Как использовать холодную сварку и в каких случаях она применяется

Меры безопасности и правила сохранения.

Перед тем, как перейти к работе с «холодной сваркой», всегда имеет смысл внимательно ознакомиться с мерами безопасности. Просто чтобы обезопасить себя от негативного воздействия составляющих клея.

1. Холодную сварку нельзя использовать для ремонта поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами.
2. При работе рекомендуется защищать руки в плотных перчатках. Они предотвращают попадание смолы на кожу и предотвращают длительную очистку.
3. По окончании работы, сняв перчатки, следует тщательно промыть руки под проточной водой.
4. Если клей случайно попал на вашу кожу или в глаза, немедленно промойте.
5. Хранение «холодной сварки» необходимо производить по правилам, указанным на упаковке, иначе состав потеряет свои первоначальные качества. Клей следует хранить в недоступном для детей месте.

Как видите, требования элементарны и выполнить их несложно.

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.

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.

Что такое холодная сварка и какой она бывает

Холодная сварка — это специальный тип высокопрочного клея, который применяется соединения разных материалов, в том числе и стали. В основу состава входит эпоксидный клей или смола с разными наполнителями, за счет чего и обеспечивается высокая прочность соединения деталей. Только достичь высокого качества соединения удается не всегда, поэтому многие жалуются и отказываются от дальнейшего использования материала. Причиной является вовсе не плохое качество клея или его низкая эффективность, а несоблюдение инструкции по применению состава.

Чтобы холодная сварка обеспечила желаемую надежность соединения, к ее применению нужен соответствующий подход. Перед тем, как пользоваться холодной сваркой, необходимо разобраться с особенностями ее правильного применения. После появления клеящего состава высокой прочности, его начали выпускать разные производители. С целью экономии на производстве, некоторые производители нарушают стандарты изготовления холодной сварки, что отражается в итоге на качестве соединений. Чтобы этого не случилось, надо покупать сварку только с сертификатами качества, которые гарантируют эффективность материала.

Холодная сварка классифицируется на два вида:

• Однокомпонентная
• Двухкомпонентная

И обоих видах клея присутствует эпоксидное вещество, а также наполнители — сера, металлический порошок и другие составы. По типу состава холодная сварка бывает сухой и жидкой.

Сухая сварка из двух компонентов находится в цилиндрической упаковке. Когда необходимо воспользоваться средством, компоненты необходимо перемешать, получив смесь, похожую на пластилин. Работать пластилином очень удобно, поэтому обеспечить соединение холодной сваркой сухого типа можно даже в самых труднодоступных местах. Эффективность материала зависит от качества замешивания состава. Оба компонента необходимо использовать в одинаковом количестве, и тщательно произвести их перемешивание.

Жидкая сварка состоит также из двух компонентов, которыми являются эпоксидное вещество и отвердитель. Эти компоненты также следует соединить вместе перед непосредственным применением. Качество и надежность склеивания зависит от такого фактора, как тщательность смешивание. Чем тщательнее будут смешаны вещества, тем надежней место соединения.

Классифицируют холодную сварку также и по способам применения, что зависит от поставленных технологических задач:

1. Шовная — применяется для создания прочного и непроницаемого шва, когда необходимо не только соединить детали, но и обеспечить их герметичность. Шовный состав подходит для случаев, когда надо предотвратить протекание металлических труб и т.п.
2. Точечная — такой клей наносится точками, что позволяет достичь высокой надежности, однако герметичность при этом отсутствует. Используется преимущественно в исключительных случаях, когда надо обеспечить соединение двух деталей
3. Стыковая — особый вид клея, который используется для соединения металлических деталей путем их стыкования. При использовании стыковой сварки необходимо понимать, что соединить таким клеем можно только тонкий металл
4. Тавровая — такой тип клеевого состава используется исключительно в электромонтаже
5. Сдвижная или нахлестная сварка — клей, применяющийся для объединения труб разного диаметра. При помощи сдвижного клея можно соединять трубы разных диаметров, но исключительно методом объединения внахлест

Это интересно! В зависимости от материала, который планируется соединить, различают холодную сварку для металла, пластика, линолеума и т.п. Применение такого клея значительно снижает затраты на использовании других методов соединения.

https://youtube.com/watch?v=KYgviM97—s%3F

Виды и характеристики

В зависимости от типа поверхности и нахождения будущего шва проводится наложение сварки и ее главные подвиды такие:

• Точечная — соединение происходит путем соответствующего давления. Между этим наблюдается определенное расстояние.
• Шовная — при креплении изделий появляется сплошной шов. Метод необходим для того, чтобы склеить детали оборудования, некоторых устройств и небольших емкостей.
• Тавровая — можно склеивать детали, которые находятся под прямым углом.
• Сварка сдвигом — в этом случае швы будут не только прочно склеены, но и герметичными. Такой способ соединения применим для труб, при проведении ремонтных работ отопительных систем.

Существует классификация, с помощью которой сварка отличается по типам использования и характеристикам:

1. Водостойкая — применима в сантехнике, а именно для ремонта трубопроводов. Она не портится и ее можно использовать даже для склеивания стыков в воде.
2. Автомобильная — в материале присутствует специальный наполнитель и необходим он для ремонта бамперов, различных систем и элементов.
3. Универсальная — можно склеивать почти все поверхности. К примеру, это могут быть полимерные, деревянные поверхности. Данный вид считается самым популярным.
4. Высокотемпературная — с помощью термостойкого средства можно провести ремонтные работы при высоких температурах.
5. С высокими значениями адгезии — в изделии есть специальная крошка, наполнители, которые повышают качество крепления.

Лучшие клеи холодной сварки в среднем ценовом сегменте

PERMATEX Cold Weld 14600 56 г

Клей для деталей, подвергающихся повышенной нагрузке. Универсальное решение для взаимодействия с черными и цветными металлами. После полимеризации образует твердый слой, который можно сверлить, обрабатывать напильником и красить. Благодаря этому возможно восстановление первоначального внешнего вида.

PERMATEX Cold Weld 14600 56 г

Достоинства:

• максимальная нагрузка для стали 3000 PSI;
• механическая обработка шва;
• не нужно подогревать для ускорения полимеризации;
• заполнение зазора;
• пожароустойчив.

Недостатки:

TANGIT EPOXY-LOCK

Новый продукт от немецкой компании Henkel, которая не нуждается в представлении. Ее товары хорошо известны во всех уголках земного шара. Универсальный Epoxy-lock безупречно справляется с поставленной задачей, крепко соединяя любой тип материала. Хорошо себя показывает при герметизации незначительных протечек в трубах и нагревателях. Высохший шов поддается шлифовке и дальнейшей покраске, для восстановления первоначального внешнего вида.

TANGIT EPOXY-LOCK

Достоинства:

• для проведения подводных работ;
• температурный режим от -30 до +150°С;
• не содержит растворителей;
• простое нанесение;
• высокая прочность.

Недостатки:

• не склеивает полиэтилен, полипропилен и тефлон;
• длительное время схватывается.

Kafuter AB

Универсальное решение для любого типа поверхностей, ориентировано на использование в домашнем быту. Постоянный участник переносного ремонтного набора. Распространяется в двух тюбиках с маркировкой А, В. Первоначальное высыхание в течение 1 часа. Компоненты смешиваются в пропорциях 1:1.

Kafuter AB

Достоинства:

• универсальное назначение;
• герметичная упаковка;
• оптимальное соотношение цены и качества.

Недостатки:

Преимущества и недостатки

Современный клей повышенной прочности нашел широкое применение не только в домашнем использовании, но и в некоторых производственных сферах. С одной стороны, подобный вариант соединения значительно уступает настоящей сварке.

А с другой – высокотемпературная холодная сварка для металла позволяет получать достаточно качественный и надежный результат без использования специализированного оборудования.

Данная технология соединения особенно уместна там, где по каким-либо причинам применить настоящую сварку не представляется возможным.

Как и любой другой метод, у этого типа соединения есть свои плюсы и минусы.

Среди прочих достоинств стоит также отметить высокую термостойкость данного метода. Он способен выдерживать термические нагрузки в диапазоне температур от 1000 до 1300 градусов.

Кроме того, важной особенностью является повышение прочности соединения под действием нагрева. Высокая температура делает смесь лишь более прочной

В связи с этим она широко используется в ремонте котлов и печей, где присутствуют высокие термические нагрузки.

Порядок работы

Как пользоваться холодной сваркой? Для работы с ней нет необходимости иметь квалификацию и специальное оборудование и принадлежности. Холодная сварка для металла – инструкция по применению поможет справиться с работой каждому. Для скрепления металлов помимо сварочного клея понадобятся:

• абразив для зачистки поверхностей – наждачная шкурка или шлифовальная бумага;
• обезжириватели поверхности – ацетон, спирт, любой технический растворитель;
• при необходимости струбцина или зажимы, тиски.

Последовательность операций:

• в первую очередь готовим склеиваемые поверхности элементов – зачищаем абразивом и протираем техническим растворителем (обезжириваем), сушим. От качества подготовки поверхностей напрямую зависит прочность сварки;
• работая с пластилинообразным составом, чтобы сварочная масса не прилипала к ладоням при размятии, надо периодически их смачивать водой;
• при работе с текучим двухкомпонентным клеем надо смешать смолу с отвердителем в нужной пропорции, при смешивании имеет место нагрев смеси, готовый клей наносить не дольше трёх минут;
• соединив покрытые сварочной массой плоскости, их надо зафиксировать при помощи тисков или зажимов;
• время склеивания зависит от клеевого состава и может достигать восьми часов, после чего реставрированное изделие можно шпатлевать, грунтовать и красить.

Некоторые сферы применения

Часто её применяют при проведении ремонтов системы отопления и элементов автомашины. Например, бензобак традиционным способом не отремонтируешь, а холодной сваркой – можно, и тем самым сэкономить средства на покупке нового бака. Ремонт радиаторов автомашины – ещё одно часто используемое направление. Для обнаружения протечек в радиаторе, его помещают в воду и продувают сжатым воздухом – через места протечек пойдут пузырьки воздуха. Такой ремонт применяется, как временная мера, длительную эксплуатацию радиатор не выдерживает. Глушитель автомашины также можно залатать с помощью сварочного клея с предельной температурой 260 градусов.

Применять этот метод можно и для временного ремонта внутриквартирных коммуникаций: трубопроводов отопительных и водоснабжения, канализации, в том числе из ПВХ труб. При этом сварочный клей должен быть водостойким. Повреждения в трубопроводах должны быть небольшими. В дальнейшем лучше произвести ремонт традиционной сваркой.

Холодная сварка неприменима, если нагрузка на детали значительна, сварной шов плохо работает на отрыв. Не стоит использовать предназначенный для склеивания металлов клей в склеивании древесины, если у клея наполнитель – металлический порошок, то он не склеит дерево. Выбирая сварку, смотрите на предельную температуру применения – высокотемпературная холодная сварка прочнее других аналогичных. При изготовлении стеклорезов алмаз может прикрепляться к ручке таким клеем.

Советы по применению холодной сварки

В частной жизни способ чаще всего используют для авторемонта и починки отопительного хозяйства. Прохудившийся и заклеенный глушитель или бензобак будет служить еще долгие годы, не требуя замены.

К сожалению, радиатор таким образом удастся только временно подлатать, чтобы доехать до сервиса своим ходом. Постоянно пользоваться им будет нельзя. Если место течи установить не удается, то можно опустить радиатор в ванну с водой. Выходящие пузырьки укажут место течи.

Для ремонта глушителя надо выбрать высокотемпературную марку. Если в инструкции указана комнатная температура применения, то для начала работ ремонта следует дождаться остывания детали.

Если вы ремонтируете отопительную систему, то следует выбрать состав, выдерживающий длительный контакт с водой. Следует помнить, что метод подходит для ремонта небольших отверстий. Если повреждения значительны, то лучше применить горячую сварку.

Не стоит пытаться заменить марку, разработанную для конкретного материала, на ту, что есть под рукой. Наполнитель должен точно соответствовать склеиваемым материалам, иначе о прочности шва можно будет забыть.

Ремонт керамических изделий.

Для ремонта керамики, в том числе, например, разбитой раковины для ванной, многие производители предлагают керамические составы, сваренные методом холодной сварки. Как указано в характеристиках клея, он быстро и надежно соединяет отдельные фрагменты поврежденного изделия, которые после ремонта можно повторно использовать в своем рабочем температурном диапазоне. Шов, полученный на стыках стыкованных фрагментов, отлично выдерживает экстремальные температуры и влажность. Материал прост в применении и надежно закрывает сколы и трещины в изделиях из фарфора и фаянса.

«Холодная сварка» керамического клея обычно выполняется в жестком двухкомпонентном варианте. Он так же готов к использованию, как обсуждалось выше для ремонта радиатора.

Возможная сложность ремонтных работ по реставрации ракушек и других керамических изделий состоит в том, что необходимо собрать все или даже самые крупные фрагменты изделия. Именно из них будет сложена «мозаика», которая закроет образовавшийся разрыв.

Если планируется отремонтировать трещину с выбоиной, то при подготовке к ремонту недопустимо расширять повреждение в керамике (в отличие от ремонта трещин, скажем, на стенах или потолке). При таких попытках изделие может просто сломаться. Избавиться от трещины, представляющей собой тонкую линию, не удастся, так как клею просто не к чему прилипать, а нанесенный сверху состав никак не усилит прочность изделия.

Так что в этом случае склеиваемые детали не требуют специальной обработки или обезжиривания. Однако, чтобы улучшить их адгезию, перед наклеиванием рекомендуется нагреть их до температуры примерно 40-50 градусов строительным феном.

После «холодной сварки» нагретых склеиваемых поверхностей они сразу соединяются между собой, так как этот клей очень быстро затвердевает и, соответственно, теряет свои адгезионные свойства.

Когда все крупные детали склеены на месте, оставшиеся «гнезда» недостающих мелких деталей заполняются «холодной сваркой». Выполняется черновое выравнивание поверхности — по возможности.

Остается только дождаться полного высыхания клея, а затем обработать ремонтируемый участок сначала крупнозернистой наждачной бумагой, затем мелкой и, наконец, отшлифовать поверхность.

При необходимости на отшлифованный участок можно нанести краску.

Виды холодной сварки

Давайте уясним, что ничего общего с традиционными сварочными работами в этом процессе нет, скорее подходит термин «склеивание». Базируется это утверждение на том, что основа состава — эпоксидная смола. Для придания необходимых качеств в неё добавляются различные компоненты. Информацию о наиболее важных ингредиентах производители сохраняют в секрете — конкуренция на рынке вынуждает.

Чтобы увеличить прочность соединения деталей, применяются разные наполнители. В зависимости от характеристик свариваемых поверхностей используются мелкие металлические опилки, измельчённая до состояния пыли керамика и целлюлоза. Информация о количественном содержании стального или чугунного наполнителя позволяет косвенно судить о термостойкости продукта: чем больше, тем она будет выше.

По консистенции различают:

1. Жидкую сварку для металла — когда эпоксидная смола и отвердитель находятся в отдельных тюбиках. При необходимости содержимое в нужном количестве используется, а остаток ещё послужит — без потери качества, но с учётом требований к условиям хранения и срока годности. Повышает прочность соединения использование армирующей сетки.
2. Пластичную или сухую сварку для металла — когда в фирменной упаковке находится стержень из двух слоёв разного цвета. Отрезается нужное количество, и полученный «пенёк» разминается в руках подобно пластилину, а после этого наносится на подготовленную поверхность. Остаток стержня необходимо предохранить от контакта с воздухом и теплом, в противном случае он утратит ценные качества.

Внимание!

В обоих вариантах имеет значение скорость использования подготовленной смеси

Она начинает застывать уже через три, или самое большее — через десять минут, так что все подготовительные работы выполняйте заранее! Важно обеспечить плотное, герметичное прилегание массы к поверхности. У каждой марки — индивидуальный срок высыхания, указанный в инструкции

Линолеум

Основные преимущества такого способа:

• монолитность соединенного полотна, однородность фактуры и цвета;
• не требуется сложного оборудования и высоких температур;
• не требуется специальных навыков — достаточно строго следовать указаниям инструкции.

Применяется три основных типа клея для линолеума:

• А: для незаметного соединения встык нарезанных на заводе, хорошо подогнанных полотен с малым (до 2 мм зазором)
• С: для заполнения зазоров до 4 мм, образовавшихся при ручной раскройке;
• Т: профессиональный состав для склеивания многослойных моделей линолеума.

Для холодной сварки края полотен линолеума очищаются и обезжириваются. На зону шва наклеивают малярную ленту, ее прорезают острым монтажным ножом точно по линии шва. Далее в прорезь вводят иглу-насадку, надетую на тюбик с клеем, и равномерным движением руки заполняют шов клеем. Излишки удаляют ветошью.

Монтаж контура отопления методом холодной сварки

Холодная сварка – это соединение двух и более элементов без их прогрева. Соединение образуется за счет химических реакций, протекающих в клеящем веществе. Пластичность, высокая адгезия и быстрое застывание в монолитную массу — это отличительные особенности компонентов, применяемых для холодной сварки.

Клеящий состав может включать в себя различные элементы, для улучшения механических характеристик клеевых швов. В основе составов, как правило, присутствуют эпоксидная смола, и наполнитель — отвердитель. На упаковке указано, можно ли холодной сваркой заварить трубы отопления, или это состав для ремонта пластиковых труб контура подачи холодной воды.

Холодная сварка — это пластичная масса, которая обеспечивает герметичное соединение труб

Различают два вида компонентов для холодной сварки:

1. Пластичное двухкомпонентное вещество, которое непосредственно перед применением необходимо тщательно размять для смешивания компонентов. Преимущество холодной сварки этого вида: состав быстро готовится, долго хранится, требует минимальной подготовки перед применением. Недостаток: быстро застывает, необходимо наносить очень тщательно, рекомендуется использовать как можно быстрее после приготовления.
2. Жидкие компоненты. Перед началом нанесения требуется соединить вещества в должной пропорции, и клей готов к применению. Преимущества жидкого состава для холодной сварки: клеящее вещество без труда проникает вглубь соединения, образуя при застывании прочный слой, устойчивый к механическим воздействиям. Недостаток: требует специальных условий для длительного хранения. Для разных материалов – пластик, металл – требуются разные химические компоненты.

Основное преимущество, которым отличается холодная сварка любого вида, это возможность проводить быстрый ремонт участка водопроводной, отопительной или канализационной системы без отключения подачи воды. Сварку, или в данном случае, склеивание компонентов можно производить в условиях повышенной пожарной опасности.

В качестве ремонтного состава для чугунных радиаторов отопления следует тщательно готовить поверхность к применению холодной сварки. Несмотря на прочность соединения, восстановленный участок может не выдержать испытаний максимальным давлением.

Для пластиковых водопроводных систем метод холодной сварки признан одним из лучших решений для локального ремонта при невозможности замены поврежденного элемента. Также холодную сварку успешно применяют для восстановления герметичности стыковых швов на фитингах пластикового водопровода.

Холодная сварка — это эффективный метод для срочного ремонта любых труб

Время ожидания готового состава холодной сварки: от 2 до 20 минут, в зависимости от целевого назначения. Температурный диапазон – от 0 до 1300 градусов.

Достаточно подробно ознакомиться с инструкцией по применению, и монтаж системы будет успешно осуществлен. Для работы потребуется:

• емкость для приготовления состава;
• перчатки, чтобы избежать попадания состава на кожу. Их рекомендуется смочить водой;
• тонкий шпатель, для нанесения вязкого состава в область использования;
• соблюдение правил безопасности при работе с химическими компонентами.

При попадании состава на кожу или в область глаз рекомендуется промыть пораженный участок кожи и при возникновении ощущения жжения обратиться к врачу, имея при себе упаковку от компонентов «холодной сварки».