Холодная сварка для алюминия – разновидности, советы по применению
Холодная сварка для алюминия может быть применена в тех ситуациях, когда нет возможности использовать электродуговую сварку в среде защитного газа. Данная методика актуальна применительно к алюминию еще и по той причине, что заготовки из данного металла очень плохо соединяются при помощи болтов и гаек. Под понятием «холодная сварка алюминия» может подразумеваться и способ соединения деталей из данного металла при помощи деформации, и технология, предполагающая использование специального клея.
Под «холодной сваркой» чаще всего подразумевают специальный клей, но существуют еще и механические методы холодной сварки — сварка деформацией
Холодная сварка деталей из алюминия при помощи специального клея
Холодная сварка деталей из алюминия, выполняемая при помощи специального клеевого состава, – это технология, позволяющая очень быстро и без особой подготовки поверхностей получить неразъемное соединение. Очень часто данную методику используют в тех случаях, когда необходимо устранить аварийную ситуацию и оперативно соединить алюминиевые детали. Естественно, простота данной технологии позволяет использовать ее чаще всего в домашних условиях.
Клей для скрепления алюминиевых деталей методом холодной сварки
Специальный состав, который применяется для выполнения такой сварки, – это двухкомпонентный клей, выпускаемый в виде мастики или густой жидкости. Состоит такой клей (его можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине) из эпоксидной смолы и стального порошка, который служит для упрочнения формируемого соединения.
Чтобы улучшить характеристики клеевого состава для холодной сварки (адгезия с соединяемыми поверхностями, устойчивость к высоким температурам и к воздействию агрессивных сред), в его состав добавляют специальные присадки. Благодаря их использованию свойства застывшего клеевого состава часто превосходят характеристики соединяемых деталей по своей прочности и надежности.
Использование двухкомпонентного клея для фиксации штуцера в трубе из алюминиевого сплава
Любой клей для выполнения холодной сварки – как жидкий, так и в виде мастики – состоит из двух компонентов, которые необходимо смешать непосредственно перед использованием. Следует иметь в виду, что применить смешанный состав необходимо в течение 20–30 минут (спустя полчаса он начинает активно затвердевать). После нанесения на поверхности деталей из алюминия клеевого состава их необходимо прижать друг к другу и выдержать в таком состоянии 40–45 минут. Полное застывание состава происходит в течение 2–2,5 часов.
Чтобы в производственных или домашних условиях получить надежное соединение при использовании клея для холодной сварки, необходимо предварительно очистить и обезжирить соединяемые поверхности. При помощи данного метода можно не только соединить плоские заготовки из алюминия, но и заварить небольшие отверстия и трещины, потратив на это минимум времени и усилий. Соединенные при помощи клея для холодной сварки детали хорошо переносят любые механические воздействия, кроме нагрузок на разрыв.
Ремонт холодной сваркой пробитого поддона картера автомобиля
Применение данного метода холодной сварки алюминия позволяет получить прочные и надежные соединения, но имеет ряд ограничений, о которых необходимо знать.
Так, клей не рекомендуется использовать:
Следует также отметить и преимущества применения клея для холодной сварки, которые делают его очень популярным средством соединения деталей из алюминия:
Небольшой обзор распространенных на отечественном рынке составов для холодной сварки, основанный на отзывах людей, применявших их на практике.
Сварка деформацией – особенности технологии
Детали из алюминия по данной технологии соединяют при комнатной температуре, отсюда и название – «холодная сварка». Для того чтобы получить неразъемное соединение, заготовки подвергают значительной пластической деформации, в результате которой происходит разрушение оксидной пленки на поверхности алюминия. Кроме того, сильное сдавливание деталей из алюминия друг с другом в процессе холодной сварки способствует тому, что между их кристаллическими решетками создаются межмолекулярные связи.
Важным условием формированием надежного соединения, получаемого по технологии холодной сварки, является тщательная очистка поверхностей заготовок и их обезжиривание. Давление, которое воздействует на соединяемые детали из алюминия, может быть статичным или с переменной вибрацией.
В зависимости от типа формируемого соединения различают холодную сварку следующих видов:
Стыковой метод
Детали из алюминия при использовании данного метода холодной сварки соединяются своими торцевыми частями, которые предварительно тщательно очищают и обезжиривают. Для того чтобы выполнить соединение по этой методике, заготовки фиксируют в специальных губках с небольшим выпуском торцевых частей, которые и будут подвергаться сдавливанию. После того как детали надежно зафиксированы, на зажимные губки подается осевое давление, которое и сжимает торцевые части соединяемых заготовок, что сопровождается формированием надежного неразъемного соединения.
Схема стыковой холодной сварки деформацией
Данный способ холодной сварки, несмотря на свою простоту, имеет ряд существенных недостатков и ограничений в применении.
Точечная технология
Данная технология, предполагающая соединение деталей из алюминия внахлест, является наиболее распространенным методом холодной сварки этого металла. Соединяемые заготовки сдавливаются в отдельных сварных точках, для чего используется специальный пуансон. По данной технологии детали преимущественно соединяют несколькими сварными точками, расположенными с некоторым интервалом друг относительно друга.
Схема холодной точечной сварки
Качество холодной сварки, выполняемой по точечной технологии, напрямую зависит от степени деформации алюминия в области сварной точки. В числовом выражении данный параметр характеризует соотношение между толщиной соединяемых деталей и глубиной, на которую в металл вдавливается пуансон. Существуют нормативы, согласно которым данный параметр для алюминия должен составлять 60–70%, а для сплавов на основе данного металла – 75–90%.
Точечная холодная сварка, с помощью которой можно соединять достаточно габаритные листы из алюминия и сплавов на основе данного металла, обладает рядом преимуществ.
При наличии механического устройства, способного создавать значительное давление, холодную сварку по данной технологии можно выполнять и в домашних условиях.
Шовный способ
При использовании данного способа холодной сварки место соединения заготовок из алюминия приобретает форму сплошного шва, который формируется при помощи вращающихся роликов или пуансона с рабочей частью в форме кольца.
Схема шовного метода холодной сварки
Предварительно очищенные и обезжиренные детали из алюминия, которые необходимо соединить при помощи холодной шовной сварки, помещают между одним подвижным и одним неподвижным роликами (односторонняя сварка), либо между двумя подвижными роликами (двухсторонняя сварка). После сдавливания роликов и металла под ними на требуемую глубину подвижные ролики начинают вращаться, что приводит к перемещению соединяемых заготовок и формированию сплошного шва.
Процесс контактной шовной сварки на промышленном аппарате
Использование данной технологии позволяет заварить даже очень габаритные листы из алюминия, но наличие сплошного вдавленного в металл шва серьезно ослабляет конструкцию. Именно по этой причине, когда необходимо соединить холодной сваркой плоские листовые конструкции из алюминия, используют шовно-точечную технологию.
Она подразумевает получение соединения при помощи вращающегося ролика, на котором расположены рабочие выступы, оказывающие давление на свариваемый металл. Шов в таком случае выглядит не как сплошная линия, а как прерывистая цепочка сварных точек, которые очень незначительно ослабляют конструкцию.
Холодная сварка для алюминия
Принцип холодной сварки
Холодная сварка это не просто склеивание двух материалов. При нанесении состава на поверхности происходит разрушение поверхностного слоя на них. Молекулы материала сближаются друг с другом при помощи сдавливания, устанавливая прочную химическую связь до уровня кристаллической решётки. Таким образом, соединение становится цельным и неразъемным.
Этим методом можно соединять разные пары металлов, которые не поддаются обычной сварке. Это, например, серебро и медь, алюминий и медь, железо нержавеющее, цинк и алюминий или сплав, кадмий, никель.
Применение холодной сварки для цветных металлов
При этом соединении не нарушается структура металла, потому что нет нагрева. По этой причине и отсутствует деформация детали. Шов получается очень аккуратный и достаточно прочный.
Холодная сварка применима в тех ситуациях, когда по пожарным или взрывоопасным ситуациям проводить сварку запрещено.
Кроме того, не нужно специального особого оборудования, кроме инструмента для сдавливания, что уменьшает себестоимость работ.
По своему принципу холодная сварка – это клей на основе эпоксидных смол, наполнителя из металлического порошка и добавок, которые активируют процесс, это в основном сера.
Конечно, добиться таких результатов, как при традиционной сварке невозможно. Шов, хоть и будет выполнен по всем правилам, но прочность его будет ниже. И применяют этот метод в случае, когда обычная сварка не может быть применена или для соединения деталей, которые не будут нести большую нагрузку.
По виду может быть двухкомпонентная, в жидком виде и в виде пластилина, которая может быть как двухкомпонентной, так и однокомпонентной.
Очень важно использовать нужный состав клея для определённого вида металла, от этого зависит и качество шва и температурный режим, при котором соединение будет работать.
Холодная сварка, применяемая для алюминия
Алюминий можно сваривать и в среде защитного газа или флюса, применяя специальный аппарат обратной полярности, выдерживая специальную технологию против образования околошовных пор и повышенной текучести алюминия. Это весьма неудобно, если нужно соединить две детали в срочном порядке или устранить аварийную поломку.
Конечно, можно было бы воспользоваться и резьбовым соединением, но в случае с алюминием этот метод не подходит.
Один из наиболее распространённых видов клея для сварки алюминия
Что бы соединить детали из алюминия, нужно зачистить поверхности, которые будут соединяться, при помощи наждачного полотна, желательно затем обезжирить. Затем нужно подготовить зажим, это могут быть тиски, струбцина, в крайнем случае, подойдет зажим от мясорубки. При сварке труб приготовьте хомуты или жгуты.
Так, как клей для этого вида работ в основном состоит из таких частей, как отвердитель и закрепитель, их нужно смешивать непосредственно за 20-25 минут до нанесения, иначе состав начнёт кристаллизоваться. Клей должен быть предназначен именно для соединения изделий из алюминия, что бы хорошо работать и соединения были прочными. Если это твёрдая масса в виде пластилина, её тщательно разминаем руками, при этом руки нужно периодически смачивать, что бы масса не прилипала к рукам.
Если компоненты для смешивания жидкие, обязательно точно отмеряем пропорции, смесь нагреваем и наносим сразу, в течение 2-3 минут.
Далее прижимаем две детали прочно друг к другу при помощи подготовленного инструмента и выдерживаем в таком положении не менее часа. Готовыми к использованию изделия будут не менее, чем через 2,5 – 3 часа в зависимости от толщины слоя и особенностях марки клея.
При склеивании нужно помнить, что соединённые таким способом детали или заваренные отверстия хорошо реагируют на любые механические воздействия, кроме воздействия на разрыв или растяжение.
Также нужно учитывать и то, что использование обычной холодной сварки для алюминия ограничено температурными рамками, для сварки изделий, имеющей высокую температурную нагрузку, используют специальные составы холодной сварки для алюминия с высокотемпературными добавками.
Не используют этот способ и для удаления трещин в сосудах, которые работают под давлением, так как здесь идет работа на разрыв.
Агрессивная среда также негативно влияет на качество соединения. Поэтому в таких случаях выбирают другой метод соединения.
Если трубопроводы или сосуды, которые нужно ремонтировать, контактируют с пищевыми продуктами, здесь также показано применение холодной сварки с указанием, что она пригодна для этого вида продукции.
Какую марку холодной сварки для алюминия лучше купить
Этот вид клея холодную сварку выпускают как российские производители, так и различные иностранные компании. Иногда стоимость не соответствует качеству, поэтому перед покупкой клея холодная сварка для алюминия лучше просмотреть отзывы, чтобы ваши деньги не были потрачены впустую.
Читая отзывы, нужно обратить внимание, чтобы их не писали платные составители текстов.
При выборе также обратите внимание на то, для каких металлов предназначен клей. Для алюминия в составе клея идет алюминиевый наполнитель, который делает шов более качественным. Универсальный состав такого наполнителя не имеет, и шов не будет иметь тех показателей, что имеет специальный клей.
Обязательно нужно обратить внимание на температуру, при которой будет эксплуатироваться данное изделие и подбирать соответствующий клей. Цена на высокотемпературную холодную сварку для алюминия намного выше, чем на стандартный клей сварку, который выдерживает температуру до +150 градусов. Также важно время окончательного отвердения. Есть марки, которые будут готовы к эксплуатации через 2 часа, есть, время окончательного отвердения растянется до 10 часов.
Выбор холодной сварки по производителям
Наиболее распространённым является российский производитель МАСТИКС (Mastix). Во первых, можно купить в Москве этот клей холодная сварка по цене от 65 рублей за тубу небольшого размера. Судя по отзывам, качество работ неплохое, дыры он латает на «УРА». Есть и марки универсальные, есть отдельно для алюминия, для бронзы, черных металлов, высокотемпературные, быстроотвердевающих и много других видов.
Клей холодная сварка от компании МАСТИКС, предназначенный только для алюминия
Очень неплохим качеством обладает холодная сварка «Титан» от компании «Эльф Филлинг». Выпускается в виде пластилиновой двухкомпонентной массы или в жидком виде в двух ёмкостях.
Применяется для ремонта изделий, работающих при температуре ниже +130 градусов.
Очень быстро схватывается, экономична в применении. К недостаткам можно отнести относительно высокую цену как для российского производителя, не всегда можно найти на рынке. Кроме того, при использовании нужно соблюдать точную рецептуру и следить за тем, что бы в состав и в тот и в другой не попали сторонние примеси.
Холодная сварка от компании Эльф Филлинг
Цена около 250 рублей.
Из зарубежных производителей можно отметить такой состав, как Permatex Cold Weld,который может соединять медь и её сплавы с алюминием.
Состав «Холодная Сварка» Permatex® Cold Weld
Очень быстро схватывается, достаточно подержать в сжатом состоянии 15-20 минут, не поддается возгоранию, рабочая температура до + 150 градусов. Цена за упаковку 56 г составляет от 300 рублей.
Если рассматривать холодную сварку алюминия с медью, то можно выбрать также такие марки, как Эпокси Металл Момент, который с очень хорошим качеством соединяет алюминий в сочетании с другими металлами. Он дороговат, примерно 370 рублей за 50 граммовую упаковку. Есть упаковки и поменьше.
Клей от компании Хенкель, отличные отзывы
Американская компания Abro Steel выпускает большое разнообразие таких составов, которые также могут склеивать (сваривать) медь и алюминий. Выдерживает рабочую температуру до 260 градусов, после отвердевания деталь можно подвергать обработке резанием.
Упаковка очень удобная для применения
Является видом универсальной холодной сварки, хорошо себя показала в агрессивной среде. Не токсична после кристаллизации, относительно доступна по цене, немногим дороже 150 рублей.
Она же выпускает и высокотемпературный клей холодную сварку для алюминия.
Можно рекомендовать для приобретения и клей от немецкого производителя WURTH Liquid Metаl, который является универсальным средством для склеивания различных металлов.
Клей от немецкого производителя WURTH Liquid Metаl
Также после застывания можно подвергать всем видам обработки металлов.
Если интересует высокотемпературная холодная сварка для алюминия, можно посоветовать такой состав, как Cosmofen Duo COSMO CA – 200.280.
Холодная сварка высокотемпературная
Недостаток – не любит влаги и прямого солнечного облучения. Цена от 800 рублей за 500 граммовую упаковку, состоящую из двух компонентов.
Холодная сварка, выдерживающая высокую рабочую температуру от компании Kerry «Termo»
Естественно, такие виды клеев нужны не каждый день и стоят они дороже, чем универсальные составы.
Холодная сварка для алюминия
Для мелких работ по ремонту металлических изделий, когда нужно заделывать трещины, восстанавливать утраченные части, а также залатывать дыры, теперь совсем не обязательно пользоваться сварочным аппаратом. Холодная сварка для алюминия может решить многие проблемы достаточно быстро, удобно, а главное – эффективно. Конечно же, здесь от стандартной сварки только одно название, ведь нагрева и деформации металла здесь не происходит. Холодная сварка для алюминия представляет собой ремонтный стержень, которые имеет наполнитель из алюминия. Он предназначается для ремонта поверхностей деталей, которые не подвержены ржавчине. При нанесении на чистую поверхность он показывает отличные качества склеивания, которые хорошо подходят для металлических изделий.
Холодная сварка для алюминия
Благодаря наполнителю материал обладает такими свойствами, как и тот, что на самом изделии, которое ремонтируется. Свою популярность он обрел благодаря легкости применения, так как для подготовки требуется минимум дополнительных процедур. Основной сферой применения является ремонт оконных алюминиевых рам, деталей автомобилей, судов, лодок, различных емкостей, профилей и прочих вещей. Холодная сварка алюминия может использоваться как в быту, так и в промышленных сферах. Во время использования все требуется смешать и размять до нужной консистенции, а потом заделывать поломки, как пластилином. После некоторого времени высыхания образуется неразъемное соединение, которое позволит изделию прослужить еще долгое время.
Принцип сварки деформацией 
Помимо вышеуказанного клея существует еще другая холодная сварка для алюминия, которая предполагает использования принципа деформации. Этот метод уже можно отнести к понятию сварки, в отличие от предыдущего. В данном случае деформация получается благодаря давлению, которое воздействует на заготовки, плотно прилегающие друг к другу. Здесь не используется дополнительный нагрев, благодаря чему метод и получил свое название. Пластическая деформация является естественным процессом при сильном сжатии деталей. Это получается за счет сдвига, или так называемого скольжения поверхности материала. Данный процесс можно проводить как при обыкновенной температуре, так и при минусовой, что уже нельзя допускать при использовании клея. Сам процесс происходит мгновенно за счет быстрого схватывания без глубокой диффузии. Это один из самых древних методов сварки, который используется в промышленности и по сей день.
Сильное соединение при этом возникает с помощью дополнительного устройства. Постепенно напряжение между поверхностями начинает возрастать, пока они не начнут свариваться, образуя монолитное соединение. Его качество зависит от чистоты поверхности и физико-механических свойств материала. Такой способ отлично подходит для тех металлов, которые чувствительны к нагреву.
Методы холодной сварки алюминия
У многих людей возникает вопрос, можно ли холодной сваркой заварить алюминий и как это сделать. Все зависит от того, какую именно разновидность клея вы выберете. Существуют варианты, которые состоят из одного бруска. Его следует применять методом разминания, чтобы придать материалу пластичность. Необходимо выделить определенную часть материала, которая понадобится для ремонта, и начать разминать его, как пластилин. Вскоре состав превратиться в мягкую субстанцию, что хорошо поддается лепке и сможет принять любую нужную форму. Ее нужно нанести ровным слоем на поверхность, требующую ремонта и плотно прижать. Для труб желательно использовать стягивающие жгуты, чтобы увеличить надежность и герметичность. После того как все высохнет, жгут можно снимать.
Если клей холодная сварка для алюминия представлена в виде двухкомпонентной жидкости, то здесь следует применять несколько иной метод. Перед использованием компоненты, состоящие из клейкого вещества и металлического наполнителя, следует перемешать в отдельной неметаллической емкости. Все перемешивается до получения однородной пластичной массы. После этого ее наносят шпателем или другим подобным инструментом на то место, которое нужно заделать. Сохнет такой состав зачастую несколько дольше, так что стоит учитывать и этот факт.
Если нужно сделать восстановление утраченной поверхности, то состав наносится не весь сразу, а слоями не более 5 мм. В таком случае, всю процедуру может потребоваться проводить несколько раз, выдерживая полный цикл высыхания. В этом случае можно получить высокое качество соединения, крепость которого будет соответствовать, а иногда даже превышать, оригинальный материал.
Технические характеристики
Данная продукция имеет ряд характерных особенностей, которые определяются ее характеристиками. Конечно же, у каждой марки могут быть свои особенности, но в большинстве случаев характеристики имеют следующий вид:
| Время первичного высыхания, минуты | Время полного высыхания, часы | Минимальный температурный предел эксплуатации, градусы Цельсия | Максимальный температурный предел эксплуатации, градусы Цельсия | Объем упаковки, граммы |
| 30 | 5 | -40 | +300 | 57/115 |
Если применяется холодная сварка для алюминия высокотемпературная, то ее верхний предел может быть выше 700-100 градусов Цельсия. Некоторые дополнительные вещества, которые вносятся в состав, также могут изменять характеристики, но они зачастую являются узконаправленными и встречаются не так часто.
Выбор холодной сварки
Подбор правильной марки во многом определяет качество последующей операции по ремонту. Для этого нужно обращать внимания на определенные параметры, которые вам важны. Здесь нужно найти баланс между ценой и качеством, так как проверенные производители могут предлагать достаточно дорогостоящую продукцию. В первую очередь нужно обратить внимание на температурный режим, в котором может производиться эксплуатация материала. Он должен совпадать или превышать тот, в котором вы будете вести работу.
Далее следует обратить внимание на то, с какими поверхностями может идти взаимодействие. Ведь встречаются составы, предназначенные только для алюминия, но бывают и универсальные. «Обратите внимание! Здесь же не стоит забывать о наличии металлического наполнителя из алюминия. Дело в том, что некоторые универсальные составы, которые подходят и для алюминия в том числе, могут не содержать в себе это металл, хотя и производят его склейку.
Емкость упаковки имеет значение, если вы часто пользуетесь этим веществом. Здесь все просто, так как чем больше материала в ней, тем относительно дешевле он стоит за единицу веса. Упаковка должна быть удобной для хранения и перевозки, ведь нередко приходится использовать холодную сварку для ремонта в дороге и на выезде. Если часто возникает необходимость в срочных ремонтах, то вещество должно иметь быстрый период высыхания. Этот параметр может отличаться в различных марках в несколько раз.
Особенности применения
Полная инструкция к применению каждой разновидности пишется на упаковке, но для данного типа есть ряд своих особенностей, которые нужно знать вне зависимости от представленной марки.
«Важно! После использования следует тщательно убрать остатки холодной сварки, как с инструментов и места подготовки, так и с мест на деталях, где остались лишние куски. В ином случае, после высыхания от них будет достаточно сложно избавиться.»
Применение холодной сварки для алюминия
Производители и популярные марки
Стоит ознакомиться, какие бывают холодные сварки по алюминию, чтобы сделать правильный выбор.