A MIG (CO) hegesztőgépek beállításai

A MIG (CO) hegesztés minden hegesztési eljárás közül a legegyszerűbben kivitelezhető, mégis a paraméterek helyes megválasztása okoz némi zavart. Hiába az egyszerű és termelékeny eljárás, a rossz beállítások gyenge varratminőséghez, elégtelen beolvadáshoz, konkáv varrathoz, és egyéb hegesztési hibákhoz vezetnek. A kevésbé gyakorlott hegyeztőknek, barkácsolóknak hasznos lehet az alábbi sorok elolvasása, ahol ebben a témában igyekszünk néhány hasznos tanácsot adni.

Beolvadás és előtolási sebesség

A MIG hegesztésnél abból kell kiindulnunk, hogy a hegesztéshez elhasznált huzal elektróda teljes egészében beolvad a varratba. A huzalelőtolásnak tehát ahhoz kell igazodnia, hogy a technológia és a körülmények milyen gyorsan és milyen jellegű varratot képeznek. Ha a huzalelőtolási sebesség túl kicsi, az elektróda vissza fog olvadni az áramátadóra. Ha túl nagy az előtolási sebesség, azaz túl sok huzal jut a varratba, az a hegesztés minőségére van rossz hatással.

A pálcás vagy TIG (AWI) hegesztőgépekkel szemben a fogyóelektródás inverterek nem adnak lehetőséget a hegesztőáram közvetlen módosítására. Amikor a hegesztéshez invertert, hegesztőpisztolyt és egyéb eszközöket választunk, a választás kiindulópontja a hegesztőáram, ami azért célszerű, mert hegesztőáram elég jól arányosítható az anyagvastagsághoz, amivel dolgozni szeretnénk. Ha pl. barkácsoláshoz, átlagos vastagságú (2-5 mm) idomokhoz, zártszelvényekhez, lemezekhez választunk hegesztőgépet, 80-140 A fölötti hegesztőáramra nem lesz szükségünk, a barkácsgépek ehhez igazodnak. Kisipari hegesztők már gyakran dolgoznak 8-10 mm vastag anyagokkal, ők leggyakrabban a 200-300 A környéki hegesztőgépeket keresik, az ennél vastagabb anyagok hegesztése már a nagyüzemi gyártás terepe, ahol a komolyabb, általában vízhűtéses gépek kapnak szerepet. Ehhez képest sokan meglepődnek, hogy a MIG hegesztőgépek beállítási paraméterei között általában nem hegesztőárammal találkozunk, hanem huzalelőtolássi sebességgel és munkafeszültséggel. Az előtolási sebesség az, ami a MIG hegesztés legfontosabb paramétere, a gép ehhez fogja beállítani a hegesztőáramot.

A hegesztőáram határozza meg a munkadarabra bevitt hőt, tehát a beolvadás mélységét is. A huzalelőtolási sebesség határozza meg a beolvadási rátát. A nagyobb hézagok kitöltése sokkal gyorsabb nagyobb huzalelőtolási sebességet választva.

Munkafeszültség

A közvélekedéssel szemben a munkafeszültség nem arányos a munkadarbara bevitt hővel. A feszültség az ív hosszát határozza meg. Az ív hossza a hegfürdő és a huzal – még szilárd – csúcsa közötti távolság. A feszültség növelése tehát azzal jár, hogy a huzal a hegfürdőtől távolabb olvad meg. Mindez azért lényeges, mert ez határozza meg az ív „fókuszát” a munkdarabon. A kis munkafeszültség keskeny beolvadási területet eredményez, a nagy pedig széleset.

A huzalelőtolási sebesség és a munkafeszültség természetesen egyensúlyban kell, hogy maradjanak, azaz a nagyobb előtolási sebesség nagyobb feszültséget igényel, de nagy tér nyílik a finomhangolásokra. Ha például nagy huzalelőtolási sebességgel, de túl kis munkafeszültséggel dolgozunk, a hegfürdőbe jutó nagy mennyiségű huzal nem tud jól eloszlani, így egy göcsörtös, magas varratot fogunk kapni. Sokan ilyenkor azt gondolják, hogy a hőmennyiség volt kevés, és így alakul ki az a tévképzet, hogy a munkafeszültség az, ami a hőmennyiséget, azaz a hegesztőáramot befolyásolja – pedig csak az ív volt túl rövid, és a megolvadt anyag nem tudott jól eloszlani.

Meg kell azonban jegyezni, hogy bizonyos körülmények között indirekt módon a munkafeszültség növelheti a hegesztőáramot: egy bizonyos szint fölött a megnövekedett ívhossz följebb tolja az áramátadóból kilátszó, még szilárd huzal végét, így annak ellenállása lecsökken, ami az Ohm-törvény alapján megnöveli a hegesztőáramot.

Hogy állítsuk be jól a paramétereket? Egy szinergikus vezérlésű hegesztőgép ezt megteszi helyettünk (amit nekünk van lehetőségünk manuálisan finomítani), egy hagyományos gépen viszont szükség van hozzá némi tapasztalatra. Egyes gépkhez a gyártó ad segédletet, de a konkrét beállítás az anyagvastagságtól, munkadarabok illesztésétől és szögétől is függ.

Az útmutatók általában a MIG (CO) hegesztés rövidzár üzemmódjára vonatkoznak. (A rövidzár üzemmód és a szóró üzemmód közötti különbséget az impulzushegesztséről szóló írásunkban részleteztük). A munkafeszültség túlzott növelése az ív hosszát a rövidzárhoz szükségesnél nagyobbra növeli, így az ív ingadozóvá válik. Ha viszont pont a szóró üzemmód elérése a cél, szerencsés dolog, ha az ívhossz akkorára nő,  hogy már nem alakul ki rövidzár. Ilyenkor az előtolási sebességet és a munkafesültséget együtt kell megnövelni.

A beállítások legegyszerűbb és nagyon könnyen megjegyezhető ökölszabálya, hogy 0,001 inch (0,0254 mm) áthegesztéséhez 1 A hegesztőáram szükséges. Ez elképzelhetetlenül pici anyagvastagság és lehetetelenül kicsi hegesztőáram, viszont arányosítható, így kiderül, hogy egy 2 mm-es zártszelvényhez elég 80 A, 3 mm-hez 120 A, amik megfelelnek a tapasztalati értékeknek. Ez szép és jó, és ezt a szinergikus gépek eleve tudják is, de mit tegyen a MIG hegesztő, akinek a gépén csak előtolást és feszültséget lehet állítani?

Az alábbiakban mutatunk 2 táblázatot a leggyakoribb összeállításokhoz tartozó hozzávetőleges beállításokról

Huzal: ER70S-6, védőgáz CO2.

Huzal: ER70S-6, védőgáz CO2/AR (25/75).

Induktancia

Bár az induktancia a hegesztést nem közvetlenül befolyásoló paraméter, minden beállításhoz megvan az ideális beállítás, amivel a legjobb teljesítményt érhetjük el. Nem véletlen, hogy az olyan egyszerű, de minőségi gépeken, mint pl. a MASTRO MIG-300 is található induktancia állító gomb.

A rövidzár MIG üzemmódban amikor a huzal elektróda a munkdarabhoz ér, az ív feszültség nullára esik le, az áram pedig azt követve szintén. Az induktancia ezt az ingadozást hivatott simítani. Ugye mindenki emlékszik a fizikaórákon tanultakra, hogy milyen hatása van az induktivitásnak egy áramkörben? :) Az induktivitás eltolja egymástól a feszültség és az áram fázisát. Egy váltakozó feszültségű áramkörben az áram későbbi fázisban érkezik, mint a feszültség, egyenáramú körben pedig a feszültséget rákapcsolva fokozatosan emelkedik az áram, a feszültséget elvéve pedig fokozatosan csökken. Pontosan ezt a hatást fogja kifejteni a MIG hegesztés során is. Lassítja a hegesztőáram ingadozását.

Milyen hatása van az induktanciának a hegesztésre? Ha túl kicsi az induktancia, akkor nagymértékű fröcskölésre kell számítani, ha túl nagy, akkor viszont a hegesztőáram nem éri el a kívánt szintet, a leolvadás lassú lesz, és a gép pedig egész egyszerűen beletolja a huzalt az ömledékbe, ami rossz beolvadást eredményez.

Összegzés

A MIG hegesztés egyik nehézsége és egyben szépsége is, hogy nincsenek egzaktul meghatározható ideális paraméterek. A jó minőségű, esztétius, kevés fröcsköléssel járó varrat elérhető, de mindenkinek sok kísérletezést kell befektetnie. Azonban sokkal könnyebb a kísérletezés, ha ismerjük, melyik paraméter milyen hatással van a varratképződésre.