На производстве и в быту, часто возникают ситуации, когда необходимо соединить металлические детали или части конструкции, но оборудования нет и разогреть металл нельзя. Для соединения в этом случае подойдёт холодная сварка. Это специальный двухкомпонентный или готовый состав для склеивания деталей. Сварку можно применять для черных и цветных металлов.
Холодная сварка (Фото: Instagram / belozerautoservise)
Состав и свойства
Чтобы понимать с чем придётся работать, нужно знать характеристики и состав холодной сварки. Состав:
- Эпоксидная смола — главный элемент клеящей массы. Только благодаря ей, можно соединить различные материалы.
- Металлическая крошка (пудра). Благодаря этому наполнителю, после застывания масса становится прочной. Дополнительно к этому, повышаются защитные свойства в плане перепадов температуры.
- Дополнительные элементы. Существуют различные виды холодной сварки, которые обладают разными характеристиками. На эти показатели влияют, добавленные в состав, химические элементы и вещества.
Средство выпускается в готовом виде или вместе с отвердителем. Готовая холодная сварка представляет собой пластилинообразный брусок или цилиндр, который перед нанесением требуется размять в руках. Эпоксидная смола с отвердителем продаётся в жидком виде. Что касается отвердевшего шва, прочность склейки напрямую зависит от входящих в состав эпоксидной смолы компонентов.
Касательно прочности шва, можно сказать, что этот показатель будет зависеть не только от компонентов, входящих в состав эпоксидной смолы, но и от проведенных работ по нанесению клеящего состава. Отвердевший шов прочнее металла, но слабее, чем при обычной сварке.
При проведении быстрого ремонта, важно знать, сколько высыхает клей и, когда можно начинать дальнейшие работы. Большинству видов холодной сварки для отвердения достаточно 2–3 часов. Однако, полное застывание происходит за 24 часа.
Касательно температуры, которую выдерживает готовый шов, все зависит от дополнительных компонентов. Классические эпоксидные смолы после затвердения сохраняют связывающие свойства при температуре до 260 градусов. Специализированные составы способны выдерживать нагревание до 1316 градусов.
Производители
На российском рынке имеется большое количество средств как российского производства, так и импортных. Цены на импортные средства обычно в несколько раз превышают цены на отечественные. В таблице приведены некоторые распространенные бренды, указанные на Яндекс.Маркет.
Марка | Tmax,°С | Особенности | Цена, руб. |
Permatex (Англия) | +146 | Стойкость к агрессивной среде | 378 |
ABRO Steel (США) | + 260 | Универсальная | 144 |
Hi-gear (США) | +260 | С разными наполнителями | 295 |
Mastix Быстрая сталь (Россия) | +300 | Сталь | 56 |
Титан (Россия) | +130 | Универсальная, сверхпрочная | 87 |
Henkel-Момент (Германия) | +160 | Стойкость к касательной нагрузке | 305 |
Термо (Россия) | +900 | Термостойкая | — |
Алмаз (Россия) | +1316 | Термостойкая | 80 |
Виды
Выше уже были перечислены разновидности холодной сварки в зависимости от консистенции. Любой производитель выпускает несколько разновидностей эпоксидной смолы, в зависимости от её применения:
- Клеящие составы для работы в экстремальных ситуациях. Они способны склеить металл даже под водой.
- Эпоксидные смолы для работы с автомобильными деталями.
- Универсальная холодная сварка. С помощью таких составов, можно соединять пластик, резину, металл, дерево, керамику.
Если говорить про склейку металлических деталей или листов, необходимо использовать эпоксидную смолу для работы с металлом. Она содержит в своём составе больше металлического наполнителя и делает шов прочнее.
При использовании составов по металлу для склейки пластиковых или деревянных изделий, шов получится хрупким.
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.
Алюминий считается одним из самых распространённым металлов на данный момент. Используют этот металл в разных отраслях, благодаря его характеристикам. Однако, далеко не всегда удаётся состыковать алюминиевые детали с помощью сварки. Соединение на болтах будет ненадёжным для этого металла. Из-за этого большую популярность получила холодная сварка для алюминия.
Область применения
Эпоксидная смола может применяться в различных сферах и областях:
- Применение холодной сварки для металла. Благодаря своим связывающим свойствам, её часто применяют на производстве, при починке оборудования. Важно соединять те детали, которые не будут подвергаться усиленному механическому воздействию.
- При сантехнических поломках. С её помощью, можно сваривать металлические и пластиковые трубы, восстанавливать резьбу, заделывать сколы и трещины.
- Применяется при проведении ремонта в квартире или коттедже. С помощью холодной сварки, можно скреплять между собой листы линолеума, резины. Также с её помощью можно закреплять элементы декоративной отделки на стенах.
Часто эпоксидную смолу используют в автосервисах, ремонтных ателье и собственных мастерских.
Применение холодной сварки (Фото: Instagram / kod_remonta)
Стыковой метод
Эта методика относится к одной из самых надёжных в плане холодной сварки алюминия. Подходит для соединения деталей через их торцы. Таким образом можно объединять пластинки в один большой щит. Процесс скрепления металла происходит в несколько этапов:
- В первую очередь торцы деталей зачищаются. С них снимается краска, ржавчина и грязь. Далее они обезжириваются.
- После очистки детали зажимаются в специальных тисках которые расположены друг напротив друга. Наружу должны торчать только торцы и по 1 см металла.
- Когда заготовки надёжно закреплены в тисках, через них на торцы передаются торцевое давление. С его помощью получается надёжное соединение.
В технологическом плане это простой и малозатратный процесс, который доступен любому мастеру работающему с металлом. Однако, у него есть существенные недостатки.
Во-первых, размеры удерживающих тисков не дают использовать детали больших размеров для соединения. Во-вторых, часть металла зажатая в тисках также подвергается деформации. В-третьих, после окончания стыковой холодной сварки, сложно вытащить готовую деталь из зажимов.
Критерии выбора
Не существует единого ответа на тему, какая холодная сварка самая хорошая для металла, потому что идеальных составов не бывает. При выборе, необходимо обращать внимание на следующие факторы:
- В первую очередь необходимо изучить состав. Чтобы шов между металлическими деталями был наиболее прочным, структура эпоксидной смолы должна быть более однородной.
- При использовании склейки на высокотемпературных приборах, требуется посмотреть, какие температуры выдерживает средство после затвердевания. Шов потеряет свою прочность при разогревании выше допустимой температуры.
- Время застывания. При необходимости провести быстрые ремонтные работы, важно покупать быстрозастывающий клей.
Преимущества холодного сваривания
У любого способа соединения деталей есть как сильные, так и слабые стороны. Преимущества холодной сварки:
- Надежность соединений.
- Нет затрат электроэнергии или газа.
- Чтобы использовать холодную сварку, не нужно дополнительно учиться.
- Процесс нанесения происходит с помощью подручных средств.
- При правильном применении и качественном составе, готовый шов получается прочнее, чем склеиваемый материал.
- Быстрое застывание. Начинать использовать склеенную деталь, можно уже спустя 2–3 часа.
- Отсутствие отходов после применения.
В отличие от горячей сварки, холодный состав не подвергает предмет нагреванию и последующему разрушению.
Производители
Ниже будут обозначены известнейшие производители холодной сварки:
- Poxipol;
- Penosil;
- Zollex;
- Алмаз;
- Alteco;
- Nowax.
Существуют и другие компании, изготавливающие смеси для склейки металла, однако, здесь были представлены самые популярные.
Инструкция по использованию
Перед использованием материала в ремонтных целях, надо изучить правила работы и меры предосторожности.
Главные правила работы
При покупке сырья заранее, для случайной поломки, надо брать универсальное средство. А если, идя в магазин за средством для ремонта конкретного изделия, следует учитывать материал, из которого сделано изделие.
В процессе работ учитываются правила:
- Рабочая плоскость требует тщательной очистки, просушки, обезжиривания.
- Масса готовится путем смешивания жидких составов либо разминается часть бруска.
После приготовления массы есть всего лишь пять минут для проведения ремонтных работ.
- Состав наносится на рабочее место, части изделия соединяются и фиксируются до полного просыхания. Этот процесс ускоряется прогреванием феном.
- Излишки убираются после затвердевания наждачкой.
Если производится размятие материала вручную, то необходимо надеть перчатки и увлажнить их водой. Влажность не даст липнуть сырью к перчаткам.
Не стоит использовать проклейку при сильном морозе, так как масса очень трудно будет размягчаться.
При снятии старого сырья надо воспользоваться напильником либо растворителями.
Как правильно использовать
Чтобы не допустить ошибок, важно ознакомиться с информацией о том, как пользоваться холодной сваркой. Инструкция по применению холодной сварки для металла:
- В первую очередь, необходимо подготовить обрабатываемые поверхности. Для этого, место будущего шва зачищается с помощью наждачной бумаги и обезжиривается ацетоном.
- Смешать отвердитель со смолой, если состав двухкомпонентный. Готовые бруски размять руками.
- В течение 3 минут, необходимо нанести клеящий состав на обработанные поверхности.
- По возможности, нужно зажать место склейки в струбцинах или положить сверху груз.
Это классический способ применения холодной сварки. Шов полностью застывает в течение суток. Его долговечность будет зависеть от условий эксплуатации.
Нанесение холодной сварки на поверхность
Сварка деформацией особенности технологии
Когда алюминиевые заготовки соединяются при комнатной температуре, этот способ называется “холодная сварка”. Помимо использования клеевых составов, которые были описаны выше, существуют принцип деформации. Заключается эта технология в нескольких ключевых этапах:
- Алюминиевые поверхности изначально обезжириваются.
- Далее заготовки сближаются как можно ближе и сдавливаются под воздействием давления.
В во время процесса сдавливания, разрушается внешний окисленный слой. Между кристаллическими решётками металла образуются межмолекулярные связи. Таким образом получается надёжное соединение.
С помощью этой технологии можно скреплять другие цветные металлы. Давление может подаваться равномерно или добавляться вибрация. По технологии деформации можно выделить три метода соединения, о которых подробнее будет описано ниже.
Советы и рекомендации
После того как стало известно для склеивания каких материалов используется сварка и сколько сохнет холодная сварка металлу, необходимо принять во внимание некоторые рекомендации:
- Перед использованием эпоксидной смолы, требуется смочить руки, чтобы клеящий состав не прилипал к ним.
- Можно применять для стали, чугуна и алюминия.
- Важно использовать при работе защитные очки.
- Не использовать смолу для склейки посуды и емкостей, контактирующих с пищей.
Если смола попала внутрь организма, необходимо выпить большое количество молока и обратиться к врачу.
Холодная сварка считается лучшим вариантом для скрепления металлических предметов и починки различных поломок. Швы получаются слабее, чем от горячей сварки, однако, гораздо крепче, чем при использовании других клеящих смесей.
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.
- Габариты зажимных устройств, используемых для выполнения такой сварки, ограничивают длину формируемого соединения.
- При сжатии деталей из алюминия пластической деформации подвергаются не только соединяемые торцы, но и та часть, которая зажата в губках.
- После получения неразъемного соединения заготовки достаточно трудно извлекаются из зажимных губок.
Преимущества
Жидкий сварочный материал выгоден, т.к. не требует опыта и особых технических навыков. Использование холодной сварки проходит без электрического тока и нагрева, поэтому безопасно. При взаимодействии склеиваемых поверхностей не образуется токсичного дыма, нет яркого света, для работы не нужно специальное защитное оборудование. Высокопластичное клеевое вещество очень мобильно, его можно брать с собой и пользоваться в любой момент. При этом подготовка минимальна.
Состав отличается высокой коррозионной и температурной стойкостью, электропроводимостью, нетоксичностью. Процесс соединения поверхностей быстрый, материал высыхает уже в первые минуты, протекает без деформации, за счёт чего сохраняется внешний вид, в шов не попадают примеси.