Hitsaaminen

Perustietoa hitsaamisesta

• Työkoneiden ja laitteiden hitsaamisesta on oma sivunsa Korjaushitsaus
• Esabin sivuilta löytyy asiaa selventävää tietoa hitsausmenetelmistä. Kyseisiltä sivuilta löytyy myös kohdasta Tuki / Ladattavat tiedostot pdf-muotoisia ohjekirjoja.
• Kempin sivuilta löytyy samoiten mm. Hitsausaapinen. Sivuilta löytyvät myös hitsausta säätelevät erilaiset normit ja standardit.

Hitsaus on kappaleiden kiinnittämistä toisiinsa lämmön ja/tai puristuksen avulla. Pinnat ja mahdollinen lisäainemateriaali sulavat toisiinsa ja jähmettyvät. Hitsausta voidaan suorittaa, sähköllä, kaasuliekillä, kitkalämmöllä ja valonsäteellä (laser hitsaus).

Valokaarella hitsaukseen tarvitaan ymmärrettävästi sähköä synnyttämään valokaari, valokaaren lämpötila on n. 6000 astetta. Sähköä otetaan niin valtakunnanverkosta tai polttomoottorikäyttöisestä aggregaatista. Hitsausta kutsutaan kaarihitsaukseksi kun lämmönlähteenä on valokaari.

Plasmahitsauksessa valokaari palaa polttimen sisällä ja plasmaksi kuumentunut kaasu syöksyy ulos polttimesta ja kuumentaa työkappaleen. Kappaleeseen ei näin kohdistu voimakkaita hitsausvirtoja, jotka voisi vahingoittaa esim sisällä olevaa elektroniikkaa.

Hitsattavaa kohdetta suojataan ilman vaikutukselta hitsauksen aikana suojakaasuilla tai puikkohitsauksessa kuonalla.

Yleisimmin käytetään puikko ja MAG-hitsausta. Muita yleisiä ovat MIG- ja TIG-hitsaus.

Jos omat taidot eivät riitä tai ei ole tarvittavia välineitä, kysele ammattilaisia, pienyrittäjiä, jotka voivat hitsata varsinkin valmiiksi leikatut kappaleet hyvinkin edullisesti. Varmistu kuitenkin hitsarin taidoista ennen, heissäkin on eroja! Hitsaustyötä voi helpottaa vielä "heftaamalla" kappaleet pienin pistein yhteen, jolloin ammattilaiselle jää vain valmiiden, siistien ja pitävien saumojen hitsaaminen. Hitsajan ammattitaito eli hyvyys / pätevyys määritellään asianomaisella hitsaustavalle ja aineelle suoritetulla hitsauskokeella.

Maadoituskaapeli

Hitsauskoneesta lähtevä "minus-, maajohto" kytketään maadoituspuristimilla hitsattavaan kappaleeseen tai kappaleisiin jotta valokaari saadaan aikaiseksi. Jos kosketus on heikko valokaarta ei synny ollenkaan tai aluksi syntyy kipinöitä. Kappaleiden pinnat kannattaa puhdistaa ruosteesta puhtaaksi hyvän kosketuksen aikaansaamiseksi. Virta- ja maakaapeli kannattaa magneettikenttien välttämiseksi pitää matkaltaan lähellä toisiaan. "Laita se maihin"

Hitsauksen eteneminen

Muistathan että hitsaaminen on tulityötä ja säännösten alaista!

Hitsaamisessa on erittäin vaativaa ammattityötä ja se sisältää lukuisia pieniä kikkoja liittyen eri materiaalien hitsaamiseen ym. Toivottavasti jonain päivänä ne löytyvät tältä sivulta.. Kotitarvehitsariksi puikko. MIG-/MAG- ja TIG-menetelmiin voi aivan kohtuudella oppia moni meistä asianmukaisella opastuksella ja harjoittelulla.

Järjestyksenä voi olla esimerkiksi seuraava:

• Suunnitellaan järjestys
• Työstetään hitsattavat kappaleet määrämittoihin, muotoillaan ja puhdistetaan hitsattavat saumapinnat ja kiinnitetään tarvittaessa kappale hitsattavaan kohteeseen pihdeillä, puristimilla tms. Hyvä työasento on kun voidaan seistä työn ääressä taseaisella alustalla ja hitsattava kohden on selkää ja käsiä rasittamattomalla korkeudella.
• Tarkistetaan ja valmistellaan hitsauskone hitsauskuntoon johtoineen, materiaalille sopivine lisäaineineen ja säädetään oikean suuruinen virta, puikon halkaisijan (hitsausmenetelmän), hitsaussuunnan ja materiaalin vahvuuden yms. seikkojen mukaan. Tarkistetaan että ympärillä ei ole helposti syttyviä materiaaleja ja lähettyvillä on ensisammutusvälineet. Autojen kohdalla tarvittaessa puretaan sisäpuolelta sisustus riittävän laajalti irti. Viisasta voi olla pyytää apuri tarkkailemaan tilannetta. Mietitään mitä tehdään jos tulipalo syttyy. Huolehditaan ilmanvaihdosta. Puetaan varusteet kuten maski ja suojakäsineet.
• Aloitetaan hitsaus, tarkistetaan tulos ja säädetään tarvittaessa virran määrää, ja MIG/MAG-hitsauksessa langan syöttönopeutta ja omaa työskentelynopeutta jolla pistoolia siirretään ja sen etäisyyttä kohteesta.
• Autoja tai muita helposti syttyviä materiaaleja hitsatessa täytyy purkaa syttyvät materiaalit ensin ja hitsauksen aikana käydä tarkistamassa toiselta puolen mahdollinen palaminen. Pieni tulenliekki syttyy helposti maalista, ruosteenestomaalista tai eristemateriaalista ja sammuu paineilmalla tai vedellä. Paineilmapistoolilla jäähdytys on erittäin tehokas tai apuri märän rätin kanssa ja riittävän hidas hitsaaminen lyhyitä palkoja (pätkiä) kerrallaan.
• Puikolla hitsatessa saumaan syntyvä kuona kopistellaan kuonahakulla pois.
• Pieniä kappaleita hitsattaessa ne voi jäähdyttää vesiastiassa (huom. karkenemisvaara)
• Hitsaamisen jälkeen suljetaan kaasupullo(t) ja huolehditaan palomääräysten vaatima 2 tuntia vähintään että hitsauspaikalla ei synny tulipaloa tai suoritetaan työ tulityötilassa. Kipinät lentävät pitkälle ja saattavat kyteä pitkään. Vakuutusyhtiö ei maksa täyttä korvausta (esim palaneesta autotallista), jos määräyksiä on laiminlyöty.

Hitsaussauma

Hitsi on hitsauksen tulos eli hitsaussauma. Perusaine eli hitsattavien kappaleiden aine ja lisäaine eli hitsauksessa käytettävä puikko tai lanka sulatetaan hitsauskohtaan. Lisäaineen sulamispiste on yleensä lähes sama kuin perusaineen.

Liitosmuoto liitettävien kappaleiden asennosta. Nurkkaliitos eli kappaleet kulmittain, limiliitos eli kappaleet päällekkäin, päittäisliitos eli kappaleet vierekkäin, pienaliitos eli T-kirjain.

Railo on liitettävien kappaleiden välinen tila johon hitsi tehdään

V-railo paksuilla levyillä eli 30 asteen kulma per kappale eli koko railo 60 astetta
I-railo eli rako kappaleiden välissä
X-railo eli viistetty 4 puolelta
pienarailo eli T-kirjaimessa kappaleet hiukan irti toisistaan

Palko eli hitsausaineen kerralla muodostama jälki, saumassa voi olla monia palkoja.

Tunkeuma eli sulamisalueen paksuus railon pinnasta tai kyljestä.

Hitsattavat kappaleet kannattaa puhdistaa hyvin teräsharjalla tai kulmahiomakoneella. Tällöin hitsaaminen on helpompaa, jälki kestävä ja siisti.

Hitsattavat metallit

Katso sivulta Metallit

Ruostumattoman ja haponkestävän teräksen hitsaus

• Ohuiden materiaalien hitsaaminen onnistuu parhaiten TIG-hitsauksena max 3 mm:iin saakka. Paksummat materiaalit on taloudellellista hitsata esimerkiksi MIG-hitsauksena, ja sitä voi käyttää myös ohuemmissa materiaaleissa. TIG-hitsauksessa suuri lämmöntuontitarve on pääsyy sen epätaloudelliseen käyttöön, yli 3 mm:n ainevahvuuksissa, se johtaa helposti toispuoleiseem saumaan,lämmön aiheuttamiin kierostumisiin ja reunahaavaan. Lisäksi suuriin a-mittoihin tarvitaan tällä menetelmällä useita hitsipalkoja, joten sen käyttö on epätaloudellista. Puikkohitsaus käsinhitsauksena on myös tavanomaisempi 3 mm vahvuuksista ylöspäin. Ruostumattomia puikkoja on saatavana emäs- sekä rutiilipäällysteisenä. Rutiilipäällysteisellä puikolla sulan hallinta on helpompaa,ja se soveltuu sekä tasa-, että vaihtovirtahitsauskoneelle. Emäspäällysteinen puikko ei sovellu vaihtoviralle (muuntaja). Seospuikkoja ruostumaton/ rakenneteräs hitsataan esim. Avestan P5-puikolla. MIG-hitsaus ruostumattomissa ja haponkestävissä teräsksissä on puikkohitsausta nopeampi menetelmä, mutta siinä tulevat esiin monet ongelmat, kuten langan sulaminen kupariseen suuttimeen kiinni, langansyöttöongelmat ja vaikeasti irroitettavat-, sekä ulkonäköä huonontavat roiskeet, sekä hitsin a-mitan hallittavuus. Menetelmä vaatii käyttäjiltään suurempaa ammattitaitoa. Rajoitettu langansyöttökaapelin pituus, sekä raskas muu rakenne kaasupulloineen estää sen käytön massiivisemmissa/ korkeimmissa kohteissa, eikä esim. ulkona tuulisissa olosuhteisssa sen käyttö ei sovellu lainkaan.
• Puikon tai langan tulisi olla vähän enemmän seostettua kuin hitsattavan kappaleen perusmetallin.
• Hitsattavat pinnat kannattaa puhdistaa molemmin puolin hyvin ennen hitsausta, rasvaiset liuotinaineella. Saumaan jäävä hiili (epäpuhtaus) reagoi hitsisulassa ruostumattoman teräksen kromin kanssa ja seos ei ole enää haponkestävä. Samoin ilman happi polttaa herkästi seosaineita pois ja saumasta tulee perusainetta huonompi. Taustapuolelle voi yrittää levittää juurisuojatahnaa, tai laittaa suojakaasua.

Tulenkestävän teräksen hitsaus

• TIG-hitsaus suositeltava juuri kyseiselle materiaalille tarkoitetulla lisäaineella tai hitsattavasta materiaalista leikatulla.

Valuraudan hitsaus

• Esimerkiksi valurautapuikolla, Esab 92.18 nikkelipuikko 2.5mm, 55-90 Ah, kummaltakin puolen (V-railo?), pienin 1-2 cm pätkin ja pyöreäpäisellä vasaralla hitsaussaumaa venyttäen.

Lisätietoa

• Hitsausvirhetaulu
• Hitsien laatu ja hitsausvirheet
• Korjaushitsausopas

Koraushitsaus

Yleinen peruskuvio

Esimerkkinä metsäkärryn koura

1. Mikä on vaurion laatu, miten korjataan?
2. Hio kaikki hitsattavat pinnat puhtaaksi maalista ja ruosteesta. Rasva on myös saatava pois hitsattavalta alueelta kokonaan. Helpoiten se lähtee esim spraypullossa olevalla jarru-cleanerilla. Hiomisen voi suorittaa esimerkiksi rälläkällä jossa on "hiontalaikka". Korjattavan kohdan voi avata myös talttauspuikolla (OK 21.03), jolloin epäpuhtauden palavat pois.
3. Sovita hitsattavat osat toisiinsa oikeaan asentoon. Tarvittaessa hio/oikaise osia, jos esimerkiksi rikkoontunut osa on vääntänyt rautaa irrotessaan.
4. Valitse oikeanlainen puikko, MIG/MAG-lanka ja mahdollisesti kaasu. Säädä materiaalin paksuudesta riippuen riittävästi tehoa ja langan syöttöä.
5. Heftaa osa tukevasti kiinni muutamasta kohdin ympäri osan
6. Hitsaa osa kiinni ja tarvittaessa myös toiselta puolelta

Hitsausvälineet ja lisäaineet

Hitsauskoneista puhutaan usein "mikistä" ja "puikosta". Nämä ovat Tee-se-itse tekijän peruskoneet, jolla eri rautojen hitsaaminen sujuu. Puikko on yksinkertaisesti itse hitsauskone ja suoja-aineella päällystetty metallipuikko. Mikki taas on hitsauskone, hitsauslanka ja suojakaasua.

Hyvämerkkisiä hitsauskoneiden valmistajia ovat Esab ja Kemppi

Hitsaamisessa käytettävät lisäaineet valikoidaan hitsattavan materiaalin mukaan. Tarvittaessa suojakaasua, tämä myös valitaan hitsattavan materiaalin mukaan.

Hitsauksessa käytettäviä tarvikkeita

• Vaatetus. Hitsauksessa syntyvät kipinät menevät helposti vaatteiden läpi aiheuttaen näinollen reikiä. Haljasnahkainen esiliina on näppärä.

• Pitkävartiset käsineet. Tavallisilla rukkasillakin homma sujuu, mutta lentävät kipinät ovat kieltämättä kivuliaita palaessaan käsineiden läpi ihon pintaan asti. Haljasnahkaiset rukkaset suojaavat hyvin.

• Jalkineet. Turvajalkineet tai nahkaiset estävät ikävien kipinöiden palamisen sandaalin tai lenkkitossun läpi iholle.

• Hitsausnaamari. Hitsausta ei voi suorittaa ilman hitsausnaamaria, -kypärää. Avoimin tai suljetuin silmin hitsauksessa syntyvää valoa katsottaessa kehittyy melko pian "lumisokeus" joka on pirullinen. Valokaaren UV-säteily on vaarallista, se kirjaimellisesti paistaa silmän verkkokalvoja. Lisäksi se ruskettaa ihoa tehokkaasti ja pitkän hitsauksen jälkeen iho voi alkaa rapisemaan pois jos sen altistunut säteilylle. Se on todellakin vaarallista, ihosyövän riski nousee moninkertaiseksi. Naamarissa on tummennettu lasi ja kypärän muoto on sellainen että se suojaa hiuksia ja korvia. Korvaan mennyt kipinä tuntuu myös ikävältä, joten tämä mahdollisuus kannattaa huomioida hitsausasennossa. Hitsausnaamareissa vain rahalla saa laatua. Halvimmissa kypärä ei pysy päässä tai halutussa asennossa. Kalleimmat kypärät helpottavat hitsausta merkittävästi, näissä automaattimaskeissa elektroniikka hoitaa lasin tummennuksen valokaaren syttyessä, jolloin kypärä voi olla jatkuvasti silmillä, lasin läpi näkee normaalisti kun ei ole valokaarta. Halvimmissa automaattisesti tummentuvissa maskeissa saattaa olla "laaduttomuutta" eli voivat olla jopa vaaraksi silmille.

• Teräsharja. Erilaiset puuvartiset teräsharjat pintojen puhdistukseen ruosteesta ym.

• Imuri. Hitsatessa syntyy huuruja joiden hengittäminen on vaarallista. Työkohteessa voi olla käytössä imuri tai tulee huolehtia hyvästä tuuletuksesta.

Puikkokone

Puhutaan inverttereistä ja tasasuuntaajista sekä hitsausmuuntajista.

Invertterikoneet. Pieniä ja keveitä, tekevät siistiä saumaa vähentäen jälkitöitä ja kuluttavat vähän virtaa.

Tasasuuntaaja. Hitsausmuuntaja, johon on liitetty tasasuuntaaja ja yleensä jotain virran tasaimia. Entisajan luxus koneita, mutta invertteritekniikka ajoi tästä tekniikasta ohi. Voi löytää vanhoja käyttökelpoisia hyvinkin edullisesti, eivät nimittäin ole suosiossa ison koon ja painon takia. (massat alkaa n. 40 kg ja ylöspäin.) Osa tekee hyvälaatuista hitsausvirtaa ja on siten edelleen käyttökelpoinen, kunhan ei tarvitse liikutella. Erottaa muuntajasta + ja - merkkien avulla, tai yleismittarilla. Hyvä tyhjäkäyntijännite on n. 70 V, sillä puikko syttyy vaivattomasti. 30 V on vielä käyttökelpoinen, mutta sytytys menee helposti hieromiseksi.

Hitsausmuuntaja. Kuten nimi sanoo, pelkkä muuntaja, jolla hitsausvirta synnytetään. Yleensä 50 Hz:n vaihtovirtaa ja koneet halpoja valovirtakoneita. Ei suositella, koska lähes samalla hinnalla saa jo halvan invertterikoneen. Pystyy hitsaamaan vain mustaa rautaa, ruostumattomaan voi tottumattomalta tulee reikiä saumaan.

Inverttereihin ja tasasuuntaajakoneisiin saa TIG aloituspakettia (esim biltema n. 200 €), jolla koneen voi muuttaa tig koneeksi ja lisätä käyttökelpoisuutta huomattavasti. Huomaa koneen käyttösuhteet, tig on lähes 100 % kuorma helposti.

Lisäaine

Puikkohitsauksessa lisäainetta kutsutaan yllättävästi "puikoksi". Ohuita materiaaleja hitsatessa käytetään ohutta puikkoa ja päinvastoin. Lisäaineista löytyy hyvät taulukot yllämainittujen hitsaustuotteiden myyjien nettisivuilta. Esimerkiksi [1].

Puikon pinoitteella on iso vaikutus kuinka se käyttäytyy ja missä asennossa sillä voi hitsata. Esim alapuoliset saumat ohuisiin levyihin ovat puikolla äärimmäisen hankalia hitsattavia. Hyvällä mig koneella ne ovat kumminkin yleensä tehtävissä. Mig ei myöskään jätä kuonaa saumaan.

Emäksiset puikot

Happamat puikot

Rutiili jne.

Esimerkiksi ruostumattoman ohuen teräksen hitsaukseen soveltuu 1,6 mm paksu x 300 mm pitkä puikko. Pienin myyntierä 1,6 kg eli noin 208 puikkoa. Hinta n. 100 € (2007). Hyvä puikkohitsari kykenee hitsaamaan ehkä 1,5 mm:n levyä, 2 mm on jo helpompaa. Vrt. mig 1 mm tai 0,75 mm. Tig menee jo 0,5 mm ja plasmahitsillä pääsee vielä ohuempiin kiinni.

Esimerkiksi tavallisen seostamattoman raudan hitsaamiseen käytetään usein 48.00 ja ruostumattoman teräksen hitsaamiseen OK 61.30.

Puikot eivät tykkää kosteudesta!! Eli säilytä puikkoja huoneen lämmössä ja jos puikot ovat muovisessa kotelossa, teippaa kansi kiinni kun puikot ovat kuivia. Puikot ei kuivu huoneen lämmössä, vaan ne pitää pistää uuniin n. 300 C° 2 h. Puikkopaketissa on yleensä kuivausohje. Vaihtelee puikkotyypeittäin. Alumiinipuikko on erittäin herkkä kosteudelle. Toistuva kastuminen ja kuivaus heikentää puikon laatua.

Muut tarvikkeet

• Kuonahakku. Isketään saumaan syntynyt kuona pois.

Puikkohitsaus

Puikolla hitsaamista

Kutsutaan myös sähköhitsaus tai metallikaarihitsaus. Perusaineen eli hitsattavan materiaalin ja hitsauspuikon välissä palaa valokaari, joka sulattaa perusainetta ja hitsipuikkoa. Ts. puikko sulaa hitsiin puikon ympäriltä sulavan kuonan suojassa ilman hapettavalta vaikutukselta. Hitsisula jähmettyy kuonan alle, joka poistetaan myöhemmin pinnasta. Hitsipuikko ymmärrettävästi lyhenee hitsatessa, aloittelevan voi olla helpompi hitsata lyhyemmällä puikolla. Harjoittelu kannattaa aloittaa jo ala-asteikäisenä, koska puikkohitsauksessa puikkoa pitää painaa koko ajan alaspäin samalla pitäen etäisyys työkappaleesta vakiona.

Yleisimmät lisäainepuikonhalkaisijat (sisällä olevan metallin paksuus) ovat 2,5, 3,2 ja 4,0 mm ja pituudet 350 ja 450 mm. Seostamattomien ja niukkaseosteisten terästen puikot ovat yleensä emäspäällysteisiä ja ruostumattomien terästen puikot puolestaan rutiilipäällysteisiä. Puikkoon on merkitty laatu eli kauppanimi ja yleensä AWS-luokkamerkintä.

Laitteita on valovirralla tai voimavirralla toimivia, monet vuosikymmeniä vanhat hitsauskoneet painavat kymmeniä kiloja ja toimivat voimavirralla. Nykyaikaiset invertterivirtalähteet painavat alle 20 kg.

Soveltuu maatalouskoneiden, erinäisten tarvekalujen, rakenteiden ym. hitsaamiseen hyvin. Myös autonpeltien hitsaamiseen.

Vinkkejä

• Tee aina railot!
• Hitsaus aloitetaan terävällä raapaisulla railon pinnalla. Näin on varsinkin tehtävä jos puikko ei saa kosketusta, esimerkiksi otettaessa uusi puikko käyttöön (tai jostain syystä homma ei vain onnistu muuten).
• Sen jälkeen hitsauspuikko siirretään takaisin aloituskohtaan valokaarta venyttämättä ja lähdetään kuljettamaan hitsauspuikkoa rauhallisella liikkeellä hitsisulan leveyttä seuraamalla. Hitsauspuikkoa kuljetetaan vetävässä kulmassa. Hitsisulan perässä näkyy syntyvän kuonan raja. Se on pidettävä hitsisulan perässä. Kuonarajan etäisyyttä hitsisulasta voidaan säädellä hitsausvirralla ja hitsauspuikon kuljetuskulmalla. Valokaaren pituus on pidettävä mahdollisimman lyhyenä.
• Kun hitsauspuikko loppuu, edellisen hitsin päältä on poistettava kuona ja hitsi on puhdistettava teräsharjalla. Uusi sytytys tehdään hieman edellisen hitsin edessä, minkä jälkeen hitsauspuikko siirretään takaisinpäin edellisen hitsin päälle ja hitsausta jatketaan.
• Hitsaus lopetetaan palaamalla hieman valmiin hitsin päälle ja nostamalla puikko suoraan ylös kappaleesta.
• Jos haluaa päästä kiinni alan tutkimukseen niin yksi väylä on Protoshop Oy VTT:n tiloissa Otaniemessä

(Lähde mm. Kemppi Hitsausaapinen)

MIG/MAG-hitsaus

Sähköllä tehty valokaari palaa suojakaasun sisällä. 'Hitsauskone' kytkee virran, syöttää suojakaasua kaasupullosta ja lankarullalta lisäainetta eli umpilankaa hitsauspistoolin liipasinta painettassa. Syntyvä valokaari sulattaa hitsattavia kappaleita ja lisäainetta. Yleensä kutsutaan yhteisnimityksellä "migillä" hitsaaminen vaikka kyseessä tarkemmin onkin MAG-hitsaus. Soveltuu autonpeltien, maatalouskoneiden, erinäisten tarvekalujen, rakenteiden ym. hitsaamiseen hyvin. Yleisin ja suositeltavin hitsaustapa kotikäyttöön. Hitsaa nopeasti ja helposti kohtuullisella sauman laadulla niin paksuja, kuin ohuitakin kappaleita, rosteria jne. Halvin hitsaustapa myös. Ainoa haitta on suojakaasupullo. Hitsaus ulkosalla tuulisella säällä on myös hankalaa, koska tuuli puhaltaa suojakaasun pois.

Epätarkassa kuvassa näkyy MAG-hitsauskone, Esab OrigoMag C170. Vasemmalla suojakaasupuollo.

MAG-hitsaus

Mag hitsaus tarkoittaa hitsaamista aktiivisella suojakaasulla eli käytännössä hiilidioksiidilla tai hiilidioksiidin ja argonin seoskaasulla. Aktiivinen suojakaasu suojakaasu reagoi sulassa metallissa olevien aineiden kanssa. MAG hitsaus on ensisijainen menetelmä mustien (eli ei ruostumattomien) terästen hitsaukseen.

Kuonaa ei muodostu. Sopii moneen käyttöön ja on esimerkiksi ruostuneiden autonpeltien korjaamisessa puikkohitsausta helpompi. Alumiinin, ruostumattoman- ja haponkestävän teräksen hitsaamiseen käytetään MIG menetelmää eli eri suojakaasua. Ruostumatonta terästä voi hitsata hiilidioksiidilla tai seoskaasulla, mutta saumasta ei tule ruostumaton.

MIG/MAG-konetta hankittaessa kannattaa panostaa laatuun, kaikkein halvimpia laitteita ostaessa helposti ostaa vain ongelmia ja hitsaaminen on nyhräämistä. Hyvällä migillä hitsailee ruostunutta autoa iloisesti, huonolla kyselee pitkiä hermoja. Esimerkiksi auton ja monen muun hitsaamiseen soveltuu hyvin: Esab OrigoMag C170

MIG-hitsaus

Inertti suojakaasu, useimmin argon, ei juurikaan reagoi sulassa metallissa olevien aineiden kanssa. Käytetään ei-rautametallien (alumiini, kupari, nikkeli)sekä ruostumattomien ja muiden runsaasti seostettujen terästen hitsaukseen.

Suojakaasu

Migillä hitsatessa tarvitaan suojakaasua. Suojakaasupullon voi ostaa oman, tai vuokrata. Kaasupullosta tehdään vuokrasopimus esimerkiksi AGA:n tai woikosken kanssa. Tämän jälkeen tyhjän kaasupullon voi käydä kaasua myyvissä yrityksissä vaihtamassa täyteen ja maksaa yritykselle kaasun hinnasta. Vuokrasopimuksia voi tehdä esimerkiksi 1, 3 tai 5 vuodeksi. Edullisimmin saa pitkäaikaiset sopimukset. Sopimuksia tekevät alan tuotteita (esim. Esabin) myyvät liikkeet. Hinnoissa on neuvotteluvaraa..

Woikoski täyttää vain omat pullonsa, vuokraus päivävuokraperiaatteella. Woikosken 20 litran pullon täytön hinta on n. 55 € SK-18 (argon + 18 % CO2) ja n. 78 € SK-25 (argon + 25 % CO2). Pullokokoja löytyy myös 40 ja 50 litraa.

Kaasua on erilaisia eri hitsausmenetelmien ja materiaalien mukaan. Lisätietoa saa esimerkiksi AGA:n sivuilta ja jälleenmyyvistä liikkeistä. Esimerkiksi seostamattoman raudan hitsaamiseen yleisesti käytetty on Aga Mison 25.

Kaasun lisäksi tarvitaan kaasun säätöön liittyvät säätölaitteet ja mittarit. Kaasun syöttö on esimerkiksi 14 litraa/minuutti ja paine 0,8.

Lanka

Lisäaineen sulamispiste on yleensä lähes sama kuin perusaineen. Yleensä käytetään umpilankaa. Ydintäytelanka on toinen vaihtoehto. Jos käytetään rutiilitäytelankaa tulee siitä kuonaa saumaan, sitä vastoin metallitäytelankalla ei kuonaa tule. On olemassa myös täytelankoja joissa ei suojakaasua tarvita, mutta sauman laatu on tällöin ala-arvoinen.

Esimerkiksi seostamattoman raudan hitsaamiseen yleisesti käytetty on Lincoln Ultramag tai OK Autrod 12.51. Lisäaineista löytyy hyvät taulukot yllämainittujen hitsaustuotteiden myyjien nettisivuilta.Esimerkiksi http://www.Lincoln.fi ja http://www.esab.fi/fi/fi/support/upload/Hitsauslisaainesuosituksia.pdf

Muut tarvikkeet

• Suutintahna. Estää roiskeiden kiinnittymisen suuttimeen.

Hitsaamisesta

• Tee aina railot
• Pyritään saamaan aikaan tasainen valokaari, jolloin on käytettävä hitsattaviin materiaaleihin ja niiden paksuuteen sopivaa hitsausjännitettä ja langansyöttönopeutta. Kumpikin raudan pinta pitää sulaa. Huomioon on otettava ainakin hitsausasento, hitsauspistoolin kulma, tasainen vapaalangan pituus, tasainen hitsausnopeus ja hitsisulan muoto.
• Suurempi virta vaatii nopeampaa langansyöttöä
• Yleensä pistoolilla tehdään työntävää liikettä eli hitsisula seuraa perässä. Pistoolin asento on yleisesti käytössä olevalla umpilangalla hitsattaessa pystysuorasta enimmillään noin 15 astetta. Kulmia hitsatessa pistoolin asento on noin 45 astetta. Päittäisliitoksissa pistoon asento kohtisuorassa. (Hitsaus on erilaista jauhetäytelangoilla).

• Kaarijännite on liian pieni langansyöttönopeuteen nähden, jos
  • valokaaren ääni on voimakas
  • syntyy paljon roiskeita
  • hitsi on kapeampi ja kupu korkeampi.

• Kaarijännite on liian suuri langansyöttönopeuteen nähden, jos
  • valokaaren ääni on pehmeä
  • valokaari on pitkä
  • syntyy leveämpi ja matalampi hitsi
  • lisäaineesta irtoava pisarakoko on suuri
  • reunahaavan riski on kasvanut.

• Rätinä kun kaasu on loppu, pullon hana kiinni tai syöttö ei toimi

(Lähde: Kemppi.fi Hitsausaapinen)

• Liian hidas pistoolin kuljetusnopeus voi sulanut hitsi siirtyä valokaaren etupuolelle. Liian nopea taas ei täytä riittävästi tai tunkeudu riittävän syvälle hitsattavaan kohteeseen.
• Jos pinnat ovat niin ruosteisia että mikillä ei pääse alkuun, puikolla yleensä pääsee..

Pulssihitsaus. - pääasiassa alumiinin ja ruostumattomien terästen hitsaukseen - vähentää roiskeiden määrää. - ohuen pellin hitsauksessa hyödyllinen, koska reikien ja taipumien riski vähenee . Pulssihitsausvirtalähde muuttaa hitsausvirtaa nopealla rytmillä kahden arvon välillä. Virranvoimakkuuksista pienempi rittää ylläpitämään valokaaren ja suurempi virta suorittaa varsinaisen hitsauksen. Näin saavutetaan isompaa virta-arvoa vastaava hitsisulan tunkeuma ja valokaaren vakaus, mutta lämmitysteho jää vähäisemmäksi. Keskimääräinen lämmitysteho määräytyy ison virran ja pienen virran päälläoloaikojen suhteesta. Periaatteessa lämmitystehoa voitaisiin alentaa ohuiden materiaalien tarpeisiin myös käyttämällä vakiosuurta, mutta pientä virtaa. Pulssihitsaus on tätä parempi ratkaisu, koska valokaari pysyy vakaampana ja hitsisula tunkeutuu luotettavammin perusaineeseen.

Pulssihitsausta ei pidä sekoittaa AC-eli vaihtovirtahitsaukseen, jossa virran napaisuutta käännellään esim. alumiinin hitsautumista haittaavan oksidikerroksen murtamiseksi. Pulssitusta valokaaren vakauttamiseksi ja liiallisen lämmitystehon alentamiseksi voidaan käyttää sekä tasa- että vaihtovirralla hitsattaessa. Sekä pulssitus että vaihtovirtatoiminta ovat uudenaikaisissa hitsausvirtalähteissä valittavuissa ja säädettävissä toisistaan riippumatta. Kaikkein kehittyneimmissä laitteissa automatiikka säätää pulssituksen hitsattavan materiaalin ja hitsilangan syöttövauhdin nojalla eikä hitsaajan tarvitse perehtyä syvällisesti sähköopillisiin käsitteisiin. Viimeksimainittua ominaisuutta valmistajat nimittävät "synergiseksi hitsausohjelmaksi".

TIG hitsaus

Erityisesti ohuen ruostumattoman ja haponkestävän materiaalin hitsaamiseen. Kalusto on kalliimman puoleinen. Välttävän TIG laitteiston saa harrastelija kasattua halvasta invertteristä (n. 150e) ja TIG aloituspaketista (n.200 €). Lisäksi tulee kaasupullon hankinta eteen ja kaasu on syytä olla puhdasta argonia.

Valokaarella sulatetaan hitsattavien kappaleiden pinnat suojakaasun sisällä ja ne sulavat yhteen. Tarvittaessa voidaan käyttää lisäainetta jota syötetään käsin (1000 mm). Valokaari palaa sulamattoman hitsauslaitteen pistoolin volframielektrodin ja työkappaleen välissä. Suojakaasuna inertti eli reagoimaton kaasu kuten Argon. TIG-hitsauksella jälki on hyvin siistiä ja varsinkin kun kohde on tarkkuutta vaativaa, pienimuotoista ja esimerkiksi ohutta ruostumatonta peltiä tai putkea. Esimerkiksi ruostumaton painevesisäiliö. TIG-hitsaus kannattaa teettää ammattilaisella.

• Osat tulee mitata ja leikata mahdollisimman yhteensopiviksi, jolloin hitsaus on helpointa eikä lisäainetta tarvita juuri ollenkaan, kappaleet vain sulatetaan toisiinsa.
• Osia mitoitettaessa ei tarvitse ottaa mitään ylimääräisiä mittoja huomioon, vaan osat on leikattu hyvin kun ne sopivat mahdollisimman tiiviisti toisiinsa ennen hitsaamista.

Hitsauksen eteneminen

• Tee kappaleisiin railot ja aseta hitsattavat kappaleet toisiinsa kiinni mahdollisimman tasaisella ja pienellä raolla. Sauman kohta on syytä olla vapaa maalista ja ruosteesta yms. Railoa tehdessä yleensä saavutetaan välttävä puhtaustaso, mutta usein on syytä puhdistää sauman viereinen alue n. 2 cm:n leveydeltä esim kulmahiomakoneeseen kiinitetttävällä teräsharjalla. Ruostumaton teräs on yleensä valmiiksi puhdasta, mutta jos sitä joudutaan puhdistamaan, niin rautateräsharjaa ei voi käyttää, vaan ruostumatonta terasharjaa/lamellilaikkaa tms. Jos rosterin pintaan joutuu rautaa, se ruostuu ja ruostuttaa myös ruostumattoman pinnan.
• Suojaa sauma nurjalta puolelta joko juurikaasulla, juurisuojatahnalla tai esimerkiksi kuparipellillä tai palalla. Massiivinen kuparipala imee myös tehokkaasti lämpöä ja vähentää näin hitsattavan materiaalin vetelyä sekä nopeuttaa sulan jäähtymistä.
• Teroita volframipiikki teräväksi n. 45°. Pienillä virroilla terävämpi teroituskulma. Alumiinillä pyöreäksi (Alumiinin hitsaus vain AC-koneilla!) Teroitussuunta piikin suuntaan, siisti pinta.
• Hitsaa pyörittävällä liikkeellä, noin 4-7 mm:n etäisyydeltä. Kynä melko pystyssä. Kytkintä painaessa kaasu alkaa virrata ja valokaari sulattaa perusainetta, kun perusaine on sopivasti sulanut, sulata saumaan hiukan lisäainetta ja liimaa lisäaine pyörittävällä pistoolin liikkeellä saumaksi, etene hiukan ja toista.
• Lopettaessa irroita painike, mutta anna lopun kaasun virrata saumaan, jotta ei synny reikää hapen vaikutuksesta. (Jälkikaasu, 8-12 sekuntia riittää yleensä)

Plasmahitsaus

Erityisen hienojen hitsaustöiden suorittamiseen. Kalusto on toistaiseksi kallista ja vaadittavan jännitetason tekeminen harrastajalaitteilla menee vähän suuremman rakentelun puolelle, joskin taitava kaveri kasaa laitteiston alta tonnilla. Suojakaasussa tarvitsee yleensä olla myös vetyä.

Plasmaleikkaus

Joitakin halpoja paine-ilmatoimisia plasmaleikkureita on nykyään saatavissa. Paljon mukavempaa kuin levyn rälläköinti ja voi rakentaa vaikka XY-pöydän jolla liikuttaa leikkuupäättä.

• LinuxCNC.org Home of users of the Enhanced Machine Controller - EMC

Kaasuhitsaus

Hitsaus, polttoleikkaus, juottaminen, kuumennus. Sulahitsausmenetelmä, jossa kuumuus noin 3 200 astetta, yleistä putkien hitsauksessa. Tavallisesti happi (O2) - asetyleeniliekki (C2H2), eli asetyleeni palaa, happi ylläpitää ja edistää palamista.

Varoituksia

• Happi yhtyy kemiallisesti muihin aineisiin, älä käytä öljyä tai rasvaa kaasuhitsausvälineiden yhteydessä, palavat räjähdysmäisesti!!
• Suljetussa tilassa huolehdittava tuuletuksesta, jos ilmassa on asetyleenin hajua, alä käytä avotulta.
• Varmista liitokset.
• Varaa jauhesammutin lähelle.
• Kiinnitä huomiota ympäristön paloturvallisuuteen.
• Takaiskussa hitsausliekki imeytyy poltinputkeen ja sammuu paukahtaen. Takatuli kun tuli jatkaa palamista poltinputkessa, tunnistaa viheltävästä äänestä, sarjasta pieniä räjähdyksiä, suuttimesta sinkoutuvista nokihiukkasista.
  • Takaiskua ja -tulta aiheuttaa liian pieni asetyleenin virtausnopeus sytytettäessä, liekintukehtuminen kappaletta vasten, kuuma, likainen tai löysä suutin.
  • Takaiskun sattuessa sulje nopeasti ensin polttimen asetyleenikuristin ja sitten happikuristin.
  • Jos takatuli uusiutuu, tulee laitteet puhdistaa.
• Vuotavat liitokset tai letkuräjähdys voivat aiheuttaa letkupalon, sammuta ensin asetyleenin, sitten hapen pulloventtiilit.

Kaasuhitsausvälineet

• Kaasupullot. Tilavuus 5-50 litraa.
  • Asetyleeni pullon väri on punainen

, suurin sallittu täyttöpaine 18 baaria, määrä pullossa lasketaan kaavalla tilavuus x paine x 10. Asetyleenipulloa ei saa käyttää vaaka-asennossa, ettei asetoni pääse letkuihin. Suurin asetyleenin letkupaine on 1,5 bar.

• • Happipullon täyttöpaine 150 tai 200 bar, pullon väri harmaa, määrä pullossa on tilavuus x paine.
• Paineenalennusventtiili. Alentaa pullojen paineen työpaineeksi ja pitää se vakiona. Hitsauksessa ja polttoleikkauksessa työpaine asetyleenillä 0,05-0,8 bar, hapella 1,8-4,5 bar. Pullopaine - ja työpainemittarit. Kuristinruuvi ja säätöruuvi.
• Kaasuletkut. Asetyleeniletku punainen, happiletku sininen.
• Hitsauspoltin. Injektorityyppisessä kaasut sekoittuvat injektorissa, happi imee polttokaasun mukaansa. Varren kuristimilla vaikutetaan virtausnopeuksiin ja seossuhteiseen.
  • Puhdas suutin pitää liekin halutun muotoisena ja estää takaiskua. Poltinputki, kuristimet, varsi, letkuliittimet, pikaliitin, mikseri eli injektori. Hitasuspoltinsarja sisältää eri poltinputkia sekä leikkauspolttimen.
• Takatulisuoja estää takatulen etenemisen letkuihin, kiinnitetään suoraan polttimen varteen letkuliittimien pikalle tai letkuun enintään 1 m päähän polttimesta, asetyleenin takatulisuojassa on vasenkätinen kierre.
• Takaiskusuoja. Kaasupullojen paineenalennusventtiileihin kiinnitetään takaiskusuoja estämään tulen ja vieraiden kaasujen pääsy pulloon ja sulkemaan pullo takaiskun tai letkuräjähdyksen syntyessä.
• Kaasunsytytin turvallisin kaasun sytyttämiseen, kuluu sytytyskivi.
• Puhdistusneulasarja suuttimelle roiskeiden ja noen poistamiseen.
• Suojavälineet. Suojalasien tummuusaste valitaan hitsauskohteen mukaan, välttämättömät.
• Tulenkestävä käsine. Pullojen vieressä tulenkestävä käsine letku- ja venttiilipalon varalta.
• Hengityssuojain hitsattaessa sinkittyjä tai maalattuja kappaleita tai lyijyä, sinkkiä, messinkiä sisältäviä perusaineita.

Kaasuhitsausliekkityypit

Poltinputken päässä sydänliekki, jossa suurin osa asetyleeniä palaa. Sydänliekin ympärillä happea sitova pelkistävä vyöhyke eli huntu. Liekin uloin vyöhyke toimii suojakaasuna estäen ilman hapen pääsyn hitsisulaan. Kuumin kohta n. 3 mm sydänliekin edessä, kovassa liekissä hieman kauempana.

• Neutraali- eli normaaliliekki, asetyleeniä 48 %, happea 52 %, väritön huntu, läpinäkyvä uloin vyöhyke, sydämen kärjestä n. 3 mm on n. 3100 astetta, teräkselle, kuparille, pronssille.
• Lievästi asetyleenivoittoinen liekki, asetyleenin osuus normaaliliekkiä suurempi, valaiseva asetyleenihuntu, hiilettävä liekki, valurauta, alumiini, lyijy.
• Lievästi happivoittoinen liekki, happea enemmän kuin asetyleenin palamiseen tarvitaan, ei huntua, messinki.
• Kova liekki lisäämällä kaasujen virtaamisnopeutta, liian kova irrottaa liekin suuttimen kärjestä.
• Normaali liekki eli suuttimen läpi virtaava asetyleenin määrä poltinputken arvon mukainen.
• Pehmeä liekki pienentämällä kaasujen virtaamisnopeutta, liian pieni saattaa aiheuttaa takaiskun polttimeen.

Hitsaus kaasulla

• Myötähitsaus. Alle 3 mm paksuisille teräslevyille. Liekki suunnataan hitsaussuuntaan, putken kärkiosa 60 asteen kulmassa kappaleeseen. Asetyleenin kulutus 75 l/h perusaineen jokaista mm kohti. Lisäaineen paksuus on perusaineen paksuus, lisäaineen syöttökulma 60 astetta liekin edellä.
• Silloittaminen. Kappaleet yhdistetään samaan tasoon pienillä hitsaussilloilla, jättäen väliin ilmarako joka ohutlevyillä on yhtä suuri kuin ainevahvuus. Sillan pituus 5-7 mm, väli n. 30 kertaa ainevahvuus. Pintasilta on lyhyt vain pintaan hitsattu silta, pituus 2-3 mm, railon hitsaus ei keskeydy tällöin sillan kohdalla, käytä pintasiltoja jos kappaletta ei liikutella silloituksen jälkeen.
• Sulatus- ja täyttövaihe.
  • Sulatusvaihe alkaa railon alussa olevasta mahdillisesta sillasta, juurisärmät perusaineessa sulatetaan, riittää railoon muodostuva päärynän muotoinen laajentuma, sydänliekki pidetään railossa mutta ei kosketeta sulaa. Lisäainelanka pidetään sulatusvaiheessa liekin suojaavan vyöhykkeen sisällä mutta se ei saa sulaa.
  • Täyttövaihe alkaa kun on muodostunut päärynänmuotoinen laajentuma, liekkiä siirretään hieman ylös- ja taaksepäin ja samalla lisäainelanka viedään sulan yläosan jolloin liekki sulattaa lisäainetta ja muodostuu hitsikupu. Lisäainelanka viedään eteen- ja alaspäin, railossa oleva laajentuma täytetään. Tämän jälkeen lisäainelankaa viedään hieman eteenpäin ja aloitetaan uusi sulatusvaihe.

Hitsausvirheitä kaasulla

• Juurivirhe eli railossa ei ollut päärynän muotoista laajentumaa, juuren särmät eivät saa näkyä valmiissa hitsissä.
• Liitosvirhe eli kylmäjuoksu, syntyy usein jatkoskohtaan, vanhan palon pää pitää sulattaa ennen uuden täyttövaihetta.
• Imuhuokonen hitsin lopetus- tai keskeytyskohdassa kun liekki nostetaan liian nopeasti tai huolimattomasti sulasta, ilman liekin suojavaikutusta sula jäähtyy liian nopeasti.
• Reunahaava liian pienestä liikkeestä täyttövaiheen aikana tai polttimen väärä asento.
• Korkea hitsi liian suuresta lisäaineen syötöstä verrattuna hitsausnopeuteen.
• Vajaa hitsi kun täyttövaihe jää vajaaksi sulan yläosassa tai hitsasusnopeus on liian suuri.
• Toispuoleinen hitsi railon toispuoleisesta käytöstä.

Myöstö eli hehkutus eli myöstöhehkutus

Metallin käsittely aiheuttaa kappaleeseen lujuutta heikentäviä jännityksiä. Aiheuttaa esim. kylmämuovaus, hitsaus. Poistetaan myöstöhehkutuksella.

• Hehkutetaan 500-650 asteessa noin 1 tunti/25 mm:n ainespaksuus.
• Jäähtymisen pitää tapahtua hyvin hitaasti uunissa tai kuivassa hiekassa, jolloin kappaleen osat jäähtyvät tasaisesti.

Muovin hitsaaminen

• Perusperiaate esim. haljenneen muoviämpärin korjaamiseen:

1. Kuumennetaan sopiva metallinen esine (esim. kolvi?) riittävän kuumaksi sulattamaan muovia.
2. "Voidellaan" sillä haljennutta kohtaa niin, että muovi sulaa ja rako menee umpeen.

• Lisätietoa: http://the-goodlife.blogspot.com/2009/03/plastic-welding.html

Lähteet

• Esab
• Kemppi
• Wikikon kirjoittajien tietotaito