W procesie spawania MIG/MAG stapiająca się metalowa elektroda stanowi zarazem dodatek spawalniczy i nośnik łuku spawalniczego. Za pośrednictwem dwóch lub czterech rolek napędowych drut spawalniczy jest dostarczany w sposób ciągły do palnika spawalniczego, gdzie w tzw. końcówce prądowej następuje przejście prądu. Wolny wylot drutu jest otoczony współśrodkowo przez dyszę gazową. Wypływający gaz ochronny zapobiega reakcji chemicznej gorącej powierzchni elementu z powietrzem z otoczenia. Umożliwia to zachowanie wytrzymałości i ciągliwości stopiwa. Jako gaz ochronny stosowane są zarówno gazy obojętne, jak również aktywne. Dlatego też metody te noszą skrótowe nazwy MIG (Metal Inert Gas) i MAG (Metal Active Gas).

Oprócz właściwości łuku spawalniczego oraz wydajności stapiania, gaz ochronny ma również wpływ na przejście materiału oraz kształt spoiny. Jako gazy obojętne stosowane są przede wszystkim gazy szlachetne, jak argon i hel, oraz ich mieszanki. Gazy obojętne nadają się do wszystkich metali za wyjątkiem stali, a zwłaszcza do aluminium i miedzi. Gazy aktywne to przede wszystkim mieszanki gazów szlachetnych na bazie argonu, zawierające jednak dodatkowo tlen lub dwutlenek węgla i stosunkowo podatne na reakcje. Gazy te nadają się do stali nierdzewnych, wysokostopowych, jak również niestopowych i niskostopowych. Z pewnymi ograniczeniami jako gaz aktywny do spawania stali niestopowych lub niskostopowych nadaje się nawet sam dwutlenek węgla.

Alternatywę dla gazów ochronnych stanowią druty rdzeniowe z otuliną, która w łuku spawalniczym paruje, wytwarzając w ten sposób również atmosferę gazu ochronnego. Druty rdzeniowe zapewniają niezawodną ochronę gazową również w przypadku obecnego ciągu powietrza.

Jak to działa
Źródło prądu spawalniczego działa z prądem stałym, przy czym potencjał drutu spawalniczego to biegun dodatni. Typowe, przełączane skokowo źródła prądu spawalniczego wyposażone są w transformator o liczbie przełączanych stopni wystarczającej do uzyskania żądanego prądu spawalniczego. Za transformatorem podłączony jest prostownik, który z prądu przemiennego wytwarza wyprostowany prąd spawalniczy. Regulowana cewka dławikowa wygładza niepożądane wierzchołki natężenia prądu i redukuje w ten sposób skłonność do powstawania rozprysków podczas spawania.

Inwerterowe źródła prądu spawalniczego wytwarzają z napięcia sieciowego napięcie pulsujące o dużej częstotliwości. Napięcie to jest przekazywane do transformatora spawalniczego, który – ze względu na wysoką częstotliwość – może być o wiele lżejszy, mniejszy i bardziej wydajny niż ma to miejsce w przypadku źródeł prądu spawalniczego przełączanych skokowo. Inwerterowe źródła prądu spawalniczego wyposażone są również w prostownik. Całkowicie cyfrowe, inwerterowe źródła prądu spawalniczego z procesorem sygnałowym wytwarzają regulowany płynnie prąd wyjściowy, który jest stale mierzony i utrzymywany w zakresie warunków idealnych. Dzięki temu można zapewnić spawanie praktycznie bez rozprysków, a ponadto można zrezygnować z dławika wyjściowego.

Za podawanie drutu odpowiada albo umieszczony w obudowie źródła prądu spawalniczego, zintegrowany napęd drutu, albo też zewnętrzny podajnik drutu. Ręczne i maszynowe palniki spawalnicze dostępne są zarówno w wersji z chłodzeniem gazowym, jak i wodnym. Chłodzone gazem palniki spawalnicze są chłodzone przez przepływający gaz ochronny, podczas gdy palniki z chłodzeniem wodnym wyposażone są dodatkowo w wydajny układ chłodzenia cieczą wraz z pompą i wymiennikiem ciepła. Począwszy od wartości prądu spawalniczego 300 A standardem są palniki spawalnicze chłodzone wodą.

Zastosowanie i zalety
Metoda spawania MIG/MAG, oprócz spawania stali niestopowych i niskostopowych, dzięki technologii spawania prądem pulsującym rozpowszechniła się obecnie w dziedzinie spawania stopów aluminium i wysokiej jakości stali konstrukcyjnych. Cechą charakterystyczną technologii spawania prądem pulsującym jest kontrolowane przejście materiału. W podstawowej fazie prądowej doprowadzanie energii jest zredukowane na tyle, że łuk spawalniczy tylko jarzy się stabilnie, utrzymując wstępne rozgrzanie powierzchni elementu. Główna faza prądowa natomiast zapewnia, dzięki dokładnie dawkowanemu impulsowi prądowemu, zdefiniowane odrywanie kropli. Wykluczone jest niepożądane zwarcie wraz z równoczesną eksplozją kropli i niekontrolowane rozpryski spawalnicze. Niezależnie od rodzaju łuku spawalniczego metoda MIG/MAG odznacza się istotnymi zaletami w stosunku do innych metod spawania. Można do nich zaliczyć dobrą wydajność stapiania, głębokie wtopienie, łatwość obsługi oraz pełną mechanizację, podobnie jak wysoką rentowność.

Efektywniejsze spawanie
Firma Fronius, od lat pracująca nad rozwojem źródeł spawalniczych MIG/MAG, wprowadziła cztery nowe warianty łuku spawalniczego serii TPS/i: charakterystyki LSC Root i LSC Universal oparte na nowym algorytmie. Wyróżniają się one większą stabilnością łuku spawalniczego i zredukowanym tworzeniem odprysków. Nowe parametry spawania stanowią podstawę do stworzenia funkcji dostępnych w tej branży po raz pierwszy, takich jak stabilizator wtopienia. Fronius znacząco ulepszył sprawdzone już w praktyce funkcje korekty długości łuku spawalniczego oraz korekty dynamiki. Wersje „Advanced” charakterystyk LSC Root i LSC Universal umożliwiają – przy wsparciu odpowiedniego sprzętu – zastosowanie dłuższych pakietów uchwytu przy zachowaniu równomiernie wysokiej jakości spawania.

Do charakterystyki LSC (Low Spatter Control) firma Fronius zaprojektowała całkowicie nowy algorytm, który efektywnie wykorzystuje wysoką moc obliczeniową, dużą pamięć, superszybką magistralę systemową oraz podajnik drutu najnowszej generacji charakteryzujący się wysoką dynamiką w celu zapewnienia nadzwyczaj stabilnego łuku spawalniczego, generującego bardzo małą ilość odprysków.

Użytkownik korzystający z najnowszych charakterystyk LSC ma możliwość wykorzystania nowych funkcji – stabilizacji głębokości wtopienia i stabilizacji długości łuku. Pozytywny efekt występuje zwłaszcza w przypadku spoin pachwinowych, które w tradycyjny sposób wykonuje się w pozycji PF ruchem zakosowym. Stabilizator zapewnia wówczas uzyskanie równomiernego, głębokiego wtopienia. Aby było możliwe stosowanie także dłuższych wiązek uchwytu, zaprojektowano dodatkowy sprzęt, który redukuje negatywny wpływ zwiększonej indukcyjności obwodu prądu spawalniczego. Zabudowany obwód w LSC Advanced umożliwia zapewnienie spójnego, optymalnego przenoszenia kropli, a dzięki temu wysoko stabilny łuk (oczekiwany od LSC) nawet przy długich przewodach.

www.fronius.com