktično ista tokom zavarivanja, a oni svojom veštinom održavaju luk...

E sva suština MIG/MAG zavarivanja se svodi na činjenicu da se ovde, zbog same električne konstrukcije, ne može štelovati amperaža, i šta više na komandnoj tabli ovih aparata ni ne postoji potenciometar za podešavanje amperaže.

Još jednom, ne postoji potenciometar za amperažu niti se ona može štelovati na aparatu!!!

Što pre zaboravite pogrešnu zabludu da postoji štelovanje amperaže na MIG/MAG aparatima, to ćete pre ovladati perfektnim MIG/MAG zavarivanjem!

Pri MIG/MAG zavarivanju postoje 2 potenciometra za podešavanje i to za brzinu žice i za voltažu. Koncept električne statičke karakteristike MIG/MAG zavarivanja je sledeći (gledati onu sliku gore).

Podešavanjem voltaže se praktično podešava dužina luka!!! Ovo se mora razumeti i shvatiti!

Zamislimo da smo podesili neku voltažu, npr 20 V, i da krenemo da varimo. Stvara se luk određene dužine i sva suština je da je ta dužina luka konstantna i da je zavarivač ne može menjati namernim ili nenamernim primicanjem ili odmicanjem pištolja ka ili od radnog predmeta. Dužina luka ovde svo vreme odstaje ista, tj konstantna i zato se ovi aparati zovu CV izvori struje (CV = constant voltage) tj aparati sa konstantnim naponom. Evo šta se dešava kada zavarivač mahinalno zbog drhtanja ruke ili čak namerno pokuša da primakne pištolj ka radnom predmetu. Sa slike se vidi da zavarivač radi sa nekom dužinom luka (tačka 1). Kada pokuša da skrati luk, amperaža žestoko poraste (tačka 2) i u mili/mikro-sekundi rastopi onaj višak žice sve dok rastojanje od žice do predmeta ne bude ono prvobitno. Kada zavarivač pokuša da malo odmakne pištolj tj da poveća dužinu luka vidi se da će za malo odmicanje, amperaža mnogo da padne tj žica će se sagorevati sporije dok se dužina luka ne vrati na originalnu dužinu zadatu preko potenciometra za voltažu.
Ako ne verujete, probajte da nađete aparat sa displejima za amperažu i voltažu i probajte da odmičete i primičite pištolj i gledajte displeje. Uočićete ogromne fluktuacije amperaže i minimalne voltaže tokom tih odmicanja i primicanja a dužina luka će svo vreme biti ista.

Kaže se da su MIG/MAG aparati CV izvori struje čije je svojstvo tzv samo-regulacija dužine električnog luka. Još jednom, zavarivač ne može kontrolisati dužinu luka primicanjem ili odmicanjem pištolja, dužinu luka automatski kontroliše aparat.

A gde je tu amperaža?
A amperaža? Svako ko je upućen u REL i TIG zavarivanje zna da se na tim aparatima podešava amperaža, pa bi morala i ovde.
Ali ne, ona se ovde ne podešava na kontrolnom panelu aparata, bez obzira na svu tvrdoglavost upućenih u REL i TIG zavarivanje da se ipak podešava. Ona je rezultat podešene brzine žice, prečnika žice i prepusta žice (slobodnog kraja žice, to je onaj deo žice koji viri iz dizne tokom zavarivanja) kao i samog materijala žice.

MIG/MAG zavarivanje spada u tzv polu-automatske postupke, tj manualno-automatske postupke.
Manualno se kontroliše slobodan kraj žice tokom zavarivanja, način vođenja pištolja (guranje od sebe ili ka sebi), njihanje...
Automatski (podešavanjem na komandnoj tabli apartata) se kontroliše brzina dovođenja žice (potenciometrom za brzinu žice) i dužina luka (potenciometrom za napon).

Još jednom, nigde tu nema podešavanja amperaže, ali naravno ona postoji a kolika će biti zavisi od onog gore pobrojanog.

U struci se, kada nekoliko faktora (a ovde su to: brzina žice, prečnik žice, vrsta metala žice i prepust žice) utiče na jedan rezultat (ovde amperaža), koristi metod generalizacije da bi se objasnio svaki pojedinačni uticaj. Konkretno, razmatra se samo jedan uticajni faktor a ostali se zanemaruju i tako dok se svi ne izređaju.

Generalizujmo brzinu žice (koja se podešava na komandnoj tabli) a zanemarimo sve ostalo. Brzina žice se u Evropi izražava u m/min (metara u minuti – m/min) a u USA u inčima u minuti (ipm). Kada podesite neku brzinu žice imate jednu amperažu. Kada smanjite brzinu žice smanjuje se amperaža. Kada povećate brzinu žice povećava se amperaža. Zavisnost amperaže od brzine žice zavisi od konstrukcije aparata ali je uglavnom u jednom delu linearna.
(A u opsegu praktične primene u MIG/MAG zavarivanju, amperaža je potpuno nezavisna od napona. Povećanje ili smanjenje napona niti povećava niti smanjuje amperažu).

Razlog za ovaj fenomen (veća brzina žice = veća amperaža i obrnuto) je već opisana. Zamislite da, umesto da zavarivač mahinalno gurne pištolj ka predmetu i smanji luk, da zavarivač održava isti luk ali mu neko povećava brzinu na aparatu. Pošto je MIG/MAG aparat tvrdoglava CV mašina, tj sam u delićima sekunde samo-reguliše dužinu luka i to ne dozvoljava nikome drugome, on sam poveća struju da bi sagoreo onaj višak žice i vratio dužinu luka na originalnu podešenu na aparatu. To isto, ako zavarivač održava istu dužinu luka a neko mu smanji brzinu žice, desiće se da aparat sam smanji amperažu da bi se žica sporije topila i da se luk vrati na podešenu dužinu.

Generalizujmo prepust žice. Ovo se može objasniti i zakonom fizike koji se uči u 7 ili 8 razredu osnovne škole. A to je Omov zakon:

U=R x I (napon je jednako otpornost puta amperaža).
tj pošto je U = const (jer je podešeno na aparatu)

amperaža = const /  R

Otpornost je iz fizike : R = r x (L/S)
r  = specifična omska otpornost konkretnog metala žice,
L = dužina prepusta žice,
S = poprečni presek žice = (d2 x π)/4, (d = prečnik žice).

Na kraju je amperaža = (const x S) / (r x L)

Iz ove formule sledi da je amperaža manja kada je L (prepust žice) veći i da je amperaža veća kada je prepust kraći.

Imajući u vidu do sada generalizovane uticajne parametre, možemo reći da povećanjem brzine žice a istovremenim povećanjem prepusta u jednom momentu možemo postići fenomen da ne postižemo ništa, tj amperaža ostaje ista, jer jesmo je povećali amperažu većom brzinom žice ali smo je smanjili većim prepustom.
Ako ne verujete, nađite aparat sa displejima i tokom zavarianja neka zavarivač radi sa malim, srednjim i velikim prepustom žice a onda neka brzo menja od malog ka velikom prepustu. Videćete na displeju velike fluktuacije amperaže.

Generalizujmo prečnik žice. Iz formule: R = r x (L/S) = r x (4 x L) / (d2 x π)  sledi da je otpornost žice veća kada je prečnik manji i obrnuto.
Prema I = const / R, i amperaža će biti manja kada je prečnik manji tj amperaža će biti veća kada je prečnik žice veći pri istom izabaranom podeoku brzine žice.

Ili bolje pojašnjeno, kod REL aparata kada podesite npr 100A, tih 100 A će biti isto bez obzira da li u klješta stavite 2.5 mm, 3.2 mm ili neki drugi prečnik elektrode. Znači bez obzira koji prečnik elektrode stavite, kroz nju će proticati ista amperaža koju ste podesili na aparatu.

A ovde, kod MIG/MAG-a, ako npr podesite brzinu žice na 5 m/min, za crni čelik, amperaža će (grubo procenjeno) za žicu  0.8 biti 70A, za 1.0 mm će biti 110A, za 1.2 mm će biti 200A, a za 1.6 mm će biti 320 A...

Može se o ovome još pričati, npr uzeti u obzir i vrstu materijala i njegovu provodljivost pri nekoj temperaturi pa tako pri istoj brzini žice npr 5 m/min, kroz žicu prečnika 1.2 mm od crnog čelika grubo procenjeno protiče 200A, a kroz žicu od nerđajućeg čelika 170A a kroz žicu od AlSi 5 legure 140A...

A kada u klješta REL aparata stavite elektrodu 3.2 mm na 120 A, tu će 120A biti isto bez obzira da li je elektroda od aluminijuma, ili od čelika ili od inoxa ili od bakra...

Rekapitulacija o amperaži. Samouk majstor, a pre svega ako ima iskustva sa REL/TIG zavarivanjem gde se sve svodi na podešavanje amperaže, realno ne može da se snađe u MIG/MAG zavarivanju jer se tu amperaža ne podešava, već se podešavaju brzina žice i napon da bi se se dobilo prihvatljivo zavarivanje tj aparat sam dodaje ili smanjuje potrebnu amperaža za topljenje a da bi svo vreme luk bio iste dužine.

 

Režimi / transferi kod MIG/MAG zavarivanja

Osim poznavanja kako podešavati brzinu žice i napon (i još po nešto) od SUŠTINSKE važnosti je poznavati i režime tj transfere kod MIG/MAG zavarivanja.

 

   

 

Možda će neupućeni pomisliti: „... ala se ovde prži..., vari! To je to! Tako se to tamo radi, nema tamo zezanja!...“
Ali ovo uopšte nije pravilno zavarivanje. Ovo je bliže novogodišnjem vatrometu nego zavarivanju. Ovde zavarivanje nije pod kontrolom. Ovde sve pršti, rastopljene kapljice lete na sve strane, najverovatnije se dešava nalepljivanje umesto uvarivanja/penetracije ...

 primer lošeg vara

Ovo nije prihvatljivo zavarivanje. Ovo je zavarivanje van kontrole.

 

A pogledajte ove slike:

 

 

Ovde nema vatrometa, luk lepo blješti, varnice su minimalne, a rastopljenih kapljica (pucni) nema. Nema, zahvaljući dobro pripremljenom materijalu kao i perfektno podešenim parametrima zavarivanja.

Da bi neko perfektno podesio parametre zavarivanja mora da dobro poznaje režime / transfere MIG/MAG zavarivanja koje ću sada nadugačko opisati. Dakle nije dovoljno reći MIG/MAG zavarivanje. To ne opisuje dovoljno kako radite. Potrebno je još jasno naglasiti:

- Zavarivanje u stabilnom režimu kratkog spoja,
- Zavarivanje u stabilnom režimu sprej transfera,
- Zavarivanje u stabilnom režimu pulsa (ovo je jedan vid spreja ali pošto je specifičan, zato je izdvojen kao poseban),
- Zavarivanje u stabilnom režimu rotacionog luka (sa ovim se nećete sresti u Srbiji),
- Zavarivanje u nestabilnom krupnokapljičastom režimu (nažalost mnogi rade baš u ovom transferu, a uglavnom je nepoželjan).

Da opišemo ove režime tj transfere jedan po jedan. Transfer ili režim, znači kako se rastopljene kapljice sa žice ulivaju u metalno kupatilo na osnovnom materijalu (ili se malo ulivaju gde treba a malo ili mnogo pršte okolo što nije dobro).

Standardi zavarivanja poznaju ove transfere i nije dozvoljeno menjati režim/transfer ako je kvalifikacija tehnologije urađena u nekom konkretnom režimu. Ako se menja transfer potrebna je nova kvalifikacija zavarivanja.
Znači, ako je kvalifikacija odrađena jednim transferom, ne može da dođe zavarivač i da smanji brzinu žice i napon sa izgovorom „brzo mi, zrači mi, toplo mi...“ ili obrnuto da poveća parametre sa izgovorom „mlad sam, ’oću da nalivam kao iz flaše, da zaradim više“...

 

Zavarivanje u kratkom spoju

Ovo je najzastupljeniji režim MIG/MAG zavarivanja. Sva hobi zavarivanja i laka bravarija se rade ovim transferom. Čak i samouki ga lako savladaju, tj lako nađu parametre za njega. Problem nastaje što pokušavaju da rade ovim režimom i kada je besmislen ili nepodoban.

Evo šematski prikaz zavarivanja u kratkom spoju:

šematski prikaz zavarivanja u kratkom spoju:

- Trenutak 1: luk postoji, topi materijal i topi žicu. Na materijalu postoji barica, a na vrhu žice rastopljena kapljica, luk je dug.
- Trenutak 2: Na vrhu žice rastopljena kapljica postaje sve veća, luk se skraćuje, a kapljica se približava barici na materijalu.
- Trenutak 3: Kapljica se spaja sa baricom, luk se gasi, ovo je trenutak kratkog spoja (u Srbiji kažu „kurcšlus“), napon je nula.
- Trenutak 4: Amperaža naravno naglo raste, površinski napon velike barice na materijalu privlači i upija malu kapljicu sa žice a odvajanju kapljice sa žice unekoliko pomaže još i elektrodinamička sila koja se javlja zbog velike amperaže. Luka nema, ne gori.
- Trenutak 1: sve se vraća na početak, kapljica se odvojila, luk se pojavljuje a opet se formira kapljica na vrhu žice...

Ovde treba uočiti sledeće: Da bi ovaj transfer bio stabilan potrebno je da se sve izvršava „glatko“ i „ponovljivo“... Praktično gledano, da bi ovaj transfer bio stabilan, potrebno je da ovh kratkih spojeva bude od 80-150 u sekundi (oni što teraju mak na konac kažu u zavisnosti od konkretnog slučaja 50-250 Hz). Zato je ovaj režim i praćen onim konstantnim zujanjem (u USA kažu: kao kada se peče dobra slanina nedeljom pre podne), jer se luk non stop pali i gasi u pravilnim intervalima...

Zbog toga je i unos toplote mali (jer se luk stalno pali i gasi), pa je moguće zavarivati i tanke materijale, kao i raditi u vertikali i nadglavno, prelaziti preko velikih zazora...
Pomenuto je 80-150 kratkih spojeva (neki kažu 50-250), ali u stvari za svaku žicu, za svaki prečnik, za svaki materijal je potrebno naći takozvanu „slatku tačku“ tj onu frekvenciju tj broj kratkih spojeva gde je prštanje ili minimalno ili ga nema, a razlivanje najbolje a plazma luka najjača. „Slatka tačka“ se postiže određenom kombinacijom brzine žice i voltaže (npr pri naponima 14-21 V), prepusta žice za svaku konkretnu žicu... Jasno je da i aparat mora biti dovoljno dobar da ovo omogući.

Za zavarivanje kratkim spojem su naročito pogodne tanje žice recimo 0.8 mm i 1.0 mm, dok recimo žica 1.2 mm i nema neki široki opseg za dobar rad u kratkom spoju.

Moguće je postići zavarivanje kratkim spojem na malim aparatima, sa malom potrošnjom struje, male su deformacije zbog malih unosa toplote tj malih napona i amperaže a plus se luk gasi i pali... Ali problem sa ovim režimom nastaje kada su debljine veće od 3-4 mm. Tada umesto fuzije u materijal uglavnom nastaje nalepljivanje tj čvrstoća spoja je jako mala.
(Kada zavarivač prepozna slabu penetraciju pri zavarivanju debelih limova, kratkim spojem, žicom 0.8 mm, može doći u iskušenje da uspori malo da bi povećao penetraciju. Ali desiće se suprotno. Tada će se desiti nagolmilavanje tečnog metala, tj prelivanje rastopljenog metala sa žice u žljeb, koji neće prodreti u dubinu već će preplaviti žljeb, i brzo će očvrsnuti i kasnije pri prolasku luka delovaće kao prepreka za penetraciju pa će postojati dva nalepljena sloja).

Dalje ne mogu se svi materijali zavarivati kratkim spojem. Npr aluminijum ili bakar, jer su veliki provodnici toplote, ovaj se režim ne može uspešno koristiti ili se uopšte ne može koristiti. Brzina odvođenja toplote kod aluminijuma je 5-6 puta veća od one kod čelika. Zato se pri zavarivanju aluminijuma ovim režimom najčešće dešava nalepljivanje i veliko prštanje a i ono što se uvari često je porozno zbog brzog hlađenja. A kod legura bakra se dešava da se kapljica žice najčešće pretvori u kuglicu i skotrlja sa materijala jer je luk koji se pali i gasi za bakar koji se topi na 1080C prosto hladan i ne uspeva ni da rastopi osnovni materijal.

Osim pravilnog podešavanja brzine žice i napona, potrebno je povesti računa o prečniku žice, vrsti gasa, prepustu žice, ali i izabrati dobar aparat tj aparat koji ima dobru fixnu kontrolu indukcije ili se indukcija može i podešavati kao i dobar „nagib“ (o ovome kasnije)...

Već rečeno, transfer kratkim spojem se dešava u jednom uskom opsegu na nižim brzinama žice (2.5-9 m/min) i nižim voltažama (15-22 V).

Za lepo zavarivanje kratkim spojem su najbolji gasovi čist CO2 i Ar+18%CO2 mada se za limove ispod 1.5 mm ponekad koriste mešavine argona sa manjim procentima reaktivnih gasova.

Za zavarivanje kratkim spojem su naročito pogodne tanje žice recimo 0.8 mm i 1.0 mm, dok recimo žica 1.2 mm i nema neki široki opseg za dobar rad u kratkom spoju. Žice 0.8 mm i 1.0 mm dozvoljavaju da aparat brzo reaguje (samoregulacija luka) na pokušaj promene dužine luka, dok je to teže kod debljih žica. Recimo da je za žicu 0.8 mm opseg amperaže od 100-200A pri promeni brzine žice čak 10 m/min, a za 1.2 mm samo 3.6 m/min.

Naplavljivost (stopa depozita kg/h) je mala kod kratkog spoja.

Prepust žice se drži malim (6-12 mm) a dizna je ili izbačena par milimitara iz šobe do par milimitera uvučena u šobu, zavisno od amperaže i konstrukcije pištolja i mogućnosti nabavke dizni i šoba različitih dužina i strpljenja zavarivača da menja dizne i šobe prema svakom konkretnom zavarivanju.

Šoba van dizne za zavarivanje kratkim spojem. Amperaže su male, protok gasa je relativno mali, prepust žice je mali, ništa se ne gubi, tako da je ovo jedna od pametnijih stvari pri zavarivanju kratkim spojem. Vidljivost i kontrola prepusta žice tokom zavarivanja se povećavaju nekoliko puta.

 

Kontrolom indukcije (kod aparata koji je imaju) se smanjuje prštanje, i produžava vreme aktivnog gorenja luka pa je veća indukcija povoljnija za deblje materijale i one sa većim površinskim naponom rastopljenog metala. (O indukciji malo kasnije).

Zbog činjenice da je ovo najčešće korišćeni i samoukima jedini poznat režim MIG/MAG zavarivanja a već je rečeno da je unos toplote mali, često se dešava da ako dozvolite takvom samoukom zavarivaču da Vam odradi posao, da će pokušati ovim režimom da odradi bilo koju debljinu materijala (već rečeno, luk je hladan jer se radi sa niskim parametrima 50-180 A i 15-22 V i plus se luk pali i gasi 100-tinak puta u sekundi). Zbog toga na debljim materijalima nema penetracije, uvarivanje je plitko i čvrstoća spoja je ispod dozvoljene. Zato je negde MIG/MAG zavarivanje izašlo na loš glas kao „slabo i nepouzdano“ i neke industrije ga ne prihvataju. Prosto deblji materijali i obojeni metali se moraju raditi režimom u spreju ili pulsu.

U principu problemi sa režimom kratkog spoja se tiču lošeg podešavanja parametara, lošeg izbora prečnika žice, progorevanja tankih materijala... Ipak „poznavanjem šta se dobija štelovanjem“ svakog parametra posebno se može na dobrom aparatu postići perfektan rezultat.

Ključ za minimizaciju ili izbegavanja prštanja je podešavanje aparata tako da je napon minimalan (a dovoljan, da se žica ne nabija u materijal) a broj kratkih spojeva najveći (tada su kapljice koje se odvaju sa žice najmanje), što se nađe podešavanjem brzine žice u regionu oko „slatke tačke“. (Npr, za žicu SG2 prečnika 0.8 mm, broj kratkih spojeva, tj slatka tačka je oko 4.2-4.5 m/min).

Naročito treba napomenuti da je podešavanje voltaže kritično jer se lako može ispasti iz opsega stabilnog zavarivanja, nekad je u pitanju 1 V. Naročito ako se podesi veća voltaža od optimalne, luk postaje dugačak, kapljice prekrupne, nekad čak explodiraju u vazduhu pre kratkog spoja ili tokom kratkog spoja, velika kapljica kada bućne u metalno kupatilo izazove veliko prštanje, broj kratkih spojeva je manji, a zvuk od lepog zujanja postaje „fljafljav“ (kako je ovaj zvuk neko opisao).

Sam aparat može biti problem jer često, barem stariji jeftini aparati, imaju samo 4-5 podeoka za podesavanje brzine žice i voltaže što je ipak nedovoljno za ceo spektar debljina materijala 0.8-4 mm. Da ne pričamo što ih samo marketinški prave jakim (npr reklamiraju ih kao 150-160-180A a stvarna intermitenca je 10% na tim amperažama). S obzirom da se rade tanki limovi, da su zavari najčešće kratki, da se mora stajati zbog opasnosti od progorevanja zbog unete toplote, neki orijentir bi bio kupiti aparat koji ima što više podeoka za napon i brzinu žice (ili kontinualno podešavanje) sa intermitencama 20-30%-tak posto na 140-150-160-180A (u zavisnosti od željenih debljina materijala za zavarivanje)... U principu, najjeftiniji aparati nemaju podešene najbolje kombinacije brzina žice, voltaže, indukcije i nagiba krive za perfektno stabilno zavarivanje u kratkom spoju pa je pametno izdvojiti malo više novca za perfektan aparat.

 

 

Zavarivanje u spreju

Originalno, MIG je i izmišljen za zavarivanje u spreju i to aluminijuma. Međutim, zavarivanje u spreju još nije potpuno poznato široj populaciji, prosto jer je većina navikla na aparate niže klase tj nižih performansi kao i na CO2 gas. Da bi se postigao sprej mora aparat biti sposoban da isporuči min 25 V pri većim brzinama žice (samim tim i većim amperažama), kao i mora da se koristi gas sa velikim sadržajem argona (sadržaj argona u mešavini za sprej mora biti min 80%, zato su npr za sprej za crni čelik najbolje mešavine Ar+18%CO2, Ar+8%CO2 ..., barem u Evropi).

Govoreći samo o MIG/MAG zavarivanju crnih čelika (najpravilnije reći samo MAG zavarivanju čelika), aparat mora biti preko 250A, a sam proces zavarivanja u spreju bi trebao biti prvi izbor pri zavarivanju debljina preko 3-4 mm.

Mehanizam spreja je sledeći:

 

 

 

Kada se kao zaštitni gas koristi argon ili mešavina sa više od 80% argona, na višim strujnim parametrima zavarivanja se dešava transfer u spreju (napon oko i preko 25V, amperaže preko 200A u zavisnosti od tipa čelične žice, prečnika itd. Sprej se kod aluminijuma postiže na nižim amperažama).

Plazma koju stvara argon je široka i obavija vrh žice, koji tada postaje šiljat. Poznato je iz elektrotehnike da kada kroz neki provodnik protiče struja, oko provodnika se formira elektromagnetno polje, u obliku koncentricnih krugova oko provodnika. A u tom elektromagnetnom polju se stvaraju centralne sile, tzv Lorencove sile koje deluju ka centru provodnika, u ovom slučaju žice. Pošto je žica na vrhu rastopljena, njena čvrstoća je mala, pa je Lorencove centralne sile seku kao makazama. Pošto je dovod žice automatski tj jednoličan, u pravilnim razmacima će se desiti kidanje jedne kapljice, formiranje druge na vrhu žice i njeno slabljenje i kidanje, tako da niz osu žice teče struja finih kapljica propelirana elektrodinamičkim silama. Kapljice se ne sudaraju, već u nizu putuju jedna iza druge, male su, ne explodiraju duž luka...

Ono što je bitno napomenuti, ne može se sprej transfer odigrati po želji. Za to su potrebni uslovi... A najkraće rečeno praktičnim jezikom, aparat mora biti „potentan“, jer se recimo za crni čelik sprej u najčešće korišćenom gasu Ar+18% CO2 za žicu 1.0 mm dešava na strujama preko 220A i naponu preko 25V. Za žicu 1.2 mm to je još i više, recimo preko 260A-280A... Ako uzmemo da aparat treba da radi a ne da prekida rad zbog pregrevanja, ispada da za komforno zavarivanje u spreju treba imati 300A ili jači aparat.
Dalje, gas u kome se sprej razvija mora imati više od 80% argona, jer sprej nije moguć u čistom CO2 gasu (biće objašnjeno kasnije).

Zanimljivost: Sada Vam je jasno zašto je najpopularniji gas u Evropi Ar+18%CO2. Zato što se u tom gasu može raditi u stabilnom kratkom spoju a i stabilnom spreju. A sprej se postiže pri sadržaju argona preko 80% tj min 80%Ar i max 20%CO2... A pošto ne postoje nikada apsolutni brojevi, već samo relativni u okviru nekih tolerancija, zato je standardom propisano punionicama gasa da sadržaj CO2 može biti 18% +/-10% a to će reći najgora a dozvoljena šarža isporučene mešavine C18 (Ar + 18%CO2) će sadržati 80.2% Argona i 19.8% CO2 čime je zadovoljen uslov da će taj gas uvek moći razviti sprej.

Da bi se ostvario sprej, potrebno je osim gasa sa više od 80% Argona, postići i parametre napona i amperaže (koja se ostvaruje velikom brzinom žice). Parametri zavarivanja u spreju su visoki, zato ih je nemoguće ostvariti na slabim aparatima.

 Ovde se vidi još jedan problem. Kada neko neupućen u sprej a vičan zavarivanju kratkim spojem, krene da podiže parametre, dešava se sve gora i gora situacija, tj sve gore i gore prštanje, nalepljivanje, pa onda odustane od experimentisanja... Da bi se ušlo u sprej potrebno je preskočiti ovo područje, a da bi se preskočilo, potrebno je za svaki gas (naravno sa više od 80% Ar), za svaki prečnik žice, za svaki materijal žice ZNATI gde su počeci tih prelaznih zona tj počeci spreja. (Ko se bavi zadavanjem parametara zavarivanja robotu, ove parametre prelaska iz krupnokpljičastog u sprej zna napamet, pa taman da ga probudite u sred noći i da ga pitate). Još jednom, značaj znanja kod MIG/MAG zavarivanja daleko prevazilazi „veštinu“. Toliko je znanje bitnije da je moguće od robota (neživog stvora) napraviti najboljeg MIG/MAG zavarivača.

Osim znanja gde je početak spreja, potrebno je znati i gde su tolerancije napona i amperaže (tj pravilnije reći brzine žice, prepusta žice...) za svaku žicu i prečnik žice.

Sprej se odlikuje potpunim odsustvom prštanja, čuje se samo prijatno šuštanje, nema nikakvog praskavog zvuka.

Npr za običnu CO2 žicu (tip SG2 tj ER 70S-6 tj G3Si1), prečnika 1.2 mm, za rad u gasu 82%Ar +18%CO2 sprej se postiže na preko 270A i 25V. Zbog ogromnog unosa toplote, praktično se sa ovom 1.2 mm žicom u spreju mogu raditi samo debljine preko 5 mm zbog opasnosti od progorevanja tankih delova...

Praktična upotreba spreja je do nekih 350A pri manuelnom zavarivanju. Sve preko 350A bilo 1.2 mm žicom bilo 1.6 mm dovodi do problema. Fluidnost kupatila je velika, pa ga je teško kontrolisati pogotovo čitavo radno vreme. Postoji i opasnost od zajeda. Unos toplote je toliki da dolazi do pogrubljenja zrna i pada mehaničkih svojstava. Ogromna rastopljena površina i okolna usijana ne mogu uspešno biti štićena gasom tj ostaje van zaštite gasa i reaguje sa atmosferom, stvara okside i smanjuje mehanička svojstva, povećava se stepen poroznosti naročito u višeslojnom zavarivanju, pa eventualno i dolazi do prslina pri zavarivanju ukrućenih delova ili čelika sa povišenim čvrstoćama.

Zavar položen sprejom je lep, gladak, penetracija tj uvarivanje je odlična time i čvrstoća spoja.

 

Sprej je često korišćen transfer za zavarivanje robotima.

Neka razumna granica za postizanje geometrije kod T spojeva (ili ugaonih) je a = 6-8mm.
Kada je zahtev za a=8mm, zavarivač ima velike probleme nad kontrolom kupatila: mora da ostvari geometriju što visokim parametrima što sporijim vođenjem, mora da pazi da izegne zajed ali da ostvari penetraciju u zidove, mora da ostvari gasnu zaštitu kupatila... i to sve tokom svih 8 sati radnog vremena (i tako iz dana u dan, iz godine u godinu...). U jednom momentu ovo postaje jako teško za radnika ali zato jako lako za robota.

Sprej ima mana i ograničenja, evo nekih tipičnih:
- Da bi sprej bio potpuno bez prštanja i čulo se samo lepo šuštanje, materijal mora biti čist, odmašćen, obrušen ako treba... Plazma sečenje ostavlja okside koje treba odstraniti.
- Potreban je dobar, jak i pouzdan aparat, sa vodenim hlađenjem, znači skuplje nego što jedan hobista može sebi da priušti.
- Ako zavarivača, koji se prvi put sreće sa sprejom a ranije radio sa kratkim spojem, ostavite nasamo, velika je verovatnoća kada dođete opet da ćete ga naći da je oborio parametre i da radi u kratkom spoju. Sprej mu je, kaže, brz, nema smisla tako raditi.

- Ipak ima izuzetaka, naročito mlađih ljudi koji se oduševe, kažu „naliva im ko iz flaše“. Još ako su stimulisani tj plaćeni po kilogramu depozita...
- Ograničen je samo na horizontalu, čak i u PB položaju ima problema nekad. Razlog je izuzetno veliko fluidno kupatilo.
- Potrebno je uložiti u odsisavanje gasova i dimova, kao i obezbediti dobru i pouzdanu zaštitu zavarivaču od radijacije toplote i isparenja (maska sa prečišćavanjem vazduha, pogodne rukavice,  zavarivačko a ne bilo koje radno odelo, kecelja, kožna jakna...).

 

Još par napomena o spreju:

* Za sprej se dizna nalazi duboko u šobi (Prepust žice kod spreja je od 50% do 100% veći nego kod kratkog spoja.)

* Aparat mora imati dobar (mali) nagib na velikim parametrima. Nekada npr mnogi invertorski MIG/MAG aparati nisu mogli da izvuku sprej na amperazama preko 300A. Ni danas to ne mogu loši aparati. (O nagibu kasnije...).

* Paziti na sleganje vara pri zavarivanju u PB položaju, naročito pri zavarivanju sa 1.2 mm žicom (velika toplota, velika fluidnost kupatila, gravitacija vuče nadole...).

* Pošto su brzine žice velike, kao i amperaža i toplota, pametno je kupovati kvalitetne dizne i menjati ih posle svakog kotura žice.

* Kod zavarivanja u spreju, pištolj se gura, uglavnom nema njihanja.

* Za manuelno zavarivanje najbolja je 1.0 mm žica. Kupatilo je malo, lako se kontroliše, sleganje kod ugaonih šavova je minimalno. Sprej se za žicu 1.0 mm u gasu Ar+18%CO2 postiže na preko 220A a moguće je terati sprej do 280-300A. Korišćenjem gasa Ar+8%CO2 se ova zona početka spreja spušta.

* jedna od najbitijih karakteristika MIG/MAG procesa koja se takođe mora dobro poznavati je naplavljivost tj prinos tj stopa depozita tj „koliko se kilograma na sat naliva“. Recimo da je to npr za žicu 1.2 mm na nekim prosečnim parametrima od 300A/29V oko 5.5 kg/h. Ako zavarivač aktivno radi nekih 35% radnog vremena tj u 8 sati, luk gori tj  žica se naliva nekih 2.8 sati, ispada da je moguće da 1 zavarivač potroši kotur od 15-16 kg za smenu i da to bude perfektno.

* oblik luka je zvonast, vidi se okom.

* protok gasa za sprej nije isti kao za kratak spoj, veći je. Grubo pravilo je da je za kratak spoj potrebno 10Xprečnik žice, tj za 0.8 mm žicu dovoljno je 8 l/min... ali za sprej je potrebno to grubo pravilo podići za grubo 40-50%, pa je za žicu 1.2 mm u spreju potrebno 16-18 l/min. Paziti na ovo, kada se npr heftanje vrši kratkim spojem, a popuna žljeba sprejom. Potrebno je podesiti različit protok gasa za oba slučaja.

* Roboti mogu raditi u spreju i tanje preseke od 3 mm (tada najčešće sa gasom Ar+8%Co2), prosto jer mogu raditi brzinama vođenja pištolja koje čovek ne može da postigne i time se kompenzuju visoki strujni parametri, tj ukupan unos toplote zbog velikih brzina je dovoljno mali da se izbegne progorevanje.

* Na niskim parametrima spreja kapljice su krupnije skoro jednake prečniku žice ali na većim parametrima postaju baš vrlo male.

* Žice punog poprečnog preseka prečnika 1.0 mm, 1.2 mm i 1.6 mm su najbolje za sprej. Žice 0.6 mm i 0.8 mm i 1.0 mm su najbolje za kratak spoj. Vidi se univerzalnost žice 1.0 mm!

* Sprejom se unosi mnogo toplote, paziti na deformacije.

 

Zavarivanje krupnokapljičastim / globularnim transferom

Mnogi zavarivači i inženjeri nisu upoznati na kojim se strujnim parametrima odvija sprej, pa često završavaju u režimu krupnokapljičastog prenosa, koji je nestabilan i osim prštanja dovodi i do niza drugih grešaka.

Ako izuzmemo samozaštitne žice za zavarivanje i navarivanje koje nemaju drugi način rada osim u ovom režimu, pri zavarivanju žicama punog poprečnog preseka, potrebno je izbeći ovaj režim. Znači, treba pravilno izabrati gas (još jednom, u CO2 gasu nema spreja, na većim strujnim parametrima naročito sa žicom 1.2 u čistom CO2 gasu zavarivanje postaje nekontrolisano). Ako se izađe iz tolerancija za sprej pri podešavanju strujnih parametara, takođe je lako ući u nestabilni režim.

Mehanizam je sledeći: Delom kapljice lete na sve strane, razbacuju se, delom dolazi do kratkog spoja, pa zatim zbog nekontrolisanog porasta struja do eksplozije rastopljenog metala koji je napravio kratak spoj, delom odvajaju se velike kapljice pa bućnu u metalno kupatilo pa isprskaju sve okolo.

 

 

 

Pri zavarivanju, dešava se da brzo ove kapljice nanesu preko šobe i dizne, blokiraju delimično protok gasa, usmeravaju ga od kupatila.

 

 

Zbog toga što kapljice padaju ispred kupatila, kada kupatilo naiđe na pucnu, ono je preliva i umesto da dođe do fuzije kupatila u materijal dolazi do nalepljivanja...

Mnogi investitori ne dozvoljavaju ove pucne, pa onda se često dešava, umesto da se lepo podese parametri i dobije stabilno zavarivanje u spreju ili kratkom spoju ili pulsu, da se pristupa brušenju. Brušenje je uglavnom čisto nepotrebno gubljenje vremena i novca... Koliko se samo para i vremena može uštedeti „znanjem“ pravilnog podešavanja parametara.

Mala zanimljivost oko borbe sa prštanjem. Znači, umesto da se kupi dobar aparat, da se kupi dobar/pravi gas, da se pređe na korektan prečnik žice, umesto da se obuče zavarivači kako da podese aparat i druge parametre (prepust žice, način vođenja pištolja, protok gasa itd)... ponekad se prihvati savet trgovačkih putnika i kupi se „anti spatter“ sprej, tečnost ili gel... Njime se poprska okolina mesta zavarivanja, i onda kada pucna padne na to mesto, umesto da se zavari, ona se samo nalepi i lepo se onda odstrani nekom špahlom...

Oni koji razumeju podešavanje aparata i parametara se čudom čude da neko ovo radi, ali se postavlja i pitanje bezbednosti, mora da je to neka teška hemija.
Evo svedočenje jednog zavarivača iz Engleske i slobodan prevod (http://www.ukwelder.com/forum/index.php?showtopic=6644&st=0&p=60936&#entry60936):

I used this awful stuff when i was mig welding a few years back and I ended up with a trip to the doctors as I was getting funny looking sperm when ejaculating. I stopped using it and I returned to normal, well that part did and had more children. Mind you they are still a bit strange!!
Who knows what the long term damage will be to me.
To say this is a dangerous product is an understatement. My advice is don't bother.

...“Koristio sam tu užasnu stvar pre nekog vremena dok sam zavarivao MAG postupkom. Završio sam odlaskom doktoru jer mi je sperma izgledala zastrašujuće. Prestao sam da koristim to sredstvo, i sve se vratilo u normalu. Sva sreća pa sam posle dobio još dece. Ne znam da li ću imati neke posledice na duži rok“...

 

Zavarivanje pulsnim režimom

Pulsni transfer je pre svega vrsta spreja. Luk je otvoren, ali umesto da se dešava aksijalna struja sitnih kapljica, dešava se da elektronika aparata kontroliše aksijalno ispaljivanje svake kapljice pojedinačno. Pri tome se kontroliše i njena veličina i njena brzina i posle kog vremena se odvaja naredna kapljica sa žice pošto je prehodna otišla. Neki izvori kažu da elektroničari moraju da podese kontrolu neka 64 parametra, pa se zato ovaj režim već decenijama ne primenjuje manuelno u smislu da se svaki parametar posebno podešava. Stvorene su takozvane „sinergijske pulsne linije“, pri čemu korisnik kaže aparatu koji je gas namestio, koji materijal žice, koji prečnik i bira koju će debljinu materijala raditi. Onda kompjuter u aparatu proračuna sve parametre (pomenutih 64 ili 104 koliko li ih već ima) i daje rezultat. Treba reći da su neki proizvođači upravo zbog superiornog pulsnog zavarivanja izašli na glas i stekli reputaciju, dok su se neki drugi mnogo mučili.

 

Amperaža pulsira, čas je jako velika i kao takva odvaja jednu kapljicu sa žice, a onda pada na malu vrednost tek da se luk ne ugasi i tako recimo 20-500 puta u sekundi.

U jednom intervalu, amperaža je jako velika npr 300 A a u drugom je recimo 50A. Ono što se vidi na displeju je srednja amperaža, recimo 120A. Naravno proizvođači „elektronski moduliraju“ ovu opštu krivu, pa je ukošavaju, zavrću, zaobljuju a sve u cilju postizanja što je moguće boljeg zavara.

 

Puls je izvanredan režim zavarivanja obojenih metala i nerđajućeg čelika. Kada je zavarivanje crnog čelika, i dan danas traju rasprave ima li to ekonomskog smisla. Režimom kratkog spoja se može dobiti perfektno zavarivanje do debljina 4 mm a sprejom preko 4 mm. Ipak, neki materijali zahtevaju mali unos toplote, odnosno može biti da kratak spoj daje nedovoljnu penetraciju a sprej preveliki unos toplote koji negativno utiče na mehanička svojstva a možda i preveliku deformaciju, pa onda puls dođe kao spasonosno rešenje. Odmah da bude jasno, kod zavarivanja crnog čelika se sprejom i kratkim spojem može dobiti zavarivanje bez prštanja, pa samo zbog toga kupovati jako skup pulsni aparat možda nema opravdanja. Ipak ako će se aparat korisiti i za zavarivanje drugih metala, ako se želi i manji unos toplote, kupiti pulsni aparat je ok.

Zavarivanje pulsnim režimima je procvat doživelo pre 10-15 godina pre svega u auto industriji.
U USA se desila ova situacija. Tamo su vladala 3 američka proizvođača automobila a u zavarivanju par američkih brendova. Gasovi koji su korišćeni su uglavnom bile mešavine na bazi argona i helijuma. A onda su Japanci počeli da otvaraju fabrike automobila i građevinskih mašina u USA i naravno doneli svoju opremu pa i aparate za zavarivanje.

Japan je zemlja siromašna sa gasovima, pa uglavnom tamo zavaruju sa CO2 gasom. Ali pošto imaju strahovito jaku i razvijenu elektronsku industriju, odavno su se igrali poboljšanjima performansi elektronskog luka u CO2 tj smanjenju prštanja i poboljšanju penetracije. Kada su doneli u USA svoje aparate shvatili su da imaju prostor za dalje poboljšanje tih performansi jer su im sada stajali na raspolaganju gasovi na bazi argona tj „sprejozni“ gasovi. Odmah su prilagodili dinamiku luka tim gasovima i odmah primenili. Od svojih dobavljača su tražili da postižu zavarene spojeve do tada neviđenog kvaliteta i oni su počeli da nabavljaju japansku opremu. Kada su se američki proizvođači probudili, shvatili su da je došlo vreme invertora, da elektronika upravlja u hiljaditim delovima sekunde a oni su se još dičili 300 kg aparatima sa 150 kg teškim trafoima, sa 3-4 premaza laka na namotajima... Zato su neki i propali a oni drugi počeli da ugrađuju module koje nisu sami razvili. Dok su se snašli, svetskim tržištem su ovladali mnogi  brendovi, pre svega iz Evrope. Pošteno je reći da su aparati iz USA u svoje vreme bili najkvalitetniji na svetu, ali to su danas evropski.

U Evropi se desila ovakva situacija u auto industriji. Auto industrija je shvatila da je korozija limarije neprijatelj njihovih renomea pa su masovno počeli da koriste pocinkovane limove. Ali zavarivanjem pocinkovanih limova klasičnim načinom (čeličnom žicom tipa SG2) dolazi do uništavanja zaštitnog sloja cinka. Metoda zavarivanja pocinkovanih limova crnim žicama i uništavanjem sloja cinka u okolini zavara a kasnije premazivanje farbama koje sadrže cink nije dala rezultate. Zato je kao spas razvijeno zavarivanje pocinkovanih limova pulsnim zavarivanjem bronzanim žicama (najčešće tipa CuSi3 i za neke primene CuAl8).

Pošto su isparenja cinka otrovna za čoveka, zavarivanje je pre svega namenjeno robotima. To samo pojačava potrebu za ostvarivanjem perfektinih parametara zavarivanja.

Malo kasnije su auto industriju uvedeni čelici zvani „borosteel“ tj boro-čelici. Radi se o nastojanju autoindustrije da uvede jače materijale za limove i profile i na taj način dobije i veću čvrstoću ali da budu tanjih preseka i time smanjenu  masu. Pomenuti čelici su legirani borom. Bor tj jedinjenja koja stvara bor karbide, bor nitride tj boride i diboride koji se izlučuju u matrici i pošto su veoma sitni čine je tvrđom i jačom. Treba li reći da se radi o čelicima osetljivim na unos toplote, tj nekontrolisani unos toplote čini da se gube sva svojstva čvrstoće. Zato je preporuka zavarivanje ovih čelika pulsnim postupkom bilo čeličnom bilo bronzanom žicom...

Iz ovih industrija pulsno zavarivanje se proširilo i na zavarivanje bronzi, aluminijuma, nerđajućeg čelika, čelika povišene čvrstoće...

Pošto je cena pulsnih aparata pala, postalo je dostupno i široj populaciji pa su danas pulsni aparati prilično popularni i zastupljeni i recimo prilično dobra investicija.

Debljina sloja cinka je oko 20 mikrometara. Ipak i tako tanak ima jako katodno privlačenje kiseonika i tako brani da kiseonik dođe do čelika i korodira ga. Čak i ako je čelik ogoljen recimo na 2 mm od sloja cinka cink će braniti čelik.

 

 

 

Zavarivanje pocinkovanih karoserija se vrši žicama tipa CuSi3. Tačka topljenja te žice je oko 1000C. A tačka topljenja cinka je 498,4C. Dok rastopljena kapljica sa žice dođe do lima, već se malo i ohladila. Kapljica ne topi čelik, gotovo da ne izaziva uništavanje prevlake cinka a većina cinka se stapa sa bakrom i pravi neku vrstu mesinga (mesing je legura Cu-Zn). Ovo se u stvari zove lemljenje tj MIG lemljenje ili na engleskom MIG-brazing. Zazor mora da postoji, rastopljena kap bronze ima neku kapilarnost i prodire u zazor povećavajući silu vezivanja većom nalegajućom površinom.

 

 

Ručno zavarivanje tj MIG brazing popravka pocinkovane auto limarije bronzanom žicom, pulsnim zavarivanjem.

 

Malo pulsnog zavarivanja iz svakodnevne prakse.

ICI d.o.o. Zavarivanje bronzane klizne staze za poboljšan čelik pulsnim MIG postupkom.

 

 

ICI d.o.o. Reparatura velike bronzane čaure, pune prslina. Izgled posle navarivanja i predobrade. Navarivanje pulsnim postupkom.

 

ICI d.o.o. Francuski turista je nasukao jahtu u beogradskoj marini. Iskrivio i polomio malo propeler. Sanacija pulsnim zavarivanjem. Materijal mangansko-aluminijumska bronza.

 

 

Pulsni aparati su bili pre svega skupi. A najčešća primena pulsnog zavarivanja je kod tankih delova, znači manjim strujama. Debeli profili se lako zavaruju sprejom, aparatima starim i 40 godina.

Na ovakav aparat se dugo čekalo!!! Jer, do sada su pulsni programi bili ugrađeni u aparate od 300A i više, što ih je po definiciji činilo veoma skupim, a pulsni programi su se koristili za zavarivanje tankih limova, malim amperažama. Bilo je krajnje vreme da neko napravi „taman“ pulsni aparat. Helvi TP 220 je 200A pulsni aparat sa pulsnim programima: 7 programa zavarivanja aluminijuma, 4 programa za crni čelik, 2 programa za nerđajući čelik i jedan program za CuSi3 žicu. A nije skup, pogledajte:

Imamo demo aparat, pozvani ste na probu!

Za pulsno zavarivanje se koriste gasovi (Ar+18%CO2, Ar+8%CO2, Ar+2.5%CO2, Ar+O2, čist argon...) koji razvijaju sprej transfer. Još jednom sprej i puls nije moguć kod čistog CO2 gasa. I puls nije moguć kod samozaštitnih punjenih žica, kako neki vole da reklamiraju samozaštitne punjene žice za navarivanje.

 

Zavarivanje rotirajućim lukom

Pri većem povećanju strujnih parametara, amperaže (tj brzine žice) i napona (preko 35V i preko 450A), dešava se fenomen da luk počinje da rotira. Još uvek se radi o jednoj vrsti stabilnog sprej transfera.

Izgled rotirajućeg luka. Vide se sitne kapljice koje se ravnomerno razbacuju niz luk.

Ako se stvore uslovi, pogodnom kombinacijom gasova (npr Ar +5%O2 ili slično), velikih brzina žica (preko 15 m/mm) što bi odgovaralo amperažama preko 450A i velikim voltažama (preko 40V) i velikim prepustima žica (preko 20 mm) dešava se sledeće.

Veliki prepust žice je izložen velikoj amperaži, pa se usled velike omske otpornosti stvara velika toplota koja rastapa dobar deo slobodnog kraja žice. Usled jake amperaže se javljaju jake elektrodinamičke sile koje deluju na rastopljeni kraj žice čija je sada čvrstoća mala i uzrokuju da počne da rotira po helikoidnoj putanji...

Radi se o specifičnom stabilnom sprej transferu kod koga je moguće naneti 4.5-13 kg/h depozita. Žice na koje se može delovati su 1.0 mm, 1.2 mm, 1.6 mm. Prepusti su 22-38 mm.

 

S obzirom da je za rotirajući luk potrebna velika brzina žice, konvencinalni dodavači, iako nominalno deklarisani na maximalno dodavanje od 25 m/min u stvari ne mogu da izdrže dug rad na tim brzinama.  Otprilike kao automobil deklarisan na maksimalnu brzinu od 200 km/h. Može se sa njim preći velika kilometraža vozeći ga na 120 km/h, ali ako bi se non-stop vozio 200 km/h veoma brzo bi se motor raspao. Zato se za rotirajući luk ponekad, kada se traži izdržljivost dodavača, koriste pljosnate žice jer je dodavaču lakše da gura pljosnatu žicu nego okruglu.

 

Transferi na izuzetno visokim parametrima, rotirajući i nerotirajući luk

Predstavnik ovog transfera može biti T.I.M.E. transfer (Transferred Ionised Molten Energy). Radi se takođe o zavarivanju sa dugačkim prepustima, na visokim amperažama i voltažama, ali luk ne rotira a stope depozita su jako visoke. Dešava se u specifičnoj mešavini gasa (na primer 26%helijum + 65% argon + 8%CO2 +0.5% kiseonik). Recimo da se nerotirajući luk dešava na brzinama žice oko 25 m/min i naponima 30-45V sa stopama depozita 10-15 kg/h, a rotirajući luk na brzinama žice 30-40 m/min i naponima 48-55 V i stopama depozita 25-27 kg/h...

Sve je moguće unaprediti uvođenjem još jedne žice u luk, takozvano TANDEM zavarivanje...

 

 

Napredne modifikacije tj elektronsko upravljanje električnim lukom

Pojavom invertora i napredne elektronike, danas proizvođači aparata za zavarivanje mogu da igraju kontrolom električnog luka, pa se one nekada ustaljene granice brišu. U svim režimima je moguć stabilan transfer, prosto jer su aparati za zavarivanje polako postali kompjuteri. Evo  nekoliko dosadašnjih elektronskih postignuća ugrađenih u MIG/MAG aparate:

- Sinergetske krive: Proizvođač je ubacio najbolje parametre zavarivanje za razne debljine raznih materijala, konkretnim žicama i gasovima. Vaše je samo da aparatu saopštite koji ste gas izabrali, koji materijal žice, koji prečnik i koju ćete debljinu raditi. I aparat Vam sam proračuna parametre zavarivanja. Kod nekih aparata to radi savršeno, kod nekih onako, negde radi negde ne radi, a kod nekih i ne radi baš dobro. Jer radi se o ugradnji znanja tj programiranju na osnovu ručnog zavarivanja. Sinergetske krive postoje i za klasična zavarivanja kratkim spojem i sprejom i za pulsno zavarivanje. Umesto da kupite na slepo  aparat sa sinergetskim krivama prvo ga probajte. Jer može lako da se desi da je sinergetska kriva loša baš za ono što Vi želite da radite. Npr uzmite punjene žice. Postoje one sa debelim zidom cevi, sa srednjim i sa tankim. Npr naš radionički pulsni/sinergetski aparat jako lepo radi sa punjenim žicama srednjih debljina cevi ali za perfektna zavarivanja punjenim žicama debljih zidova (a mi koristimo samo te debelozidne bešavne punjene žice) su potrebna dodatna podešavanja i korekcije.

HELVI FOX 180

Sinergetska kontrola parametara ugrađena u MIG/MAG aparat za laku bravariju: HELVI FOX 180. Dinamika luka je odlično proračunata za CO2 gas, vari se maltene kao da se crta, tako je lako. Nema više prćkanja sa dugmićima tj potenciometrima (a čak ih ima dva,da, čovek se lako zbuni). I plus ima mogućnost zavarivanja REL rutilnim elektrodama. Vredi probati, pozvani ste, imamo demo aparat!

- Modifikovani kratak spoj za zavarivanje korenog prolaza kod cevi: Koren kod cevi je rizično zavarivati tradicionalnim kratkim spojem jer se u pozicijama oko 12:00 i 06:00 dešava sleganje šava. Takođe je čest slučaj cvikanja žice koja posle kao patrljak viri ka unutrašnjosti cevi. Međutim modifikacijom kratkog spoja moguće je potpuno uspešno zavarivati koren u svakoj poziciji, i to ne samo kod crnih cevi već i kod cevi od nerđajućeg čelika, sa zazorima i do 8 mm. Treba pomenuti proizvođače i nazive ovih modifikacija: Lincoln STT, Milller RMD i Kemppi WiseRoot. Imaju i danas i drugi proizvođači ove procese ali ovi pomenuti se ističu jer imaju tradiciju od 10 godina uspešnog postojanja. Ako zavarujete cevi i korene prolaze, probajte ove aparate. Verovatno ćete se oduševiti!

- Dupli puls: U eri masovne prodaje pulsnih aparata neko se dosetio da izvrši pulsiranje pulsne struje, pa su ga mnogi proizvođači ugradili u svoje aparate. Praksa nije videla velike koristi od ovoga. Nikada korisnicima nije objašnjena neka suštinska prednost, osim eventualno estetske (naročito se isticala parola: „...da imate izgled lica šava sa ripnama kao TIG-om da je rađen...“), kao ni data uputstva za manipulaciju duplim pulsom (kolika frekvencija za svaki konkretan slučaj, kolika gornja struja kolika donja, koliko vreme gornje struje itd...). Ipak, možda posle proba, ispadne da je baš ovo pravi transfer za Vas.

- Brzi sprej luk: Čudno ime, a svaki proizvođač ima neki rogobatni naziv za ovu oblast. Ideja je za uvođenje ove oblasti je nastala zbog toga što je pulsni režim pre svega namenjen zavarivanju tankih delova, a u svojoj gornjoj oblasti postaje nestabilan, a čak i kada je stabilan stopa depozita je mala. Sa druge strane, klasičan sprej transfer je odličan što se tiče depozita, ali je unos toplote veliki, pre svega zbog napona, preko 25V, otprilike 25-30 V... Pa se stvar rešila kombinacijom pulsa i sprej, tj u jednom momentu luk je u pulsu a u drugom je u spreju. Stopa depozita je na kraju skoro kao u spreju, veći od pulsa, a unos toplote je niži od onog u spreju.

- Brzi kratak spoj: Kombinacijom pulsa i kratkog spoja se dobija mogućnost zavarivanja obojenih metala, npr aluminijuma još tanjih debljina nego što može puls.

- Brzi puls: već je rečeno da kod klasičnog pulsa, elektronika kontroliše odvajanje jedne kapljice u jedinici vremena. Kod ovog režima elektronika kontroliše nekoliko kapljica (npr 3) u jedinici vremena. Efekat je sličan onome kod brzog sprej luka. Veći je depozit nego kod klasićnog pulsa, a unos toplote je niži nego kod klasičnog spreja.

- Uvođenje CC-a u CV: CC je konstantna struja i već je objašnjeno, odnosi se na zavarivanje kod REL i TIG-a, i karakteristika je da je struja nezavisna od dužine luka. Amperaža je praktično ista bez obzira na dužinu luka. Kod CV zavarivanja napon je konstantan a amperaža je sredstvo za održavanje konstantnog napona tj konstantne dužine luke. Pri tome amperaža zavisi zbog Omovog zakona od prepusta žice. Veći prepust znači nižu amperažu a time i manju penetraciju u materijal. Kod ovog režima, dešava se da aparat dodaje amperažu kada se recimo poveća prepust žice i to za onoliko koliko se zbog Omovog zakona smanji amperaža pa onda amperaža ostaje svo vreme ista a time i penetracija, bez obzira koliko zavarivač povećavao ili smanjivao prepust žice.
Smešno je slušati jedan karikirani način objašnjavanja prednosti ovog režima: „Znači..., imaš zavarivača pijanduru, koji ne uspeva da svo vreme drži isti prepust žice a samim tim i da održava relativno konstantnu amperažu i time penetraciju u materijal, već mu ruka drhti i prepust mu čas mali čas ogroman, pa se dešava da umesto penetracije ima greške nalepljivanja i nedovoljne penetracije i nedovoljne čvrstoće spoja... Kupovinom ovog aparata, i aktiviranjem ovog režima, može pijandura kako hoće da drhti, aparat obezbeđuje svo vreme konstantnu penetraciju...“. Možda Vam je smešno ali ponekad vredi platiti za sigurnost tj za „obezbeđenje sigurnog kvaliteta zavarenog spoja zbog mogućih poremećajnih faktora u sistemu“.

- AC MIG zavarivanje: Par japanskih proizvođača su uveli AC MIG zavarivanje aluminijuma, a ima ga i jedan nemački proizvođač. Doživeo je veliki uspeh kod zavarivanja tanke aluminijumske limarije u auto industriji i to preko većih zazora (što je fantastično! Ko zavaruje aluminijum TIG AC režimom verovatno zna da je gotovo nemoguće zavariti lim 1 mm sa zazorom 2 mm). Verovatno će vreme zaštite patenta isteći uskoro, pa se može očekivati da će ubrzo imati ovaj režim i svi ostali veliki igrači.

- Ima verovatno još ovih elektronskih novotarija u kontroli luka ali ko može da ih se svih seti, naročito kada proizvođači aparata objave recimo „Fuzy Logic“ (Logika bogtepitačega), „Artificial Inteligence“ (veštačka inteligencija koznačega)... i neće da objasne šta se krije iza toga, već inisistiraju da to mora da se kupi jer ako se ne kupi biće smaka sveta...

Već rekoh, može se očekivati da će jednog dana klasični MIG/MAG aparati nestati, kao što su recimo nestali oni rotacioni aparati. Uskoro će svi MIG/MAG aparati biti isporučivani sa elektronskom kontrolom luka i stabilnim radom, prosto neće biti moguće izabrati nestabilan režim (na radost svih nas...).

 

Funkcije (moguće kontrole) na MIG/MAG aparatima

Na nekim aparatima postoji mogućnost podešavanja ili izbora pojedinih funkcija, koje su kod jeftinijih aparata fixirane. Neke od njih su:

Indukcija (impedansa). Ova funkcija (nekad se zove prigušenje ili čok) je aktivna tj ima svoj smisao kod zavarivanja kratkim spojem. Kod kratkog spoja se dešava da rastopljena kap sa žice dodirne metalno kupatilo na materijalu i napravi kratak spoj. Napon pada na nulu i ako bi CV mašina trenutno odgovorila  amperaža bi krenula da raste izuzetno velikom brzinom i najverovatnije bi tokom kratkog spoja rastopljena kapljica explodirala. Kontrolom indukcije (impedanse) se postiže da pomenuti rast bude brži ili sporiji (tj pre svega sporiji), a fizički se ostvaruje uvođenjem dodatnog kalema (induktivne otpornosti) u strujno kolo (obično i još jedan otpornik) . U slučaju debljih žica (pre svega prečnika 1.2 mm) je posebno bitno da taj rast amperaže bude sporiji jer inače može da se desi da porast struje bude tako brz i silovit da velika rastopljena kapljica, umesto da se glatko odvoji sa vrha žice i slije u kupatilo, u stvari explodira i napravi veliko i neprihvatljivo prštanje. (Ovo i jeste slučaj sa lošim aparatima ili u slučaju loše podešenosti aparata u nekom konkretnom slučaju).

Najlakše je indukciju opisati kao kontrolu brzine porasta amperaže tokom kratkog spoja. Dodavanjem indukcije, brzina porasta struje je (mnogo) duža.

 

 

U elektrotehnici se ukupna otpornost, omska i indukciona zovu impedansom strujnog kola. U ovom slučaju za kontrolu porasta amperaže, tj za sporiji rast amperaže uvodi se indukcioni kalem sa otpornikom u strujno kolu. U njemu se stvara elektromagnetno polje koje stvara dodatnu otpornost tj struju suprotnu samoj struji zavarivanja. Zato će porast struje biti sporiji. Ovim dodavanje indukcije se postiže sporiji rast struje kratkog spoja, smanjenje broja kratkih spojeva i povećanje vremena gorenja luka (u režimu zavarivanja kratkim spojem luk se pali i gasi, već rečeno 50-250 puta u sekundi). Tako možemo sabrati sva vremena dok je luk ugašen tj postoji kratak spoj i sva vremena dok je luk upaljen. Povećanjem indukcije strujnog kola, vreme postojanja luka je veće, samim tim je veća i toplota koju luk stvara a za isto podešene parametre brzine žice i voltaže. Pri tome je rastopljeni metal fluidniji, bolje se razliva a uvarivanje je dublje. Drugim rečima razlivanje se povećava/smanjuje indukcijom a ne amperažom. Povećanje indukcije je vrlo korisno kod žica prečnika 1.0 mm i 1.2 mm kao i kod materijala koji imaju veći površinski napon u rastopljenom stanju, pa im treba više toplote za razlivanje (a što se postiže dužim gorenjem luka, radi veće toplote na rastopljeni metal).

Žicama prečnika 0.6 mm i 0.8 mm koje imaju tj daju veći broj kratkih spojeva u sekundi od žica 1.0 mm i 1.2 mm, i omogućavaju izuzetno brzu reakciju CV mašine, nije potrebna velika indukcija, jer je sama omska otpornost žica 0.6 mm i 0.8 mm dovoljno velika da vrši prigušenje porasta struje. Zato se dešava da aparati iz samogradnje budu OK pri zavarivanju ovim žicama. Prosto velika omska otpornost žica 0.6 mm i 0.8 mm pobeđuje nesavršenost uradi-sam aparata.

Za svaki materijal žice, za svaki prečnik žice, za svaku brzinu žice postoji neki optimalni broj kratkih spojeva (nazvano područjem „slatke tačke“) ali takođe za sve njih postoji i neka optimalna vrednost impedanse (indukcije) koja i čini ono područje „slatke tačke“ slatkim.

Ako je za neku žicu, nekog prečnika, pri nekoj brzini žice indukcija premala desiće se veliko i nekontrolisano prštanje. A ako je indukcija prevelika, desiće se da amperaža neće rasti dovoljno brzo da bi između kratkih spojeva topila tj sagorevala žicu pa će se žica nabijati u materijal.

Savremeni elektronski aparati dobrih proizvođača imaju perfektno podešene indukcije za svaki materijal, prečnik brzinu žice i omogućavaju „gladak luk“ tj odvajanje kapljice glatko, bez prštanja.

Indukcija nema ulogu u zavarivanju sprejom, jer već rečeno ona kontroliše brzinu porasta struje kod kratkog spoja, a kod spreja nema kratkog spoja. Izuzetak je samo paljenje luka, jer kod spreja se samo tada dešava kratak spoj, pa je za bolje paljenje luka kod spreja poželjno podesiti što manju indukciju osim kod aluminijuma gde je ipak bolje dodati malo indukcije za bolji i mekši start.

Evo i karikirani primer šta se postiže perfektnom indukcijom:
1) Zamislite neku veliku kuglu obešenu sajlom i gde je jedan kraj kugle malo umočen u mirnu vodu. Zamislite da naglo presečete tu sajlu. Kugla će velikom brzinom upasti u vodu, ima da bućne i da isprska sve okolo. Zamislite to isto ali umesto da neko seče sajlu, da počne ovu sajlu da polako otpušta i da kugla vrlo polako klizi u vodu. Gotovo bez prštanja. E ovo je otprilike karikiran opis funkcije impedanse/indukcije.

Nagib („slope“ na engleskom). Ova funkcija je bitna i kod spreja i kod kratkog spoja.

Od toga kako je kod konkretnog MIG/MAG aparata podešen „nagib“ U-I (strujno naponske statičke CV krive) zavisi koliku će vrednost kod zavarivanja kratkim spojem dostići amperaža. Još jednom, pri kratkom spoju, rastopljena kapljica sa žice dodirne metalno kupatilo i napravi kratak spoj. Napon padne na nulu a amperaža krene da raste izuzetno brzo. Koliko brzo (brže ili sporije) će rasti zavisi od pomenute prigušnice tj indukcionog kalema ugrađenog u aparat. Ali se postavlja pitanje do koje će vrednosti amperaža rasti. Da li će rasti do 150A u nekom konkretnom slučaju ili do 200A ili do 300A ili 400A, e to zavisi od karakteristike aparata zvanog nagib CV krive (tj slope na engleskom).

Ono što je potrebno jeste da i brzina porasta amperaže bude takva da se na nekoj krajnjoj dostignutoj amperaži desi glatko odvajanje kapljice bez prštanja, sa dovoljno velikim brojem kratkih spojeva u sekundi i sa dovoljnim vremenom gorenja luka da bi se obezbedilo lepo razlivanje kapljice u materijal. Ova „krajnja amperaža krakog spoja“ pri kojoj se kapljica odvaja jeste određena nagibom CV krive za svaki konkretan materijal žice, prečnik žice, brzinu žice u konkretnom gasu, a pre svega u CO2 gasu gde su potrebne baš odlično proračunate krive indukcije i nagiba za dobijanje stabilnog zavarivanja bez prštanja... Sada je malo jasnije zašto su neki aparati dobri a neki loši. Zašto se sa nekim postiže perfektno zavarivanje a sa nekim se ne može izbeći prštanje. Zašto se kod nekih može naći lako područje slatke tačke tj zavarivanje sa glatkim odvajanjem kapljice bez prštanja a kod nekih se nikada ne može naći.

Sam nagib MIG/MAG aparata je veoma važan i za ostvarivanje spreja. Nagib treba da je maltene ravan, sa malim padom, da bi aparat mogao da izvuče tj ostvari korektan sprej sa sitnim kapljicama koje se stabilno i jednoliko odvajaju sa vrha žice

 

Još malo o indukciji i nagibu.

Pri konstrukciji aparata za MIG/MAG zavarivanje se mora jako voditi računa o ove dve funkcije / karakteristike i njihovoj kontroli. Tanje žice (npr 0.8 mm) pri zavarivanju kratkim spojem postižu veći broj kratkih spojeva u sekundi od žica 1.0 mm i 1.2 mm. Ako impedansu opišemo kao vektorski zbir omske otpornosti (same žice i prigušnice) i indukcione otpornosti (ugrđenog indukcionog kalema u aparatu), sama omska otpornost žice 0.8 mm je toliko velika da maltene nije potreban pomenuti indukcioni kalem i posebno proračunat nagib da bi se ostvarilo stabilno zavarivanje u kratkom spoju sa prihvatljivo malim prštanjem. Pomenuta omska otpornost je toliko velika da sama praktično zaustavlja explozivno odvajanje kapljice sa vrha žice. Broj kratkih spojeva je veliki, vreme gorenja luka je malo, pa je i uneta toplota u materijal mala, pa su ove žice 0.6 mm i 0.8 mm jako zgodne za zavarivanje tankih limova. Ali kada se pokuša ovim žicama zavarivati deblji preseci dolazi do problema sa penetracijom i nalepljivanja. Zavarivač ponekad pomisli da je potrebno da sporije vodi pištolj ali u stvari umesto da se desi veća penetracija, hladan rastopljeni metal se naliva u slojevima jedan preko drugog. Iz tog razloga treba razumeti da žice 0.6 mm i 0.8 mm imaju svoje praktično ograničenje kada je u pitanju debljina materijala. Prosto, luk se pali i gasi mnogo puta, luk je hladan i odličan za tanke limove i sprečavanje progorevanja, ali već preko debljina 3 mm nisu dobar izbor. Primena takozvanog pravila 40A za 1 mm je ovde potpuno besmislena, jer amperaža nije konstantna, luk se pali i gasi, a plus CV mašina brzo spušta i podiže amperažu da bi se zadržala podešena dužina luka.

Žice debljih prečnika (1.0 mm i 1.2 mm) imaju manju omsku otpornost i pri kratkom spoju amperaža veoma brzo raste, zato taj porast treba prigušiti pomenutom indukcijom. Veća indukcija povećava i vreme aktivnog gorenja luka tj njegovog dejstva na široku zonu rastopljenog metala pa će metalno kupatilo biti tečljivije i zato profil gusenice biti ravniji. U principu, koja je vrednost indukcije dobra, kada su u pitanju deblje žice, merilo je upravo geometrija tj ravan i gladak profil lica šava.

Uočiti da je „srednja“ amperaža veća kada je indukcija veća i da je broj kratkih spojeva manji kada je indukcija veća. Zato su tada profili nadvišenja gusenice ravniji i pogodniji za zavarivanje debljih profila. I obrnuto zavarivanje tanjim žicama ili sa manjom indukcijom je pogodno za zavarivanje tankih limova.

 

Igranje sa indukcijom radi dobijanja što stabilnijeg transfera je takođe potrebnije u čistom CO2 gasu nego recimo u mešavini Ar+CO2.

Zbog toga što veća indukcija smanjuje broj kratkih spojeva, zvuk je mekši, pa se i opisuje sa „mekši luk“ i kada je broj kratkih spojeva veći (manja indukcija) onda se kaže da je „luk oštar“. Da ne bude zabune, luk mora biti stabilan, bio mekši ili oštriji.

Na novim aparatima, proizvođači koji vladaju svojim zanatom, imaju ugrađene kontrole pomenutih indukcija i nagiba. Čak, pošto recimo veća indukcija dovodi do lošijeg paljenja luka zbog sporog porasta amepraže posle kratkog spoja, recimo paljenje je odvojeno, tj luk se uvek pali oštrim kratkim spojem a onda indukcija omekšava luk. Naravno ovo ima za posledicu da neki proizvođači aparata insistiraju da paljenje luka (koje je uvek kratkim spojem) optimiziju za svaki materijal posebno, pa možete sresti da se kod nekih aparata luk lepo pali na svaki materijal (crni čelik, nerđajući, aluminijum...) na svakom prečniku žice, a kod nekih se može osetiti da negde luk štuca, negde dolazi do eksplozije kapljice koja prsne i po par metara.

Neki noviji, elektronski aparati imaju mogućnost kontinualnog podešavanja indukcije a prostiji nemaju pdešavanje ili imaju u već programiranim postojećim sinergetskim krivama.

Stariji aparati su podešavanje indukcije imali preko nekoliko izvoda sa prigušnice tj indukcionog kalema na masu, kao recimo ovaj sa slike:

 

Postoji i „snađi se“ način za podešavanje indukcije. Pošto indukciju čini kalem, radi dobijanja indukcione otpornosti, nekad, neki omotaju kabl mase u kalem recimo oko drške za metlu i na taj način kod lošijih aparata dobiju stabilnije zavarivanje u CO2 gasu žicama 1.0 mm i 1.2 mm.

 

Burnback kontrola ili sagorevanje vrha žice posle gašenja luka. Kada se otpusti okidač na pištolju, luk se naglo gasi i dešava se da se na vrhu žice stvori kuglica.

Razlog je jasan, vrh žice je rastopljen dok je luk goreo, kada se luk ugasio, rastopljena kapljica se zbog fenomena površinskog napona pretvorila u kuglicu na vrhu žice. Pojedini aparati imaju kontrolu zvanu „burnback“ koja funkcioniše tako da kada se otpusti prekidač na pištolju, umesto da se luk trenutno ugasi, on gori još par delića sekunde i tokom tih par delića sekunde postepeno gasi tj amperaža se postepeno smanjuje. Time se postiže da se veći deo rastopljenje kapi prenese sa žice u kupatilo i ova kuglica na vrhu smanji ili čak eliminiše.

Ako ostane velika kuglica na vrhu žice posle gašenja luka, potrebno je klještima sečicama odseći, poželjno ukoso, da bi se ostvarilo lepše naredno paljenje luka.

 

Sporiji dovod žice pre paljenja luka („run-in“ „creep-start“ „slope-up“). Da bi se obezbedilo lepše startovanje luka, umesto da žica svom snagom (tj podešenom brzinom žice) udari u materijal, moguće je podesiti da žica prvih par delića sekunde po pritisku na prekidač pištolja krene da izlazi polako, polako dodirne materijal, napravi kratak spok, luk se upali i tek onda žica krene da izlazi onom brzinom kojom je podešena na kontrolnom panelu.

 

Ostale komande funkcije koje mogu postojati na MIG/MAG aparatu:
- Hot start – podešava se vreme i % za koliko je početna amperaža veća od one koja je određena brzinom žice i prepustom. Npr može se podesiti da je prvih 1 sekund amperaža veća 40% od one koja je rezultat podešene brzine žice i prepusta žice. Razlog je taj što se naročito kod MIG/MAG zavarivanja na početku umesto penetracije ostvaruje nalepljivanje tj na tim počecima je ponekad teško ostvariti nepropusan var. Zato se, radi uvarivanja, u prvih 1-2 sekunda radi sa većom strujom od podešene, a onda se posle tog vremena, amperaža vraća tamo gde je podešena.
- Popunjavanje kratera – Osim početka, i završeci su ozloglašeni zbog pojave prslina u njima posle gašenja luka. Nije vezano za MIG/MAG već je zajedničko i za TIG i REL zavarivanje. Ovom funkcijom se podešava da se tokom nekog vremena luk postepeno gasi tj da se amperaža smanjuje postepeno i na taj način se omogući popunjavanje kratera koji se pojavljuje na kraju vara.
- 4T – pogodna funkcija pri zavarivanju dugačkih varova koja u sebi uključuje pomenuti hot-start i popunjavanje kratera. Pritiskom na prekidač aparat radi u režimu hot starta, sa povećanom strujom. Otpuštanjem prekidača luk se ne gasi, već nastavlja da gori u režimu kako je podešena brzina žica i napon. Ponovnim pritiskom na prekidač i otpuštanjem, luk se gasi postepeno tj amperaža počinje da pada onoliko sekundi kako je podešeno u funkciji popunjavanja kratera.
- ... ima još ovih funkcija ali ko će ih sve pobrojati i potanko objasniti. Kada kupujete MIG/MAG aparat, ništa se ne podrazumeva, Vi niste obavezni da poznajete šta je ugrađeno u aparat, pa naterajte prodavca da Vam to objasni i demonstrira. Ako Vam nije jasno, nemojte da se uplašite prodavčeve arogancije pa onda da kupite aparat a nije Vam jasno čemu nešto služi pa onda tražite objašnjenje preko internet zavarivačkih foruma. Budite i Vi arogantni i neka Vam za Vaš novac prodavac i objasni i demonstrira svako dugme na aparatu. Ovo važi za sve tipove aparata, a poseban su problem kada neki proizvođač nazove nekim čudnim imenom neku uobičajenu funkciju a onda neće da objasni o čemu se radi.

 

 

 ZAŠTITNI GASOVI U MIG/MAG ZAVARIVANJU

Opšte napomene

Ova oblast MIG/MAG zavarivanja je iz nekog razloga gotovo potpuno nepoznata, iako su zaštitni gasovi i njihov izbor izuzetno važni za samo zavarivanje. Evo jednog opširnog pregleda primene zaštitnih gasova, ne samo po principu „uzmi taj i taj gas“ već i „zašto“ i „šta se tu u stvari dešava“. Ovakva tematika gotovo da nikada nije javno bila razmatrana kod nas.

Smisao zaštitnih gasova je:
- da štite od negativnog uticaja atmosfere (kiseonika i azota),
- da pravi plazmu (u smislu: gas postaje provodnik električne struje, zagreva se i odaje toplotu žici i materijalu koji se vari, topi ih i omogućava zavarivanje, a zavarivanje jeste proces spajanja metala topljenjem),
- omogućava dobijanje potrebne / željene geometrije profila vara.
- kontroliše vrstu transfera metala sa žice u materijal,
- ...

Poenta je da vazduh između žice i materijala nije provodnik struje. Zato mora da se odstrani, da bi ga u tom prostoru zamenio elektroprovodni gas. Taj isti gas mora poslužiti i kao zaštita rastopljenog i usijanog očvrsnutog metala pre svega od oxidacije i poroznosti. U samom gasu, se dešava proces jonizacije, i tako je namešteno da je žica vezana za + pol tako da elektroni putuju ka žici jer je lakše topiti malu žicu nego veliku zapreminu materijala.

Sam gas može biti inertan (Argon, helijum), ali i reaktivan, tj postoji neka vrsta reakcije gasa i rastopljenog metala, bilo tokom putovanja kapljica sa žice do kupatila, bilo sa kupatilom bilo sa očvrslim a usijanim metalom. Npr najlakše je uočiti produkt oksidacije u obliku staklastog oksida na površini metala šava kao i grubo sivom bojom vara.
Treba dodati da je za odlično zavarivanje i ponašanje tokom zavarivanja i stabilnost luka bitna čistoća gasa, pa je i preporuka koristiti gasove baš namenjene za zavarivanje. Takođe, jako je bitna homogenost same smeše kod mešavina gasa.

Gasovi koji se najčešće kod nas koriste u zavarivanju mogu biti čist Argon, čist CO2, Ar+18%CO2, Ar+8%CO2, Ar+2.5%CO2, Ar+2%O2...

Kod gasova treba uočiti i neka njihova specifična svojstva tj termine:
- disocijacija gasa (cepanje molekula gasa na toploti na sastavne atome ili molekule),
- rekombinacija (ponovno spajanje gasa koji je prethodno bio razložen),
- jonizacija (pozitivno naelektrisavanje atoma ili molekula gasa tako što im se skida elektron sa orbite najdalje od jezgra),
- oksidacija (vezivanje kiseonika iz gasa sa metalima),
- karburizacija (vezivanje ugljenika sa metalima),
- termička provodljivost (jedna od suštinskih odlika gasa... koliko i kako se električna energija pretvara u toplotu i kako luk odaje toplote metalu i okolini, čime je određena penetracija i oblik profila gusenice).

Da bude jasno, ni dan danas se 100% ne zna šta se sve dešava u plazmi luka. Postoje neka ispitivanja, neki matematički modeli, iskustvo... ali šta se dešava u nekom gasu na temperaturama oko 7000C, u kojoj zoni luka.. tek treba da bude otkriveno. I treba reći da ljudsko oko vidi samo deo optičkog spektra, pa ono što mi vidimo kao luk, u stvari nije realno, priroda luka u celom optičkom spektru je veoma složena.

 

CO2 gas

CO2 gas je doprineo masovnoj primeni MIG/MAG zavarivanja čelika, toliko da je postao i sinonim za MIG/MAG zavarivanje. Drugim rečima, neki „sve“ nazivaju CO2 zavarivanjem, pa čak se čuje i „CO2 zavarivanje aluminijuma“ iako se za zavarivanje aluminijuma koristi čist argon i nikada CO2 gas. CO2 gas i mešavine sa njim se masovno koriste za zavarivanje običnih čelika žicama punog poprečnog preseka i u industriji i hobi zavarivanjima, kao i za zavarivanje punjenim žicama raznih kvaliteta.

CO2 gas je relativno jeftin. Gas je bez boje i mirisa, teži je od vazduha oko 1.5 puta, ima blago kiseli ukus. Dobija se preradom CO2 gasa iz bušotina, sa nekih izduvnih kolektora u hemijskim industrijama kao i iz procesa vrenja (fermentacije). Ovaj CO2 gas iz procesa fermentacije je bio velike čistoće i bio je omiljen u bivšoj vojnoj industriji Jugoslavije zbog odlične disocijacije.

Čini ga oko 72%O2 i 28%CO. Već rečeno, jeftin je i često daje prihvatljiv var (u smislu izgleda i mehaničkih svojstava). U njemu se ne može ostvariti sprej već se zavarivanje izvodi u stabilnom režimu kratkog spoja (iako su i tada kapljice krupne i sklone prihvatljivom prštanju) ili u koliko-toliko kontrolisanom krupnokapljičastom režimu, a u poslednje vreme čist CO2 gas je veoma popularan za zavarivanje rutilnim punjenim žicama (transfer je kvazi sprej, tj jeste sprej ali nije aksijalan, fine kapljice se slivaju duž cele zapremine luka).

Daje najmanje iskorišćenje žice, zbog prštanja se smatra da je iskorišćenje svega oko 90% žice, izgled šava je grub i siv, tj prilično oksidiran. Ovo prštanje se donekle može ublažiti aparatima novije generacije gde elektronika modulira luk za najbolji rezultat. Zbog pomenutog prštanja, nagomilavanje pucni na dizni i u šobi je veliko, pa se često mora čistiti šoba i prskati zaštitnim sprejom. Ovo obara produktivnost ali ponekad i kvalitet zavarenog spoja jer blokira protok gasa, pa onda metal biva kontaminiran atmosferom. Na samom predmetu su takođe izražene pucne kao rezultat prštanja, i često je veoma skupo brusiti ih.

Fizika luka u MIG/MAG zavarivanju, sa naglaskom na CO2 (bilo da je čist, bilo da je deo mešavine) je sledeća:
Gasovi za MIG/MAG zavarivanje mogu biti monoatomni (argon, helijum...) i višeatomni (CO2, O2...) i ovi drugi reaguju sa metalom tokom zavarivanja.
Prolaskom struje kroz gas, kao kroz bilo koji provodnik, stvara se otpornost i rezultat je zagrevanje. Na povišenim temperaturama, dešava se pojava da se atomi i molekuli brže kreću tj osciluju i u jednom momentu se odvajaju jedni od drugih. Ova pojava odvajanja, razlaganja, se zove u struci disocijacija. Disocijacija CO2 gasa se odvija po formuli CO2=2CO+O2.  Energija potrebna za disocijaciju CO2 gasa je 4.3 eV, a početak disocijacije CO2 gasa je već na oko 600C.

(1 eV = 1.6E-19 J, tj ovo je toplota koju treba dovesti jednom molekulu CO2 gasa da bi se pocepao na CO gas i O2 gas)

Dobijeni CO molekuli imaju tzv redukujuci karakter a dobijeni O2 ima oksidišući karakter. To znači da se O2 vezuje sa metalima stvarajući okside, a CO se reaguje sa metalnim oksidima i oduzima im kiseonik i ostavlja čist metal. Dalje, proizvođači žica u žice ubacuju povećan sadržaj silicijuma i mangana, pa onda silicijum se brzom brzinom vezuje sa kiseonikom tokom transfera kapljice sa žice u kupatilo i tako štiti da se kiseonik ne veže u većoj meri sa drugim elementima. Proizvod je staklasti braon oksid na licu šava, koji se često mora skidati naročito ako sledi farbanje. Da ne bude zabune, silicijum ne uspeva da veže sav kiseonik već se kiseonik vezuje u maloj meri sa drugim elementima pa se zato u žice stavljaju povišeni sadržaji Mn i Cr unapred računajući da će deo biti izgubljen tokom zavarivanja.
Sam O2 (bio iz CO2, bio samostalno dodat u mešavinu) i sam disocira na 2 atoma kiseonika. Potencijal disocijacije kiseonika je 5.1 eV.
Sa druge strane CO molekul uglavnom ne disocira (na C + O) u velikoj meri jer mu je za disocijaciju potrebno preko nekih 6000C (temperatura luka je do oko 7000C), pa je i to jedan od razloga zašto se ne dešava veliki unos ugljenika u metal šava. Pre se dešava da ovaj CO pokupi nešto kiseonika i smanji stopu oksidacije kao i da taj CO pravi problem kao gasni uključak, ako ostane zarobljen u metalu šava.
Sve ovo je razlog zašto je nivo poroznosti i oksidacije manji kod mešavina Ar/CO2 od onih sa Ar/O2.

Posle disocijacije, sledi drugi korak a to je jonizacija tj naelektrisavanje dobijenih molekula. Sa spoljnih orbita se skida elektron koji dalje struji i pravi električnu struju u gasu. Potencijal jonizacije (energija potrebna za skidanje elektrona) za CO2 gas je 13.77 eV a za kiseonik je 13.62 eV.

Temperatura luka nije ista u svim regionima, već rečeno da CO teško disocira a CO2 lako, pa onda imamo u raznim zonama luka različite koncentracije i CO2 i CO i O2 (i plus argon ako je mešavina Argon/CO2). Što je veća temperatura luka, sledi da je stepen disocijacije veći, time i stepen jonizacije a time i toplota.

 

Zašto je reč disocijacija (razlaganje) CO2 na molekule CO + O2 gasa toliko puta pomenuta? Zbog fenomena „rekombinacije“ tj ponovnog spajanja CO i O2 u CO2 gas. E u tome je kvaka, tj veličanstvenost CO2 gasa. Temperatura luka u gornjim slojevima (kod vrha žice) je velika i tu se dešava pomenuto cepanje molekula gasa. Kako molekuli idu ka materijalu, u zonama blizu materijala, recimo na nekih 1600C dešava se fenomen ponovnog vezivanja CO sa O2 u CO2 (rekombinacija). Vezivanje je egzotermno tj dešava se uz oslobađanje toplote, a ta dodatna toplota se i predaje materijalu i time se omogućava (bolje) topljenje materijala. Sam CO2 gas ima visoku termoprovodnost, tj odaje toplotu celim lukom, tako da je gde god dodiruje metal, tu je hladno, pa se rekombinije i tu mu on mu predaje toplotu, a što je najbitnije kao rezultat, ostvaruje široku i duboku penetraciju tj i u ćoškovima tj ivicama gusenice.

(To je poenta zašto je CO2 gas doveo do zavarivanja čelika ovim procesom. Čist argon ovo ne može, ne može da preda toplotu čeliku tako da se ostvari prihvatljivo uvarivanje i profil gusenice).

Profil luka, u dodiru sa materijalom je najčešće eliptičan, i uvarivanje u ivice je zbog ovog svojstva odlično. Ovaj fenomen je doprineo masovnoj primeni CO2 gasa u zavarivanju čelika, kako čistog CO2 tako i kao deo mešavine sa Argonom. Do otkrića osobina CO2 gasa za zavarivanje čelika, ovaj postupak (danas poznat kao MIG/MAG) je bio samo MIG i koristio se za zavarivanje pre svega aluminijuma.

Treba i dodati da velika toplota koju odaje CO2 gas, i efekat redukcije CO gasa čini da je ponekad moguće prihvatljivo zavarivati donekle rđave delove kao i toplo valjanje delove a bez temeljnog prethodnog čišćenja.

Mane primene čistog CO2 gasa su: velika stopa prštanja, ponekad neprihvatljiva oksidacija i time gubitak legirajućih elemenata i pad žilavosti i čvrstoće, preveliki unos toplote, kod zavarivanja pojedinih čelika neprihvatljiv unos C u metal šava... Sve se ovo rešava mešavinom sa argonom gde se maksimalno iskorišćavaju prednosti CO2 gasa tj njegove disocijacije i velike energije tj toplote.
 
Fenomen koji izaziva nezgodno prštanje kada se radi sa čistim CO2 gasom je sledeći:

 

Plazma CO2 gasa ispod kapljice je u obliku polulopte. Pomenute reakcije disocijacije i rekombinacije proizvode takve sile da su usmerene vertikalno uvis ka kapljici. Sile su neravnomerne, čas veće, čas manje... U svakom slučaju vrh žice se topi, te sile ne dozvoljavaju da se ta kapljica sa vrha žice slije u materijal već kapljica postaje sve veća. Dolazi do borbe. Plazma luka je gura gore a težina tj gravitacija i elektromagnetne sile je guraju dole. U jednom momentu kada kapljica postane dovoljno velika ove druge sile pobeđuju i kapljica, velika pada u kupatilo.

 

Sama kapljica bukvalno pleše jedno vreme na plazmi koja je gura nadole. Tokom tog plesa centar luka se i pomera iz ose žice, prateći kapljicu. Sa druge strane kada žica krene ka kupatilu dešava se da se luk skraćuje. Sve se to manifestuje kao nestabilnost luka, luk drhti, šeta (levo - desno), diše (skraćuje se i povećava se).

A sama kapljica, kada postane dovoljno velika, može da napravi kratak spoj, da bućne u kupatilo izazivajući prštanje, može da struja kratkog spoja bude velika da dovede do njene eksplozije i time naravno prštanja u široj okolini, može da eksplodira u vazduhu što opet dovodi do prštanja... Kako bilo, čistoća gasa, dobro napravljen aparat, ili dobro programiran elektronski aparat u sinergijskom programu, dobro istovremeno štelovanje (doduše vrlo su uske tolerancije) svih parametara zavarivanja (brzina žice, voltaža, prepust žice, indukcija, nagib...) mogu dovesti do vrlo prihvatljivog zavarivanja u CO2 gasu, pre svega u stabilnom režimu kratkog spoja.

Pri zavarivanju sa CO2 gasom, ne treba preterivati sa protokom. To je gas visoke energije, a sa druge strane ograničen je na stabilan režim kratkog spoja (sa žicama punog poprečnog preseka) a to znači za niže amperaže i tanje debljine pa je preporuka raspon od 6 do 12 l/min. Za manje amperaže, tanje žice, niže vrednosti i veće za deblje žice i veće amperaže.

Grubo pravilo koje se lako pamti je protok oko 10 x prečnik žice (oko 6 l/min za 0.6 mm žicu, oko 8 l/min za 0.8 mm žicu, oko 10 l/min za 1.0 mm žicu, oko 12 l/min za 1.2 mm žicu).

Zanimljivost: Pojava na koju treba obratiti pažnju jeste „smrzavanje“ reducir ventila i blokada protoka gasa tokom zavarivanja. U boci je CO2 pod pritiskom i to u tečnom stanju. CO2 gas ima tri agregatna stanja, gasno, tečno i čvrsto. Ovo čvrsto se naziva suvi led.

Znači, pri prolasku CO2 iz boce do pištolja a kroz reducir ventil, CO2  mora da se prevede iz tečnog u gasno stanje. Ovo isparavanje je praćeno oduzimanjem toplote iz okoline tj sniženjem temperature okoline. Pošto stanje svakog fluida zavisi od pritiska, temperature i zapremine, dešava se da u jednom momentu negde u reducir ventilu nastane takvo stanje da je pritisak oko ili ispod 4.15 bara i tu se onda stvara suvi led, tj čvrsti kristali CO2 leda i inja. Oni smanjuju ili blokiraju prolaz gasne i tečne faze. Pojava smrzavanja i blokade se uočava naročito pri većim protocima gasa. Da se ovo izbegne potrebno je postaviti grejače na reducir ventil. Neki grejači  rade na 220V a neki na struju koju daje aparat, npr 42 V. Neki aparati su imali fabrički izvedene priključke za ove grejače, a ponekad treba majstor električar da izvede ovaj priključak. Ako nema grejača, majstorska fora je staviti upaljenu sijalicu neposredno iznad reducir ventila i njena toplota će ga grejati. Na nižim protocima, u principu nema blokade protoka.
Pojava se može uočiti vizuelno, na reducir ventili se pojavljuje kapljice vode jer pošto se reducir ventil smrzava, on kondenzuje vlagu iz vazduha na sebi. Pri velikim protocima gasa, ova pojava kondenzacije se može uočiti i pri radu sa Ar+18%CO2 mešavinom.

Zanimljivost: U Srbiji postoji specifičan način zavarivanja u zaštiti CO2 gasa koji je na prvi pogled suprotan sa svim napisanim ovde o „stabilnim transferima i sličnom“. U Srbiji se desilo da jeste propala teška industrija ili ako nije propala u teškom je stanju, ali jedan privatni biznis, u kome je zavarivanje bitan deo procesa je procvetao. To je proizvodnja kotlova na čvrsta goriva (kao i proizvodnja bojlera, što od pocinkovanog lima što prohromskih). U tom svetu se pominju par ljudi koji su „u svojim šupama, lično napravili prvi kotao za sebe, onda desetak za komšije i rodbinu, a onda su zaposlili par ljudi kupili par aparata i počeli primitivnu proizvodnju. Nešto su smislili u konstrukciji, nešto poboljšali... Posao je tako krenuo da su danas su postali idoli i legende sa ogromnim halama, laserima za sečenje od milion evra, sa desetinama zavarivača, sa masovnom proizvodnjom, višemilionskim obrtima i zaradama...“. Kao takvi su postali idoli mnogima, pa je česta pojava da čovek kupi sam lim, i kopirajući neki od ovih kotlova, pokuša isto. Prvo ga napravi za sebe, a onda komšijama a onda pokušava da ga proda na tržištu, zapošljavajući par ljudi.
Da bi maksimalno smanjili troškove, koriste obične limove umesto kotlovskih, maksimalno pojednostavljuju konstrukciju, koriste minimalno tanak lim, sečenje je prilično neprecizno... A zavarivanje se vrši tako da bude i najproduktivnije i najjeftinije. Znači, koristi se najjeftinija CO2 žica na tržištu, ta je apsolutno najbolja za njih. Koristi se čist CO2 gas. Tipično se radi na strujama 370-400 A sa žicom 1.2 mm u čistom CO2 gasu. Pošto već takvih firmi i firmica i pojedinaca danas ima mnogo, ova priča „o nauci i znanju o MIG/MAG zavarivanju“, „stabilnim transferima“, „kontrolisanom unosu toplote i garantovanoj žilavosti...“ izaziva ili sažaljivo (ne)odobravanje ili podsmeh. Podsmeh u smislu „...ti će mi pričaš o CO2 zavarivanju, mi radimo ono što niko ne radi, jer znamo i sposobni smo, a Vi ne znate i niste sposobni (da varite na 400 A sa žicom 1.2 mm u čistom CO2 gasu)...“. Sažaljivo (ne)odobravanje izgleda ovako „znam ja to sve druže, ali i onaj Legenda što pravi milione evra radi isto tako, tako je napravio milione, par njegovih zavarivača radi kod mene, sve smo iskopirali“... „Ne mogu ja da koristim mešavinu Ar+CO2 gas jer mi to strašno poskupljuje cenu, znam ja da ima kvalitetnih žica, ali mene ova najjeftinija zadovoljava...“. „Kada radimo na 400A sa 1.2 žicom, nema veze što je loše lim isečen, var je toliko širok da topi sve u okolini od 10 mm“. „U jednom prolazu se topi ma koja debljina lima na tim strujama“. „Pucne? Šta ima veze, baš nas briga, izolaciona vuna sve to pokrije, to se ne vidi“. „Pad čvrstoće i žilavosti zbog ogromnog unosa toplote? Šta ti to znači? Ovo druže drži, ne raspada se, niko se ne žali“...
Da ne bude zabune, bez obzira na ogromne struje ipak ima prilično curenja i reklamacija, što vlasnicima nije jasno (pa valjda 400A propaljuje sve oko sebe) pa optužuju zavarivače da zabušavaju. Prosto, zavarivanje u CO2 gasu na tim ogromnim amperažama nije sigurno zbog sve svoje nestabilnosti. Dalje zavarivači osim što rade u neuslovnim radionicama, obično dograđenim garažama i sličnim, bez dovoljno prostora i ventilacije izgledaju kao rudari ili odžačari, lica su im gotovo crna. Onolika amperaža bukvalno spaljuje čelik, u dimovima ima ogromnih čestica čađi... Kada prođe priča o ponosu što rade ono što niko ne radi, zavarivači se uglavnom žale da nisu zaštićeni, pa žale na loše rukavice, nikako da nađu dobre, kecelje, na udisanje metala, naročito su mlađi zabrinuti za svoje zdravlje i potomstvo i zbog struja i zbog zračenja i zbog dimova...
Da ne bude zabune, one Legende, možda još uvek na ovaj način rade kotlove za srpsko tržište. Ali kada rade za izvoz, onda već poštuju režime zavarivanja i rade u mešavinama, vode računa o estetici i mehaničkim svojstvima. Poneki od njih su uveli i robote, za sada izgleda bezuspešno pa se prepucavaju sa robot-integratorima. Žale se, nisu zadovoljni sposobnošću instaliranih robota, a opet ovi robotaši se brane da kotlari nikako neće da seku lim u preciznim tolerancijama, a neće ni da plate skupe sisteme za praćenje šava, tj za uspešno robotsko zavarivanje preko velikih zazora...

 

Argon

Argon se ne proizvodi veštački već se dobija separacijom vazduha. U vazduhu ga ima oko 1%, pa se vrši „smrzavanje“ ogromnih količina vazduha. Na određenoj temperaturi ispod nule, argon se kondenzuje i izdvaja kao tečna faza i odvaja se i skladišti. Radi se o gasu bez mirisa, ukusa i boje, nije otrovan. Teži je od vazduha oko 1.4 puta, (pa se dešavaju nesrećni slučajevi tokom zavarivačkih radova, naročito u nekim skučenim prostorijama, da koncentracija kiseonika i vazduha padne ispod nekog nivoa a da se u tom prostoru nađe prevelika koncentracija argona i zavarivač udahne. Pošto je teži od vazduha, nagomila se u plućima i neće da izađe napolje. Onda čovek ne može da udiše vazduh jer su mu pluća puna argona. Desi se da padne na pod, kolege se spuste ili uđu u rupu ili komoru i dožice istu sudbinu. Zato biti apsolutno oprezan pri radovima u skučenom prostoru. Prva pomoć se pruža izvođenjem na svež vazduh, davanjem veštačkog disanja i ako čovek ne može da diše mora se staviti maska sa kiseonikom).

Čist argon se koristi kao zaštitni gas za zavarivanje obojenih metala koji imaju veliki afinitet ka kiseoniku, kao što su aluminijum, bakar, magnezijum, titanijum...

Luk je prilično stabilan, a potencijal jonizacije je 15.7 eV, što znači da se luk relativno lako pali.

Osnovno svojstvo električnog luka pri zavarivanju u argonu je stvaranje plazme koja obavija vrh žice. Za razliku od plazme kod CO2 koja se pozicionira ispod žice tj ispod rastopljene velike kapljice, kod argona se dešava da vrh postaje šiljat, plazma obavija vrh žice i zbog jakih elektromagnetnih sila koje deluju ka centru žice, kao i zbog toga što je žica slaba na mestu gde je rastopljena, dešava se odvajanje sitnih kapljica, prethodno opisanih kao sprej. Uočava se i specifičnost kod plazme u argonu. A to je činjenica da je toplotna provodljivost jako slaba u poređenju sa CO2 plazmom i uočavaju se dve zone. Jedna u obliku stuba direktno ispod žice u kojoj je temperatura luka vrlo visoka, i široka zona oko ovog stuba gde je temperatura znatno manja. Zato se dešava da plazma vrši topljenje materiala u dubinu, ali ne i u širinu.

Uočiti veliku temperaturu uskog stuba u luku, ispod ose žice, i široku okolnu dosta hladniju zonu. Kod zavarivanja čelika čistim argonom, profil uvarivanja je dubok ispod ose žice ali vrlo loš u ivicama gusenice jer je visoka gustina struje tj toplote koja bije na malu površinu i zato topi duboko u dubinu. Na engleskom se ovo zove „efekat prsta (finger effect) i kao takav je apsolutno nepoželjan. Zato se čelik ne zavaruje čistim argonom.

 

Ovo dovodi do velikog uvarivanja u dubinu, ali i lošeg uvarivanja u širinu. Rezultat je veliko neprihvatljivo nadvišenje gusenice, bez utapanja ivica u materijal. Sa druge strane, u dubini, može se desiti da iz metal šava ne mogu da izađu gasovi, pa se u toj dubini može očekivati poroznost. Zato, zbog loše toplotne provodljivosti, tj zbog lošeg prenosa toplote sa plazme argona na čelik, čist argon se ne koristi  za zavarivanje čelika.

Disocijacija i rekombinacija nisu mogući kod argona jer nema molekula to je atomarni gas, pa nema šta da se razlaže (nema molekula) tj da disocira i ponovo da se spaja i da metalu osim toplote luka predaje još toplote zbog rekombinacije.

 

Mešavine Argona sa CO2 i O2

Već je rečeno da je zavarivanje čelika doživelo procvat sa otkrićem CO2 i fenomena disocijacije i rekombinacije koje stvaraju dovoljnu toplotu za topljenje čelika ispod cele zone luka. A zatim, mešanjem ova dva gasa i iskorišćavanje najboljih osobina jednog i drugog, je dovelo da je zavarivanje čelika MIG postupkom (punim i punjenim) je u razvijenim zemljama daleko najzastupljeniji proces zavarivanja.

Znači, CO2 daje toplotnu provodljivost potrebnu za uvarivanje ivica gusenice tj fluidnost rastopljenog metala, a argon daje stabilnost luka tj tzv „pinch“ efekat, odvajanje sitnih kapljica sa žice tj stabilno sprej zavarivanje odnosno odvajanje sitnijih kapljica u kratkom spoju.

Zbog smanjene reakcije gasa sa rastopljenim metalom, količina dima je manja za nekih 20-25%. Rastopljeni metal ne oksidira mnogo (jer ima manje O2 u gasu), znači dobijaju se zavareni spojevi sa viskoim mehaničkim svojstvima.

U priči o CO2 gasu je spomenuto da se cepanjem CO2 gasa dobijaju molekuli CO + O2. Tako da u jednom momentu u plazmi luka u različitim zonama u različitim procentima postoje i CO2 i CO i O2. Čist O2 se ne koristi za zavarivanje ali je moguće argonu dodati nešto O2. Dešava se ista stvar tj dolazi do disocijacije O2 u plazmi ali dolazi i do reakcije O2 sa rastopljenim metalom iz žice i rastopljenim metalom kupatila. Efekat je sledeći, dejstvo O2 na metal žice je negativan jer vezivanje sa elementima iz žice znači gubitak legirajućih elemenata i sniženje mehaničkih svojstava. Zato žice sadrže povećan sadržaj Si kojem je zadatak da se veže sa što je više moguće kiseonika ali se zato takođe u žicama povećava i sadržaj svih legirajućih elemenata (Mn, Cr...) unapred predviđajući da će mali % biti izgubljen tokom zavarivanje usled oksidacije (kao i sagorevanjem...). Međutim, O2 ima i sledeće efekte na zavarivanje. Prvo maksimalno stabilizuje električni luk, potencijal jonizacije je 13.6 eV, lakše provodi struju. Sa druge strane, veoma zahvalan efekat je činjenica da rastopljeni oksidi metala imaju daleko manji površinski napon od rastopljenog čistog metala. Znači, bez kiseonika (bilo onog dobijenog disocijacijom iz CO2, bilo čistog dodatog argonu) rastopljeni metal bi imao tendenciju da se pretvori u kuglicu ili da ode u visinu praveći veliko nadvišenje, što se i dešava zavarivanjem čelika čistim argonom. Ali rastopljeni metalni oksidi imaju mali površinski napon, što znači da imaju tendenciju da se razlivaju po površini, što je blagotvorno za razlivanje ivica gusenice tokom zavarivanja. Ako dodamo da je vezivanje O2 sa Si egzotermna reakcija, koja dodatno unosi toplotu i dodatno razliva rastopljeni metalni oksid koji već ima manji površinski napon tj već po prirodi teži da se razliva... Dakle dodavanjem CO2 gasa (ili O2) gasa argonu dešava se da se negativna svojstva oboje potiru a da ostaju samo pozitivna svojstva svakog od njih.
Treba samo dodati da je potencijal oksidacije kiseonika u nekom procentu (recimo 2 %O2) 2-3 puta veći nego potencijal jonizacije istog procenta CO2 gasa (znači 2% CO2). A rečeno je da preterana oksidacija snižava mehanička svojstva, naročito žilavost na temperaturama ispod 0. Iz tog razloga se ponekad uvek daje prednost mešavinama sa CO2 u odnosu na one sa O2.

Ar+18%CO2 (tzv C18 gas; C=skraćenica za CO2, 18=18%CO2 u Argonu)

Ovo je najuniverzalniji gas za zavarivanje crnih običnih čelika tj čelika koji nisu skloni zakaljivanju.
Ovim gasom se može zavarivati u svim stabilnim režimima, znači i u kratkom spoju, i u pulsu i u spreju.
U zavisnosti od parametara zavarivanja dobija se velika produktivnost (u spreju), zavarivanje je bez prštanja. U jačem pulsu se zavaruju delovi gde postoji opasnost od deformacija zbog unete toplote, u slabom pulsu se zavaruju tanji delovi, a u kratkom spoju tanki delovi...

Neke preporuke, gledano sa strane produktivnosti su da se u ovom gasu, sprej koristi za zavarivanje debljina preko 5 mm, puls za debljine 2.5-5 mm, a kratak spoj za debljine 1.3 do 4.0 mm.

U zaštiti ove mešavine se može raditi sa svim tipovima punjenih žica, uključujući one za nerđajuće čelike...

U odnosu na čist CO2 gas, verovao neko ili ne zavarivanje je jeftinije u ovoj mešavini nego u CO2 gasu. CO2 gas je samo jeftiniji u nabavci, ali zato ograničen na zavarivanje u kratkom spoju, sa velikom verovatnoćom pojave prštanja koje posle treba čistiti i brusiti. Zavarivanje u kratkom spoju je niskoproduktivno, npr zavarivanjem u kratkom spoju u čistom CO2 na nekih 175 A dovodi do depozita od 2.4 kg/h a zavarivanjem u spreju se može naneti oko 5 kg/h (za teorijsko 100% vreme gorenja luka). Znači, zavarivanjem u ovoj mešavini, produktivnost je 2 puta veća, tj 1 zavarivač postiže ono što bi u čistom CO2 gasu postigla 2 zavarivača, sa dva aparata (ili jednim aparatom u dve smene), troši se manje gasa... Jeste da je CO2 gas jeftiniji u nabavci, ali u ukupnom zbiru, zavarivanje u ovoj univerzalnoj mešavini je jeftinije jer zbog produktivnosti manji su troškovi radne snage, manji troškovi naknadnog brušenja i čišćenja, manji troškovi gasa i aparata... kada se matematika svede na 1 kg depozita.
Sprejom se mogu raditi deblji materijali, bez opasnosti od nedovoljne penetracije.
Količina dima je manja pri radu u ovoj mešavini.
Mehanička svojstva metala zavara su bolja nego u čistom CO2 gasu.
Sprej se u ovom gasu postiže na nekih 220-230A sa žicom 1.0 mm i oko 270 A sa žicom 1.2 mm (u zavisnosti od aparata i drugih faktora).
Preporuka za protok gasa je 12-15 x prečik žice, što će reći npr žicom 1.0 mm pri zavarivanju kratkim spojem 12 l/min na nižim amperažama i recimo 15 l/min za zavarivanje u spreju...
Ako niste prešli na ovu mešavinu pređite. Veći je kvalitet zavarivanja i jeftinije je. CO2 ostavite za hobi zavarivanja, tj laku bravariju i tanke profile, i naravno za zavarivanje punjenim žicama koje odlično rade u čistom CO2 gasu.

Zanimljivost: Argon i CO2 se ne vezuju jedan sa drugim, pa je potrebno izvršiti homogenizaciju smeše, valjanjem na mašinama okretaljkama. Poznati su slučajevi da proizvođač ne odradi homogenizaciju kako treba (a usput mu možda i gas argon i gas CO2 ima nečistoća a boca neoprana), pa onda korisnik ima problema sa zavarivanjem. Neki se žalili, pa je poznat slučaj iz jedne firme iz Nikšića gde je došao profesor u halu, u ime isporučioca gasa, i šljakerima/zavarivačima (neki sa osnovnom školom od obrazovanja) održao autoritativno predavanje o mehanici fluida, Bernulijevoj jednačini i laminarnom i turbulentnom strujanju, i objasnio im da treba da uzmu boce za koje misle da nisu u redu, obore ih na pod i da ih kotrljaju po podu. Možete zamisliti taj prizor, 12 ljudi jedan iza drugog, guraju, valjaju boce niz halu, ..stvarno dobra fora...
Slično sam čuo još par puta, samozvani eksperti objasnili da treba kotrljati boce sa mešavinom po podu hale...
Ako imate problem sa gasom vratite ga, ako Vam kažu da valjate boce po podu, promenite dobavljača gasa.

Ar+8%CO2 (C8 gas)

Ovo je gas koji je malo zanemaren, ali je u stvari prvi izbor za zavarivanje u spreju i pulsu. Energija plazme, zbog manje količine CO2 gasa i manjeg intenziteta disocijacije i rekombinacije i stvorene toplote je manja, tj gas je malo hladniji. Ali zbog manjeg udela „nestabilnog“ CO2 gasa sprej se postiže na nižim strujnim parametrima,  pa se u materijal unosi manje toplote što je dobro za smanjenje deformacija i mehanička svojstva. Dalje, kapljice su sitnije, pa je zavarivanje u pulsu stabilnije. Puls mu znači da se u jedinici vremena odvaja jedna kapljica. Kada je je ta kapljica veća dešava se da luk „diše“ tj postaje kraći kako kapljica raste i duži kada se kapljica odvoji. Što je kapljica sitnija to je disanje pulsnog luka manje tj luk je stabilniji a što je ovde slučaj. Takođe kod zavarivanja srednje legiranih čelika gde postoji opasnosto od neželjenog zakaljivanja usled i maleckog obogaćivanja ugljenikom iz CO2 gasa ovaj gas je izbor. Ako puno radite u pulsu i spreju razmislite o ovom gasu.

Ar+2.5%CO2 (C2.5)

Ovo je gas za zavarivanje nerđajućih čelika. Nerđajući čelici spadaju u grupi čelika osetljivih na bilo kakav (pa i mali) unos ugljenika u metal šava. Dolazi do mogućih problema sa tzv interkristalnom korozijom.
U ovom gasu je moguć i kratak spoj i puls i sprej. Naročito je popularan u Evropi. U USA iz nekog razloga insistiraju na gasu sa helijumom (koji je možda 15 puta skuplji od argona, plus je lakši od vazduha pa je potreban veći protok i trošenje), pa ne treba koristiti preporuke za zavarivanje iz USA za zavarivanje nerđajućih čelika datih za mešavinu He + Ar + CO2.

Ar + 2%O2 (O2 gas)

Mešavine kiseonika sa argonom su najčešće sa 1-5 % O2 u argonu. Od njih nekako se najviše koristi ovaj sa 2%O2. Oksidacini potencijal ovog sa 5% je često neprihvatljiv, a ovaj sa 1% i nije efikasan, pa se našao neki optimum na 2%O2.
Radi se pre svega o sprej gasu, gasu koji snižava potrebne strujne parametre za sprej a kapljice u spreju su vrlo sitne. Naročito je i predviđen za zavarivanje nerđajućih čelika tankih debljina u spreju i pulsu brzim vođenjem pištolja.
Treba skrenuti pažnju da postoji velika mogućnost pojave gasnih faza pa i poroznosti. Naročito je to izraženo kod zavarivanja debljih profila. Gas ima malu energiju tj toplotu (nema one naše disocijacije i rekombinacije i dodatne toplote CO2 gasa), nema velike toplote u ivicama gusenice, već se uvarivanje pre svega svodi na smanjenje površinskog napona u tim ivicama, pa kao kod čistog argona, postoji veliko prodiranje u dubinu i gasne faze ponekad ne stignu da izađu iz kupatila i ostaju kao poroznost. Zato se ovaj gas preporučuje za tanke profile. Daje ravnije lice šava u odnosu na mešavinu sa CO2 (zbog metalnih oksida koji se zbog manjeg površinskog napona razlivaju umesto da se skupljaju u nadvišenje).
Kažu da daje 15% manje dima nego gas sa istim %CO2.
Ima i zanimljiva primena a to je pulsno navarivanje. Kod navarivanja je često potrebno malo mešanje sa osnovnim metalom, pa se ovim gasom postiže dobar rezultat.

 

Neka poređenja raznih gasova

Profili gusenica u raznim gasovima:

Možda nije najbolje predstavljeno. Profil kod argona je u stvari sa velikim nadvišenjem i lošim uvarivanjem u ivice gusenice. Sa druge strane uvarivanje u ivice je odlično kod Ar+18%CO2 i čistog CO2. Nadvišenje kod Ar+18%CO2 i čistog CO2 je ispupčeno, ali prihvatljivo.

 

Koliko se metala gubi usled prštanja, rađeno najboljim strujnim parametrima na čeličnoj ploči debljine 8 mm:

Rasprskavanje kod čistog CO2 je veliko. Pršti i po metalu i po pištolju tj šobi i dizni. Vreme za čišćenja je veliko u odnosu na ove druge. Inače u USA je gas Ar+25% CO2 veoma popularan zato je ovde prikazan. To je gas za kratak spoj, nije za sprej ali je stopa prštanja manja od one kod čistog CO2.

 

Izgled lica šava u zavisnosti od sadržaja CO2 u gasu.

Produkti oksidacije su silicijumski staklasti oksidi na licu zavara. Što je veći procenat CO2 (tj O2) to je veća oksidacija kako na licu šava tako i samog metala šava. Oksidacija metala šava dovodi do sniženih mehaničkih svojstava. A na licu šava, skidanje ovih oksida je trošak, ali se moraju skidati u višeprolaznom zavarivanju da ne bi doveli do povećanog sadržaja uključaka. Takođe, ako se radi farbanje posle zavarivanja treba ih skinuti. Posle zavarivanja oni su kao zalepljeni za metal, pa se farba (ne sve) hvata na njih. Međutim vremenom ta veza popusti i otpadne ovaj oksid ali i komad farbe preko njega što dovodi do korozije na tom mestu.

 

Kod nerđajućeg čelika postoji opasnost ugrožavanja korozione otpornosti ako se zavaruje sa gasom sa velikim procentom ugljenika. Zato je preporuka zavarivati sa max 2.5%CO2 u argonu.

 

Emisija dima je naročito izražena kod gasova sa većim %CO2. U odnosu na čist CO2 uštede se prave prelaskom na mešavinu argona i CO2 u smislu manjih troškova za filtere, provetravanje itd.

MIG/MAG zavarivanje je pre svega proizvodno zavarivanje visokim strujama i temperaturama. Zavarivač dođe na posao i najčešće ceo dan radi samo to, zavaruje MIG/MAG-om. Tako svaki dan. Godinama.
Razmislite o nošenju maski sa opremom za prečišćavanjem vazduha.
Ljudi, zdravlje je u pitanju a ne novac!

Air Liquide je najveća svetska firma u oblasti zavarivanja kao i tehničkih gasova. Gore navedeni slajdovi o efektima raznih gasova su njihovi.
A Zefir maska sa opremom za prečišćavanje vazduha je njihov proizvod i jedan je od nakvalitetnijih na svetu kako što se tiče optike same maske tako i dela za prečišćavanja vazduha (postoje 3 filtera, predfilter za krupne čestice, filter finih čestica i filter za miris tj smrad). Nije reklama nego potreba!

 

Žice za MIG/MAG zavarivanje (najopštiji pojmovi)

Danas je zastupljenost MIG/MAG zavarivanja (što punim a što punjenim žicama) u razvijenim zemljama tolika da je dostigla 75-80% u svim razvijenim zemljama sveta. Evo grube procene zastupljenosti pojednih procesa zavarivanja iz 2006 godine (u procentima):

Osnovne prednosti MIG/MAG zavarivanja su produktivnost, realtivno niska cena,zavarivanja, niži nivo obučenosti zavarivača (jeftinija radna snaga i kratko vreme obuke), relativno visok nivo kvaliteta zavarivanja.

Zato ne treba da čudi da danas maltene za svaku familiju metala (čelik, aluminijum, bakar, nikl...) postoji ogroman broj što žica punog poprečnog preseka a što punjenih žica (koje rade u zaštiti gasa kao i samozaštitnih).

Neke karakteristike samih žica, pre svega punog poprečnog preseka sa naglaskom na osobine „najjeftinije“ su:

Materijal žice, njen hemijski sastav: Normalno bi bilo da prema zahtevima struke, tehnolozi, metalurzi, hemičari naprave najbolju moguću žicu za zavarivanje određenog materijala i da je korisnici kao takvu prihvate. Tako se i radi u zemljama sa visokom tehničkom kulturom. Međutim, moguće je napraviti i jeftiniju prihvatljivu žicu. A moguće i žicu ispod nekog normalnog nivoa kvaliteta i prodavati je u zemljama gde tehničko znanje i kultura nisu na zavidnom nivou pa korisnici i ne umeju da prepoznaju dobru žicu. Time naročito profitiraju poznati brendovi iz razvijenih zemalja koji jednu (dobru žicu) prodaju tamo a ovamo lošu žicu, ali korisnici smatraju da čim je nalepnica tu, mora da je i žica dobra iako nije.

Npr, u razvijenim zemljama proizvodnja čelika visoke čistoće i kvaliteta u električnim pećima je dostigla takav nivo da je sadržaj nečistoća (sumpora, fosfora...) zanemarljiv, da su pune raznih dezoksidanata, elemenata koji usitnjavaju kristalna zrna itd itd U razvijenim zemljama se koriste takve žice. Ako neko traži „jeftiniju“ žicu, neće dobiti gore navedenu. Dalje, žica se može proizvesti od rude preciznom kontrolom procesa... A može i od recikliranog čelika sa manjom ili gotovo nikakvom kontrolom. Ako želite „jeftiniju“ žicu, jasno je kojim procesom će biti napravljena i kakav će joj biti sastav. Prosto neko ciljano pravi dobru ili visokokvalitetnu žicu i neko je kupuje. A neko ciljano pravi jeftinu žicu, jer naravno i te žice i te kako imaju svoje kupce, a pogotovu jer „žica je žica“, „piše na papiru da zadovoljava standard“ itd... Ista priča važi i za žice od aluminijuma i sve ostale žice.

Prevlake: Većina čeličnih žica na sebi ima bakarnu prevlaku. Prosto, ta prevlaka služi za dobar električni kontakt između dizne (koja se na engleskom zove „contact tip“ tj kontaktni vrh pištolja) koja prenosi struju na žicu, za zaštitu od korozije čelične žice (sloj bakra je inače mikronski), i za što je moguće manje trenje tj zaštitu dizne (dizne su od bakra ili legure bakra) od habanja tokom prolaska tvrde čelične žice. E sad, bakarna prevlaka se nanosi procesom galvanizacije. Čelične žice mogu biti manje ili više legirane, pa im nije svima isti stepen adhezije bakra za njih niti galvanski potencijal. Pa se može napraviti neka optimizacija, tj jedni parametri nanošenja na sve vrste žica, a može se i za svaku žicu odrediti najbolji parametri galvanizacije pa tako i raditi. Na ovaj drugi način se dobijaju „bolje“ prevlake ali je način skuplji. Dalje koliki sloj bakra se nanosi, jeste on par mikrometara debeo ali kod namerno „jeftinih“ žica, taj sloj je baš ispod nekog prihvatljivog nivoa. Površina bakarne prevlake je negde glatkija, a kod „jeftinih“ je grublja... Činjenica je da bakarna prevlaka ne štiti večno od korozije, ali neke žice korodiraju preko noći ili preko vikenda ako ih ostavite u dodavaču, a neke ne... Kod nekih žica, bakar se ljušti, začepljuje bužir, i diznu... Jasno je da su ovi problemi izraženi kod „jeftinih“ žica. Treba li reći da je moguće u bakarnu prevlaku dodati i elemente za stabilizaciju luka tj lako jonizujuća jedinjenja (neki proizvođači to rade, dodaju fina zrnca jedinjenja na bazi kalijuma, za superiornu stabilnost luka).

U jednom momentu su se na tržištu pojavile čelične žice tzv „bele“, sa sjajnom srebrnom prevlakom. U Srbiji je neko objasnio da je to grafitna prevlaka (?).
U suštini, svaka bakarna prevlaka se manje ili više ljušti. Postoje razne proizvodnje gde je produktivnost imperativ, zavarivanje je robotima, brzine žice su velike, žice se dodaju iz bačvi 200-300 kg, i stvarno postoje problemi sa začepljavanjem dizni i zastojem robotskih ćelija, pa je ovaj tip žica u tim specifičnim slučajevima bio koristan. Na kraju smo saznali da je prevlaka na bazi fosfora koji je jak dezoksidator.
Marketing čini čuda, pa su neki prihvatili ove žice kao bolje, iako ne umeju da objasne u čemu su bolje. Pa su proizvođači objašnjavali da ima manje bakra u dimu a prodavci odmah napumpali da ima manje bakra u metalu šava. Inače pošto su bakarne prevlake mikronskih dimenzija njihov uticaj na sadržaj bakra u metalu šava je skoro nebitan. Pošto marketing pravi prodaju, a neuki kupci ove „bele“ prihvatili kao bolje, desio se pravi haos. Kada je veliki broj proizvođača ovladao „belom prevlakom“ desilo se da su njome prevlačili žice nultog kvaliteta čelika, a prodavali ih kao premijum žice. Sadržaj bakra u tim žicama je bio prilično veći nego ukupni sadržaj bakra (i sa prevlake i iz žice) kod žica dobrog kvaliteta prevučenih bakrom... Tako je došlo do podrugljivih naziva „super satenski finiš žice“, „extra klizava žica“... a u Srbiji i dan danas par putujućih trgovaca ubeđuje kupce da njihova „super/extra/mega...“ žica traži manje zaštitnog gasa i... (bolje da ne pričam dalje)...
Zanimljivost: Na jednom sajmu tehnike, jedan čiča (demo zavarivač) je ovako demonstrirao superiornost „belih“ žica u odnosu na klasične pobakarene. Obe žice su bile 1.0 mm. Ova pobakarena je bila stavljena u super moderni aparat sa lampicama što bljeckaju i displejima što titraju. A ova bela je bila stavljena u aparat recimo 5 godina star, prljav, ulubljen. Na mestu potenciometra za brzinu žice nije bilo onog plastičnog kruga za podešavanje, već samo metalni patrljak, pa nije moglo da se rukom da se obrće nego cvikcanglama. I onda čiča kao podešava onaj moderni aparat objašnjava displej i pusti pobakrenu žicu. Rezultat, onako, prihvatljiv, saliveno osrednje sa dosta pucni okolo. Čiča odmahuje glavom, pršti mnogo, kaže. Onda kao cvikcanglama malo zavrne levo desno onaj patrljak na starom aparatu i pusti belu žicu, rezultat savršen, perfektno saliveno, nigde pucne...
Da, neki ljudi znaju da Eskimima prodaju led.
Ona pobakarena žica (inače savršena) je rađena u CO2 gasu, u gornjem opsegu kratkog spoja gde se podrazumeva da će biti prštanja. Ova bela je rađena u perfektnom spreju sa C8 gasom.
(Kada sam tražio da i jednu i drugu žicu puste u istom gasu sa istim parametrima, čiča zovne svog šefa Radeta a on me ljutito otera sa štanda :)

Kalibracija: Ovo je jedan od suštinski bitnih karakteristika proizvodnje žice. Recimo da imamo žice 0.8 mm, 1.0 mm, 1.2 mm. Kolike tolerancije žice treba da budu uske da bi žica bila odlična? Ako je žica debelo u minusu imamo situaciju da proklizava u točkićima za dodavanje. Ovo izaziva problem i zastoje tokom zavarivanja. Ako žica i izlazi, otpornost tog dela žice je veća, struja je manja, ovo je naročito izražen problem kod aluminijumskih žica... Kada je žica deblja od neke propisane tolerancije, onda štuca tokom dodavanja a sve se to odražava na luk, a ponekad se zaglavi u dizni... Kalibracija u serijskoj proizvodnji je skupa, alati su skupi, prekidanje proizvodnje radi dotezanja alata je skupo... Jasno je da će „jeftina“ žica potencijalno imati ove probleme.

Dimenzije slobodnog namotaja (na engleskom cast i helix): Tokom motanja žice na kotur, nekom silom se žica nateže oko kotura i time se ona deformiše. Kada izlazi kroz pištolj, ona se odmotava, ali pošto je deformisana ona ne izlazi pravo kao strela već izlazi zakrivljena. Ako se iz pištolja na patos izbaci jedan slobodan „krug“ žice, mogu se uočiti prečnik tog slobodnog kruga i njegovo bacanje tj uvijanje:

 

Ukratko, pomenuti parametri žice moraju biti u okviru nekih tolerancija (inače i jesu određeni standardom, pa ko želi neka nađe tolerancije). Ako je prečnik slobodnog navoja preveliki, neće doći do dobrog kontakta sa diznom i prenosa elektriciteta. Ako je ispod neke granice, dešava se preveliki pritisak tj trenje između žice i dizne i brzo habanje dizne, stvaranje mikro luka u dizni između nje i žice, nestabilnost luka...
Ista stvar je i sa korakom, plus ako je preveliki, nikada nećete moći da „bijete“ žicom u spoj, već će vrh žice da šeta, da se uvrće tokom zavarivanja. Ovo je apsolutno neprihvatljivo kod automatskih i robotskih zavarivanja, pa zato postoji dodatni uređaj za ispravljanje žice. Ako neko pravi žicu da bude dobra, o ovome vodi računa. Onaj ko pravi žicu da bude jeftinija, zadnja stvar o kojoj misli su ovi parametri (inače jako bitni za perfektnu kontrolu zavarivanja).

Motanje: naročito ranije, bilo je problema sa mršenjem žice, i naročito je jedan proizvođač bio na zlu glasu. Izgleda da sada svi prodaju fino motane (navoj do navoja) žice, pa se neću zadržavati na ovome. Samo ću reći da žice malih prečnika, 0.6 mm i 0.8 mm moraju proći proces odžarivanja posle izvlačenja na ove prečnike, jer postaju vrlo tvrde. Pošto su odžarene i tanke, prilično su slabe, pa ih je teško naći paralelno motane, međutim i tako „slobodno“ motane se ne mrse od dobrih proizvođača.

Tipovi kotura: Za najčešću upotrebu, čelične žice se isporučuju na koturima prečnika 100 mm (1 kg), 200 mm (5 kg) 300 mm (12,5-18 kg).
Sam kotur može biti različite izvedbe uz jedan komentar. U Srbiji se često naročito zahteva da žica bude na plastičnom koturu. E sad, najbolje žice dolaze iz Evrope, a tamo postoji visoka svest o zaštiti životne okoline. Plastika se teško tj skupo reciklira a čelik lako. Zato zapadni proizvođači često isporučuju žice na čeličnim koturima. Da bi se one namontirale na aparat, potrebni su adapteri. I onda nastaje problem, mnogi nisu čuli da postoje adapteri a kamoli da ih imaju. Svako ko ima aparat za zavarivanje bi morao da ima pomenute adaptere. Koštaju recimo 5 EUR i traju večno tj dok ih neko namerno ne polomi...

Ovi adapteri koštaju nešto sitno, možda 5-6 EUR, i morao bi da ih ima svako ko ima aparat za zavarivanje u koga idu veliki koturi. Prosto velika je verovatnoća da ćete imati potrebu da zavarujete žicom na koturu B300.

Konstantnost u proizvodnji: Iskusni potrošači žica znaju za moguće slučajeve, da u jednom periodu isti tip žice bude dobar a u jednom loš „dobre i loše šarže“. Ima tu igranja (ja bih rekao kockanja) od strane proizvođača i trgovaca. Dobri proizvođači se ne igraju sa ugledom i uvek isporučuju žice u okviru propisanih tolerancija. Ako žica ispadne iz stroge tolerancije (bilo hemijskog sastava, bilo dimenzija...) jedni takvu žicu ne prodaje a opet drugi smatraju da kupci neće primetiti pa prodaju...

 

Punjene žice za zavarivanje i navarivanje

Kod punjenih žica, jezgro je od praha i smešteno u cevčicu.

Kada su u pitanju punjene žice, razlikuju se:
- punjene žice koje rade u zaštitnim gasovima (najčešće CO2, C18),
- punjene samozaštitne žice za zavarivanje,
- punjene samozaštitne žice za navarivanje.

A zašto su punjene žice, koje rade u zaštiti gasa tako superiorne. Za početak zbog efekta „gustine struje“ (anegdota: ima jedan inženjer zavarivanja u Srbiji, koji sve u zavarivanju objašnjava gustinom struje, ma koja tema je u pitanju). Poprečni presek punjene žice je prsten, a poprečni presek recimo elektrode ili pune žice je pun krug.

Pa recimo pri 200A, gustina struje (amperaža/poprečni presek) kod elektrode fi 4 mm je 16 A/mm2, kod pune žice 1.2 mm je 177 A /mm2 a kod punjene žice je oko 260 A/mm2 (ova vrednost nije ista za sve žice, prosto razni proizvođači prave žice sa različitim debljinama zida cevčice). Vidi se da je zbog gustine struje potencijal penetracije daleko najveći kod punjene žice. Ako tome dodamo oblik transfera kroz luk (kvazi sprej, širok sprej sitnih kapljica duž celog luka), jasno da je osim većeg potencijala penetracije osigurana odlična bočna penetracija tj penetracija u zidove čak i uskih žljebova, značajno bolja nego kod obične pune žice.

Zbog veće gustine struje (na kvadrat zbog I2xR, po Džulovom zakonu) i predgrevanje žice je veće, pa se za istu amperažu topi više punjene žice tj produktivnost tj depozit u kg/h je veći kod punjene žice. Npr depozit kod obične žice 1.2 mm pri 300A je 5 kg/h, punjene rutilne žice oko 6 kg/h a metalom punjene žice oko 8 kg/h. Produktivnost je novac, tj profit! Ovo je razlog zašto su gotovo sva brodogradilišta prešla na zavarivanje punjenom žicom (rade u jeftinom CO2 gasu, naplavljivost kg/h velika, penetracija u debele limove bolja nego kod obične žice, penetracija u spreju sa rutilnom punjenom žicom je osigurana u vertikali, nema među transporta i prepozicioniranja i okretanja delova)... Jednom rečju najbolji proizvod u svetu zavarivanja.

Punjene žice koje rade u zaštitnim gasovima (najčešće CO2, C18), mogu biti različite konstrukcije.
- bešavne (farmaceutski kvalitet), pobakarene, obično za debljim zidom cevi, punjenje prahom se vrši vibracijama,
- bešavne, zatvorene laserom, punjenje prahom je nalivanjem praha u U savijenu traku (kao kada se mota cigareta ručno), pa se onda U traka sa prahom u njoj zatvara u O oblik i onda se mesto spoja zavari laserom, mogu se pobakarisati.
- šavne žice sa različitim načinima spajanja (priljubljene, preklopljene, pertlovane).

 

Po vrsti punjenja, žice mogu biti rutilne, metalne i bazične. Najčešće su u upotrebi rutilne punjene žice, prosto jer kod njih šljaka očvršćava pre rastopljenog metala. To znači da ta šljaka podupire i zadržava rastopljeni metal, bez obzira kojom strujom se radi i u vertikalnom pa i nadglavnom položaju. Prosto, problem sa običnim žicama koje su pri sprej transferu ograničene na horizontalni položaj, ovde ne postoji. U spreju, sa velikim depozitima, se može raditi u svim položajima. Kompletne industrije, kao brodogradnja, masivne konstrukcije...  su procvetale pojavom ovih žica.
S obzirom da se deo žice gubi kao šljaka, orijentaciona iskorišćenja šavnih rutilnih punjenih žica su 80-83%, a bešavnih 90-92%.

Kada su u pitanju bešavne (farmaceutske) žice, radi se o apsolutno najvišem mogućem kvalitetu.
- žice imaju debeo zid, pa su dovoljna dva točkića kao kod običnih žica i ne moraju biti nazubljeni,
- pošto imaju debeo zid mogu raditi perfektno na nižim strujama (što je bitno jer, dovoljno je koren odraditi jednim slojem, a popuna drugog i ostalih slojeva sa ovom žicom. Pošto je debeo zid cevčice, može se raditi na niskim amperažama koje neće probiti tanak koren. Dalje niske struje su dobre za tanje debljine u nadglavnom položaju. Ponekad treba zavariti deo sa koga nije skinuta zaštitna farba (prajmer) pa pri radu sa običnim punjenim šavnim žicama dolazi do velikog toksičnog ispravanja jer one rade samo na velikim amperažama)...
- Pobakarene su, pa manje habaju diznu, a bolje prenose struju,
- Pobakarene su, pa su zaštićene od korozije. Ako običnu šavnu žicu ostavite u dodavaču, preko noći ili preko vikenda će zarđati po površini, ova neće.
- Pošto su bešavne, potpuno su sigurne od vlage, tj vodonika. Daju oko 2.7 ml/100g difundovanog vodonika. Šavne, zbog opasnosti od vlage, u principu kada se otvore treba odmah potrošiti ceo kotur. Ili treba imati peć za sušenje koturova koji su ovlažili. U Srbiji mnoge firme nemaju ni peći za sušenje elektroda a kamoli da kupuju peć za koturove...

Ne možete a da ne budete oduševljeni, punjene bešavne žice su najsavršeniji proizvod u svetu zavarivanja:
- Perfektno zavarivanje i na malim i na velikim strujama,
- Dovoljan je aparat koji imate, ne morate kupovati novi sa 4 točkića i nazubljenim žljebovima,
- nema opasnosti od vodonika i pada žilavosti,
- nema opasnosti od poroznosti,
- postoji i prečnik 1.0 mm, a postoje i koturovi od 5 kg (za manje aparate),
- pobakarene su, pa kotur dugo traje pre nego površina žice korodira,
- Gotovo je nemoguće ispasti iz stabilnog režima, nema prštanja,
- Rade u svim prostornim položajima i vertikalno uvis i nadglavno (uvek u spreju).
- Produktivnost je velika.
- Superiorna penetracija u zidove žljeba, odlična mehanička svojstva.
- Perfektan koreni zavar preko keramičke podloške...
- Bez prštanja u CO2 gasu ili Ar+18%CO2 gasu

Stein Megafil 713R – Made in Germany 100% - apsolutna preporuka!
Jedna od najboljih punjenih žica na svetu za zavarivanje čelika. Bešavna cev, farmaceutski kvalitet. Trebali bi da probate, imamo i prečnik 1.0 mm na koturima od 5 kg. Ali kupite adaptere ako uzimate prečnik 1.2 mm, tip kotura je B300, napravljen tako zbog svesti o zaštiti okoline.

 

Ako su punjene žice (rutilne) koje rade u zaštiti gasa najbolji proizvod u zavarivanju, onda su verovatno samozaštitne punjene žice najgori. Ne bih im posvećivao previše pažnje. Njima ne treba gas, a zaštita se vrši raspadanjem organskih materija i stvaranjem CO2 i CO gasa ali i specifično za ove žice aluminijumom koji se vezuje za azot iz vazduha, ali i taloži u metalu šava. Uključci aluminijuma u čeliku? Čistunci to ne mogu da prihvate. Sve oko proizvodnje ovih žica je tajna, pa su tajna i gasovi i dimovi koje razvijaju. Neki kažu da su puni barijuma i sl. Pošto rade u krupnokapljičstom prenosu, prštanje je veliko. Proverite dobro sve, pre prelaska na ove žice.

Zanimljivo je agresivna ponuda ovih žica za hobi zavarivanje. Kako to lepo zvuči, kupi aparat i žicu, nemaš muke oko nabavke gasa. Ali rezultat zavarivanja sa ovim žicama se ne može meriti sa zavarivanjem u kratkom spoju sa recimo žicom 0.8 mm u gasu C18 ili CO2. Sa ovom drugom se radi bez prštanja, mogu se raditi tanji materijali, iskorišćenje je manje, nema brušenja pucni...

Samozaštitne punjene žice za navarivanje su u principu na isti kalup kao one gore ali su svoju korist ipak dokazale. Sa njima se uglavnom radi napolju, tako da se dimovi ne zadržavaju u prostoriji. Pošto nema gasa  relativno su jeftine. Tranfer je krupnokapljičasti, i time poželjan, jer daje veće uvarivanje od hladnog kratkog spoja ali manje od spreja (a time i mešanje sa osnovnim materijalom). Prštanja ima, ali to prštanje ne utiče na funkcionalnost navara. U svakom slučaju su poželjne za navarivanje.

 

PRISTUP MIG/MAG ZAVARIVANJU

Na samom početku je konstantovano da je MIG/MAG poluautomatski proces. Deo je automatski (dovod žice konstantnom brzinom i održavanje dužine luka) a zavarivač ručno održava konstantan prepust žice, vosi pištolj itd. Ovo drugo, što zavarivač treba da radi je toliko lako da se lako i brzo uči pa se čak i neživi stvor, npr robot, može lako obučiti za perfektno MIG/MAG zavarivanje.
Ali treba jasno reći, i ono „automatsko“ propisuje čovek, ne mora da bude, ali može da bude i sam zavarivač. Da bi se ono „automatsko“ zadalo aparatu za zavarivanje, mora postojati znanje o funkcijama i njihovoj kontroli.
Kontrola funkcija tj zadavanje parametara se vrši prema vrsti materijala (čelik, aluminijum...), debljini materijala, tipu spoja (ugaoni, sučeoni...), položaju zavarivanja, specifičnosti posla (koren, ivica, žljeb...), nivou zahtevanog kvaliteta itd...

Evo parametara zavarivanja na koje treba obratiti pažnju:

Materijal žice: Materijal žice se bira prema zadatoj tehnologiji zavarivanja ili prema prostoj logici. O ovome u posebnim oblastima o zavarivanju pojedinih metala i legura.

Izbor delova aparata za konkretnu žicu: Ako je u pitanju aluminijumska žica, najbolje je izabrati aparat sa 4 točkića za guranje, i namestiti u njega točkiće sa U žljebovima. Bužir da bude teflonski a dizna namenski za aluminijum. Na sličan način, ako se koristi punjena žica tankog poprečnog preseka, najbolje je postaviti 4 točića koji su nazubljeni.
Inače za tvrdu žicu, recimo čeličnu, dovoljno je da jedan točkić ima žljeb (obično trapezni) a drugi je ravan. Pravilnim stezanjem se izbegava deformacija, ali trenje je sasvim dovoljno za guranje.



 

 

Mogući načini izvedbe žljebova za točkiće za aluminijum. Dodirna površina veća pa je dovoljan manji pritisak za guranje.

 

Postoji i poseban način izvedbe točkića za aluminijum. Radi se o plastično/najlonskim točkićima. Oni ne sabijaju žicu, naprotiv žica njih sabija, a „lepljivi“ su pa trenjem guraju žicu.

 

Pritisak točkića: Pritisak točkića na žicu mora biti minimalan, tj tek toliko da žica ne proklizava. Pogrešno je stezati što jače, pogotovo kod mekših tipova žice (aluminijum, punjena žica).
Jedan od načina pravilnog stezanja je zatvoriti pogon i točkić za pritezanje staviti na sam minimum. Pištolj pod 45 stepeni uperiti prema podu, poželjno nekoj drvenoj podlozi. Pritisnuti okidač na pištolj i žica udara u dasku. Ako žica stane, a točkići proklizavaju, dotegnuti pola kruga. Tako sve do momenta gde žica ne počne da prolazi preko daske a točkići ne proklizavaju.

Odabrati transfer: naravno izabrati stabilan transfer (kratak spoj, puls, sprej). Za pomenuti transfer odabrati najbolji gas. Nekad je ovaj izbor sužen, prosto neko ima samo jedan gas. Npr hobisti i oni što se bave auto limarijom i lakom bravarijom koriste samo čist CO2 gas. Neke radionice imaju samo C18 gas...
Biti svestan ograničenja rada u određenom transferu sa određenim gasom tj ulaska u nestabilno područje. Npr u jednom momentu debljina materijala je nepogodna za sprej, jer može doći do progorevanja ako je tanak ili do loše penetracije ako se kratak spoj ili puls koristi na debelom materijalu.
Za običan čelik neka gruba preporuka je birati kratak spoj za debljine 1.5-4 mm, puls za 2-4 mm (ko ima aparat sa pulsom), a sprej preko 4 mm.
Podrazumeva se da majstor i/ili inženjer uključen u MIG/MAG zavarivanje mora znati tzv granice tj gde je prelaz između krupnokapljičastog i sprej transfera i odmah iz prve nabosti dobre parametre a onda samo fino tjunirati da bi se dobilo perfektno zavarivanje.
Takođe se moraju znati i granice kratkog spoja za svaki prečnik žice i tip žice. Zato se i kaže da je za perfektno MIG/MAG zavarivanje bitno znanje a ne veština.
Ako se neki majstor, a bez znanja ponosi svojim zavarenim spojem, koliko li tek treba da se ponosi onaj tehničar ili inženjer koji podešava i učitava parametre zavarivanja robotu? A roboti su najbolji MIG/MAG zavarivači!

Donja granica spreja za žicu SG2 1.0 mm, u gasu C18 je 220-230A pri 25-26 V. Ovih 220-230A odgovaraju nekih 11 m/min pri prepustu 15 mm. Od konstrukcije aparata se ove vrednosti razlikuju.
Donja granica spreja za žicu SG2, 1.2 mm, u gasu C18 je 270-280A pri 26-27V. Ovih 270-280 a odgovaraju brzini žice 7.5 m/min. Svako može na svom aparatu da nađe prelaz iz nestabilnog krupnokapljičastog režima u stabilni sprej.
Treba dodati da je čoveku teško da prati brzine preko 13-14 m/min, pa kada postane nezgodno raditi žicom 1.0 mm pri većim brzinama žice, preporuka je preći na punu žicu 1.2 mm ili još bolje na punjenu rutilnu ili metalnu.

Još neke granice spreja za razne gasove:
Sprej za 0.8 mm žicu u O2 gasu je oko 150A.
Sprej za 1.0 mm žicu u O2 gasu je oko 165A.
Jasno je da ovo O2 kodna oznaka, da se ne vari u čistom O2 već u mešavini Ar+2%O2. Da je mešavina Ar+5%O2, kodna oznaka bi bila O5.

Sprej za C8 gas za žicu 1.0 mm je na oko 185 A.
Sprej za C8 gas za žicu 1.2 mm je na oko 230 A.

Tip žice (puna žica, punjena žica...): Pomenuti koji se bave lakom bravarijom nemaju mnogo izbora, ograničeni su na žicu 0.8 mm. Oni koji mogu da biraju, zbog preklapanja opsega primene pojedinih žica imaju veliki izbor. Jedan izbor od mnoštva mogućih je koristiti punjenu žicu za debljine preko 5 mm, a do 5 mm obične žice. Punjenu žicu rutilnog tipa koristiti u vertikali na debljim presecima, jer se njome postiže superiorna penetracija na visokim strujnim parametrima. Ako se koristi obična žica za zavarivanje u vertikali ograničenje je max amperaža od 150 A, pa može doći do nedovoljnog uvarivanja. Ako se želi što veća produktivnost na debelim komadima, izbor je metalom punjena žica...
U svakom slučaju, može se doći do optimalnog izbora u smislu, kvalitet, cena, brzina....

Prečnik žice: Jasno je da se u nekim slučajevima može posao uraditi sa nekoliko prečnika. Recimo debljina 3 mm se može zavariti i punom žicom 0.8 mm i 1.0 mm i 1.2 mm i 1.0 mm punjenom žicom... Svako prema iskustvu može naći optimalno rešenje. Jedno od mnogo korektnih mogućih izbora, za zavarivanje običnog čelika, je:
* 0.6 mm žica - za auto limariju i slično (debljine 0.7-1.0 mm),
* 0.8 mm žica – za debljine 1.0 – 2.5 mm (tj 1.0 mm do 4.0 mm ko ima aparat koji može raditi samo sa 0.8 mm žicom),
* 1.0 mm žica – ovo je u stvari prvi izbor. Njome se mogu zavarivati debljine 1.5-4 mm u kratkom spoju, 4-6 mm u spreju, 2-5 mm u pulsu (ko ima). U slučaju preklapanja sa žicama 0.8 mm i 1.2 mm, ovom prečniku treba dati prednost jer je kontrola rastopljenog metala najlakša.
* 1.2 mm punjena rutilna žica – za debljine preko 5 mm, naročito u vertikali,
* 1.2 mm metalna žica – za debljine preko 5 mm u horizontali kada se traži velika produktivnost.

(* 1.2 mm žica punog poprečnog preseka – prvi izbor u Srbiji za svaku namenu, ali eto neki je izbegavaju i koriste samo kada moraju. Ova žica daje stabilan kratak spoj u uskom opsegu 140-175 A, a sprej tek preko 260-280A u C18 gasu... 1.0 mm puna žica i 1.2 mm punjene rutilna i metalna rade bolje u svakom smislu, svaka u svojoj oblasti, od ove 1.2 mm.).

Brzina žice (i amperaža): Amperaža, već rečeno, zavisi direktno od brzine žice. Da bi luk uvek bio iste dužine (što je osnov konstrukcije MIG/MAG aparata), što se više žice dovede to je potrebna veća toplota tj amperaža da bi je rastopila, i obrnuto.
Što je veća brzina žice i amperaža, postoji opasnost od progorevanja tankog materijala, i što je brzina žica manja, manja je amperaža i postoji opasnost od loše penetracije na debelim zidovima.

Znači, što je veća brzina žice, veća je penetracija, veća je stopa depozita (kg/h), veća je zapremina kupatila, ali je veće i nadvišenje gusenice.

Npr pitanje:
 Ako podesim 5.5 m/min brzinu žice prečnika 1.0 mm, tip žice SG2-obična CO2 žica, držim prepust 8 mm, kolika je amperaža?
Naravno, lako se ovo proveri DC amper klještima, ali valjalo bi poznavati uređaj koji se poseduje ili kupuje. To isto važi za one aparate kojima brzina žice nije navedena na kontrolnom panelu, već su date neke kodne oznake tipa 1-2-3... ili A-B...

Kolika je brzina na podeoku 1? A na 6? Na B?... Naravno lako se i ovo proveri štopericom. Podesite brzinu žice na prvi podeok. Pritisnite istovremeno i štopericu i okidač na pištolju i posle 10 sekundi pustite okidač (žicu upucavajte u vazduh, nikako da varite). Uzmite metar i izmerite koliko je žice izašlo i to u metrima. Neka je izašlo 0.5 m. Pomnožite to sa 6 i znači brzina žice na tom podeoku je 3 m/min. Ako je izašlo 1.853 m, znači brzina žice je 11.118 m/min na tom podeoku... Ako neko želi da zna MIG/MIG zavarivanje svojim aparatom, a aparat mu nema displej niti označenu brzinu, onda je mora ovako izmeriti. (Znate li da je u metrologiji potrebno izmeriti jednu veličinu bar 3 puta pa onda naći aritmetičku sredinu kao najbolje procenjenu vrednost. Ne zezam Vas, stvarno je tako, a Vi kako hoćete).
Zatim uzmite DC amper klješta ili pozovite električara na piće u radionicu ali neka ponese DC amper klješta. Pošto popijete pivo, namaknite amper klješta na kabl mase ili polikabl pištolja, podesite ih da mere DC amperažu. Pa recimo da je unutra žica 0.8 mm, krenite da varite na prvom podeoku, tako da održavate prepust žice 7 mm, ali baš svo vreme varenja, recimo 50 mm. A ovaj neka gleda koliku amperažu pokazuje displej, neka se ona u prvih 5 sekundi zanemari pa onda neka kaže onu koja se kasnije najčešće prikazivala. I tako za svaki podeok. I tako za svaki prečnik žice. I tako za alu žice, i za nerđajući čelik (i 3 puta uvek, pa naći aritmetičku sredinu...)... Ima tu posla, ali tada ćete znati svoj aparat, i znaćete gde da ga podesite za svaki konkretan slučaj. (Na kraju popijte još jedno pivo sa električarom).

Napon (voltaža): Ovo je nezavisna komanda na aparatima za MIG/MAG zavarivanje. U prihvatljivim opsezima zavarivanja, ne utiče na amperažu. Voltažom se pre svega određuje dužina luka. Već je rečeno, kod MIG/MAG aparata zavarivač ne može smanjiti niti povećati luk u odnosu na podešen. A potrebno je podesiti takvu dužinu luka, da plazma luka ima najveću efikasnost a da prštanje ima najmanju vrednost. Kada je u pitanju zavarivanje kratkim spojem potrebno je krenuti od toga da predug luk dovod do prštanja i slatku tačku tražiti u kraćem luku. Kod spreja, prštanje nastaje zbog kratkih spojeva, koje treba izbeći, pa luk treba produžavati, sve dok se ne dobije zavarivanje bez kratkih spojeva i prštanja. Kod pulsa se dešava tzv „disanje“ luka, jer se u pulsu jedna veća kapljica odvaja, i kako se kapljica povećava, tako se luk smanjuje a kada se odvoji luk poraste. Zato je efekat disanja luka manji kada je luk manji. Naravno i ovde mora biti dovoljno dugačak da se izbegne pojava kratkih spojeva i prštanje.
Neke opšte preporuke za zavarivanje crnih čelika u kratkom spoju u CO2 gasu su napon od 17-20V (u zavisnosti od aparata može blago da se razlikuje),  a za sprej u C18 gasu recimo 25-30V u zavisnosti od brzine žice. Pulsni aparati imaju ugrđene sinergijske krive tj aparat sam proračuna najbolji napon ali i oni imaju potenciometre za dodatno trimovanje dužine luka i praksa pokazuje da je gotovo uvek potrebno dodatno korigovati dužinu luka.
Ako je napon veći, širina gusenice je veća, ako je mali, širina je manja a nadvišenje veće. Ako je prevelik, dolazi do zajeda pored ivica gusenice.

Prepust žice (dužina žice koja viri iz dizne): Ovo je suštinski bitna veličina, a koja je najčešće nepoznata samoukim MIG/MAG zavarivačima. Od dužine prepusta zavisi amperaža. O ovome je već pisano, pa sada samo da ponovim, zavarivač bi morao da održava ovaj prepust konstantnim tokom vođenja pištolja, jer ako to ne radi, aparat će smanjivati ili dodavati amperažu, pa recimo ako prepust bude premali postoji opasnost da luk dohvati diznu i zavari žicu za nju ili da amperaža progori tanak lim. A ako je predug, postoji opasnost od premale amperaže i nalepljivanja umesto penetracije... Treba li reći da najbolji MIG/MAG zavarivači – roboti, nemaju nikakav problem da održavaju konstantan prepust žice, njima ne drhte ruke.
Dalje, možda nije javno objavljeno, ali proizvođači aparata za zavarivanje „optimizuju“ slatke tačke zavarivanja prema nekom prepustu žice. Recimo da je danas poznato gde su ti optimizovani prepusti, pa je preporuka pridržavati ih se tokom zavarivanja.
Za kratak spoj je preporuka da prepust bude 7-10 mm (manji za manji prečnik žice i manje brzine žice i veći za veće brzine žice i veći prečnik žice. Npr 7 mm za žicu 0.8 mm pri brzini žice 4 m/min i 10 mm za žicu 1.0 mm pri 7 m/min)...
Za sprej je preporuka da bude oko 15 mm, i za punu i za punjenu žicu.
Za puls oko 12-16 mm, uz napomenu da luk diše kod pulsa, pa ako diše mnogo, raditi sa većim prepustom i obrnuto a i koristiti potenciometar za trimovanje luka.

Indukcija: Već je puno rečeno o njoj. Još jednom, veća indukcija povećava vreme trajanja luka, smanjuje broj kratkih spojeva, metalno kupatilo je veće i tečljivije, bolje se razliva, na većim parametrima u CO2 gasu kod žica 1.0 mm i 1.2 smanjuje prštanje... Ukratko, ako su u pitanju tanki limovi, podesiti je na najmanje jer nije potrebno tečljivo kupatilo, naprotiv potreban je hladan luk i što brže očvršćavanje. Podesiti veću indukciju, ako se radi sa žicama 1.0 mm i 1.2 mm u CO2 gasu. Podesiti veću indukciju kada se zavaruju metali sa većim površinskim naponom.
Neki aparati, oni iz jeftinije klase, nemaju mogućnost podešavanja indukcije, ali oni ionako rade sa žicama 0.6 mm i 0.8 mm a same žice imaju imaju dovoljno veliki omski otpor da pruže zavarivanje bez prštanja.
Ako aparat ima sinergijsku krivu, onda je indukcija proračunata softverski za svaki konkretan slučaj.

Brzina vođenja pištolja: Ovo je jedan od parametara koji sam zavarivač sam lako oseti koliki treba da bude prema izgledu lica gusenice. Robotima se ova brzina vođenja zadaje, što će reći jako je dobro znati koje su optimalne vrednosti vođenja pištolja tokom zavarivanja.
U principu se sve radi probama, sporijim pa bržim vođenjem, ali recimo da je za zavarivanje kratkim spojem, punom SG2 žicom 1.0 mm, neka dobra brzina vođenja 6-10 mm/s, za zavarivanje debljina oko 3 mm... a recimo za žicu 0.8 mm 4-8 mm/s... Ovu temu nema smisla širiti, jer će oni koji rade sa robotima sami probama naći najbolju brzinu vođenja a samouki zavarivači sami je lako procene.

Unos toplote: Sva ozbiljna zavarivanja se danas rade prema kvalifikovanim tehnologijama zavarivanja. A sve tehnologije zavarivanja zahtevaju iskazivanje unete količine toplote. Od unete toplote zavise mehanička svojstva i to najviše žilavost. Ako je unos toplote preveliki najčešće dolazi do degradacije materijala tj pada i čvrstoće i žilavosti. Formula za unos toplote je:

Q = 0.8 x (U x I x t) / p (izražava se u kJ/mm ili kJ/cm)

Pri čemu je U napon, I amperaža, p = dužina koju je pištolj prešao za vreme t), a 0.8 je koeficijent za MIG/MAG zavarivanje (i za 131 i 135 i 136 postupak tj  i za pune žice i za punjenje žice i za aluminijumske žice) (pogledati standard SRPS EN 1011-1: 2007).

Recimo da je brzina vođenja 8 mm/s, da se radi punom čeličnom žicom SG2 prečnika 1.0 mm, u gasu C18, da je brzina žice 5 m/min (što odgovara amperaži oko 100 A), a da je napon 18 V...
Unos toplote je 1.8 kJ/cm (ovo je vrlo mali unos toplote).
Ova formula ne uzima u obzir indukciju kod kratkog spoja, tj unos toplote će biti veći ako je indukcija veća za istu amperažu. Međutim unos toplote kod zavarivanja u kratkom spoju je gotovo uvek ispod granica pada mehaničkih svojstava pa se indukcija zanemaruje. Isto tako nije baš najpreciznija za pulsno zavarivanje, ali je još uvek prihvatljiva.

Problem je izražen naročito kod zavarivanja u spreju punim i punjenim žicama. Problem postoji i kod običnih čelika a ne samo kod onih osetljivih na unos toplote. Pažnju treba obratiti na zavarivanje rutilnim punjenim žicama. Zavarivači se oduševe lakoćom upotrebe na visokim strujama i velikim nalivanjem pa instiktivno gotovo svi počinju da je vode tj da je njišu široko levo desno, kao da mlate barjakom. Iz formule se vidi da je unos toplote povezan sa dužinom i samo sa dužinom vara u jedninici vremena. To jasno ukazuje da je unos toplote manji ako je dužina vara duža a njihanje uže i da je unos toplote veći ako je dužina kraća a var širok zbog širokog njihanja.

Da pojasnim problem kod običnih čelika. Čelična ploča koja se vari je u čvrstom stanju. Ali u stvari se sastoji od kuglica/atoma. Atomi su raspoređeni u grupe/rešetke koje su nazvane kristalne rešetke („grupa ravnomerno raspoređenih atoma i molekula u prostoru se naziva kristalna rešetka ili zrno“). Na povišenim temperaturama se dešava fenomen da se više kristalnih rešetki spaja u jednu tj od dve sitne ili tri se stvara jedna. Ovaj fenomen se naziva pogrubljenjem/rastom kristalnih zrna. E sad zamislite jednu drvenu šipku, prut dugačku a tanku. Stavite je u ruke i prelomite je na dva dela. Lako je. Sada jednu polovinu prelomite. Opet je lako. I tako sve dok ne dovedete dužinu lomljenog dela recimo na 10 mm. Njega ćete teško polomiti, prosto jer ruke ne mogu da stvore dovoljnu silu tj moment savijanja, jer je prepust grede mali. Sad zamislite kako da polomite rukama parče dužine 1 mm ili 0.5 mm. Nikako. A svo vreme je u pitanju jedan isti materijal, samo su dužine koje se lome kraće i kraće. E isto tako i kod običnog čelika, što je zrno sitnije teže ga je slomiti, a što je duže i veće, lakše je. Unosom toplote u ZUT-u (zoni uticaja toplote, pojas od nekih 2-3 mm pored ivica gusenice) zrna rastu i tako deo gubi svoju čvrstoću i žilavost. Ovaj fenomen je još izraženiji kod metala koji su osetljivi na unos toplote tj osim pogrubljenja zrna toplote pravi neželjenu distribuciju legirajućih elemenata i sam materijal gubi gotovo sva svojstva za koji je namenjen.
Zato oprez, pri zavarivanju, a naročito sa punjenim žicama ograničiti šetanje tj njihanje u širinu.

Naravno, osim poštovanja parametera zavarivanja, širine njihanja, za kontrolu unosa toplote je bitno poštovati međuprolaznu temperaturu, tj tokom zavarivanja ne prelaziti neku propisanu temperaturu (meriti laserskim termometrom, termokredama ili sondom recimo sa jeftinog volt/ampermetra).

Odnos šobe i dizne: Već je pričano, kada se radi u kratkom spoju, poželjno je da dizna bude izbačena napolje iz šobe (2-3 mm), zbog bolje vidljivosti bolje kontrole dužine prepusta žice. Kada se radi u pulsu ili spreju preporuka je da šoba bude uvučena šobu oko 3-6 mm (što jača struja, bolje da je dizna dublje u šobi).

     

 

Naprskavanje šobe: Ovo je naročito bitno kod zavarivanja robotom ali i kod ručnih zavarivanja kada nije dozvoljeno da u metalno kupatilo padnu kuglice i prašina nastale prštanjem.
Šobe su pravljene od bakra a zatim hromirane. Postoje razni sprejovi za prskanje šobe. Ovi sprejovi prave premaz na šobi i ne dozvoljavaju da se vrela pucna zavari za šobu, već samo nalepi i posle je lako skinuti. Najbolje je posle svakog završetka zavarivanja, pogledati šobu i po potrebi, nekim mekim predmetom, recimo drvenim štapićem skinuti pucne sa šobe i dizne pre početka novog vara.

WELDINE Ceraskin – keramički sprej za zaštitu šobi od raspsnutog metala kod MIG/MAG zavarivanja

 

Način vođenja (guranje i/ili vučenje): Zanimljivo je koliko rasprava ima na ovu prostu temu.

- Pri zavarivanju kratkim spojem i guranje (ka napred) i vučenje (ka nazad) je savim korektno i prihvatljivo. Jedino treba napomenuti:
Kada se gura napred: prštanje je veće jer kapljice se odbijaju od čvrstog i hladnog metala. Lice gusenice je ravnije i šire zbog dejstva arc-force-a luka (zbog ovoga neki ovom načinu  vođenja daju prednost). Penetracije je nešto manja nego kod vučenja nazad. Preglednost linije varenja je veća, ali je preglednost rastopljenog metala i već položenog zavara lošija Sve u svemu, ovaj način ima prednost kada se zavaruju tanki limovi.


Kada se vuče nazad, gusenica je uža, nadvišenje je veće ali je penetracija veća. Samim tim ovaj način ima prednost kod debljih limova. A „problem“ sa većim nadvišenjem se rešava blagim cik cak šetanjem i tako se poboljšava razlivanje u stranu. Prštanje je manje jer kuglice padaju i utapaju se u rastopljeni metal, ne odbijaju se. Luk je stabilniji kada se vuče nazad. Opasnost od poroznosti je manja u ovom slučaju jer je kupatilo duže rastopljeno pa gasovi imaju više vremena da izađu a takođe je duže pod gasnom zaštitom iz šobe.
Stvar je ličnog izbora, da li gurati ili vući. Preporučeni ugao je oko 15 stepeni od vertikale u oba slučaja. Ipak uočava se da veći broj zavarivača više voli da radi tehnikom unazad u kratkom spoju.

- Pri zavarivanju sprejom i pulsom punim žicama i metalnom punjenom žicom, preporuka je uvek voditi pištolj tehnikom unapred. To isto važi za zavarivanje rutilnom punjenom žicom vertikalno uvis, osim kod korenog prolaza preko keramike.
Kada se radi rutilnom i bazičnom punjenom žicom koristi se tehnika vučenja, tj vođenje unazad. Ista tehnika se koristi za koreni prolaz rutilnom punjenom žicom preko keramičke podloške.

Kada se radi čistim argonom na aluminijumu ili bakru, uvek se gura unapred da bi gas izvršio čišćenje oksidne prevlake.

 

Šetanje tj njihanje je prema potrebi. Obično se njiše u kratkom spoju, slabom pulsu, i sa rutilnim punjenim žicama u malom opsegu. Kod jakog spreja i pulsa se vodi pravolinijski, jednolikom brzinom svo vreme, bez pauza. Naravno roboti njišu tj „pendlaju“ i u spreju i u pulsu jer su u stanju da isprate zahtevane parametre i pri vrlo jakim strujama. Čovek to ne može. (kako dobro ime „pendlovanje“ za njihanje pri vođenju pištolja. Ako želite da se pravite važni u društvu, objasnite kako pendlujete dok varite. Verovatno će onaj varioc koji radi sa elektrodama odgovoriti da to nije ništa u poređenju šta on izvuče kada zakovrće elektrodom...)

Protok gasa: Protok gasa zavisi od mnogo faktora.
- Kojim gasom se radi (CO2 ili mešavina ili argon). Potreban protok gasa CO2 je manji nego Ar+CO2.
- Kojom se brzinom vodi (veća brzina vođenja, veći protok gasa je potreban),
- Kakav je spoj (manje gasa za ugaoni unutrašnji spoj a najviše za spoljni ugaoni spoj),
- Kojim amperažama se radi. (veća amperaža, veći protok).
- Širina šobe (za širu šobu veći protok)...
- Materijal koji se vari (recimo za aluminijum ne treba štedeti).

Nemoguće je bez dugotrajnog i skupog eksperimenta reći u decimalu koliko treba za svaki slučaj, pa se ili orijentisati prema dijagramu prihvaćenim u struci (nije ovde prikazan) ili prema pomenutim preporukama:

Preporuka za kratak spoj u CO2 gasu je raspon od 6 do 12 l/min. Za manje amperaže, tanje žice, niže vrednosti i veće za deblje žice i veće amperaže. Grubo pravilo koje se lako pamti je protok oko 10 x prečnik žice (oko 6 l/min za 0.6 mm žicu, oko 8 l/min za 0.8 mm žicu, oko 10 l/min za 1.0 mm žicu, oko 12 l/min za 1.2 mm žicu).

Preporuka za protok gasa Ar+CO2  je 12-15 x prečnik žice, što će reći npr žicom 1.0 mm pri zavarivanju kratkim spojem 12 l/min na nižim amperažama i recimo 15 l/min za zavarivanje u spreju... Punjene žice već imaju neku jaču zaštitnu fazu u svom punjenju pa im treba malo manji protok nego punim žicama.

Za aluminijum, pri zavarivanju u spreju i pulsu, ići na gornje granice pa čak i preko toga.

Pogledajte i preporuke proizvođača žica. Najverovatnije su oni već pravili ove eksperimente i znaju gde su optimalne vrednosti za svaki konkretan slučaj.

Tehnoekonomska analiza: Odnosi se na poznavanje:
- depozita (kg/h),
- vremena potrebnog za nabacivanje 1 kg u zavisnosti od mogućnosti rada zavarivača/robota,
- cena ulaznih komponenti (rad, žica, gas, potrošnja struje i angažovana snaga, amortizacija aparata, potrošni delovi, cena prostora...) da bi se onda to pretvorilo u cenu po 1 kg depozita (što je najpošteniji način procene troškova) ili u cenu po 1 sat rada.

Depozit direktno zavisi od brzine žice, pa pošto su obično hobisti i samouki lošiji sa matematikom evo im tabela nalivanja u kg po jednom satu, SG2 žicom 0.8 mm, sa prepustom 7 mm, u čistom CO2 gasu. (ostali lako mogu da izračunaju ili možda nađu dijagrame na netu za druge prečnike, za aluminjumske žice, za punjene žice itd. Nivo matematike je recimo 7 ili 8 razred osnovne škole).

Napomena: Zavarivač ne može raditi 100% vremena, to ne može ni robot. Gledano za ceo dan, robot radi 50-60% vremena ili bi barem trebao da bi se brzo otplatio.
Čovek na dan može raditi recimo 30-40%, ako samo zavaruje (ostalo su pauze, odmor, prepozicioniranje...). Ako se bavi i bravarijom recimo da teško pređe 25% radnog vremena samo za zavarivanje.
U struci se grubo normira da robot radi 50-60%, profi MIG/MAG zavarivač oko 30-35% a bravar/hobista manje od 25%.
U nekom periodu, kada napadne, i čovek jedan period recimo može raditi 60% ako mu je sve spremno, poheftano a on samo da vari ali to ne može da radi celu smenu.

 

PAR NAPOMENA

Loše paljenje luka

Često se dešava da je paljenje luka otežano. Žica kao da štuca, udara o predmet, nekoliko puta pa se tek onda pali luk. Ili se dešava da da žica precvika.

Za što bolje startovanje luka, najbolje je držati što kraći prepust (jer je tada otpornost najmanja prema Omovom zakonu, pa će amperaža biti jača na startu) a po potrebi odseći žicu sečicama ukoso recimo pod 45 stepeni. Ali ne premali da ne bi luk dohvatio diznu.

Jedan od razloga lošeg starta je predugačak prepust. Struja/toplota se troše na zagrevanje preduge žice umesto na zagrevanje i jonizaciju gasa. Kada se žica zagreje ona omekša, pošto „nova“ žica iz pištolja gura ovu omekšanu ona se lomi blizu dizne (precvika se) i ostane onako ružno zalepljena za materijal.  Tek kada se precvika (ili čak par puta), toplota pali luk.

Drugi razlog lošeg starta može biti prevelika podešena indukcija. Umesto da porast struje bude velik i nagao, on je tada spor, pa umesto da pali luk on sporo zagreva žicu. Za čelik, za dobro paljenje luka, najbolje je kada je indukcija mala, ali za aluminijum je bolje kada ima nešto indukcije, jer nagli porast struje pri kratkom spoju može lako da dobaci luk do dizne i zalepi žicu za nju.

  

Cvikanje žice

 

Takođe, ponekad je masa kriva za loše paljenje luka. Kada je bakarni deo klješta za masu nov, on provodi struju odlično, kada ostari on oksidira, pa je provodnost znatno smanjena. Treba ili promeniti masu, ili ostrugati oksid sa bakarnog kontaktnog dela.

Za loš start krivac može biti i prevelika brzina žice. Prosto luk se možda i stvori ali brzina žica je toliko velika, da ga žica pregazi, jer toliko brzo izlazi. Pa se luk pali tek iz drugog, trećeg puta kada se stvori dovoljno toplote.

Ako aparat ima funkciju, laganog ulaska žice, ne bi bilo loše razumeti ovu funkciju u smislu boljeg paljenja luka, naročito pri velikim brzinama žice. Prosto, ovom funkcijom se namestiti da na startu neko vreme izlazi žica polako, luk se formira i postane stabilan a onda žica krene da izlazi brzo kako je podešena na kontrolnom panelu.

 

Zavarivanje žice za diznu pri startovanju luka

Ako se luk ne uspostavi pri udaru žice u materijal, može se desiti (pogotovo ako je otvor dizne razlokan) da se stvori mikro luk između dizne i žice na samom otvoru dizne. Taj luk topi žicu na otvoru i zavaruje žicu za diznu. Nekad se mora obrusiti čelo dizne da se oslobodi žica ali najčešće treba tu diznu baciti. Pošto se žica zavari za diznu, a motor pogoni žicu, dok se ne otpusti prekidač na pištolju, ona se nagomila i zgnječi što u bužiru, što iza točkića, pa se mora ponekad otvoriti dodavač i izbaciti zamršena i presavijena žica. Zato je uvek savet koristiti dizne koje nisu razlokane, npr posle svakih 15 kg žice (a nekad i pre) staviti novu diznu, a takođe i pravilno startovati luk.

 

Nalepljivanje na startu (problem sa nepropusnošću)

Tipično za MIG/MAG zavarivanje je nalepljivanje na početku tj odmah po paljenju luka, nekih možda 5-10 mm. Nema penetracije, i ovaj deo vara je podložan propuštanju fluida iako je zahtev da bude nepropusan.
Pri startovanju luka, žica koja je mala počinje da se topi i kaplje na materijal. Ali masa materijala je ogromna (u odnosu na vrh žice) i njemu treba vremena da se ugreje i počne on da se topi i u jednom momentu da postoji i rastopljeni vrh žice i rastopljeni metal na materijalu. Na tom delu vara, gde žica jeste rastopljena a materijal još nije, javlja se nalepljivanje, veliko nadvišenje (često van propisanje geometrije i dimenzije) i propuštanje fluida. Ovo se zove „hladan start“ i često je neprihvatljiv.

Da bi se ovo izbeglo, ponekad treba postupiti kao pri paljenju bazične elektrode. Upaliti luk na 20-25 mm od početka vara, brzo vratiti luk na početak, a onda krenuti napred i prevariti preko mesta startovanja luka.

Ako aparat ima mogućnost podešavanja hot-starta, bilo bi poželjno koristiti ovu funkciju. Obavezno startovati kraćim prepustom.

Problem je naročito izražen kod zavarivanja aluminijuma. Za razliku od TIG zavarivanja, gde se prvo na materijalu napravi barica, pa se onda utapa žica unutra i dobija garantovano nepropusan spoj, to je jako teško postići MIG-om, zbog velikog odvođenja toplote od strane aluminijuma.

 

MIG/MAG zavarivanje raznih metala

MIG/MAG zavarivanje čelika. Već je mnogo toga rečeno. A u posebnoj temi će biti pisano o zavarivanju punjenim žicama i možda još nečemu.

MIG/MAG zavarivanje aluminijuma. Biće kao posebna tema. Dovoljno je za uvid reći da se aluminijum teško uspešno zavaruje kratkim spojem, prosto uglavnom se radi o maloj penetraciji a sve je praćeno velikim prštanjem.
Za aluminujum su potrebni dodaci za aparat namenjeni zavarivanju aluminijuma (dodavač sa 4 točkića, točkići za aluminijum, teflonski bužir, dizne za aluminijum.
Aluminijum se zavaruje sprejom i pulsom. Ako se neko bavi zavarivanjem aluminijuma, najbolje je da uloži u pulsni MIG/MAG aparat.
Pulsnim zavarivanjem se postiže potpuno razlivanje i utapanje metala, a sa druge strane unos toplote je mali, tako da se može očekivati veća čvrstoća ZUT-a nego kod spreja.

Opasnost od propuštanja fluida kroz zavareni spoj ostaje boljka MIG/MAG zavarivanja aluminijuma.

Pulsnim MIG/MAG aparatom se mogu uspešno zavarivati tako male debljine, naprimer i 1.0 mm.

 

MIG/MAG zavarivanje nerđajućih čelika. Radi se o čelicima osetljivih na unos toplote, zato je takođe pametno uložiti u pulsni aparat. Puls je oblik spreja, sa nižim unosom toplote, tako da se tanji limovi mogu uspešno zavarivati. Biće posebna tema.

MIG/MAG zavarivanje bakra i legura. Bakar je materijal koji u rastopljenom stanju ima veliki površinski napon, a sa druge strane odvođenje toplote je ogromno. Ne može se zavarivati u kratkom spoju, ali može u spreju i naročito dobro u pulsu. Velika pomoć je predgrevanje samog bakra. Više o zavarivanju bakra i legura na drugom mestu.

 

Bezbednost na radu

Sve što važi za zaštitu pri zavarivanju važi i ovde, uz napomenu da zbog zavarivanja jako velikim strujama u pulsu i spreju treba naročito obratiti pažnju na odeću (kožne kecelje, jakne, odela, rukavice...), zaštitinu masku sa dovodom prečišćenog vazduha, ventilaciju ...

 

ZA KRAJ

Ova pisanija je uvod u MIG/MAG zavarivanje (isto kao kada kupite neku super-usko-stručnu knjigu od 1200 stranica sa naslovom „Uvod u ...“   :)

Ako imate MIG/MAG aparat, pokušajte da sledite pomenute parametre a onda ih fino prilagodite svom aparatu i razradite temu u praktičnom smislu.

Ako nemate aparat možete kupiti odlične MIG/MAG aparate kod nas. Ako Vam treba dobra žica po korektnoj ceni, možete je takođe kupiti kod nas. Podrazumeva se da ako Vam trebaju žice najvišeg kvaliteta da ih možete kupiti kod nas. Zaštitnu opremu, rukavice, odela, maske takođe.

Jasno je da ćete kupovinom aparata kod nas dobiti obuku i uputstvo za zavarivanje u slatkim tačkama, sprejovima, pulsovima...

MIG/MAG zavarivanje je najlepši proces zavarivanja po mom mišljenju (jer traži znanje a ne samo veštinu). Naučite principe, praktično ih primenite, jer zavarivanje nije knjiška stvar, pazite na bezbednost, i uživajte!