Холодная сварка. Виды, применение и цена холодной сварки
Автолюбителям и сантехникам хорошо известно средство для соединения деталей на молекулярном уровне с необычным названием «холодная сварка».
В результате технологического процесса без температурного воздействия происходит прочное склеивание частей, стойкое к ударным и вибрационным нагрузкам. Инструкция к средству позволяет справиться с ремонтом без специального оборудования и особой подготовки.
Описание и особенности
Холодная сварка, в отличие от традиционного процесса, основана на скреплении изделий пластичной массой, которая проникает в соединяемые поверхности.
Способ можно отнести к сварке давлением, при котором образование монолитного сварочного шва происходит в результате пластического деформирования и сближения частей до плотности кристаллической решетки. Соединять можно разнородные металлы, в том числе чувствительные к нагреву.
Прочность сварочного шва напрямую связана со следующими факторами:
- составом сварочной смеси;
- подготовкой поверхностей для соединения;
- соблюдением правил склеивания (инструкции).
В условиях традиционной сварки соединительный шов может быть прочнее, чем сам металл. Соединение холодной сваркой уступает надежности «горячей», поэтому применяется, в основном, для мелкого, не ответственного ремонта, и починки изделий.
Одно- или двухкомпонентный полимерный состав включает:
- эпоксидные смолы — основу клеящего средства;
- металлический порошок в качестве наполнителя;
- добавки, среди которых, как правило, сера.
Однокомпонентный клей применяют максимально быстро, пока не утратил клеящих свойств. Двухкомпонентный состав хранится длительное время. Он выпускается в виде цилиндра из двух слоев: оболочки-отвердителя и начинки из эпоксидных смол и металлической крошки, придающей составу прочность. Уникальные добавки связаны с различными особенностями видов холодной сварки.
Важной характеристикой является прочность соединения в условиях нагрева. Чем выше показатели температурного режима при эксплуатации, тем надежнее разновидность холодной сварки. Инструкция содержит данные о сохранности сварочного шва в определенных условиях.
Недорогие клеевые средства обычно способны выдержать 260°С или немного больше. Высокотемпературный состав холодной сварки сохраняет прочность до 1000-1300°С. Это существенная альтернатива традиционной сварке, если ее применение затруднительно по каким-либо причинам.
У холодной сварки есть свои преимущества:
- отличается экологичностью процесса;
- не требуются энергозатраты;
- обходится без редкого инструмента и обучения сварочному делу;
- отсутствуют металлические отходы;
- является зачастую единственным методом соединения металлов (ремонт тары со взрывчатыми веществами);
- отсутствует деформация металла, как при нагреве.
Полимерный состав скрепляет поверхности из металла по мере отвердевания. При соблюдении всех правил, результат получается достойный.
Подбор состава холодной сварки зависит во многом от целевых установок в применении. Консистенция, вид, свойства клеящего средства должны соответствовать материалам и условиям эксплуатации изделия, тогда результат будет успешным. Основные направления в использовании холодной сварки:
- в ремонте автомобиля;
- в работе с изделиями из металла;
- в работе с другими материалами (деревом, полимерами);
- соединение частей в особых условиях, где традиционные способы не применимы.
Существуют универсальные составы сварки, которые отличаются многообразием использования.
Различная консистенция влияет на особенности применения:
- жидкую массу смешивают с наполнителем перед началом работы;
- массу пластилинообразную (в виде бруска) разминают и перемешивают, если она двухслойная. Через 5 минут сварка готова к применению по корректировке и соединению деталей. Спустя час, после затвердевания состава, можно зачищать изделие, сверлить, обтачивать.
Холодную сварку для металла различают по видам:
- Точечная. С ее помощью наносят медные пластинки на провода из алюминия для надежности электроконтактов, изготавливают ребристые охладители на замену прессованным в полупроводниковом оборудовании и т.д.
- Шовная. Применяют для герметизации тонких стенок корпусов оборудования. Сварка производится с помощью контурных пуансонов.
- Стыковая. Используют для соединения проводов, колец.
- Тавровая. Соединяют латунные шпильки с выводами из алюминия обмоток трансформаторов и др.
- Сдвигом. Применяют холодную сварку для труб системы отопления, на железнодорожных линиях передач для переходников.
Сварку, предназначенную для металла, успешно применяют в ремонте автомобилей (трещина бензобака или выхлопной трубы), сантехнических устройств. Компоненты состава обеспечивают защиту от бензина, антифриза, масла. Но следует заметить, что соединения надежны при условии лишь небольших нагрузок.
Холодную сварку для пластика применяют реже, в случае оперативного ремонта. Она наименее надежна, но пользуется спросом для временного решения проблемы.
Особое место занимает холодная сварка для видов линолеума:
Первый тип А – это сварка жидкой консистенции с высоким содержанием растворителя. Подходит для соединения листов нового линолеума с ровными краями, которые склеиваются путем небольшого растворения среза. Если щели между полосами достаточно большие, то лучше применить клей типа С.
В составе С меньше растворителя, он гуще. Зазоры до 4 мм можно заполнить клейкой массой. Идеально подходит в соединении листов старого линолеума.
Тип Т холодной сварки используется в соединении многокомпонентных видов линолеума, коммерческой разновидности. Шов отличается эластичностью и надежностью.
Как применять
Перед началом ремонта нужно убедиться в том, что холодная сварка подходит к материалу изделия. Если остаются сомнения, лучше использовать универсальную разновидность.
В инструкции дается точная информация, как пользоваться холодной сваркой данного типа. Далее выполняются действия по несложному алгоритму:
- Очистить поверхности от загрязнений с помощью наждачной бумаги и обезжирить подходящим средством.
- Смочить руки и размять небольшой отрезанный кусочек пластилинообразной массы. Если сварка двухкомпонентная, жидкая, ее смешивают с отвердителем согласно инструкции. Следует учесть нагрев смеси после соединения компонентов.
- Соединить элементы с помощью подготовленной массы. Непосредственная работа с составом должна быть оперативной, не более 3 минут. Можно использовать для фиксации специальные зажимы.
- Просушить изделие положенное время по инструкции.
- После затвердевания убрать излишки состава шпателем, напильником или другим инструментом.
Удаление затвердевшей массы в случае очистки поверхности производят растворителем, если материал допускает его использование, или с помощью зубило.
Отечественная продукция дешевле импортной, но наиболее качественные составы выпускают западные производители. Купить холодную сварку можно в хозяйственном магазине, интернете, на рынке стройматериалов.
Хорошие рекомендации получили составы «Алмаз», «Полимет» из числа продукции отечественных кампаний. Цена холодной сварки зависит от веса упаковки. Самый маленький брусок стоит всего 50-90 рублей.
Упаковка «Поксипол», весом 21 гр., стоит в среднем 350-500 рублей. Фирмы ABRO, Hi-Gear поставляют смеси в ценовой категории в 1,5-2 раза выше, чем стоимость отечественной продукции. В целом, холодная сварка является доступным средством для небольшого ремонта бытовых или производственных изделий.
Холодная сварка для металла: плюсы и минусы
Современный клей, обладающий высоким уровнем прочности, необходим для многих работ в различных отраслях промышленности. Таким материалом является холодная сварка. Продукция нашла свое применение в области проведения ремонта транспортных средств и сантехники, устранения различных дефектов металлических поверхностей и восстановления резьбы.
Особенности
Состав может быть использован в любых сферах, где эффективна обычная сварка для металла, однако ряд объективных причин препятствуют работе последней. Такой метод соединения металлических поверхностей заключается в объединении элементов при помощи пластичности сварочной смеси, которая проникает в материал.
Особенностью холодной сварки также является тот факт, что для обеспечения продуктивной работы нет необходимости в покупке специализированного дорогостоящего оборудования. Этот способ можно отнести к сварке давлением, однако спайка получается за счет глубокого пластического деформирования, которое разрушает оксидный слой материала, что делает расстояние между элементами аналогичным параметрам кристаллической решетки. Именно увеличение энергетического уровня веществ благоприятствует созданию прочной химической связи.
Свойства данного материала дают возможность работать с поверхностями и конструкциями из цветных и черных металлов. Главной особенностью такого способа скрепления является тот факт, что холодная сварка представляет собой идеальный вариант для ремонта металлических изделий, чувствительных к нагреву, и обеспечивает надежное соединение между собой различных металлов.
Метод обладает рядом преимуществ.
- Продукция доступна для потребителей, продается во многих супермаркетах.
- Проводить соединения элементов в большинстве случаев можно без их предварительного демонтажа.
- Работы не отнимают много времени.
- Склеиваемые поверхности не деформируются, поскольку не подвергаются воздействию высоких температур.
- Сварочный шов отвечает требованиям эстетической привлекательности.
- Часто данный метод выступает единственной возможностью соединить детали. Это касается сварки элементов из меди и алюминия, а также емкостей, которые содержат взрывоопасные вещества.
- Технология исключает образование отходов.
- Нет необходимости прилагать максимальные усилия для проведения процесса соединения деталей.
- Материал абсолютно безвреден.
- Для работы не нужны особые навыки и специальный инструмент.
- Существуют термостойкие разновидности состава, с которыми можно работать при температуре более +1000 С.
К недостаткам материала относят несколько особенностей.
- Прочность сварочного шва все же имеет меньший показатель в сравнении с обычной сваркой, поэтому продукция не всегда годится для применения в промышленных масштабах.
- Холодная сварка не позиционируется как материал для заделывания больших дефектов.
- Поверхности, которые нужно соединить, нуждаются в тщательном очищении перед нанесением состава. В противном случае качество сцепления резко уменьшается.
Исходя из расположения соединительного шва и типа рабочих поверхностей, можно выделить несколько разновидностей холодных сварок.
- Точечная – рекомендуется для шин и кухонной посуды из алюминия и меди, крепления насадок на алюминиевые провода, благодаря чему возрастает качество соединения электрических контактов;
- Шовная – предназначена для производства корпусов различных устройств и оборудования, а также объемных герметичных емкостей;
- Стыковая – применяется для изготовления колец и соединения проводов;
- Тавровая – используется для склеивания латунных шпилек, шинопроводов электровозов;
- Сварка сдвигом – предназначена для труб, обеспечивающих подачу воды, включая отопительные системы, а также для линий передач на железной дороге.
В зависимости от клеевого состава и его густоты, сварка классифицируется следующим образом:
- Пластилинообразная, напоминающая брусок, имеющий один или два слоя (технология использования такого материала требует предварительного перемешивания и размягчения продукции);
- Жидкая, состоящая из клея и отвердителя, которые необходимо смешать перед нанесением (поэтому она называется двухкомпонентной).
Относительно целевой направленности выделяют несколько типов холодной сварки.
- Водостойкий состав, предназначенный для проведения работ в воде.
- Продукт для ремонта транспортных средств, включающий в себя наполнитель из металла. Данная сварка выпускается специально для работ с автомобильными деталями.
- Продукт, предназначенный для работы с металлами, имеющий в своем составе определенный наполнитель, благодаря которому между собой соединяются почти все виды поверхностей.
- Сварка универсального назначения. Она обеспечивает надежное соединение разных материалов (дерева, различных полимеров и т. д. ). Этот продукт является самым востребованным на рынке.
- Высокотемпературная холодная сварка. Она может использоваться при температуре от +1500 до -60 С.
Технические характеристики
Холодная сварка – это пластичный клей, выпускаемый на базе эпоксидной смолы. Двухкомпонентный состав хранится долгое время без утраты его основных свойств. Однокомпонентная продукция требует оперативного нанесения, поскольку она быстро теряет свои соединительные качества.
Чаще всего средство выпускают в виде двухслойного цилиндра. Его оболочкой выступает отвердитель со смолой и металлической пылью внутри. Подобная добавка обеспечивает прочное соединение.
Помимо основных компонентов сварка включает в себя и другие добавки, например, серу. Добавки обеспечивают уникальные качественные характеристики состава. Весь перечень используемых веществ производители, как правило, не оглашают.
Основными компонентами, которые присутствуют в большинстве холодных сварок для металла, являются следующие:
- эпоксидная смола – главный элемент (обеспечивает связывание материалов между собой);
- наполнитель, представляющий собой металлическую пыль (отвечает за прочность всей связки, делая шов термостойким);
- разнообразные добавки, состав которых формируется производителем в зависимости от типа сварки.
Температурные характеристики холодной сварки тоже зависят от состава продукции. Обычно инструкция к товару содержит информацию о параметрах, при соблюдении которых соединение будет надежным и прочным. Для большей части составов максимальным является показатель равный +260 С.
Производители
На отечественном рынке самыми популярными производителями являются иностранные компании, поскольку российская продукция имеет более низкое качество, о чем свидетельствуют многочисленные потребительские отзывы. Отечественная продукция представлена торговыми марками «Алмаз» или «Полимет», Henkel. Лидерами среди иностранных составов считаются Hi-Gear, Abro, Poxipol.
Abro Steel – американская двухкомпонентная сварка универсального назначения. Материал выдерживает воздействие разных агрессивных веществ и отлично сохраняет свои свойства вплоть до температуры +260 С.
Hi-Gear «Быстрая сталь» производится для работ с металлом, пластиком и камнем. Продукция обеспечивает прочное соединение, устойчива к механическому и химическому воздействию.
Henkel «Момент СуперЭпокси» широко используется для соединения сплавов из металла и других материалов. Свои свойства состав сохраняет до температуры +140 С.
Уругвайский Adefal Trading S. A. Poxipol – универсальная двухкомпонентная холодная сварка. Максимальной температурой для такой продукции является показатель +120 С.
Германская Wurth Liuguid Metal Fe 1 выпускается для работ с керамическими и металлическими деталями и конструкциями. Материал не горит и не содержит растворителей. Состав сварки обеспечивает ее устойчивость к агрессивным веществам. Максимальной температурой для подобной продукции считается +120 С.
Холодная сварка для батарей и водопроводных труб Mastix лучше всех остальных составов справляется с задачей заделывания трещин и других дефектов на подобных конструкциях. Температура в трубопроводах не превышает допустимую составляющую +120 С, поэтому продукцией можно пользоваться в домашних условиях. Такая сварка позволяет создавать утраченные части и новые детали.
Металлосиликатная продукция Kerry «Термо» обладает повышенной вязкостью. Она отлично зарекомендовала себя в работе с жаростойкими сплавами из стали, чугуна и титана. Состав устойчив к механическим воздействиям, поэтому рекомендован для ремонта автомобильных деталей. Продукт выдерживает перепады температур от +900 до -60 С.
Советы
Чтобы правильно применить состав, необходимо выполнить ряд подготовительных процедур. Прежде всего, нужно убрать с поверхности пыль, жирный налет, масляные пятна и другие загрязнения. Это касается и ржавчины, ее тщательным образом счищают, чтобы обеспечить доступ к сцепляемым поверхностям. Только после того, как покрытие будет пригодно к работе, следует приступать к сварке.
Двухкомпонентные составы извлекаются из упаковки и тщательно перемешиваются. Жидкие и твердые композиции должны прийти к состоянию пластичности, за счет чего им можно задавать различную форму. Работы осуществляются только при соблюдении мер безопасности – нужно исключить риск попадания продукции на кожные покровы.
Как только состав приобретет приемлемую консистенцию, его сразу нужно применять по назначению, поскольку материал быстро сохнет.
Рекомендуется контролировать толщину слоя нанесенного материала. Первый слой не должен превышать 6 мм. При необходимости накладывается второй слой холодной сварки, но только после того, как окончательно просохнет предыдущий. Эксплуатировать конструкцию по прямому назначению можно будет, когда состав полностью затвердеет.
Многие покупатели задаются вопросом о том, какая холодная сварка лучше. Ответ на подобный вопрос дать сложно, поскольку технические характеристики состава подбираются индивидуально, учитывая целый ряд важных нюансов, которые касаются типа металлических поверхностей, условий эксплуатации и многих других принципиально значимых факторов.
Единственной рекомендацией является пожелание отдавать предпочтение известным торговым маркам, продукция которых имеет положительные отзывы. Однако в таком случае стоимость продукции окажется достаточно высокой.
Существует несколько моментов, на которые следует обратить внимание при покупке холодной сварки.
- Наличие в композиции добавок и их разновидность. Наполнитель должен соответствовать типу металла, который будет склеиваться при помощи состава, либо иметь прочность не ниже, чем у этого материала.
- Показатели минимальной и максимальной температуры, в диапазоне которой состав сохраняет свои технические показатели. Высокотемпературные составы гораздо прочнее.
- Часто принципиальное значение имеет время застывания сварки. Поэтому правильнее будет приобрести два вида продукта: для оперативного склеивания и стандартного типа. Хотя в большинстве случаев последний вид обеспечивает более надежное и качественное соединение.
Несомненно, продукции присущи некоторые минусы, но при условии грамотного подбора материала можно с легкостью справиться с возникшими неполадками, даже если профессиональный опыт пользователя минимален.
О том, как работает холодная сварка, смотрите в следующем видео.