Холодная сварка для металла что это такое и как пользоваться

Обновлено: 06.01.2025

Сейчас на рынке представлено множество клеевых смесей и клеевых стержней под общим торговым названием "Холодная сварка" или "Быстрая сталь". На самом деле никакого отношения к сварке они не имеют потому что:

Холодная сварка сварка давлением при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых частей

Это не холодная сварка т.к. не происходит пластической деформации соединяемых деталей.

Сварка процесс получения неразъемных соединений деталей посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном (общем) нагреве или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого

Это не сварка, поскольку нет нагрева или пластического деформирования и тем более установления межатомных связей между соединяемыми частями.

ВНИМАНИЕ! Если вам все-таки интересно: "Что такое холодная сварка?" см. статью Холодная сварка металлов – никакого волшебства!

В данной статье мы подробно остановимся на рассмотрении клея и стержней "Холодная сварка".

"Холодной сваркой" называют композиционные полимерные материалы, используемые как для ремонта металлов (сталь, чугун, алюминий, медь, титан и т.д.), так и для ремонта изделий из дерева, пластика и керамики.

Клей "Холодная сварка" двухкомпонентный и поставляется в двух тюбиках:

эпоксидная смола с пластификатором и наполнителем
отвердитель

Рисунок 1 – Двухкомпонентный клей

Эпоксидные смолы в чистом виде непрочны и плохо выдерживают вибрации и ударные нагрузки, именно поэтому необходим пластификатор (компонент для повышения эластичности эпоксидной смолы). Наполнитель необходим для предания особых свойств эпоксидным смолам: теплопроводности, термостойкости, абразивостойкости и т.п. В зависимости от требуемых свойств "холодной сварки" в качестве наполнителя выступают порошки металлов (алюминий, сталь, чугун и т.д.) а также минеральные и искусственные наполнители.

В качестве отвердителя преимущественно используют полиэтиленполиамин или аминный отвердитель, который вступая в химическую реакцию с эпоксидной смолой, производит процесс затвердевания.

Механические свойства, время застывания, рабочая температура и область применения клея "холодная сварка" зависит от входящих в его состав компонентов.

Ниже представлена обобщенная инструкция для клея и замазки "холодная сварка", которая может меняться в зависимости от марки и производителя:

Инструкция для клея "холодная сварка":

Перед "сваркой" тщательно зачистить и обезжирить поверхность. Поверхность должна быть чистой, сухой без следов масла и жира.
Подготовку клея и "сварку" производить в проветриваемом помещении. Пары клея могут оказывать раздражительное действие на слизистую глаз и носа.
В емкость для смешивания выдавить в равных объемах (для разных клеев объемы могут быть разными) компоненты клея и тщательно смешать до получения однородной по цвету и вязкости массы. Время использования клея в зависимости от температуры окружающей среды, марки и производителя - от 10 до 60 минут.
Нанести клей на обе "свариваемых" поверхности деталей и соединить вместе. Удалить излишки клея сухой или смоченной в растворителе тряпкой. При соединении поверхности нет необходимости прикладывать большие усилия или использовать пресс.
Оставить склеиваемую деталь для первоначального застывания клея, в зависимости от марки и производителя минимум от 5 - 60 минут, в состоянии покоя.
Время полного застывания клея зависит от температуры окружающей среды и марки, и варьируется в пределах от 12 до 24 ч.
Хранить в сухом помещении при температуре 25±10°С.

Стержни или замазка "холодная сварка" производится в виде двух однородных или одного двухслойного бруска.

Рисунок 2 – Срез двухслойного бруска

Инструкция для замазки "холодная сварка":

Перед "сваркой" тщательно зачистить и обезжирить поверхность. Поверхность должна быть чистой, сухой без следов масла и жира.
Отрезать нужное количество клея, смочить руки водой или одеть защитные перчатки и тщательно размешать клей 3 - 5 минут до состояния пластичности и однородности. В процессе смешивания замазка может нагреться. Время использования клея в зависимости от температуры окружающей среды, толщины слоя, марки и производителя - от 4 до 60 минут.
Нанести необходимое количество компаунда для ремонта или формовки детали. Для разглаживания допускается использовать мокрый шпатель.
Оставить деталь для застывания замазки от 10 до 60 минут в зависимости от температуры окружающей среды, толщины слоя, марки и производителя.
Время полного застывания замазки зависит от температуры окружающей среды и марки, и варьируется в пределах от 12 до 24 ч. После чего можно произвести шлифовку и покраску места "сварки"
Хранить в сухом помещении при температуре 25±10°С.

Как пользоваться холодной сваркой для металла?

Многие автовладельцы не раз сталкивались с ситуацией, когда в дороге ломается мелкая запчасть и ее нужно быстро отремонтировать. В таких случаях на помощь приходит специальное средство – холодная сварка. Она способна за короткое время создать прочное, неразъемное соединение. Такое свойство компонента очень выручает, находясь далеко от автомастерских. Как пользоваться холодной сваркой для металла, какой инструмент необходим для этого? Самое удивительное, что для эффективного действия препарата никакого оборудования не понадобится. Благодаря этому средству можно быстро решить мелкий ремонт в автомобиле и быту. Не пройдет нескольких минут, как соединение твердеет, а подождав еще четверть часа, его нельзя «отодрать зубами».

Что из себя представляет холодная сварка

Тот, кто первый раз услышал о холодной сварке, не догадывался, что это пластичная масса, похожая на пластилин. Основу препарата составляет всем известная эпоксидная смола. В зависимости от структуры средство выпускается двухкомпонентным и однокомпонентным составом. От этого различается способ применения клеящего вещества. В качестве элемента, обеспечивающего прочность соединения, является металлическая пыль, сера. Подробная информация о компонентах сварки указана на упаковке изделия. Для получения максимального сцепления необходимо правильно использовать средство. Если не придерживаться требованиям инструкции, то результат от проделанной работы может только расстроить. Холодной пайкой нужно уметь пользоваться, она всегда пригодится для ремонта, склеивания мелких деталей, закупорки отверстий, выравнивания поверхности.

Разновидности компонента

Для эффективного склеивания подойдет любой материал, единственным исключением являются эластичные элементы. Выделяют несколько групп материалов, с которыми легко справляется связующее вещество:

· синтетические полимеры (пластмассы);

· напольные покрытия (линолеум, ковры).

Как использовать холодную сварку зависит от тех материалов, которые предполагается соединять. Существует несколько разновидностей холодной сварки:

1. Для металла

Огромной популярностью пользуется применение холодной сварки для металла у автовладельцев и мастеров мелкого ремонта бытовой техники. Средство помогает быстро, качественно разрешать возникшие трудности, которые связаны с дальнейшей эксплуатацией автотранспортного средства, другого оборудования.

Связь между двумя склеиваемыми поверхностями получается настолько крепкой, что отремонтированная деталь будет эксплуатироваться еще не один год.

Важно! Применяя холодную сварку, всегда надо учитывать, какую нагрузку получает та или иная деталь. Первым делом, связующее средство направлено на временное устранение неполадки (трещина, скол), поэтому при удобном случае следует провести восстановление узла или детали путем ее ремонта или замены.

2. Для пластика

Этот вид соединения используется не так часто, поскольку для полимеров существует большое количество клеящих препаратов, которые отлично справляются со своей задачей. Широкое применение холодная сварка для синтетических полимерных материалов нашло при необходимости ремонта пластиковых труб и оборудования.

3. Для соединения линолеума, ковров

Подходит для соединения встык напольного покрытия. Результат превосходит все ожидания – качество стыка ничем не хуже, если бы использовался двусторонний скотч. Такая пайка применяется в строительстве для соединения резиновых уплотнителей.

4. Для камней

Для отделки внутренних помещений часто используется натуральный камень. Он довольно тяжелый и не каждый клей может удерживать такой вес. Холодная сварка для камня на основе эпоксидной смолы вполне справляется с этой задачей. Особенность соединения состоит в прочности самого шва. Даже, если по какой-либо причине, откалывается кусок в месте присоединения двух поверхностей, то разрыв идет по материалу, а не по связующему. Холодная сварка для камней нашла широкое применение при обустройстве каминов и печей.

Все вышеперечисленные составы отличаются надежным соединением, быстротой склеивания только при условии соблюдения технологии выполнения работ согласно инструкции.

Как пользоваться холодной сваркой для металла: инструкция по применению на примере Поксипола

Чтобы досконально разобраться, как использовать связующее в качестве устранения повреждений, возьмем клей Поксипол. Холодная сварка для металла, инструкцию по применению которой можно найти в упаковке данного средства, используется следующим образом:

1. Первым делом проводят подготовительные мероприятия. Очищают от загрязнений и образований ржавчины поверхность, которая будет контактировать с клеем. Зачистку лучше выполнять наждачной бумагой крупной фракции. Поверхность считается готовой при наличии металлического блеска. Лучше, если на ней останутся глубокие царапины, в этом случае соединение будет максимально эффективным.

2. После обработки шкуркой деталь промывают, высушивают. В таких случаях используют фен.

3. Далее поверхность следует обезжирить. Для этого берут ацетон или другие растворители, тщательно протирают поверхность, удаляя жировые налеты на поверхности.

4. После проведения всего комплекса подготовительных работ можно перейти к непосредственному нанесению средства Поксипол. Клей является двухкомпонентным и разделен на два тюбика, содержимое которых смешивают.

5. При смешивании должна получиться однородная масса, которая быстро твердеет, поэтому ее сразу наносят на обрабатываемый участок. Если этого не сделать в ближайшие несколько минут, то приготовленный состав можно считать негодным. При заклеивании небольших отверстий, связующим необходимо заполнить внутреннюю полость отверстия. Большие отверстия рекомендуется заделывать с помощью металлической латки.

В комплекте с клеем Poxipol находится специальная лопатка. С ее помощью очень удобно перемешивать компоненты двух тюбиков.

Клей Поксипол абсолютно безопасен для организма человека. В первом тюбике (красного цвета) содержится бесцветная масса средней густоты. Во второй (синяя упаковка) находится средство, похожее на пластилин. Оно размягчается пальцами рук. По цвету встречаются белая, серая и серо-бурая пластилиноподобное вещество.

6. Когда работа выполнена и клей нанесен, деталь выдерживают в течение суток для полного застывания связующего. После этого ее можно обрабатывать (чистить, красить).

Совет. При обработке поверхности растворителями необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы состав не попал на кожу рук и слизистую глаз. Если это случилось, следует немедленно промыть эти участки тела водой с мылом.

Работать с клеем Поксипол не составляет особого труда. Ее применяют для склеивания поверхностей, закупоривания отверстий, при чем, как на пустых емкостях, так и на полных, находящихся под давлением (незначительном), например, при заделке повреждений радиатора автомобиля, жидкость с него сливать не потребуется.

Подробнее узнать, как правильно пользоваться холодной сваркой можно, посмотрев видео ниже.

Как приготовить двухкомпонентный состав.

1. Смешивать содержимое тюбиков (эпоксидную смолу и отвердитель) следует перед самым нанесением связующего.

2. На ровную пластинку из тюбика с эпоксидной смолой выдавливается необходимое количество вещества.

3. К нему из второго туба в равном количестве добавляют затвердитель.

4. При помощи специальной лопатки оба компонента смешиваются.

Способ склеивания: готовым составом обмазывают поверхность и к ней сильно прижимают вторую деталь, примерно на 2 минуты. В течении последующих 7-10 минут еще можно будет подвинуть и скорректировать положение двух поверхностей. Пользоваться отремонтированной деталью можно только по истечении 24-х часов.

Широкое применение клей Poxipol нашел в мастерских по обслуживанию и ремонту автомобилей. С помощью этого средства можно легко выполнить следующие работы:

· запаять образовавшиеся отверстия в топливном баке автомашины;

· реставрировать радиатор автомобиля;

· усилить швы автотранспортного средства;

· подремонтировать «уставшие от времени» участки кузова.

Автовладельцы часто интересуются, можно ли холодной сваркой заварить глушитель автомобиля? Наиболее распространенная причина нарушения работы глушителя – появление коррозии. Устранить повреждения при помощи «горячей» сварки не всегда целесообразно – можно получить деформацию стенок выхлопной трубы или дополнительные прожоги. В этом случае специалисты рекомендуют осуществить ремонт глушителя холодной сваркой. Ведь это связующее обладает высокой степенью стойкости к агрессивным средам, температуре и реагентам. Не все знают, какую температуру выдерживает холодная сварка для металла. Соединение сохраняет свои свойства при температуре до + 150°C.

Клей Поксипол используется для склеивания деревянных, бетонных элементов, керамических, пластиковых и стеклянных изделий. Отлично держит резину и полимерные материалы. Холодная сварка для металла просто необходима в хозяйстве, чтобы узнать какая лучше, нужно самому проверить ее удивительные способности.

Где можно купить холодную сварку?

В выборе холодной сварки нет никаких проблем. Изделие широко представлено в строительных и хозяйственных отделах небольших магазинов и супермаркетах. Приобрести состав можно на сайте компании Карландия – известного гипермаркета автотоваров и средств по уходу за автомобилем. Мы работаем напрямую с поставщиками, поэтому цены на наш товар меньше рыночных.

Все о холодной сварке металла — от теории до выбора

Холодная сварка клеем позволяет отремонтировать изделия разного назначения, изготовленных из металлов и не только. В статье мы расскажем что это такое, как пользоваться, как применить к аллюминию. Рассмотрим марки Поксипол, Алмаз и другие.

Холодная сварка (точечная, роликовая, шовная и с помощью нанесения специальной клейкой смеси) применяется для соединения частей, изготовленных из одно— и разнородных металлов. Благодаря приложенному давлению (пластической деформации) получается прочное неразъемное соединение.

Точечное, роликовое или шовное соединение конструктивных частей применяют в разных областях промышленности при изготовлении продукции на специально созданном для этих целей оборудовании. Холодный способ соединения металла или реставрации его поверхности клеящимся составом используют в ремонтных целях сантехнические работники как временную меру с целью устранения течи в трубопроводных коммуникациях и сантехнических изделиях, владельцы автомобилей для устранения поломок деталей автомобилей разного назначения и домашние умельцы для восстановления предметов домашнего пользования своими руками. В этой статье речь пойдет о сварке металлов клеевым составом. Быстро, удобно, а главное, не требует применения дорогостоящего сварочного оборудования.

Выполнение указаний, изложенных в инструкции, которую производитель прилагает к составу клеящегося типа, – обязательное условие получения соединения высокого качества.

Принцип действия, преимущества и недостатки

Что представляет собой холодный способ соединения металла специальным составом, какими бывают составы и каковы нюансы приготовления и применения? По своей сути это клей, специально созданный для соединения частей металлических заготовок или ремонта деталей, у которых нарушена поверхность или герметичность. В его составе следующие компоненты:

смола эпоксидная;
наполнитель;
добавки разного назначения, способствующие склеиванию, получению необходимой степени прочности, термостойкости и формированию внешнего вида.

Все вместе они связывают материалы между собой, участвуют в образовании межатомных связей, без которых получить прочное соединение невозможно. Состав обладает повышенной степенью адгезии к металлам, разрушает оксидную пленку и быстро затвердевает. Специальные добавки в составе эпоксидного клея выделяют тепло, образуя вещество, способное соединять металлы. Состав может быть жидким или пластилинообразным (пастообразным). Холодный способ предназначен для склеивания деталей и конструкций, изготовленных из разных металлов и их комбинаций. Ремонт и восстановление поверхностей металлических частей осуществит даже новичок. И неважно, из чего они выполнены: стали, чугуна, алюминия или какого-либо другого металла, сплава или комбинации материалов. Главное – правильно подобрать состав (марку) клея.

Необходимо отметить, что большинство клеев для сварки холодным способом являются универсальными. Они склеивают не только черные и цветные металлы, но и дерево, пластик, стекло, а также разнородные материалы.

возможность создания прочного и надежного соединения в кратчайшие сроки (время полного затвердевания указывается на упаковке и в инструкции производителя: ориентировочно от 30 минут до 5 часов);
нет необходимости в использовании специального оборудования (исключаются энергетические затраты);
экономичность (тратится малое количество состава);
безотходность (нет необходимости в утилизации);
эстетичность (место соединения имеет привлекательный вид, его можно подвергать мехобработке и красить);
состав клеящего вещества не влияет на структуру металла (остается такой, какой была до склеивания);
соединять и ремонтировать можно в местах с затрудненным доступом и по месту установки деталей и конструкций;
ремонтировать можно конструкции и детали, которым противопоказан нагрев и даже в помещениях пожароопасных;
доступность (купить можно в любом магазине, торгующем строительными и сварочными материалами).

К недостаткам относят необходимость тщательной подготовки поверхностей и кромок к осуществлению соединения или проведению ремонтных работ, невозможность заделывания дефектных мест большой площади и не очень высокую прочность полученного шва. По сравнению с выполнением соединения привычными видами сварки, осуществляемого с помощью плавления или совместного действия плавления и давления, прочность все же ниже. Ответственные конструкции не должны свариваться холодным способом с помощью клеевого состава: их только можно так закрепить временно.

Более наглядно о холодной сварке на видео:

Состав материала

Клеевые составы для соединения и реставрации поверхностей металлов холодным способом производят российские и зарубежные производители в ассортименте. Характеристики клеев для холодной сварки позволяют выпускать такие типы составов:

для ремонта деталей транспортных средств;
водостойкие, позволяющие осуществлять ремонт в жидкостях;
термостойкие (высокотемпературные), выдерживающие температуру до 1500 °C;
универсальные: такой состав соединяет не только металлические части, но и изготовленные из других материалов.

Составы могут быть одно— и двухкомпонентными. Различие заключается в способе использования и сроке хранения. Однокомпонентные клеи не могут храниться длительное время после использования. Должны наноситься быстро на соединяемые или ремонтируемые части, т. к. теряют свои соединительные характеристики. Двухкомпонентные составы не теряют своих свойств даже при длительном хранении. Каждый производитель указывает способ и условия применения на упаковке и в инструкции по применению. Соблюдение указаний является гарантией получения надежного соединения.

Внимание! Прежде чем приступить к работе, внимательно читайте указания производителя клея по его применению.

Холодная сварка алюминия

Применяется сварка алюминиевых сплавов холодным способом в разных отраслях промышленности при изготовлении корпусов приборов, изделий бытового назначения и быту. Трещины, пробои или изношенность поверхностей глушителей, аккумуляторов, радиаторов, головок блока цилиндров, поддонов картеров, бензобаков и других деталей автомобилей многие владельцы исправляют самостоятельно холодным способом. Составы, которые подходят для сварки алюминиевых сплавов, выпускаются в упаковке с указанием количества в граммах в виде двухкомпонентной жидкости и цилиндра определенной длины и веса, в который помещен пластилинообразный состав. Работать ими можно при температуре от минус 40 до 300 °C. Это значит, что соединение можно осуществлять на морозе и качество его будет высоким независимо от температуры окружающей среды. Полное время застывания не превышает 5 часов. Но это время может быть значительно ниже указанной цифры. Указывается на упаковке и в инструкции по эксплуатации.

Как пользоваться холодным способом сварки для алюминия? К нюансам работы относят выполнение таких указаний:

осуществлять подготовку соединяемых или ремонтируемых частей к склеиванию (очищать от загрязнений, следов масла, пыли до блеска металлическими щетками и наждачной бумагой и обезжиривать специально предназначенными для этих целей составами);
правильно выполнять подготовку смеси (двухкомпонентный состав перемешивают в необходимых количествах в емкости, которая не должна быть изготовлена из металла; готовую массу наносят шпателем на соединяемые части или в месте устранения дефекта; пластилинообразный состав отрезают в нужном количестве от цилиндрического бруска и разминают в руках; масса готова к применению);
наносить приготовленную смесь неметаллическим инструментом;
очищать излишки смеси сразу после ее нанесения;
наносить слой клея не толще 5 мм, при необходимости нанесения по толщине, превышающей этот показатель, каждый раз выдерживают время высыхания и только после этого наносят следующий слой;
работать с соблюдением мер предосторожности и безопасности (в респираторе и перчатках).

Холодная сварка для металла – применяем правильно

Что такое холодная сварка? Этот вопрос задают себе многие из тех, кто собирается воспользоваться данным средством для быстрого соединения металлов. О холодной сварке, без сомнения, слышали многие и достаточное количество людей уже успели признать все преимущества данной технологии. Но, к сожалению, не все из тех домашних мастеров, кто уже успел попробовать соединить металлические детали при помощи такого средства, смогли оценить все его уникальные характеристики.

Холодная сварка для металла

Основная причина такой ситуации заключается в том, что очень часто наши люди не считают нужным внимательно читать инструкции, в которых и оговорены все нюансы использования того или иного устройства или технологии. Именно поэтому мы и хотим посвятить данную статью всем вопросам, относящимся к правилам использования и области применения такого замечательного средства, каким, бесспорно, является холодная сварка.

Разновидности холодной сварки

По сути, холодная сварка — это клей с высокой степенью пластичности, изготовленный на основе всем известной эпоксидной смолы. По своей структуре этот клей может быть двухкомпонентным, тогда его можно хранить длительное время, либо однокомпонентным, который необходимо применить максимально быстро, чтобы не столкнуться с утратой им своих клеящих свойств.

Как правило, такое средство выпускается производителями в виде двухслойного цилиндра, внешняя оболочка которого состоит из отвердителя, а внутренний сердечник представляет собой эпоксидную смолу, смешанную с металлической пылью. Такая добавка в виде металлической пыли необходима для того, что придать получаемому соединению высокую прочность и надежность. Содержит холодная сварка и другие добавки, которые и придают ей, а также соединениям, полученным с ее помощью, уникальные характеристики. Основную часть таких добавок производители держат в секрете, но наиболее известной из них является сера.

Классифицируется холодная сварка в основном по области ее использования, то есть по тем материалам, которые могут соединяться при помощи различных ее типов. Так, на сегодняшний день успешно применяются следующие виды данного средства.

Холодная сварка для металла

Такое средство активно и успешно используется не только домашними мастерами, но и автолюбителями, так как позволяет оперативно и эффективно решить многие проблемы, связанные с эксплуатацией автомобиля. Соединения, полученные с его помощью, дают возможность не только забыть о возникшей проблеме на короткое время, но и эксплуатировать восстановленные детали достаточно продолжительное время.

Однако следует иметь в виду, что холодная сварка оптимально демонстрирует себя при соединении тех деталей, которые не испытывают при эксплуатации значительных нагрузок. Широкое применение такое средство нашло и при ремонте сантехнических устройств, в которых необходимо оперативно устранить возникшую течь. Но насколько бы надежным оно не было, всегда следует помнить о том, что оно служит лишь для того, чтобы устранить возникшую проблему лишь на время. При первом же удобном случае следует воспользоваться методами капитального ремонта.

Клей «Холодная сварка» для различных видов пластика

Данное средство, которое является менее распространенным, используется, как следует из его названия, для выполнения оперативного ремонта пластиковых деталей. Находит применение такой клей как на производственных предприятиях, так и для выполнения ремонта в бытовых условиях. Чаще всего необходимость пользоваться таким средством возникает в тех случаях, когда нужно выполнить ремонт пластиковых труб и корпусов различных устройств.

Виды холодной сварки для различных материалов

Пользоваться таким клеем можно и в тех случаях, когда необходимо выполнить соединения изделий, изготовленных из жесткой резины. Естественно, что широкое применение такая сварка нашла при выполнении строительных и ремонтных работ. Следует отметить, что соединения линолеума, полученные с ее помощью, значительно превосходят по своим характеристикам те, для выполнения которых использовались клей или двусторонний скотч.

Мы перечислили лишь основные виды холодной сварки, но существуют и другие, которые менее распространены. Все эти средства отличает высокая оперативность получения и надежность соединений при условии, что при выполнении работ строго придерживались всех необходимых требований.

Применение холодной сварки для металла

Холодная сварка для металла, инструкция по использованию которой есть в каждой упаковке, применяется практически так же, как и другие разновидности такого средства. Для того чтобы понять, как правильно пользоваться таким клеем, достаточно будет разобрать пример с устранением течи в трубопроводах и емкостях, изготовленных из металла. Что удобно, применять эту сварку можно как при пустых, так и в заполненных емкостях и даже тех, которые находятся под небольшим давлением. То есть, к примеру, если вам необходимо устранить течь в автомобильном радиаторе, то сливать с него жидкость совсем не обязательно.

Деталь после ремонта холодной сваркой

Итак, алгоритм работы с таким клеем выглядит следующим образом.

В первую очередь необходимо подготовить поверхность, на которую будет наноситься клей. Для этого лучше воспользоваться наждачной шкуркой, с помощью которой выполняется зачистка поверхности от грязи и ржавчины. Заканчивать такую зачистку следует в том случае, если на обрабатываемой поверхности стал виден металл с нанесенными на него шкуркой царапинами. Причем, чем более глубокими и частыми будут такие царапины, тем более надежным получится соединение.
Затем следует тщательно просушить поверхность. Для этого можно использовать обычный фен, никаких особых технических средств вам не понадобится. Конечно, холодная сварка для металла справится и с мокрыми поверхностями, но на высокую надежность и герметичность такого соединения рассчитывать не приходится.
Дальнейшим этапом, который позволит сделать получаемое соединение более надежным, является обезжиривание поверхности. Для этого лучше использовать ацетон, который устранит даже незначительные жировые пятна на обрабатываемой поверхности.
Далее приступаем к подготовке самого клеевого состава. Так как это средство не жидкое, а достаточно плотное, то используем нож для того чтобы отрезать от цилиндрика холодной сварки кусочек требуемого размера. Очень важно выполнять рез строго поперек цилиндрика, чтобы сохранить в полученном кусочке изначальные пропорции затвердителя и эпоксидной смолы. Отрезанный кусочек необходимо тщательно размять до получения мягкой и однородной по цвету массы, а чтобы средство не приставало к рукам, можно периодически смачивать их водой.

Процесс нанесения сварки на ремонтируемую поверхность

После того как вы получили мягкую и однородную массу средства, его необходимо достаточно быстро нанести на ремонтируемую поверхность. Технические характеристики многих видов холодной сварки таковы, что она начинает застывать уже через несколько минут после приготовления, поэтому действовать нужно быстро, но аккуратно. Если вы заклеиваете с помощью холодной сварки образовавшееся отверстие, то очень желательно, чтобы часть мягкой массы попала внутрь него. Если же такое отверстие слишком велико, то лучше заделать его при помощи металлической латки, которую фиксируют на поверхности с помощью холодной сварки.

После того как средство нанесено, ему необходимо дать время на засыхание и полное застывание, которое может длиться до 24 часов. Только по истечении этого времени место ремонта можно подвергать отделке (зачистке, шпатлевке и покраске).

В любом случае перед началом использования холодной сварки лучше еще раз ознакомиться с инструкцией или даже посмотреть обучающее видео, которое без проблем можно найти в интернете. Очень важно соблюдать аккуратность при использовании обезжиривающих веществ, основная часть из которых представляет опасность для человеческих глаз и слизистых покровов. В целом, пользоваться таким средством несложно, а соединения, которые оно позволяет получить, отличаются достаточно высокой надежностью и герметичностью.

Холодная сварка металлов – никакого волшебства!

Холодной сваркой называется соединение металлов в твердой фазе, достигаемое совместным пластическим деформированием соединяемых элементов без применения нагрева. Процесс осуществляется на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства материалов ниже температуры рекристаллизации (чаще всего – путем приложения давления). Поэтому в ГОСТ 2601 данный способ имеет следующее определение:

ВНИМАНИЕ! Если вы искали клей "холодная сварка" см. статью "Холодная сварка" – клей, но не сварка

Содержание

Холодная сварка металлов – экскурс в историю

Холодная сварка металлов известна с древних времен. Как показывают археологические исследования и исторические хроники – "Колосс Родосский" был снаружи покрыт тонкими медными листами, которые были соединены между собой с использованием холодной сварки. То есть данная технология была применена и при создании шедевров античного периода.

В Национальном музее в Дублине (Ирландия) хранятся золотые коробочки, которые по заключению экспертов, изготовлены в эпоху поздней бронзы с применением данного способа.

В 1724 году священником Дезагюлье (J. L. Desaguliers) был представлен способ соединения свинца с помощью холодной сварки. Опыт заключался в том, что два свинцовых шарика диаметром около 25 мм сдавливали вместе и вращали, в результате они соединялись. Последующие попытки разорвать данное соединение и измерить величину разрыва с помощь весов показали, что прочность соединения некоторых образцов оказалось ничем не хуже основного металла. Результаты данных опытов были опубликованы в научных журналах.

На данный способ получения соединения впервые всерьез посмотрели в 1940-х годах, именно в это время ученые обнаружили странный эффект взаимодействия нескольких кусков одного и того же металла в абсолютном вакууме – при наличии чистых плоских граней они притягиваются.

Начиная со второй половины 1940-х годов она начала применяться в промышленно развитых странах: в 1947 - 1948 гг. появилась в США, а в 1949 г. началось использование и в СССР.

В настоящее время она успешно применяется для соединения изделий из пластичных металлов, таких как медь, алюминий, свинец, олово, никель и др.

Что такое холодная сварка?

Холодная сварка – процесс, при котором происходит соединение двух твердых тел без нагрева свариваемых деталей на стыке соединения. Отличительной особенностью холодной сварки металлов является отсутствие фазы расплавления.

На первый взгляд, холодная сварка может показаться волшебством. Многие люди не могут понять, как может производится процесс соединения без нагрева, электрического тока или специальных растворов. Если посмотреть видео – у многих возникает мысль: "Это что-то магическое". На самом деле никакой магии нет.

Метод холодной сварки основан на использовании пластической деформации, с помощью которой разрушают на свариваемых поверхностях хрупкую пленку окислов. В настоящее время известно, что сила сцепления от контакта может быть значительно увеличена благодаря сильному сжатию деталей между собой, увеличению времени контакта, повышению температуры деталей, а также от комбинирования вышеперечисленных факторов.

Основная трудность подготовки поверхности деталей заключается в тщательном удалении с нее органических и окисных пленок. Органические пленки – это тонкие пленки масел, жирных кислот и парафинов, покрывающие свариваемые поверхности. Препятствуют сцеплению также пленки адсорбированных на поверхности газов.

При контакте с кислородом или другими реактивными веществами происходит образование поверхностных слоев, которые в значительной мере или полностью исключают вероятность возникновения эффекта холодной сварки. Ведь именно образующаяся из-за содержания кислорода в воздухе на поверхности металла оксидная пленка не дает соединиться свариваемым деталям в нормальных условиях. Кстати, даже при помещении в вакуум оксидная пленка не исчезает, то есть поверхность металла требует дополнительной очистки.

Золотые самородки в природе образуются благодаря методу холодной сварки, а происходит это потому, что у золота попросту нет оксидной пленки, как всем известно – золото не окисляется.
При возникновении механических проблем на первых моделях искусственных спутников Земли все списывалось именно на эффект холодной сварки. Однако позже было доказано, что причиной возникновения проблем стали простые недоработки в конструкции, а возникновение данного эффекта на орбите до сих пор не подтверждено (конечно же, кроме случаев, когда в определенных экспериментах он вызывался человеком преднамеренно).

При холодной сварке металлы соединяются благодаря совместному пластическому деформированию по поверхности их взаимного контакта. Образование цельнометаллического соединения происходит за счет возникновения металлических связей между соединяемыми металлами. Эти связи возникают между атомами при сближении поверхностей соединяемых материалов в результате образования общего электронного облака, взаимодействующего с ионизированными атомами обеих металлических поверхностей. Сварное соединение образуется только путем деформации, без нагрева извне. Это обстоятельство позволяет сваривать термически разупрочняемые материалы без нарушения их физических свойств. Отсутствие нагрева исключает опасность образования хрупких интерметаллических прослоек в зоне контакта разнородных металлов (например, алюминия и меди). Холодную сварку можно выполнять во взрывоопасной среде, возможна герметизация объектов, нагрев которых недопустим (это широко используют в промышленности).

В реальных условиях нет идеально чистых и гладких металлических поверхностей. На них имеются неровности, выступы, окисные, адсорбированные пленки, органические пленки, которые препятствуют сближению поверхностей на расстояния действия межатомных сил. Поэтому получение сварного соединения возможно только при значительных пластических деформациях, приводящих к сминанию выступов, разрушению и раздроблению поверхностных слоев и их удалению из зоны сварного соединения вследствие пластического течения. В результате в контакт вступают по всей свариваемой поверхности чистые слои металла, между которыми образуется металлическая связь.

Исследования показали, что даже у самых гладких поверхностей металлических деталей есть шероховатости, и именно эти высокие точки прикасаются к противоположной детали. В процессе образования сварного шва фактически участвуют лишь несколько тысячных долей процента площади поверхности детали, но этих микроскопических участков вполне достаточно для создания мощных молекулярных соединений. Так что при соблюдении необходимых показателей гладкости свариваемых поверхностей деталей между точками соприкосновения создается мощнейшая связывающая сила.

Снижение прочности сварного соединения за счет уменьшения толщины металла в месте соединения до известной степени компенсируется повышением прочности деформированного металла, получающего наклеп. Например, предел прочности технически чистого алюминия в зоне максимальной деформации возрастает примерно в два раза.

Виды материалов пригодных к свариванию

Применение холодной сварки ограничивается физическими свойствами материалов и пригодна для различных металлов и их сплавов, достаточно пластичных при комнатной температуре:

алюминий
медь
кадмий
никель
свинец
олово
цинк
титан
серебро
индий
золото
платина и др.

Пластичность соединяемых материалов может быть повышена подогревом до соответствующей температуры. Так, например, высокопрочные алюминиевые сплавы при температуре 300-350°С свариваются за счет соответственно направленной пластической деформации подобно чистому алюминию при комнатной температуре.

Если на металл нанести твердые пленки электролитическим способом, например на медь пленку твердого никеля, или принять меры к предотвращению загрязнения, выполняя холодную сварку сразу же после окончания обработки механической щеткой, то в этих случаях связь происходит при значительно меньших деформациях.

Свариваемость при данном способе может быть оценена максимальной остающейся толщиной металла в месте соединения, выраженной в процентах по отношению к первоначальной толщине детали до сварки.

Параметры режимов холодной сварки

Основной параметр, определяющий процесс – величина деформации в месте соединения, которая зависит от свойств металла, его толщины, типа соединения и способов подготовки поверхностей.

Основными параметрами режима холодной сварки являются:

удельное давление
глубина вдавливания пуансона
величина вылета деталей из цанг (при стыковом способе)
диаметр пуансона
степень деформации

Величина удельного давления выбирается в зависимости от физико-механических свойств свариваемых материалов. Рекомендуемое удельное давление при стыковой холодной сварке:

алюминиевых деталей: 180-250 кг/мм 2
медных деталей: 650-800 кг/мм 2
для разнородных металлов, например, алюминий – медь: 500-650 кг/мм 2

Усилие зажатия образцов в зажимах с насечкой должно превышать усилие осадки для алюминия более чем на 50%, а для меди – более чем на 80%

Зависимость деформации от свойств

Металл	Относительная глубина вдавливания пуансона, %
Алюминий	55 – 60
Алюминиевые сплавы	75 – 80
Медь	85 – 90
Олово	85 – 88
Титан	70 – 75
Серебро	82 – 86
Армко-железо	85 – 92
Свинец	80 – 85
Никель	85 – 90
Индий	10 – 15

Величина вылета стержня составляет:

для алюминия 1-1,2 диаметра стержня
для меди 1,25-1,5 диаметра стержня
для разнородных металлов алюминий – медь: вылет медного стержня должен быть на 30-40% больше, чем алюминиевого

Степень необходимой деформации при холодной сварке разнородных материалов определяется свойствами того из свариваемых металлов, при соединении которого требуется меньшая деформация. Этим пользуются при необходимости сварить малопластичные материалы, применяя прокладки из пластичных металлов.

Предварительные исследования свариваемости показывают следующие результаты:

Металл	Свариваемость в %
Алюминий особо чистый	40
Алюминий технически чистый	30
Дюралюминий	20
Кадмий	16
Свинец	16
Медь	14
Никель	11
Цинк	8
Серебро	6

Из этих данных видно, что наилучшие результаты холодной сварки дают алюминий и алюминиевые сплавы, удовлетворительные результаты дает медь. Довольно удовлетворительную свариваемость дает никель, имеющий высокую температуру плавления (1450°С).

Условия получения надежного сварного соединения

Надежное сварное соединение холодной сваркой может быть получено при соблюдении следующих условий:

тщательная подготовка поверхности свариваемых изделий. При точечном и роликовом способах поверхность рекомендуется зачистить механическими щетками, торцы деталей при стыковом способе для соединения проводов сравнительно небольшого диаметра – с помощью специальных ручных кусачек или механического ножа, а торцы деталей большого сечения подвергают механической обработке. При этом необходимо обеспечить параллельность свариваемых поверхностей обеих деталей и отсутствие на них жировых загрязнений;
одновременная пластическая деформация соединяемых деталей;
значительное и симметричное относительно центра зоны соединения растекание металла в плоскости соединения. Данное растекание вызывает разрушение оксидных или иных пленок, вытеснение их обломков из зоны соединения. Одновременно, растекание создает условия для интенсивного движения дислокаций с образованием активных центров на соединяемых поверхностях. Симметричное растекание необходимо для более полного удаления пленок из зоны сварного шва;
сжатие заготовок на заключительной стадии образования сварного соединения, что требует значительных давлений в зоне контакта;
очистка кромок соединяемых заготовок от загрязнений (промывка растворами, бензином, спиртом) и окисных пленок. Применение абразивного инструмента недопустимо, так как шаржированные в поверхность заготовок абразивные зерна затруднят получение сварного соединения;
предварительная подготовка поверхностей заготовок (шероховатость – Rz не более 10 мкм; неплоскостность поверхности не более 0,1 мм).

Виды холодной сварки

В зависимости от способа приложения давления и схемы деформации определяют следующие виды:

1 – пуансон; 2 – свариваемые детали; Р – усилие сжатия

1 – пуансоны; 2 – свариваемые детали; Р – усилие сжатия

Области применения холодной сварки металлов

Как мы уже писали в статье данным способом успешно соединяют металлы, обладающие хорошими пластическими свойствами. Этот способ нашел применение главным образом в приборостроении, для соединения алюминиевой оболочки кабелей, при изготовлении корпусов полупроводниковых приборов, при изготовлении бытовых приборов из алюминия – чайников, подставок, каркасов, в электромонтажном производстве для соединения проводов и шин внахлестку и встык при монтаже сетей связи, троллейбусных проводов, электропроводки в домах. В летательных аппаратах встык варят шпангоуты. В последнее время достигнуты успехи в соединении полупроводниковых материалов.

Одним из направлений применения данного способа является его сочетание с обработкой давлением: прокаткой, высадкой, штамповкой, вытяжкой и т.п. С помощью последней, например, получают биметаллические переходники из алюминия и коррозионно-стойкой стали, которые затем используются в бесфланцевых соединениях трубопроводов летательных аппаратов.

Последние исследования открывают широкие возможности применения в процессе производства на микроуровне и наноуровне. Кроме того, экономически оправдано её применение при соединении небольших деталей из мягких, пластичных металлов, а также тонких металлических пленок, использующих полимеры в качестве подложки.

Холодную точечную сварку можно выполнять на любых прессах: гидравлических, эксцентриковых и т. п. Если сваривается несколько точек за один ход пресса, то требуются прессы усилием 500-1000 кг. Для холодной сварки одной точки достаточно пресс усилием 50-100 кг.

Читайте также: