האלומיניום הוא אחד מחומרי הגלם הנפוצים ביותר בטבע, ולמרבה המזל הוא מציע מגוון תכונות פיזיקליות, כימיות ומכאניות ההופכות אותו לאידיאלי עבור היקף עצום של יישומים ורכיבים בשלל תעשיות ותחומים. לצד טכניקות עיבוד שבבי של אלומיניום, המהוות מרכיב משמעותי בייצור תעשייתי עם המתכת הזו, במקרים אחרים יש להרכיב חלק, מערכת או מוצר דווקא בעזרת ריתוך אלומיניום.
ריתוך אלומיניום הוא התהליך של חיבור שני חלקי אלומיניום יחד לחלק או רכיב אחד, באמצעות יישום חימום לטמפרטורת ההיתוך של החומר בנקודות ספציפיות, מה שגורם למתכת המותכת בחלקה להתחבר יחד. ישנם כמה סוגים של ריתוך סגסוגות אלומיניום ואלומיניום "טהור", למשל TIG, MIG וריתוך קשת (STICK / עם אלקטרודה).
בשל העובדה שהאלומיניום היא מתכת כה נפוצה בתעשייה ומייצרים באמצעותה רכיבים למגוון בלתי נתפס של תחומים, יישומים ותעשיות, הכנו עבורכם את המדריך המלא לריתוך אלומיניום – תחום פחות מוכר לעומת, למשל, ריתוכי סגסוגות ברזל ופלדה.
סוגי הריתוך המשמשים ליישומי אלומיניום
ריתוך TIG – Tungsten Inert gas
ריתוך TIG הוא השיטה המקובלת והנפוצה ביותר שבה מבצעים ריתוכי אלומיניום. השיטה כוללת ריתוך עם אלקטרודת טונגסטן ויצירת קשת חשמלית, בתוספת מיגון הקשת והריתוך עם גז מיונן, לרוב גז ארגון. בריתוך כזה, החומר אותו ממסים יחד עם המתכת וממלאים את הריתוך מוגש לאזור המרותך מהצד ובתוך כדי החימום עם האלקטרודה. תוספת הגז מספקת הגנה כימית לריתוך, בעיקר נגד התחמצנות.
משתמשים בריתוכי TIG לאלומיניום בתעשיות מתקדמות וליישומים המחייבים דיוק וגימור אופטימאליים, למשל תעשיית המזון, תעופה, רכיבים עדינים ומדויקים, צנרות לחץ וכן הלאה.
ריתוך MIG – Metal Inert Gas
שיטה נוספת בה מרתכים אלומיניום היא MIG. במקרה זה משתמשים ב"אקדח" ריתוך שאליו מוזן חוט מתכת מתמשך היוצא אל אזור הריתוך, כאשר עם יצירת קשת חשמלית חוט המתכת מתחמם מאוד וכך נוצר הריתוך. חומר המילוי הוא חוט המתכת המוזן לאזור המרותך באמצעות הרתכת וידית אקדח הריתוך. גם בריתוכי MIG משתמשים בתוספת גז ליצירת הגנה עם האזור המרותך, כאשר משתמשים ב-Co2 או בתערובת המכילה גם גז ארגון.
ריתוכי MIG לאלומיניום נחשבים למהירים יותר לעומת טכניקות אחרות והם גם יעילים יחסית מבחינת עלות וזמן העבודה, אך איכות הריתוכים יכולה להיות נמוכה יותר לעומת ריתוך TIG למשל.
ריתוך קשת עם אלקטרודה – Stick Welding
זוהי שיטת הריתוך המוכרת יחסית, ותיקה מאוד וזו שגם משמשת לריתוכי פלדה פשוטים יחסית, אך היא יכולה להתאים גם לאלומיניום. בריתוך זה משתמשים באלקטרודה ייעודית והרתכת יוצרת קשת חשמלית לחימום האזור, האלקטרודה מומסת והיא חומר המילוי לריתוך. בריתוך כזה לא צריך להוסיף גז לתהליך, כך שהתהליך פשוט וזול יותר ואף יוצר ריתוכים חזקים.
יש לציין כי בעוד שריתוך קשת עם אלקטרודה מהווה דרך זולה ופשוטה יותר לריתוכי אלומיניום, הריתוכים בה פחות מדויקים, פחות אסתטיים והם באיכות פחותה לעומת ריתוכי TIG או MIG.
כמה קשה לרתך אלומיניום?
באופן כללי, ניתן לומר כי ריתוך אלומיניום מהווה טכניקת ריתוך קשה יותר ללימוד ויישום לעומת ריתוכי פלדה וסגסוגות מתכת רבות אחרות – יתכן ובגלל זה לא אחת אפילו אנשי מקצוע ותעשייה שואלים האם ניתן לרתך אלומיניום?
האלומיניום כחומר גלם מתכתי מספק תכונות כמו משקל נמוך, חוזק מכאני גבוה, עמידות מעולה לקורוזיה ואפילו מראה נעים לעין, יחד עם עוד תכונות חיוביות ההופכות את המתכת לכה פופולארית ורבת שימוש. אבל, אותן תכונות גם גורמות לכך שריתוך רכיבי אלומיניום הוא קשה יותר לביצוע.
אז מדוע קשה לרתך אלומיניום? ובכן, כי החומר רך יחסית, רגיש במיוחד והמתכת גם מבודדת עם שכבה מחומצנת קשיחה ועמידה. במצב מותך – מה שקורה בריתוך באזורים המחוממים – האלומיניום רגיש לבעיות טוהר, אשר יכולות להוביל לריתוכים נקבוביים וחלשים יותר. כך שיש לשים לב, לעבוד מסודר ובצורה מדויקת ומקצועית מאוד לכל אורך התהליך, אשר הוא פחות סלחני לעומת ריתוך מתכות אחרות.
בנוסף, בגלל שטמפרטורת ההתכה של שכבת האוקסיד המחומצנת המגנה על האלומיניום מבחוץ גבוהה הרבה יותר מזו של האלומיניום עצמו, יש להסיר את השכבה לפני העיבוד והריתוך. אבל טמפרטורת ההיתוך הנמוכה יחסית של חומר הגלם, יחד עם הולכת חום גבוהה הגורמת לפיזור מהיר יותר של החום, מאפשרת חלון זמן מצומצם יותר לעיבוד ועם סיכון מוגבר לחימום יתר ופגיעה בחלקים המרותכים. צרפו לכך את העובדה שבריתוך אלומיניום מורכב יותר לראות את התקדמות הריתוך ואת איכותו תוך כדי עבודה וקיבלתם חומר עם שלל סיבות ההופכות את הריתוך שלו לקשה יותר מהרגיל.
מהי השיטה הטובה ביותר לרתך אלומיניום?
בפועל, אין תשובה אחת ברורה ויחידה לכך, כי מדובר כמובן על מכלול שיקולים ופרמטרים, החל ממהות הרכיב או החלק המרותך, דרך תנאי השימוש בו והייעוד שלו ועד שיקולי עלות-תועלת ומיומנות של צוות העובדים. אבל באופן כללי, ריתוך TIG נחשב לאיכותי והמדויק ביותר לאלומיניום, אך הוא גם יקר יותר ואיטי יותר ליישום ובנוסף סוג ריתוך זה מצריך הכי הרבה מיומנות וניסיון מקצועי כדי להפיק תוצאות טובות ואמינות.
ריתוכי MIG לאלומיניום מהווים מעין נקודת אמצע מבחינת דיוק ואיכות הריתוכים לצד מהירות ביצוע גבוהה יותר ועלויות מעט נמוכות יותר ואילו ריתוכי קשת עם אלקטרודה הם הזולים והפשוטים ביותר, אך גם מספקים את הריתוכים הכי פחות מדויקים, איכותיים ואסתטיים.
האם ניתן לרתך אלומיניום עם מתכות אחרות?
זה אפשרי לרתך אלומיניום ומתכות "רגילות" אחרות, אך זה לרוב אינו מומלץ וגם לא מאוד חזק או יעיל, מכיוון שקל מאוד לגרום לעיוותים, סדקים ואף שברים בחלק המרותך. תכונות האלומיניום שונות מאוד מאלו של פלדה, נירוסטה וסגסוגות אחרות המשמשות לריתוכים, כך שלמשל נקודת ההתכה אינה זהה ובהחלט אינה אחידה לשני סוגי המתכת, מה שיכול כמובן להוביל לריתוך לא טוב מספיק ולכשל בחיבור שתי המתכות.
את ההוכחה לכך שלא פשוט לרתך יחד אלומיניום עם מתכות וסגסוגות אחרות ניתן לראות בקלות, פשוט דרך העובדה שבתעשיות השונות הלכה למעשה כמעט ואין רכיבים או חלקים בהם יש חיבורים מרותכים של אלומיניום עם מתכת אחרת.
