Spawanie, piaskowanie i inne metody obróbki – jak zwiększyć trwałość metalu?

Metal, mimo swojej naturalnej wytrzymałości, jest narażony na liczne czynniki prowadzące do jego degradacji. Korozja, naprężenia mechaniczne czy ścieranie mogą znacznie skrócić jego żywotność, jeśli nie zostaną zastosowane odpowiednie metody ochrony i wzmacniania. Właściwa obróbka może zauważalnie poprawić właściwości mechaniczne i estetyczne. Przemysł metalurgiczny oraz inżynieria materiałowa oferują szereg technik zabezpieczających, które sprawdzają się w różnych zastosowaniach. Do najpopularniejszych należą spawanie i piaskowanie, i to na nich skupimy się w niniejszym artykule. Obok tych metod istnieją jednak inne sposoby zwiększania trwałości metalu, takie jak cynkowanie ogniowe, malowanie proszkowe czy malowanie natryskowe, o których również wspomnimy. Zapraszamy do zgłębienia tematu!

Spawanie – sposób na trwałe łączenie metali

Metoda spawania łukowego MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) jest jedną z najbardziej efektywnych technologii łączenia metali, szeroko stosowaną w przemyśle ciężkim i precyzyjnym. Proces ten umożliwia uzyskanie wysokiej jakości spoin o jednolitej strukturze, przy jednoczesnej optymalizacji parametrów produkcyjnych, takich jak prędkość wykonywania połączeń oraz stabilność łuku. Dzięki automatyzacji i możliwości precyzyjnego sterowania przebiegiem spawania, metoda ta znajduje zastosowanie zarówno w produkcji seryjnej, jak i przy wytwarzaniu wielkogabarytowych konstrukcji nośnych, takich jak mosty, zbiorniki ciśnieniowe czy elementy stalowe w budownictwie inżynieryjnym.

Podstawą tej metody jest spawanie łukowe w osłonie gazów ochronnych, które zabezpieczają ciekły metal przed reakcją z tlenem i azotem zawartymi w powietrzu. W przypadku spawania MIG stosuje się gazy obojętne, np. argon lub hel, które nie wchodzą w reakcję z jeziorkiem spawalniczym, co sprawia, że metoda ta doskonale nadaje się do aluminium oraz metali nieżelaznych. MAG wykorzystuje natomiast gazy aktywne, np. dwutlenek węgla (CO₂) lub jego mieszaniny z argonem, co pozwala na uzyskanie mocnych spoin w stali konstrukcyjnej i nierdzewnej. Obok spawania MIG/MAG niesłabnącą popularnością cieszy się metoda TIG, która wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową i osłonę gazów obojętnych. Dzięki temu znajduje zastosowanie przy łączeniu aluminium, stali nierdzewnej oraz innych metali wymagających wysokiej jakości połączeń i minimalnych odkształceń.

Jak piaskowanie zwiększa trwałość metalu?

Powierzchnia metalowa wymaga odpowiedniego przygotowania przed nałożeniem powłok ochronnych lub dalszą obróbką. Piaskowanie to proces, który stosuje się do usuwania zanieczyszczeń, tlenków i starych powłok lakierniczych. Polega on na wyrzucaniu cząstek ściernych pod wysokim ciśnieniem, co pozwala na uzyskanie idealnie czystej, lekko chropowatej powierzchni. Jaki może mieć to wpływ na trwałość obrabianych metali?

• Poprawa przyczepności powłok ochronnych – jednym z głównych powodów stosowania piaskowania jest przygotowanie powierzchni do dalszej obróbki, takiej jak malowanie proszkowe, cynkowanie czy anodowanie. Oczyszczony i lekko chropowaty metal zapewnia lepszą przyczepność powłok ochronnych, co zwiększa trwałość i odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz korozję.
• Zwiększenie efektywności procesów powłokowych – oprócz poprawy przyczepności powłok ochronnych, piaskowanie umożliwia lepszą kontrolę nad grubością i równomiernością nanoszonych warstw.
• Usunięcie rdzy i warstw utlenionych – piaskowanie skutecznie usuwa wszelkie warstwy utlenione, w tym rdzę i zgorzelinę powstającą po procesach cieplnych, takich jak spawanie. Dzięki temu metal odzyskuje swoją pierwotną strukturę.

Inne metody obróbki zwiększające trwałość metalu

Wśród innych skutecznych metod obróbczych, zwiększających żywotność metalu, wyróżnia się m.in. cynkowanie ogniowe, malowanie proszkowe oraz malowanie natryskowe. Każda z tych technologii zapewnia ochronę przed korozją oraz działaniem czynników atmosferycznych. W ten sposób wydłuża się czas eksploatacji elementów metalowych.

• Cynkowanie ogniowe to proces polegający na zanurzeniu stalowego elementu w ciekłym cynku o temperaturze około 450°C, co prowadzi do powstania trwałej warstwy ochronnej, odpornej na wilgoć, chemikalia i ścieranie.
• Malowanie proszkowe polega na nanoszeniu naelektryzowanych cząstek farby proszkowej na oczyszczony metal, a następnie utwardzaniu ich w piecu w temperaturze około 180–200°C. Powstała w ten sposób powłoka jest jednolita, odporna na zarysowania i promieniowanie UV.
• Malowanie natryskowe wykorzystuje ciekłe farby aplikowane metodą pneumatyczną lub hydrodynamiczną, dzięki czemu możliwe jest pokrycie skomplikowanych kształtów i dużych powierzchni.

Dobór odpowiedniej metody obróbki metalu wymaga fachowej oceny, ponieważ każdy proces ma inne właściwości ochronne i zastosowanie. Specjalista bierze pod uwagę warunki eksploatacyjne, poziom narażenia na korozję oraz wymagania dotyczące wytrzymałości mechanicznej i estetyki powierzchni.