Niemal wszystkie elementy narzędzi i maszyn są podatne na korozję, ścieranie się oraz inne procesy, które zmniejszają ich trwałość lub negatywnie wpływają na cechy użytkowe. Czasami czyszczenie czy usuwanie rdzy, a nawet regularna konserwacja nie wystarcza, by zachować je w dobrym stanie. Wtedy ratunkiem może być jednak napawanie. Za pomocą tej techniki spawalniczej można skutecznie zregenerować maszyny, a także uszlachetnić ich metalowe elementy, nadając im nowe właściwości. Napawanie wykorzystuje się w przemyśle, ale do najprostszego wystarczy spawarka migomat. W jaki sposób dochodzi do tego procesu, kiedy stosować tę metodę i jakie są jej rodzaje? Przyjrzeliśmy się bliżej zagadnieniom związanym z napawaniem.
Na czym polega napawanie?
Napawanie jest procesem polegającym na nakładaniu dodatkowego materiału na roztopioną powierzchnię podłoża. Materiał ten, nazywany spoiwem, stapia się wówczas z powierzchnią i tworzy napoinę. Tak powstała warstwa może mieć różną grubość. W przypadku najmniejszych elementów prace mogą być bardzo precyzyjne i napoina może mieć grubość zaledwie 0,05 milimetra, ale przy dużych maszynach czasami są to wartości kilka tysięcy razy większe.
Sporo zależy od wybranego rodzaju stopu – niektóre są twardsze, bardziej wytrzymałe, ale i sztywne, inne nieco bardziej miękkie, lepiej radzące sobie z różnego rodzaju naprężeniami. Właściwości napoiny warunkuje także to, jaką jej zawartość stanowi roztopione podłoże – czasami może to być nawet kilkadziesiąt procent jej objętości.
Jakich materiałów można używać jako spoiwa? Ich katalog jest szeroki. Wszystko zależy od oczekiwanych właściwości napoiny. Stąd w rozgrzane powierzchnie wtapia się metale i ich stopy, ceramikę czy tworzywa sztuczne. Do najczęściej stosowanych należą jednak materiały odporne na korozję, a wśród nich stale niskostopowe i wysokostopowe. Nierzadko w procesie napawania używa się też stopów żelaza czy aluminium.
W jakim celu stosujemy napawanie?
Napawanie jest techniką stosowaną w dwóch głównych celach. Pierwszym jest regeneracja powierzchni, przede wszystkim części maszyn. W ten sposób można przedłużyć żywotność metalowych elementów i efektywnie je odnowić, a nawet naprawić uszkodzenia. Przed rozpoczęciem prac trzeba dokładnie oczyścić powierzchnię, a czasami również uzupełnić w niej ubytki pierwszą, wstępną warstwą. Dopiero wówczas przystępuje się do rozgrzewania podłoża i uzupełniania go spoiwem. Napawanie jest na przykład powszechnie stosowanym sposobem regeneracji torów tramwajowych, co pozwala na spore oszczędności – proces ten jest bowiem tańszy niż wymiana torowiska.
Z napawania można jednak skorzystać również przy wytwarzaniu nowych elementów. Wówczas proces ten nazywamy uszlachetnianiem materiałów. Dzięki wtopieniu w podstawową powierzchnię spoiwa części maszyn czy narzędzi zyskują nowe właściwości. Nowa, wierzchnia warstwa może poprawić odporność na korozję czy ścieranie, ale również przystosować napawany element do pracy w specyficznym środowisku, na przykład w otoczeniu substancji chemicznych czy wysokich temperaturach. Ten rodzaj napawania funkcjonuje jako napawanie produkcyjne – służą do niego specjalne, rozbudowane spawarki. Producent zleca takie prace specjalistom, którzy działają przede wszystkim w fabrykach.
Najważniejsze metody napawania
Do napawania można wykorzystywać jednak również mniej rozbudowane urządzenia – nawet zwyczajne spawarki elektrodowe. To właśnie od użytego sprzętu w dużej mierze zależy rodzaj napawania. A tych wyróżnia się co najmniej kilka.
Jedną z najnowocześniejszych metod jest napawanie plazmowe, wykorzystywane przede wszystkim w procesach produkcyjnych. Materiał spoiwa wstępnie topi się w łuku plazmowym w bardzo wysokiej temperaturze, sięgającej 20 tys. stopni Celsjusza. Dopiero potem, już w formie stopionej, nakłada się go na podłoże. Bardzo wydajną, stosowaną na skalę przemysłową metodą jest również napawanie elektrożużlowe. Oprócz podłoża i spoiwa używa się w nim specjalnego topnika, który pozwala na uniknięcie strat cieplnych w czasie napawania.
Regeneracja maszyn poprzez napawanie może się jednak odbywać nie tylko w wielkich fabrykach. Naprawy metalowych części w ten sposób można również spróbować w domowych warunkach. Najprostsze jest napawanie z wykorzystaniem elektrody otulonej, do którego wystarczy spawarka MMA. Alternatywą jest napawanie przy użyciu elektrody wolframowej, w osłonie gazowej, czyli napawanie łukowe GTA. W ten sposób powstanie napoina wysokiej jakości, ale cały proces będzie dość żmudny i powolny.
Szukasz informacji o napawaniu i spawaniu? Sprawdź, co warto wiedzieć o spawarce MMA: https://powermat.pl/spawarka-mma-co-warto-o-niej-wiedziec
