Hitsaus on yksinkertaisesti sanottuna mikä tahansa prosessi, joka sitoutuu materiaaliin sulattamalla metallia tai kestomuovipintoja. Tyypillisesti sulatetut reunat liimataan myös täyteaineella, usein sulavalla metalliseoksella. Metallin hitsausprosesseissa kaarihitsaus on melko yleistä sen enimmäkseen automaattisella hitsauksella, mikä mahdollistaa nopeat hitsaustyöt. Metallikaarihitsaus erottuu muista hitsausmuodoista käyttämällä korkean energian virtalähdettä.
Tämä virtalähde luo sähkökaaren hitsauslaitteen kärjen – teknisesti elektrodin – ja hitsattavan materiaalin pinnan välille. Suuritehoinen valokaari sulaa tehokkaasti metallipinnan ja kaikki liimausprosessin aikana käytetyt täyteaineet. Se on suhteellisen yksinkertainen hitsausprosessi, mutta vaatii tehokasta suoritustaitoa ja taitoa.
Metallikaarihitsauslajissa on useita alakategorioita. Kaarihitsauskoneet vaihtelevat rakenteeltaan ja ihanteelliselta käytöltä. Vaikka metallikaaren hitsaajia on kirjaimellisesti kymmeniä, kaksi suosituinta kaarihitsausluokkaa ovat kaasu-metallikaarihitsauskoneet (GMAW) ja flux-ydinkaaren hitsaajat (FCAW).
Kaasu -metallikaarihitsauslaitteet ovat hyvin yleisiä, koska hitsausyksikön kulutuselektrodit levitetään jatkuvasti ja automaattisesti hitsaukseen. Tämä tekee GMAW-hitsauksesta enimmäkseen automaattisen prosessin. Se on yleensä yksinkertaista ja helppoa kaikille koulutetuille hitsaajille.
Kaarihitsaajana virtalähde tuottaa GMAW -lämpöä; GMAW -yksikön kaasukomponentti ei ole polttamiseen vaan pikemminkin suojaukseen. Puhdas argon- tai heliumkaasu, joka päästetään GMAW -koneen elektrodin lähelle, on suunniteltu puhdistamaan metallipinta ilmakehän typestä tai hapesta. Ilmakehän kaasut voivat aiheuttaa aukkoja hitsauksessa tai vikoja metallisulauksessa; siksi on parasta suojata alue inertillä kaasulla.
Useimmat GMAW -yksiköt käyttävät argonia tai heliumia, kaasua, joka sopii parhaiten ei -rautametallien suojaamiseen. Siksi GMAW -levyjä käytetään tyypillisesti alumiiniin, joka on tavallinen ei -rautametalli. On kuitenkin olemassa muita malleja, joissa on erilaisia suojakaasuja, joten tämäntyyppinen metallikaaren hitsaaja on hyödyllinen myös muille metalliyhdisteille.
Juoksusydänkaarihitsauslaitteet ovat samanlaisia kuin GMAW-yksiköt, mutta niiden erot tekevät niistä alttiimpia käytettäväksi seosterästen, kuten teräksen, kanssa. Kuten GMAW-laitteissa, FCAW-elektrodeja syötetään jatkuvasti puoliautomaattiseen hitsaukseen. FCAW -yksiköissä ei tyypillisesti ole ulkoisesti toimitettua suojakaasua; sen sijaan FCAW -malleissa on inerttejä ainesosia, jotka on jo sisäänrakennettu elektrodeihin, jotka höyrystyvät suojakaasuksi korkeissa lämpötiloissa. Pohjimmiltaan flux-pohjainen metallikaarihitsauslaite syöttää suojakaasunsa itse elektrodeille.
Vaikka useimmat FCAW -laitteet tukeutuvat täysin kaasun suojauksen höyrystysvirtaan, jopa lisäsuojaksi, joissakin FCAW -yksiköissä on myös lisäkaasusuojaus, joka takaa terävät, puhtaat, lähes täydelliset hitsit. Tällaisia yksiköitä kutsutaan usein kaksoissuojatuiksi hitsaajiksi. Kätevän sisäänrakennetun suojamekanismin lisäksi FCAW-koneet tuottavat vieläkin voimakkaampaa lämpöä nopeamman hitsauksen varmistamiseksi. Valitettavasti tällä nopeudella on hintansa, koska FCAW: t ovat usein kalliimpia kuin kilpailevat GMAW -mallit.