Kaasusuuttimet MIG/MAG polttimille
Yksi tärkeimmistä MIG/MAG hitsauspolttimen tai TIG -hitsauspolttimen osista on kaasusuutin. Kaasusuuttimen tehtävänä on toimittaa hitsausprosessissa tarvittava suojakaasu tasaisesti ja laminaarisesti, niin että suojakaasu suojaa valokaarta ja hitsisulaa ympäröivän ilman vaikutukselta.
MIG/MAG-hitsauksessa materiaaliin ja työkaluihin kohdistuvat vaatimukset ovat joskus äärimmäisiä. Hyvä hitsauspoltin ja kulutusosat ovat ratkaisevia hitsisauman laadun ja hitsausprosessin tehokkuuden kannalta. Erityisesti polttimen etupään kulutusosien on kestettävä paljon, koska ne ovat hitsausprosessia lähimmät osat. Kaasusuutin sijaitsee lähimpänä hitsausprosessia, joten sen on kohdattava suuri kuumuus ja hitsausroiskeet. Vain harvoissa tapauksissa virtasuutin on edempänä kaasusuutinta.
Materiaalissa, valmistuksessa ja laadussa on merkittäviä eroja. ABICOR BINZEL huippulaatuiset kaasusuuttimet täyttävät olemassa olevat vaatimukset.
Kaasusuuttimen tehtävät
Kaasusuutin varmistaa riittävän kaasunvirtauksen ohjaamalla suojakaasun hitsausprosessiin ja suojaamalla siten hitsausprosessia ympäröivän ilmakehän vaikutukselta. Jotta tämä voidaan taata, on kaasusuuttimen oltava puhdas ja vapaa hitsausroiskeista, joita syntyy väistämättä MIG/MAG-hitsauksessa. Kaikki roiskeet ja muut epäpuhtaudet kaasusuuttimessa aiheuttavat kaasunvirtaukseen pyörteisyyttä ja siten huonontavat kaasusuojausta. Siksi on tärkeätä suojata kaasusuutinta mahdollisimman hyvin roiskeilta. Yhtäältä kaasusuuttimen materiaalivalinnalla ja toisaalta käyttämällä roiskesuoja-aineita.
Toinen tärkeä tehtävä kaasusuuttimella on johdattaa hitsausprosessissa syntyvä lämpö pois hitsauspolttimesta, jotta poltin välttyy ylikuumentumiselta. Tämä on erityisen tärkeää hitsattaessa esikuumennettuja materiaaleja.
MIG/MAG kaasusuuttimet – Materiaalit & Ominaisuudet
MIG/MAG-kaasusuuttimen perusmateriaali on yleensä kupariseokset tai puhdas kupari. Toisissa on lisäksi esimerkiksi nikkelipinnoite, jolla estetään hitsausroiskeiden kiinni tarttumista ja siten kaasusuuttimen käyttöikä on pidempi. Lisäksi pinnoitteet vähentävät hitsausroiskeiden kiinnittymistä ja siten helpottavat kaasusuuttimien puhdistamista.
Kupariset kaasusuuttimet
Kupari on materiaalina hyvä lämmönjohdin, erittäin kestävä ja helppo työstää. Yleissääntönä on, mitä viileämmät kaasusuuttimet ovat, sitä vähemmän niihin tarttuu roiskeita. Erittäin hyvän lämmönjohtavuutensa ansiosta kupariset kaasusuuttimet soveltuvat erinomaisesti hitsaukseen kaikilla virta-alueilla. Puhtaasta kuparista valmistettuja kaasusuuttimia löytyy myös pinnoitettuna.
Nikkelipinnoitetut kaasusuuttimet
Nikkelipinnoitetut kaasusuuttimet
Nikkelipinnoite estää MIG/MAG-hitsausprosessissa syntyvien hitsausroiskeiden kiinnitarttumista. Samalla nämä nikkelipinnoitetut kuparirunkoiset kaasusuuttimet tarjoavat kuparikaasusuuttimien edut. Lisäksi nikkelipinnoitteen heijastavat ominaisuudet vähentävät kaasusuuttimen kautta hitsauspolttimeen johtuvaa lämpökuormaa. ABICOR BINZELin ABIMIG® hitsauspolttimissa on kiillotetut nikkelöidyt kaasusuuttimet, jotka näin ollen heijastavat lämpöä parhaiten ja suojaavat hitsauspoltinta hitsausroiskeiden kiinnitarttumiselta. Verrattuna MB-sarjan tavanomaisiin kaasusuuttimiin on näiden käyttöikä pidempi.
Kaasusuuttimien muodot
Kaasusuuttimien muotoja on erilaisia ja se, minkä muotoinen kaasusuutin valitaan, riippuu hitsausvaatimuksista ja käytettävyydestä. Kaikissa tapauksissa suojakaasun optimaalinen peitto on tärkeää, erityisesti hitsattaessa seostettuja materiaaleja ja alumiinia, joissa ympäröivän ilman vaikutus hitsauksen laatuun on huomattavaa. Puutteellinen kaasusuojaus voi aiheuttaa värimuutoksia ja huokoisuutta hitsissä. Siksi on löydettävä kompromissi hitsisauman tavoitettavuuden ja riittävän suojakaasusuojauksen välillä.
Havannoillistettu kaasunvirtaus
Seuraavat kuvat näyttävät suojakaasun virtauksen kahdella erilaisella kaasusuuttimella:
Edellä olevissa kuvissa näkyy epäsopiva kaasusuuttimen muoto, joka aiheuttaa pyörteilyä kaasunvirtaukseen. Molemmissa alakuvissa näkyy kaasunvirtaus vakio-lieriömäisillä kaasusuuttimilla.
ABICOR BINZEL ARCLabissa – ABICOR BINZELin omassa tutkimus- ja kehitysosastolla – käytetty niin sanottu Schlieren interferometria mahdollistaa kaasunvirtauksen visualisoinnin. Kaasunvirtaus voidaan visualisoida ja analysoida hitsausprosessin aikana erikoiskameroilla. Kuvat valokaarella ja ilman valokaarta osoittavat, että valokaari vaikuttaa merkittävästi virtauksen käyttäytymiseen. Esimerkiksi yllä olevissa kuvissa näkyvä kaasunvirtauksen muoto ei tarjoa riittävää suojakaasun peittävyyttä. Lieriömäinen kaasusuutin takaa myös hitsausprosessin aikana tasaisen laminaarisen suojakaasuvirtauksen ja siten optimaalisen suojakaasun peiton hitsisulalle.
Suojakaasun peiton todellinen arviointi on mahdollista vain mittaamalla happipitoisuus suojakaasun vaikutusalueelta. Tähän tarkoitukseen on ABIBOR BINZEL ARCLabissa käytettävissä myös erityinen testipenkki.
Seuraavissa kuvissa esitetään erot kahden lieriömäisen kaasusuuttimen suojakaasun happipitoisuudessa.
Kuvista voidaan nähdä, että kaasusuutin »Gasdüse neu« (vasemmanpuoleinen kuva) ei mahdollista tasaista suojakaasun peittoa. Happipitoisuus kaasusuuttimen alla on vähintään 100 ppm, kun taas perinteinen lieriömäinen kaasusuutin pitää happipitoisuuden turvallisesti alle 20 ppm:n Tämä on tärkeä asia erityisesti hapettumisherkkien materiaalien, kuten alumiinin ja ruostumattomien terästen hitsauksessa.
Kaasusuuttimen etupään koko määrittelee kaasusuojauksen leveyden. Koko ilmoitetaan muodossa NW (nimellisleveys). ABICOR BINZELin tarjoamat koot vaihtelevat alkaen 7 mm:stä (kapearailovarustus MB 401/501) aina 21mm:iin (lieriömäinen ABIMIG®). Näiden versioiden välissä on polttimen mallista riippuen myös erilaisia kartiomaisia vaihtoehtoja. Erittäin vaikeapääsyisissä paikoissa voidaan käyttää erikoisvaihtoehtoja, kuten 45° kulmassa taivutettuja kaasusuuttimia ja niiden taivutettuja kosketussuuttimia.
Lieriömäiset kaasusuuttimet
Lieriömäisen kaasusuuttimen suora muoto tarjoaa laajan suojakaasun peiton, sitä käytetään pääasiassa alumiinin ja ruostumattoman teräksen hitsauksessa. Vajavainen kaasusuojaus aiheuttaa usein ruostumattomaan teräkseen ei-toivottuja värimuutoksia, joiden poistaminen on vaivalloista. Tämä voidaan estää valitsemalla oikeanlainen kaasusuutin.
Kartiomaiset kaasusuuttimet
Kartiomainen kaasusuutin on vakiokaasusuutin. Se kapenee etupäätä kohti ja tarjoaa siten paremman pääsyn työkappaleeseen esimerkiksi kulmahitsauksessa. Voimakkaasti kartiomallisilla kaasusuuttimilla voidaan saavuttaa myös kapeat kulmat. Muodon ansiosta kaasua virtaa edelleen riittävästi, jotta varmistetaan hyvä ja riittävä suojakaasun peitto.
Heavy duty -kaasusuuttimet
Nimensä mukaisesti näissä kaasusuuttimissa on paksummat seinämät ja niitä käytetään silloin kun hitsauspolttimen päähän kohdistuu erityisen suuri kuumuus. Esimerkiksi silloin, kun hitsataan esilämmitettäviä materiaaleja. Vahvistetut kaasusuuttimet imevät vastaavasti enemmän lämpöä ja luovuttavat sen luotettavasti pois. ABICOR BINZELin tuotevalikoimasta löydät nämä “HD” kaasusuuttimet.
High-performance -kaasusuuttimet
Mikä tekee kaasusuuttimesta korkean suorituskyvyn kaasusuuttimen? Niiden keskimääräistä pidempi käyttöikä suurilla hitsausvirroilla. Tämä ei johdu kaasusuuttimen muodosta, vaan pikemminkin kaasusuuttimen rungon rakenteesta. ABICOR BINZELin ABIMIG® hitsauspoltin sarjan kaasusuuttimissa on kaasusuuttimien rungossa eristävä massa, joka estää lämmön siirtymisen kaasusuuttimen pitimeen ja sitä kautta polttimen kaulaan. Tämä tekee hitsauspolttimesta kaiken kaikkiaan kestävämmän.
Erikoiskaasusuuttimet
Jotkin hitsaustyöt edellyttävät erityisratkaisuja esteettömyyden ja lämmönpoiston osalta. Vaikeasti saavutettavat kulmat, paksujen levyjen syvät v-railot tai jopa äärimmäinen kuumuus hitsausprosesseissa ovat olosuhteita joita voidaan parantaa tai helpottaa sopivilla kulutusosilla.
Erikois kaasusuuttimet:
- Pullonkaula kaasusuuttimet
- Kapearailo kaasusuuttimet
- Taivutetut kaasusuuttimet
- Nestejäähdytetyt kaasusuuttimet
Pullonkaulakaasusuuttimet
Kuten nimestä voi päätellä, tämän kaasusuuttimen etupää on kapeneva ja muistuttaa pulloa. Pullonkaulan-muotoiset kaasusuuttimet mahdollistavat hyvät saavutettavuuden ja näkyvyyden työkappaleeseen ja hitsisaumaan. Kaasunpeitto on kapeampi kuin kartiomallisilla kaasusuuttimilla.
Kapearailokaasusuuttimet
Kapearailokaasusuutinta käytetään siellä, missä pullonkaula-kaasusuuttimillakaan ei pärjää. Se on erityisesti muotoiltu kaasusuutin esimerkiksi kapeanraon hitsauskseen ja HP-profiilien yksipuoliseen läpihitsaukseen laivanrakennuksessa. Levyjä voidaa hitsata jopa 50 mm:n paksuuteen asti kapearailo-kaasusuuttimilla.
Taivutetut kaasusuuttimet
Taivutetuilla kaasusuuttimilla on helppo hitsata kulmassa, koska voit pitää hitsauspolttimen suorassa. Tämä kaasusuutin yhdessä siihen tarkoitetun kosketussuuttimen kanssa ratkaisee monia saavutettavuus ongelmia.
Nestejäähdytetyt kaasusuuttimet
Kaksoisseinämäisessä erikoiskaasusuuttimessa on oma jäähdytyspiiri nesteen sisäänmeno- ja ulostuloliitännöillä. Näin ollen se ei kuormita hitsauspolttimen jäähdytyspiiriä ja sitä voidaan käyttää korkeassa lämpötilassa. Tämä soveltuu erittäin hyvin hitsattaessa esilämmitettyjä materiaaleja.
Työnnettävät kaasusuuttimet – Kierrettävät kaasusuuttimet
Se, soveltuuko työnnettävä vai kierrettävä kaasusuutin hitsaussovellukseen, määräytyy viime kädessä käytettävän hitsauspoltintyypin mukaan. Kaikki ABICOR BINZEL:in MB-polttimet on varustettu työnnettävillä kaasusuuttimilla ja kaikki ABIMIG®- sarjaan kuuluvat polttimet ovat kierrettävillä kaasusuuttimilla.
Työnnettävät kaasusuuttimet ovat nopeampia ja helpompia vaihtaa. Niissä on myös kiristysrengas, joka varmistaa hyvän kiinnityksen polttimen päähän, mikäli lämpötila vaihtelee voimakkaasti. Työnnettävissä kaasusuuttimissa on suurempi kosketuspinta-ala kuin ruuvattavissa, mikä vaikuttaa myönteisesti lämmönhukkaan. Ominaisuuksiensa vuoksi ne eivät kuitenkaan sovellu robottihitsaukseen, joiden olosuhteisiin soveltuu paremmin tiukemmin kiinnityvä kaasusuutin.
Kierrettävät kaasusuuttimet on kiinnitetty polttimen päähän kiinteämmin. Ne takaavat myös suuttimen keskitetyn kohdistuksen ja soveltuvat erinomaisesti käytettävissä hitsausroboteissa, joissa ne säilyttävät keskityksensä myös mekaanisen puhdistuksen aikana. Monia kierrettäviä kaasusuuttimia suositaan robottihitsauksessa.
Hitsausroiskeiden välttäminen
Kaasusuuttimen materiaali voi vaikuttaa siihen, miten voimakkaasti hitsausroiskeet tarttuvat kiinni. Nikkelipinnoitetut kaasusuuttimet suojaavat paremmin roiskeiden tarttumiselta, kuin paljaat tai puhtaat kuparisuuttimet. Suihkeet, tahnat ja muut roiskeidenestotuotteet tarjoavat lisäsuojaa hitsausroiskeiden kiinnittymistä vastaan kaasusuuttimiin. ABICOR BINZEL:in Superpistoolispray tai the Superpistoolispray NF (NF = syttymätön), Keraaminen spray kuten myös Roiskesuojatahna Düsofix ovat osoittaneet toimivuutensa hitsaajien keskuudessa kaikkialla maailmassa. Suihkuta yksinkertaisesti kaasusuuttimeen tai kasta tahnaan ja hitsausroiskeiden tarttuminen vähenee huomattavasti suojakalvon ansiosta.
Superpistoolispray NF (NF = syttymätön)
Keraaminen spray
Roiskesuojatahna Düsofix