Что такое холодная сварка и как ею пользоваться для склейки металлов

Инструкция по использованию холодной сварки для металла

Холодная сварка для металла может пригодиться не только для ремонта авто. Кроме этого, она находит широкое применение в быту (склейка керамики и так далее).

Что же касается автомобилей, то ее используют для приклеивания оторванных или отбитых металлических деталей, ремонта повреждений радиаторов, топливных баков, глушителей, картеров, поддонов и других элементов. Чаще всего для этого применяют именно пластические составы, но иногда в ход идут и жидкие, потому как их прочность выше, чем у замазок.

Главным достоинством таких ремкомплектов является то, что для заделки повреждения в баке, радиаторе и тому подобных деталях не требуется сливать бензин, солярку или масло. Холодная сварка не вступает в реакцию с ними, удобна в использовании и быстро застывает. Кроме того, расход этого материала сравнительно невелик, и он послужит вам не один раз.

Для заделки трещин или отверстий в баках, глушителях, поддонах и т. п. при помощи холодной сварки используется одна и та же схема, так что расписывать каждый случай в отдельности нет нужды. Необходимо лишь следовать общим рекомендациям.

1. Подготовка поверхности – в первую очередь она подразумевает зачистку металла, которую проводят наждачной бумагой. Конечно, в пути можно обойтись и без этого, но с зачисткой клей продержится гораздо дольше, потому как мелкие царапины и шероховатости обеспечивают наилучшее сцепление состава с поверхностью.
2. Обезжиривание – для этого используется антисиликон (на худой конец подойдет и обычный бензин), которым следует намочить кусок ткани и протереть рабочую поверхность.
3. Подготовка холодной сварки – требуется выдавить из тюбика или отрезать (отломить) от брусочка необходимое количество материала, после чего размять (размешать) до однородной и пластичной консистенции. Как правило, смесь при этом немного нагревается. Холодная сварка, инструкция к которой обычно прилагается в комплекте, не потребует никаких специальных навыков работы.
4. Нанесение клея – полученным составом следует аккуратно заделать повреждение и выровнять поверхность. Рекомендуется делать это максимально быстро, так как схватываются некоторые составы в течение всего нескольких минут.

После нанесения следует дождаться полного высыхания (оно может растянуться от часа до суток). Естественно, в пути не всегда есть возможность ждать так долго, поэтому 20 минут ожидания будет достаточно для первичного застывания, чего хватит, чтобы «дотянуть» до ближайшей автомастерской.

Подробную видео-инструкцию по применению холодной сварки для металла смотрите в конце этой статьи.

Особенности

Клей «холодная сварка» – это такое вещество, которое может помочь соединить две детали из металла без участия термической реакции. Состав может деформироваться так, что есть возможность надежным образом покрыть части, склеивая их. Чаще всего используется в процессе ремонта сантехнического оборудования и показывает отличные результаты в работе с машинами. Большим преимуществом такого клея является способность склеивать элементы, которые не были заранее подготовлены к данной процедуре, что ускоряет процесс и делает его более удобным.

«Холодная сварка» представляет собой смешение вещества с полимерами и получение итогового результата. От того, насколько качественные ингредиенты в составе, а также от правильности его изготовления будут зависеть и характеристики прочности вещества. Если в процессе ремонта создать условия, близкие к идеальным, то клей может стать прочнее, чем сам металл, но реально такого практически никогда не удается сделать, потому использование клея может быть полезным для временных нужд и кратковременного выхода из проблемной ситуации.

Особенно удобно пользоваться этим составом там, где нельзя использовать повышенные температуры, а детали должны быть надежно спаяны. Удобство состоит и в том, что в процессе спайки необязательно работать с однородными металлами, соединять можно несколько вариантов, которые хорошо будут крепиться друг с другом при помощи клея.

Если говорить о ряде преимуществ, то к ним следует отнести:

• отсутствие деформации металлической поверхности ввиду отсутствия температурного воздействия;
• шов получается аккуратный и довольно крепкий;
• для ряда металлов возможно только использование «холодной сварки», к ним относят алюминий и медь, которые посредством других вариантов не соединяются;
• после работы не остается отходов из металла;

• нет нужды использовать электроэнергию;
• экологичность процедуры;
• не нужно иметь подготовку для проведения процедуры;
• не нужно наличие специализированного оборудования.

Подготовка рабочей поверхности

Проведение любых работ с холодной сваркой начинается с подготовки поверхности. Мокрую поверхность следует обязательно вытереть, удалить любую влагу. Лучшая обработка любой поверхности производится при помощи обезжиривателя или ацетона. Он поможет растворить любой жир. Сухая поверхность в разы лучше держит жидкую сварку, чем имеющая влагу. Также с поверхности также следует убрать пыль, мусор и любые загрязнения.

По желанию или при необходимости соединяемые поверхности следует зачистить наждачной бумагой. Если это происходило, следует повторное удаление пыли и обезжиривания.

Разновидности

Эпоксидные композиты для холодной сварки металлов различают по форме компонентов и техническим характеристикам.

Форма компонентов

Холодная сварка выпускается в виде густой жидкости или пластичной массы. В первом случае — это комплект из двух емкостей. В большей из них находится эпоксидная смола, а в меньшей — жидкий отвердитель. Для получения рабочей массы оба компонента перед применением смешиваются. Пластичная форма выпускается в виде двухкомпонентных брусков или цилиндров, в которых эпоксидная смола и отвердитель разделены нейтральным слоем. Перед ее использованием необходимо отрезать часть бруска и тщательно ее размять. Консистенция и форма компонентов не влияет на то, сколько по времени сохнет холодная сварка.

Холодная сварка пластичной массы

Технические характеристики

Холодные сварки для металла различаются по виду наполнителя и эксплуатационным характеристикам. В качестве основных инертных наполнителей обычно применяют порошки железа или алюминия (реже — других материалов), а в качестве дополнительных — порошки силикатов и углерода. Характеристики состава наполнителя должны соответствовать металлу ремонтируемого изделия.

По условиям эксплуатации эпоксидные композиты делятся на универсальные и специализированные. Универсальные водостойки и адгезивны к влажным поверхностям, но имеют предельную температуру эксплуатации до 140-160 °С. К специализированным относятся высокотемпературные смеси, а также композиты с высокой прочностью на разрыв и устойчивостью к агрессивным средам.

Какая холодная сварка для металла лучше. Выбор

При выборе нужного типа холодной сварки необходимо строго следовать рекомендациям производителя, особенно в части применяемости и условий эксплуатации. Это обеспечит качество ремонта и снизит затраты на приобретение материалов.

Для большинства видов работ подходят универсальные холодные сварки. Среди зарубежных торговых марок самые известные — это американские «ABRO», «Hi-Gear», «Permatex», немецкая «WURTH» и уругвайская «Poxipol». Наиболее популярные российские торговые марки — «Момент», «Алмаз» и «Титан». Главные критерии при выборе нужного материала — это репутация торговой марки, заявленные характеристики, цена и вес в расфасовке.

Разновидности холодной сварки

Для ремонта корпусов автомобильных двигателей, глушителей, стальных печей, газовых горелок применяют термостойкие композиты. Это многокомпонентные патентованные смеси, и их цены в несколько раз выше, чем у универсальных холодных сварок. Здесь абсолютными лидерами являются американские производители автохимии. Температура эксплуатации «DonelDeal ТермоCталь» составляет 1400 °С, при этом она может применяться в условиях вибрации и напряжений. Чуть ниже этот показатель у «ABRO Thermometal» — 1316 °С.

Разновидности холодной сварки

Холодную сварку можно назвать очень пластичным клеем, для изготовления которого используется эпоксидная смола. Он не вступает в реакции с горючими жидкостями и другими продуктами нефтехимии, с маслами.

Очень быстро становится твердым. Обладает высокой способностью к прочному сцеплению с разными материалами, например с металлом, пластиком, линолеумом, бетоном.

Сегодня такие клеящие составы выпускают двух видов:

Жидкие. Изготовлены из эпоксидки с добавлением отвердителей. Этот состав является двухкомпонентным. К преимуществам относится долгий срок хранения, отсутствие резкого запаха, не выделяет вредные вещества.

Фирмы-производители выпускают холодную сварку в цилиндрической емкости, сама масса состоит из двух слоев. Эпоксидная смола находится во внутренней части, в нее добавлены мельчайшие частички металла, а сверху -отвердитель. Добавление металлической пыли придает сварному шву высокую прочность, делает его намного надежнее.

Описание и особенности

Холодная сварка, в отличие от традиционного процесса, основана на скреплении изделий пластичной массой, которая проникает в соединяемые поверхности.

Способ можно отнести к сварке давлением, при котором образование монолитного сварочного шва происходит в результате пластического деформирования и сближения частей до плотности кристаллической решетки. Соединять можно разнородные металлы, в том числе чувствительные к нагреву.

Прочность сварочного шва напрямую связана со следующими факторами:
 

• составом сварочной смеси;
• подготовкой поверхностей для соединения;
• соблюдением правил склеивания (инструкции).

 
В условиях традиционной сварки соединительный шов может быть прочнее, чем сам металл. Соединение холодной сваркой уступает надежности «горячей», поэтому применяется, в основном, для мелкого, не ответственного ремонта, и починки изделий.

Одно- или двухкомпонентный полимерный состав включает:
 

• эпоксидные смолы — основу клеящего средства;
• металлический порошок в качестве наполнителя;
• добавки, среди которых, как правило, сера.

 
Однокомпонентный клей применяют максимально быстро, пока не утратил клеящих свойств. Двухкомпонентный состав хранится длительное время. Он выпускается в виде цилиндра из двух слоев: оболочки-отвердителя и начинки из эпоксидных смол и металлической крошки, придающей составу прочность. Уникальные добавки связаны с различными особенностями видов холодной сварки.

Важной характеристикой является прочность соединения в условиях нагрева. Чем выше показатели температурного режима при эксплуатации, тем надежнее разновидность холодной сварки

Инструкция содержит данные о сохранности сварочного шва в определенных условиях.

Недорогие клеевые средства обычно способны выдержать 260°С или немного больше. Высокотемпературный состав холодной сварки сохраняет прочность до 1000-1300°С. Это существенная альтернатива традиционной сварке, если ее применение затруднительно по каким-либо причинам.

У холодной сварки есть свои преимущества:
 

• отличается экологичностью процесса;
• не требуются энергозатраты;
• обходится без редкого инструмента и обучения сварочному делу;
• отсутствуют металлические отходы;
• является зачастую единственным методом соединения металлов (ремонт тары со взрывчатыми веществами);
• отсутствует деформация металла, как при нагреве.

 
Полимерный состав скрепляет поверхности из металла по мере отвердевания. При соблюдении всех правил, результат получается достойный.

Преимущества холодной сварки

Применение холодной сварки дает возможность соединять детали из цветных, благородных и черных металлов, плюс соединять между собой разнородные металлы (медные напайки на алюминиевые жилы кабелей или проводов). В основном этот способ используется, если появляется необходимость соединения металлов, которые не выдерживают высоких температур.

К достоинствам еще относятся:

• Отсутствие деформации склеиваемых изделий, потому что отсутствует нагрев.
• Повышенная надежность шва и его аккуратность.
• Полное отсутствие отходов.
• Никаких затрат энергоносителей.
• Опыт для проведения холодной сварочного процесса не нужен.
• Не нужны и инструменты.
• Стопроцентная экологичность процесса, без выделения газов и дыма.
• В некоторых ситуациях это единственно возможный вариант (ремонт емкостей, в которых хранятся взрывоопасные материалы).

Сферы применения

Ремонты деталей во всех областях путём склеивания.

Выделяют несколько групп склеиваемых материалов:

.

Металлы

В металлах применяются два вида холодной сварки:

1.Сварка деформацией.

2.Сварка клеевая.

.

Сварка деформацией

Она также происходит при обычной (комнатной) температуре. В этом случае разрушение металлической связи происходит за счёт деформаций этих связей высоким давлением.

.

Это холодная сварка для пластичных металлов, подверженных деформации металлических связей. Например, холодная сварка для алюминия.

.

Из многочисленных способов выделяют три основных:

• точечная;

• шовная;

• стыковая.

.

Из этих ХС самая распространённая – точечная, так как не требуется зажимного устройства. Сложенные внахлёст заготовки сдавливаются пуансонами через интервалы (цилиндры сверху и снизу на рис). Получается точечный вид соединения, негерметичный.

Толщина свариваемых листов – не больше 15 мм.

.

В случае шовной ХС создаётся герметичный шов – за счёт кольцевых пуансонов (или вращающихся роликов). Но при этом уменьшается толщина шва и снижается сопротивление изгибу.

.

Наиболее высокое качество швов получается в стыковой ХС, использующей зажимное устройство. Ограничение метода вызвано образованием выпуклости в месте шва. Трубы таким методом методом практически не варят, в основном – алюминиевые провода.

Стыковая ХС

Плюсы холодной сварки деформацией:

• простота процесса;

• высокая производительность;

• использование стандартного прессового и прокатного оборудования.

.

Минусы:

• шов получается или герметичный или глубокий, в зависимости от способа сварки;

• не годится для непластичных металлов, например, углеродистой стали.

.

Клеевая холодная сварка также используется для сварки металлов (не только пластичных). В том числе для алюминия.

.

Полимеры

Включая и материалы с их использованием. Но исключая полиэтиленовые.

.

Холодная сварка для пластика позволяет легко получать качественное соединение.

ХС труб из пластика

.

К сварке пластика применимы все общие правила. Выделяется холодная сварка для труб ПВХ (необходимы некоторые дополнительные действия). Их ремонт выполняется так:

1.В общем порядке подготавливается поверхность.

2.Определяется величина отклонения грани (из расчёта: для диаметра 4 см отклонение 2 мм).

3.Дефект замазывается твёрдым составом, место соединения для фиксации перевязывается жгутом.

.

Холодная сварка для линолеума предусматривает:

• приготовление идеального стыка между двумя листами линолеума. Это достигается наложением одного листа линолеума внахлёст на другой (6-10 см). Примерно посередине этой 6-10-ти сантиметровой полосы с помощью большой металлической линейки проводится разрез канцелярским ножом сразу обоих наложенных листов. Обрезки убираются, листы линолеума прижимают отрезами друг к другу. Стык идеален;

• приклеивается полоса малярного скотча сверху по стыку (чтобы стык был посередине), и разрезается эта полоса по стыку, просвечивающему снизу. Это обеспечит чистоту поверхности листов линолеума рядом с проклеенным стыком;

• на тубу с холодной сваркой для линолеума надевается колпачок с иглой. Игла вставляется в стык (между полосками скотча) и нажатием тубы добиваются клеевой полосы сверху по стыку (шириной 3-4 мм) – вдоль всего стыка;

• 15 минут клей на стыке схватывается, после чего полоски скотча с подсохшим клеем снимаются. Стык сохнет ещё несколько часов.

Холодная сварка для линолеума

Стекло

Холодная сварка для стекла практически не отличается от холодной сварки металла. Но для стекла используют специальные прозрачные ХС, чтобы не заметны были швы.

В местах сварки сколов не будет.

Для керамики применяется холодная сварка для керамики. Обычно двухкомпонентная. Сложность с керамикой только в точном соединении массы осколков. Трещинки в виде тонких линий восстановлению не подлежат – клею не с чем сцепиться.

Вместо обезжиривания склеиваемые части лучше нагреть строительным феном. Восстанавливают на местах крупные осколки, остальное заливают клеем. После высыхания поверхность зачищается и шлифуется.

Аналогично поступают с фарфором и фаянсом.

Применение ХС расширяется за счёт составов с повышенной влаго- и термостойкостью, выдерживающих повышенное давление.

Набор таких свойств обеспечивает широкий фронт применимости, позволяет заделывать сквозные пробои в металлах, сложных корпусах, соединять канализационные и водопроводные трубы.

Инструкция для замазки «холодная сварка»:

1. Перед «сваркой» тщательно зачистить и обезжирить поверхность. Поверхность должна быть чистой, сухой без следов масла и жира.
2. 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.
3. Нанести необходимое количество компаунда для ремонта или формовки детали. Для разглаживания допускается использовать мокрый шпатель.
4. Оставить деталь для застывания замазки от 10 до 60 минут в зависимости от температуры окружающей среды, толщины слоя, марки и производителя.
5. 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»
6. Хранить в сухом помещении при температуре 25±10°С.

Состав и свойства

Холодная сварка по своей сути является клеем для металлов. В состав входят:

• клеящее вещество – эпоксидные смолы, благодаря которым обеспечивается пластичность состава и его однородность;
• наполнитель – металлический порошок;
• активирующие добавки (сера).

Прочность сварочного шва зависит от соответствия состава клея видам свариваемых металлов, от качества подготовки склеиваемых плоскостей и грамотного его применения. В оптимальных условиях прочность шва достигает прочности металла, но на практике, сколько не бейся, достичь идеальных условий практически невозможно, соответственно и прочность шва будет значительно ниже, чем при горячей сварке. По этой причине применять её можно только для мелкого ремонта и сваривания деталей, не несущих большой нагрузки.

Для недорогих составов предельной устанавливается температура в 260 градусов. Специальные составы клея позволяют сварному шву не терять своей прочности при температуре около 1300 градусов. Эти составы применяются там, где изделия работают в условиях высоких температур, и в ситуациях невозможности применения традиционной сварки.

Виды холодной сварки

Торговая сеть предлагает холодную сварку Российского производства по невысоким ценам и дорогую импортного изготовления. В зависимости от положения шва и свариваемых деталей, различают следующие виды холодных сварок:

• для скрепления шин или накладок к проводам из меди и алюминия, ручек к алюминиевой посуде – точечная;
• для изготовления пылевлагонепроницаемых корпусов и приборов различного назначения и тонкостенных ёмкостей – шовная, которая производится с применением контурных пуансонов;
• при соединении проводов и изготовлении колец – стыковая;
• крепление латунных шпилек к выводам трансформаторных обмоток из алюминия, изготовление шинопроводов угловых и тавровых для электровозов – тавровая;
• соединение водопроводных и отопительных труб, переходных элементов в линиях электропередач железной дороги – сварка сдвигом.

По консистенции и готовности к применению холодная сварка изготавливается:

• текучей двухкомпонентной. В этом случае смола смешивается с отвердителем перед нанесением на склеиваемые поверхности;
• в виде пластилинообразной массы – брусок или удлинённый цилиндрик, состоящие из одного или двух слоёв реагентов. Перед работой, отщипнув необходимое количество массы, её надо размять пальцами, как пластилин.

По направлению использования предлагают следующие виды:

Инструкция по применению

Несмотря на то, что холодная сварка очень проста в эксплуатации, многие совершают глупые ошибки. Чтобы наш читатель избежал их, мы расскажем, как правильно делать, а как нет.

Сколько сохнет

Ответ индивидуален относительно каждой марки. Существует такое понятие “первичное высыхание”, так называют момент, когда масса уже приняла форму и не поддается исправлениям, однако конечного результата еще не достигла. В таком состоянии шов очень уязвим, поэтому свариваемый предмет не надо подвергать лишним действиям. Первичное высыхание наступает примерно после 5-20 минут, этого времени вполне хватает для подготовки и нанесения клея.

Сварка полностью высыхает в течении 12 или 24 часов, лучше, конечно, оставить изделия сохнуть на сутки. По истечению этого времени продукт полностью готов к использованию.

Меры безопасности

Хоть холодная сварка и кажется безвредной, соблюдение следующих мер безопасности являются важной частью работы

Нельзя допускать попадания сварки на открытые участки кожи и глаз.
В случае попадания в глаза или на кожу, нужно немедленно промыть поврежденное место чистой водой

При осложнениях в обращаться к врачам.
Хранить в недоступном для детей и животных месте.
Работать с клеем в защитных очках и перчатках.
Если с сухим клеем возможно работать без мер предосторожности (перчаток), то с жидким такое не прокатит.
Не допускать попадания сварочных веществ в продукты питания.

Типичные ошибки в работе

Казалось бы, какие ошибки можно допустить, бери да клей

Однако, некоторые неосторожности могут понизить качество шва. Наш читатель должен быть предупрежден

• Всегда нужно проверять срок годности.
  Истекшая по сроку сварка утрачивает все свои способности.
• Поверхность подготавливается строго по примечаниям от изготовителя.
  В ином случае сварка отвалится.
• Нельзя хранить остатки клея на воздухе.
  Он затвердеет. Конечно, его можно разогреть в теплой воде, но это отразится на качестве.
• Использовать по назначению.
  Не стоит использовать клей по дереву для керамики и так далее.
• Правильно подбирать холодную сварку по ее свойствам.
  Если речь идет о ремонте нагревающихся деталей, то нужна термостойкая смесь.
• Соблюдать пропорции при смешивании.
  Жидкая сварка будет менее прочная или вообще не будет склеивать, если пропорции не соблюдены.

Правила хранения

Соблюдение правил хранения увеличит срок пригодности клея.

• Исключить попадание солнечного света.
  Клей должен находится в темном и прохладном месте.
• Хранить в герметичной упаковке.
  Обычно сухой клей продается сразу в удобной закрывающейся упаковке, в ней и нужно его держать. Жидкий всегда находится в герметичном тюбике, там проблем нет.

Производители и марки

Перечислим популярные бренды и их продукцию.

Abro Steel

Изготовлен в США. Упакованный в цилиндрический тубус пластический состав. Им можно склеивать автомобильные запчасти, включая кузов, радиатор, топливный бак или просто использовать в быту для заклейки кастрюль. Заклеенные миски и кастрюли нельзя использовать для приготовления пищи.

Холодная сварка Титан

По результатам независимых исследований может выдерживать силу в 1686Н, среднее напряжение на срез в 4,04 мПа, силу напряжения на сдвиг в 438Н и напряжение на разрыв 9,5 мПа. Можно соединять металлы, керамику, древесину и пластмассы. Его можно отнести к универсальным видам, которые проявляют устойчивость к разрушающим средам, выдерживают температуры до +130°С.

Момент Эпоксилин

Есть как одно- так и двухкомпонентные составы. Им можно соединять чугунные сплавы, другие материалы. Устойчив к механическому и химическому воздействию. Сформированный шов может шлифоваться, прокрашиваться.

РЕМпласт

Средство разработано для устранения течей. Наносить можно на трубы, которые находятся под давлением воды. В составе содержатся олигомеры, аминовые смолы

Аллергики при работе должны проявлять осторожность

Поксипол

Прочно соединяет разные материалы, которые после поклейки могут подлежать механической обработке. После застывания шов хорошо переносит воздействие влаги и разрушительных сред, включая кислоты и топливо. Можно применять в быту. Выдерживает воздействие высоких t°C, но не больше +120°С. Выпускается в таре маленького объёма, что не всегда удобно для большого ремонта.

Mastix

Практичный, удобный в эксплуатации клей. Хорошо себя проявляет при высокой и минусовой температуре. Эксплуатировать соединённую деталь можно в диапазоне t°C от -60°С до 150°С. Относительно долго сохнет, может браться комками.

Алмаз

• Алмаз. Универсальный состав для соединения небольших элементов. После засыхания клей стаёт хрупким.
• Алмаз Пресс. Разработан специально для ремонта авто.