Холодная сварка: виды и применение — подробный инструктаж

Под названием «холодная сварка» понимают процесс прочного и плотного соединения отдельных деталей (кусков материала) без нагрева.

Зачастую при употреблении этого термина подразумеваются соединения, полученные с помощью давления в месте стыка. Так, «холодной сваркой» можно скрепить два фрагмента относительно мягких, пластичных металлов, сложив их вместе и нанеся сильный удар по месту соединения или приложив очень большое давление.

Однако чаще, говоря «холодная сварка металла», мастера имеют в виду так называемую «химическую сварку», она же «быстрая сталь», то есть соединение деталей при помощи специального ремонтного состава. По сути дела, он представляет собой клей с высокой адгезионной способностью, позволяющий получить соединение с прочностью не меньшей, чем у обычной «горячей» сварки.

Свое название состав получил благодаря очень высокой прочности соединений и характерному виду поверхности – шов выглядит, как после обычной сварки.

Большой плюс ремонтного состава на основе полимеров – он не вступает в химическую реакцию с агрессивными веществами (бензином, техническими маслами) и потому может быть использован для восстановления бензобаков, топливных насосов и других деталей, работающих в контакте с активными жидкостями.

Зачем нужна холодная сварка?

Проблемы с металлическими и не только металлическими деталями случаются постоянно, при этом мастерская с соответствующим оборудованием для срочного ремонта под рукой оказывается гораздо реже. Следовательно, необходима возможность выполнять «полевой» ремонт, для чего отлично подходит данный метод восстановления целостности деталей. Холодная сварка для металла применима, если:

• в детали возникла трещина (только с выходом наружу, внутренние закрытые повреждения так устранить не получится);
• отломан фрагмент;
• появилась каверна (раковина, результат язвенной коррозии);
• поверхность сильно изношена в результате постоянного трения или ударов.

Наплавка материала на поврежденное место требует специального оборудования и серьезных навыков работы. Кроме того, не для всех деталей применимо восстановление с нагревом, происходящим в результате сварочных работ. С ремонтным составом «холодная сварка» вопрос решается гораздо проще.

Состав

Основа ремонтного состава – полимерная композиция с большим количеством добавок.

Чаще всего базой являются эпоксидные смолы с отвердителем, добавки используются для придания составу свойств, максимально близких к ремонтируемому материалу:

• коэффициенту теплового расширения;
• твердость;
• прочность – статическая и динамическая, в том числе на разрыв, изгиб, сжатие и так далее.

Одним из популярных вариантов присадок являются мелкие металлические стружки (пыль), приближающие свойства состава к характеристикам металла.

Если характеристики ремонтного состава будут сильно отличаться от характеристик металла, качество восстановления страдает – возникают постоянные напряжения в месте шва, снижается способность изделия в целом воспринимать нагрузки. Соответственно, разновидности холодной сварки могут быть универсальными – для определенной группы материалов (например, для камня и керамики) – или специализированными (только для алюминиевых сплавов).

В зависимости от того, какие присадки и в каком процентном отношении используются, различаются не только область применения, но и допустимый температурный диапазон работы с «холодной сваркой».

Различают жидкие и пластичные варианты ремонтного материала. В случае с жидким его можно залить в образовавшееся повреждение (например, открытую трещину в стенке небольшой полости или каверну на поверхности) и дождаться застывания. При этом поверхностное натяжение жидкости делает внешнюю часть обрабатываемой детали достаточно гладкой.

Пластичный состав применяется так же, как и шпаклевка – для «замазки» дефектов относительно мягкой массой. Собственно, его часто и называют «замазкой», он может быть одно- и двухкомпонентным. Иногда предлагается вариант с разделением двух фракций третьим материалом в виде тонкой прослойки.

Холодная сварка для пластика

Помимо восстановления деталей из металла, технологии «холодной сварки» активно используют для ремонта пластиковых изделий.

В отличие от соединения деталей из металла, восстановление пластиковых изделий с помощью «холодной сварки» гораздо более рационально. Дело в том, что применяемые многокомпонентные составы глубоко проникают в глубь полимерных деталей и «сплавляют» фрагменты так, что шов получается не менее, а часто и более прочным, чем материал самой детали.

Очень полезным свойством данного метода ремонта является отсутствие нагрева – даже минимального повышения температуры нет, что в случае с тонкостенными пластиковыми деталями крайне важно. Применение ремонтного состава не вызывает температурной деформации, не влияет на цвет и структуру пластика, при этом не происходит выделения вредных газов.

Ремонт пластиковых изделий с помощью «холодной сварки» используется для:

• восстановления целостности деталей, в которых появились трещины, каверны, проколы (в том числе для заделки повреждений надувных лодок и других плавсредств);
• прочной сборки отдельных элементов конструкции – например, соединения ПВХ-труб;
• выполнения герметичной стыковки пластиковой оболочки кабелей и другой электропроводки;
• восстановления нарушенной резьбы. Резьбовая поверхность полностью сглаживается с помощью пластичной смеси, а потом резьба нарезается заново. Аналогично возможно восстановление рельефных узоров и надписей, в том числе клейм;
• создания герметичных и плотных стыков полотнищ полимерных материалов, например, линолеума.

Холодная сварка для линолеума

Отдельно стоит рассмотреть соединение полотнищ и ремонт линолеума с помощью полимерного ремонтного состава. Применение этого, по сути дела, высокоадгезионного клея дает возможность выполнить малозаметные стыки между отдельными фрагментами или заделать повреждения в напольном покрытии.

Поскольку пластичная замазка при работе с рулонными материалами неудобна, используют жидкий вариант – его заливают в щель между двумя фрагментами линолеума и на поверхность, разравнивая с помощью шпателя или другого подходящего материала.

Как пользоваться холодной сваркой: общие правила

Работа с разными видами материала имеет свои нюансы, но есть и общие правила:

• поверхность должна быть тщательно обезжирена и очищена от любых других загрязнений. Удаление жировой и/или масляной пленки, а также частиц бензина, солярки, смазочных материалов особенно важно, поскольку в противном случае адгезионные способности состава значительно уменьшаются. Для очистки пластиков и линолеума хорошо подходят смеси на основе спирта (в том числе технического), для металла – легкие растворители;
• непрочные элементы поверхности, выкрашивающиеся кусочки, участки коррозии и другие дефекты, нарушающие прочность материала, необходимо удалить до начала ремонта (зачистить до плотного и равномерно прочного материала);
• чтобы улучшить адгезионные свойства поверхности, желательно удалить с нее любые лако-красочные покрытия и обработать гладкие поверхности абразивом. Для зачистки металла подходит проволочная щетка, для мягких пластиков – наждак с фракцией 120…240 грид;
• если необходимо заделать трещину, лучше высверлить отверстия в ее концах или чуть дальше, чтобы снять напряжение материала и избежать расширения дефекта;
• для обработки больших площадей или выравнивания вмятин уместно использовать армирующие материалы – сетку из стекловолокна или пластика, нетканый текстиль, даже обычную ткань и марлю;
• чтобы улучшить схватывание ремонтного состава, можно немного нагреть детали – например, положив их на батарею отопления или рядом с ней. Однако сильный нагрев приведет к чрезмерно быстрому первичному застыванию композита;
• соединяемые детали прижимают друг к другу с усилием;
• по завершении ремонтных работ рекомендуется зашлифовать шов/стык и покрыть его дополнительно лаком, краской или другим видом поверхностной защиты. Это продлит срок эксплуатации детали.

Отдельно стоит заметить, что в зависимости от типа продукции – жидкая однокомпонентная смесь, два компонента в разных флаконах (тубах) или «колбаска» из двух компонентов – способ подготовки продукта к использованию также разный. Жидкий состав просто наносится на обрабатываемую поверхность. Два жидких компонента смешиваются в одноразовой посуде согласно рекомендациям изготовителя. Пластичную массу смешивают в руках до полной однородности и размягчения (вначале она напоминает по консистенции холодный пластилин, при разминании немного согревается и становится мягче), после чего наносят на поверхность.

В этом видео показана технология применения «холодной сварки» на примере разных составов.

Обязательные меры предосторожности при работе с холодной сваркой:

• использование перчаток, причем не одноразовых медицинских или хозяйственных, а прочных резиновых;
• работа в газовом респираторе;
• применение защитных средств для рабочего места и одежды.

Как удалить «холодную сварку»

Необходимость в этом возникает нечасто, но все же бывает – например, при недостаточно аккуратно выполненном стыке необходимо зачистить поверхность и подготовить ее к более профессиональному ремонту.

Производители однозначно рекомендуют удалять многокомпонентную смесь ДО ее полного застывания, то есть в течение 5…20 минут.

Если «холодная сварка» уже полностью застыла, полумерами не обойтись. Один из самых простых вариантов – приобретение специального растворителя, желательно той же компании, предназначенного для размягчения состава. Если подходящего растворителя нет, можно использовать универсальные варианты – ацетон (чистый или в смесях), спирт.

Средство обильно наносится на место соединения, особенно на края «заплатки». Как только она начинает размягчаться, можно постараться ножом, шпателем, лезвием (любым острым тонким предметом) подцепить край и постараться отслоить заплату от базовой поверхности. Возможно также механическое удаление абразивом -напильником или наждачной бумаги.

Заключение

Использование «холодной сварки» — не панацея от любых проблем с металлическими и неметаллическими деталями. Однако при правильном выборе ремонтного состава и подготовке обрабатываемой поверхности это отличный способ.