Metalowe elementy konstrukcji, maszyn czy urządzeń w wyniku wieloletniej eksploatacji ulegają zużyciu. Ich powierzchnie ścierają się, co prowadzi do zmniejszenia grubości i osłabienia struktury. Takie zmiany nie zawsze dyskwalifikują element do dalszego użytku. Można go bowiem poddać regeneracji metodą napawania. Dowiedz się, na czym ona polega i jakie są jej rodzaje.
Co to jest napawanie?
Pojęcie napawania nieodłącznie kojarzy się ze spawaniem i jest to skojarzenie prawidłowe. Zarówno jedna, jak i druga metoda polegają na łączeniu materiałów za pomocą narzędzi, które rozgrzewają je i topią. W obu przypadkach stosuje się też podobne techniki – np. łuku elektrycznego czy plazmy. Różnice dotyczą efektów, jakie przynosi stosowanie każdej z tych metod.
Celem spawania jest połączenie dwóch jednakowych lub różnych kawałków metalu. Z kolei napawanie jest stosowane do nanoszenia i trwałego łączenia warstwy metalu na całą powierzchnię elementu lub jej część. Technologia, w której specjalizuje się firma Welding Alloys Group, pozwala na odtworzenie pierwotnej grubości materiału i przywrócenie mu właściwych parametrów wytrzymałościowych. Typowym przykładem jej zastosowania jest regenerowanie części karoserii samochodowej. Jednak napawanie ma znacznie szersze zastosowanie i jest wykorzystywane wszędzie tam, gdzie regeneruje się i remontuje części metalowe.
Różne technologie napawania
Podobnie jak w przypadku spawania, tak i w ramach tej technologii można wyróżnić kilka jej rodzajów. Różnią się od siebie zastosowaną techniką rozgrzewania metali oraz wykorzystywanymi do tego celu narzędziami i gazami.
- Napawanie regeneracyjne – jest jedną z najstarszych technologii, stosowaną już pod koniec XIX wieku, w czasach narodzin spawalnictwa. Za jej prekursora uważa się Rosjanina Nikolaja Benardosa, który wykorzystywał elektrodę grafitową oraz dodatkowy, ręcznie podawany drut. Był on wykonany z tego samego pierwiastka co materiał poddawany regeneracji, a jego zadaniem było stopienie i dostarczenie „surowca” do pokrycia elementu. Metoda była stosowana głównie do naprawy odlewanych elementów oraz odtwarzania geometrii części maszyn, które uległy zużyciu. Technologię udoskonalił inny rosyjski wynalazca, który zastąpił grafit prętem wykonanym z materiału dodatkowego. Napawanie tym sposobem nie jest już obecnie praktykowane.
- Napawanie łukowe elektrodami otulonymi – technologia została opracowana i opatentowana w 1908 r. Początkowo stosowano w niej elektrody o takim samym skaldzie jak naprawiany materiał. Z czasem proces unowocześniono, wprowadzając elektrody o zmodyfikowanym skaldzie. Obecnie metoda jest stosowana w niewielkim zakresie do naprawy zużytych części stalowych i odlewów staliwnych.
- Napawanie w osłonach gazowych – jest obecnie bardzo popularne i, podobnie jak w przypadku spawania, wykonuje się je dwiema metodami. GMA to napawanie z wykorzystaniem drutu dodatkowego w osłonie gazów obojętnych (w przypadku metali nieżelaznych) lub gazów aktywnych (w przypadku stali). Metoda charakteryzuje się bardzo dużą wydajnością i często jest zautomatyzowana. Drugim wariantem jest technologia napawania GTA, w której stosuje się elektrodę nietopliwą i osłonę gazów obojętnych. Można nią napawać stopy aluminium, magnezu i tytanu. Jej wadą jest mała wydajność.
- Napawanie łukiem krytym – to metoda podobna do GMA, ale z dodatkowym zastosowaniem topnika, którzy chroni napawaną powierzchnię przed utlenianiem. Jest oszczędniejsza i bardzo wydajna, dlatego sprawdza się przy nanoszeniu grubych warstw. Technikę wykorzystuje się też do napawania za pomocą szeregu głowic jednocześnie.
Inne sposoby prowadzenia prac to napawanie metodą łuku krytego, uznawane obecnie za najwydajniejsze oraz technologia napawania plazmowego. W tej ostatniej stosuje się elektrodę nietopliwą i osłonę gazową. Podczas pracy plazma osiąga temperaturę ok. 20 tys. K. Nieco rzadziej jest wykorzystywane napawanie płomieniowe, z zastosowaniem gazów palnych – acetylenu, propan-butanu lub gazu ziemnego. Warto też wspomnieć o napawaniu uszlachetniającym, które przypomina regeneracyjne, ale jego celem jest poprawa walorów eksploatacyjnych pokrywanych przedmiotów (np. zwiększenie odporności na ścieranie czy korozję).
