Spawanie, jako jedna z najbardziej efektywnych metod łączenia metali, jest wykorzystywane do obrabiania szerokiego wachlarza materiałów. Najczęściej po spawarki półautomaty sięgamy wówczas, gdy zamierzamy odpowiednio połączyć elementy wykonywane ze stali nierdzewnej lub innych stopów żelaza i węgla. Spawarka MAG MIG może też przydać się na przykład do spawania aluminium, a urządzenie TIG nawet do łączenia stopów, które zawierają tytan bądź nikiel. W domowych warsztatach niezbyt często myśli się natomiast o tym, by używać spawarki do pracy z elementami wykonanymi na bazie miedzi. Tymczasem miedziane przedmioty również można naprawiać bądź przerabiać przy pomocy urządzeń korzystających z łuku elektrycznego. Potrzeba jednak do tego trochę wiedzy i umiejętności: mimo swoich właściwości ten metal uchodzi bowiem za trudnospawalny. Czym charakteryzuje się więc spawanie miedzi? Jakie metody spawania i urządzenia spawalnicze warto wykorzystać do wykonanych z niej przedmiotów? Znaleźliśmy odpowiedzi na te pytania.

Miedź i jej najważniejsze właściwości

Miedź jest bardzo charakterystycznym metalem, którego walory doceniono już w starożytności. Zresztą to właśnie z tamtych czasów wywodzi się jego łacińska nazwa, “cuprum”, którą przejęło bądź zaadaptowało wiele współczesnych języków. Ma ona związek z Cyprem, gdzie w czasach Imperium Rzymskiego eksploatowano złoża miedzi, a następnie rozprowadzano w basenie Morza Śródziemnego.

Miedź już na pierwszy rzut oka wyróżnia się czerwonym kolorem. Nie jest to jednak jedyna jej charakterystyczna cecha. Jest metalem dość miękkim i plastycznym. Poza tym cechuje ją wysokie przewodnictwo ciepła, a także energii elektrycznej. Pod tym względem ma nieco wspólnego ze złotem oraz srebrem. Z chemicznego, ale również praktycznego punktu widzenia, ważną właściwością miedzi jest takżę fakt, iż jest ona wysoce odporna na korozję. Zamiast rdzy na miedzianych powierzchniach osiada zazwyczaj charakterystyczna warstwa patyny.

Miedź wydobywa się przede wszystkim w kopalniach odkrywkowych porfiru miedziowego. W wydobyciu tego surowca przewodzą kraje Ameryki Południowej oraz Chiny. Jednymi z największych złóż miedzi w Europie może się z kolei pochwalić Polska. Według szacunków ekspertów, powinny one wystarczyć do wydobycia na obecnym poziomie jeszcze przez 40-50 lat. Znaczna część miedzi wykorzystywanej dziś na świecie pochodzi także z recyklingu.

Źródło: https://sklep.powermat.pl/pl/migomat-inwertorowy-220a-mig-mag-tig-mma-pm-img-220l-pro.html

Zastosowanie miedzi

Ze względu na swoje właściwości, miedź stanowi bardzo ważny komponent wielu produktów i jej zastosowanie jest niezwykle szerokie. Zresztą było tak już w starożytności, gdy jednym z podstawowych metali stał się brąz, czyli stop miedzi z cyną, a potem mosiądz – stop miedzi i cynku. Obecnie metal ten wykorzystuje się jednak przede wszystkim w postaci czystej. Ponad połowa wszystkich jego zasobów znajduje dziś swoje miejsce w przewodach elektrycznych.

Poza tym z miedzi często wykonuje się części maszyn przemysłowych oraz instalacji wodociągowych. Stanowi także chętnie wybierany surowiec do produkcji pokryć dachowych. Poza tym można nią na przykład barwić szkło, a w odpowiedniej formie wykorzystuje się ją nawet w rolnictwie.

Szukasz ciekawostek związanych z siatkówką i największymi gwiazdami tej dyscypliny? Koniecznie odwiedź stronę dosiatkowki.pl

Spawanie miedzi – czym charakteryzuje się ten proces?

Spawanie miedzianych elementów jest dość specyficzne. Chodzi przede wszystkim o wysokie przewodnictwo cieplne tego metalu oraz wysoką temperaturę topnienia. Wynosi ona bowiem aż 1085 stopni Celsjusza. Problemy może stwarzać tak zwana rozszerzalność cieplna miedzi. W związku z tym jej objętość w czasie ogrzewania znacznie rośnie, a po schłodzeniu mocno maleje. Powstają naprężenia, które mogą niekorzystnie wpływać na jakość oraz wytrzymałość powstającej spoiny. W skrajnych przypadkach może to powodować nawet pęknięcia spawu.

Miedź w czasie spawania jest także wrażliwa na obecność niektórych gazów. Jeśli dostaną się do spoiny, pojawiają się na niej pęcherze oraz pory. Najbardziej trzeba uważać na tlen, który tworzy z miedzią związki chemiczne o jeszcze wyższej temperaturze topnienia. Problemem może być też łączenie się miedzi z wodorem – wówczas spoiny będą kruche. Ze względu na to, że w czasie spawania miedź staje się bardzo płynna, problemem mogą okazać się również wycieki w czasie pracy.

Jakie urządzenia najlepiej nadają się do spawania miedzi?

W domowych warsztatach Polaków znajdziemy spawarki dysponujące różnym zakresem możliwości. Jeśli planujemy spawanie miedzi, należy wybierać spawarki inwertorowe. Najlepiej sprawdzą się uniwersalne urządzenia 2w1 lub 3w1, gdyż miedziane elementy można łączyć różnymi metodami. Poszczególne techniki spawania łukiem elektrycznym – MMA, MIG/MAG oraz TIG – mają jednak swoje ograniczenia. Do spawania miedzi można wykorzystać także spawarki gazowe.

Źródło: https://sklep.powermat.pl/pl/migomat-inwertorowy-210a-mig-mag-mma-pm-img-210s.html

Spawanie miedzi – spawarki MMA

Najprostszy typ spawania łukowego, czyli metoda MMA, w przypadku miedzi powoli odchodzi do lamusa. Co prawda taki tryb pracy może być bardzo wydajny – miedzianych elementów przed spawaniem nie trzeba podgrzewać – ale przeważają minusy. Jednym z głównych problemów jest płynność spawanej miedzi, która mocno ogranicza dostępne pozycje spawacza. Przy użyciu spawarki MMA musi on prowadzić działania w pozycji nabocznej bądź podolnej. Problemem są również szkodliwe pyły wytwarzane w czasie takich operacji – by zapewnić pełne bezpieczeństwo, należy zorganizować efektywny system ich odciągu.

Spawanie miedzi – spawarki MIG/MAG

Wydajne powinno być też spawanie miedzi metodą MIG. W tym przypadku proces łączenia się miedzianych elementów odbywa się w osłonie z gazów obojętnych dostarczanych ze specjalnej butli. Najczęściej stosuje się w tym celu mieszankę argonu z helem – w takich warunkach miedź topi się szybciej niż w osłonie z czystego argonu.

Kiedy używamy metody MIG, miedziane powierzchnie są spawane prądem stałym. W przypadku cienkich elementów, których grubość nie przekracza kilku milimetrów, nie ma potrzeby, by je wstępnie podgrzewać. Należy też pamiętać o dobraniu odpowiedniego spoiwa – najlepsze powinny być będą pręty z miedzi niskostopowej. Spawanie tą techniką jest dość szybkie, ale spoiny nie zawsze będą połączeniami wysokiej jakości. Dodatkowym atutem jest jednak niski koszt spawania.

Spawanie miedzi – spawarki TIG

Wspomniane wyżej butle z mieszanką argonu z helem stosuje się także w czasie spawania miedzi metodą TIG. Tutaj łuk elektryczny jest wytwarzany pomiędzy miedzianą powierzchnią a elektrodą nietopliwą wykonaną na bazie wolframu. Rolę spoiwa również powinny odgrywać elementy z miedzi niskostopowej.

Technikę TIG można jednak określić mianem najbardziej eleganckiej. W odpowiednich warunkach umożliwia dość głębokie wtopienie się w miedzianą powierzchnię, przede wszystkim wyróżnia ją jednak estetyka i wysoka jakość spawu. Na spoinie nie będzie porów osłabiających jej wytrzymałość. Podobnie jak w przypadku innych metali, tak również przy spawaniu miedzi urządzenia typu TIG zapewniają pełną kontrolę i precyzję ruchów. Można więc nimi spawać nawet cienkie miedziane elementy. Minusem jest powolna praca i dość wysoki koszt spawania.

Spawanie miedzi – spawarki gazowe

Miedziane elementy można łączyć również za pomocą spawarek gazowych. Wówczas najczęściej stawia się na spoiwa z czystej miedzi. Już miedziane elementy o grubości powyżej czterech milimetrów przed spawaniem gazowym trzeba jednak wstępnie podgrzać. Po zakończeniu pracy, w zależności od grubości spoiny, należy ją dodatkowo przekuć na zimno lub gorąco. Przede wszystkim jednak spawanie miedzi urządzeniami gazowymi da efekt w postaci niezbyt wytrzymałych i plastycznych spoin, które dość łatwo pękają. Dlatego tę metodę zazwyczaj pozostawia się jedynie do prac naprawczych.

Chcesz dowiedzieć się czegoś o metodach spawania innych metali? Przeczytaj kolejny artykuł: Spawanie aluminium, żeliwa i stali nierdzewnej – najważniejsze różnice

Autor:
Damian
Copywriter Agencji Interaktywnej Intle. Absolwent Wydziału Zarządzania i Komunikacji Społecznej Uniwersytetu Jagiellońskiego.