TIG-hitsaus on kaarihitsausmenetelmä, jossa sulamaton volframielektrodi ja suojakaasu tuottavat tarkan ja siistin hitsin. Sitä käytetään erityisesti ohuisiin aineisiin, ruostumattomaan teräkseen ja alumiiniin sekä näkyviin saumoihin, joissa lopputuloksen on oltava valmis ilman jälkitöitä. Menetelmä on hitaampi kuin MIG/MAG-hitsaus, mutta lämmöntuonti on tarkemmin hallittavissa. Käymme tässä artikkelissa läpi, miten TIG-hitsaus toimii, miten napaisuus ja suojakaasu valitaan ja mihin menetelmä sopii parhaiten.
Mikä on TIG-hitsaus?
TIG-hitsaus tulee sanoista Tungsten Inert Gas, ja suomeksi sitä kutsutaan volframi-inerttikaasuhitsaukseksi. Valokaari palaa volframielektrodin ja työkappaleen välillä, ja inertti suojakaasu suojaa sekä elektrodia että hitsisulaa ilman hapelta.
Toisin kuin MIG/MAG-hitsauksessa, elektrodi ei sula eikä toimi lisäaineena. Hitsaaja ohjaa poltinta toisella kädellä ja syöttää tarvittaessa lisäainetta toisella, ja virtaa voidaan usein säätää hitsauksen aikana. Tämä antaa poikkeuksellisen hyvän hallinnan hitsisulaan ja lämmöntuontiin, minkä vuoksi TIG on ensisijainen valinta vaativiin ja tarkkoihin liitoksiin.
TIG-hitsaus on yksi teollisuuden keskeisistä menetelmistä, ja sen paikkaa muiden menetelmien joukossa käsittelemme artikkelissa yleisimmät hitsausmenetelmät. Tyypillisiä käyttökohteita ovat TIG-hitsaus rosterille, haponkestävälle ja alumiinille sekä muille materiaaleille, joissa hitsin puhtaus ja ulkonäkö ratkaisevat.
Miten TIG-hitsaus toimii?
TIG-hitsauksessa on neljä keskeistä osaa: virtalähde, poltin volframielektrodeineen, suojakaasu ja tarvittaessa erikseen syötettävä lisäaine. Hitsaus onnistuu, kun nämä on valittu materiaalin ja liitoksen mukaan ja työkappale on puhdistettu huolellisesti.
Volframielektrodi ja lisäaine
Volframielektrodi kestää valokaaren kuumuuden sulamatta, joten se toimii pelkkänä kaaren lähteenä. Lisäaine syötetään erikseen hitsauslankana tai -puikkona. Ohuissa liitoksissa voidaan hitsata myös ilman lisäainetta, jolloin perusaineen reunat sulatetaan yhteen.
Koska lisäaineen syöttö on erillään kaaresta, hitsaaja voi säätää lisäaineen määrää ja lämmöntuontia toisistaan riippumatta. Tämä on TIG-hitsauksen tarkkuuden ydin. Elektrodin on kuitenkin pysyttävä puhtaana, sillä kosketus hitsisulaan tai lisäaineeseen likaa elektrodin ja heikentää hitsin laatua.
Suojakaasu ja juurikaasu
TIG-hitsauksen suojakaasu on yleensä argon. Suojakaasu virtaa polttimen kaasusuuttimesta ja suojaa elektrodia sekä hitsisulaa hapettumiselta. Koska kaasusuojaus on herkkä vedolle, TIG-hitsaus tehdään parhaiten sisätiloissa.
Juurikaasu suojaa hitsin juuren puolta hapettumiselta. Sitä käytetään tyypillisesti ruostumattomien putkien hitsauksessa, jossa juuren puoli jää putken sisäpinnaksi. Ilman juurikaasua juuri hapettuu ja värjäytyy, mikä heikentää sen korroosionkestoa juuri siellä, missä putken sisällä virtaava aine koskettaa pintaa.
TIG-hitsauksen napaisuus: tasavirta vai vaihtovirta?
TIG-hitsauksen napaisuus valitaan hitsattavan materiaalin mukaan. Useimmat metallit hitsataan tasavirralla niin, että elektrodi on negatiivinen. Tällöin suurin osa lämmöstä kohdistuu työkappaleeseen ja elektrodi kestää hyvin.
Alumiini ja magnesium ovat poikkeus. Niiden pinnalla on tiivis oksidikalvo, jonka sulamispiste on selvästi perusainetta korkeampi. Vaihtovirran vuorotteleva napaisuus rikkoo oksidikalvoa, jolloin hitsisula pääsee sulautumaan kunnolla.
| Materiaali | Virtalaji | Miksi |
|---|---|---|
| Rakenneteräs | Tasavirta, elektrodi negatiivisena | Lämpö kohdistuu työkappaleeseen, vakaa kaari |
| Ruostumaton ja haponkestävä teräs | Tasavirta, elektrodi negatiivisena | Tarkka lämmöntuonti, puhdas hitsi |
| Kupari | Tasavirta, elektrodi negatiivisena | Riittävä lämpö hyvin lämpöä johtavaan materiaaliin |
| Alumiini | Vaihtovirta | Oksidikalvon rikkominen |
| Magnesium | Vaihtovirta | Oksidikalvon rikkominen |
Oikea napaisuus on vasta lähtökohta. Virta, kaasuvirtaus ja lisäaine määritetään tapauskohtaisesti ja kirjataan hitsausohjeeseen.
Mille materiaaleille TIG-hitsaus sopii?
TIG-hitsaus sopii lähes kaikille hitsattaville metalleille, mutta sen edut korostuvat materiaaleissa, jotka vaativat tarkkaa lämmönhallintaa ja puhdasta hitsiä.
TIG-hitsaus ruostumattomalle teräkselle on menetelmän klassisin käyttökohde. Hitsi syntyy ilman roiskeita ja kuonaa, ja hallittu lämmöntuonti vähentää lämpövärejä ja muodonmuutoksia. Ruostumattoman teräksen erityispiirteistä kerromme artikkelissa ruostumattoman teräksen hitsaus.
TIG-hitsaus alumiinille vaatii vaihtovirtaa ja kokemusta, koska alumiini johtaa lämpöä hyvin ja sen oksidikalvo on rikottava. Tarkka lämmönhallinta auttaa erityisesti ohuissa alumiinilevyissä. Lue lisää alumiinin hitsaamisen erikoistekniikoista.
Muita tyypillisiä TIG-materiaaleja ovat:
- Haponkestävä teräs
- Kupari
- Messinki
- Kupari-nikkeliseokset, kuten Cunifer
- Ohuet rakenneteräslevyt, joissa ulkonäkö on tärkeä
TIG-hitsauksen edut ja rajoitukset
TIG-hitsaus on laadun menetelmä, ei määrän. Siksi se kannattaa valita silloin, kun sen vahvuuksista on todellista hyötyä.
Edut:
- Tarkka lämmöntuonnin hallinta ja pienet muodonmuutokset
- Siisti sauma ilman roiskeita ja kuonaa, usein valmis ilman jälkitöitä
- Sopii ohuisiin aineisiin ja putkien juuripalkoihin
- Laaja materiaalivalikoima ruostumattomasta teräksestä alumiiniin ja kupariseoksiin
- Ohuissa liitoksissa hitsaus onnistuu myös ilman lisäainetta
Rajoitukset:
- Hitaampi kuin MIG/MAG-hitsaus, erityisesti paksuissa aineissa
- Vaatii hitsaajalta taitoa ja koordinaatiota
- Kaasusuojaus on herkkä vedolle, mikä hankaloittaa ulkotöitä
- Työkappaleet on puhdistettava huolellisesti, sillä rasva, öljy ja lika heikentävät hitsiä
Käytännössä TIG-hitsausta yhdistetään usein nopeampiin menetelmiin. Esimerkiksi putken kriittinen juuripalko hitsataan TIG:llä ja täyttöpalot MIG/MAG-hitsauksella, jolloin saadaan sekä laatu että tuottavuus.
TIG, MIG/MAG vai laserhitsaus?
Kolmella menetelmällä on kullakin oma paikkansa. Valinta riippuu materiaalista, ainepaksuudesta, sarjakoosta ja siitä, kuinka näkyvä sauma on.
| Ominaisuus | TIG | MIG/MAG | Laserhitsaus |
|---|---|---|---|
| Nopeus | Hidas | Nopea | Nopea |
| Lämmöntuonti | Tarkasti hallittava | Suurempi | Pieni ja keskitetty |
| Ohutlevyt | Sopii hyvin | Sopii oikealla kaarityypillä | Sopii erittäin hyvin |
| Sauman ulkonäkö | Siisti, ei roiskeita | Vaatii usein viimeistelyä | Kapea ja siisti |
| Tyypillinen käyttö | Rst, alumiini, putket, näkyvät saumat | Teräsrakenteet, sarjatuotanto | Ohutlevyt, tarkat ja toistuvat liitokset |
Ohutlevytöiden menetelmävalintaa käsittelemme tarkemmin artikkelissa laserhitsaus vai TIG-hitsaus.
Laatu, hitsausohje ja hitsaajan pätevyys
TIG-hitsauksen laatu syntyy menettelystä ja osaamisesta. Hitsausohje (WPS) määrittää menetelmän, lisäaineen, suojakaasun, napaisuuden ja parametrit, joilla liitos hitsataan. Kerromme siitä tarkemmin artikkelissa hitsausohje eli WPS.
Hitsaajan osaaminen osoitetaan pätevyyskokeella, joka teräksille tehdään standardin SFS-EN ISO 9606-1 mukaisesti. Pätevyys on sidottu menetelmään, materiaaliin ja hitsausasentoon, joten TIG-hitsaajan pätevyys ei automaattisesti kata muita menetelmiä. Lue lisää hitsaajan pätevyyskokeista. Tavallisimmista virheistä ja niiden ehkäisystä kerromme artikkelissa yleisimmät hitsausvirheet.
TIG-hitsaus MB-Teamilla Salossa
MB-Teamilla on käytössä TIG-, MIG- ja MAG-hitsaus, piste- ja puikkohitsaus sekä nykyaikainen laserhitsaus. Meillä on pitkä kokemus ruostumattoman teräksen hitsaamisesta ja työstämisestä sekä alumiinin käsittelystä, ja kirkkaan metallin hitsaus tehdään omissa, tätä varten erikseen suunnitelluissa tiloissa.
Hitsaamme myös kuparia, messinkiä ja Cuniferia, johon meillä on hitsausluokat. Valmistamme metallitöitä konepajateollisuuden tarpeista design-huonekalujen osiin ja palvelemme asiakkaita koko Suomessa. Tutustu hitsaus- ja metallitöihimme tai pyydä tarjous, niin kerromme, miten TIG-hitsaus kannattaa toteuttaa teidän kohteessanne.