TIG on lyhenne sanoista Tungsten Inert Gas. Menetelmässä volframielektrodi tuottaa valokaaren, ja sula metalli suojataan inertillä kaasulla, useimmiten argonilla. Monet aloittelevat metallintyöstäjät innostuvat TIG-hitsauksesta, koska sillä voi saavuttaa poikkeuksellisen siistit, roiskeettomat saumat. Tekniikka antaa myös mahdollisuuden hitsata hyvinkin ohuita materiaaleja tai eri metallilajeja keskenään.
Verrattuna puikko- tai MAG-hitsaukseen oppimiskynnys on korkeampi, mutta kärsivällinen harjoittelu palkitsee. Kun käden liikkeet, jalkapolkimella ohjattava virta ja kaasun virtaus toimivat yhdessä, lopputuloksena on tasalaatuinen, kiiltävä ja usein lähes hiontaa vailla oleva sauma.
Turvallisuus ensin: suojavarusteet ja työympäristön valmistelu
Työskentely sulan metallin ja kirkkaan valokaaren kanssa edellyttää huolellista suojautumista. Hitsausmaskin automaattinen tummennesuoja on nykypäivänä perusvaruste, sillä TIGissä valokaari on pistemäinen ja kirkas. Visiirin tummuusasteen on hyvä olla säädettävä, jotta voit hitsata sekä ohuita ruostumattomia levyjä että paksuja alumiinikappaleita. Palonkestävä hitsaushuppu suojaa niskan ja pään sivut, ja nahasta valmistetut käsineet estävät palovammat, mutta tuntuma saa silti säilyä.
Hengityksen suojaksi tarvitaan puhallinsuodatin tai vähintään hyvä hitsauspuolimaski, koska valokaaren ultraviolettisäteily voi hajottaa ilman typen oksideiksi, ja lämpö haihduttaa metallista mikroskooppisia partikkeleita. Työtila suunnitellaan sellaiseksi, että kipinät eivät pääse kosketuksiin syttyvien materiaalien kanssa. Betonilattia, metallitukirakenteet ja kunnollinen maadoitus takaavat, että hitsausvirtapiiri pysyy hallinnassa ja valokaari syttyy luotettavasti joka kerta.
Laitteiston peruslogiikka: virtalähde, poltin ja täytelanka
TIG-virtalähde tuottaa tasavirtaa ja tarpeen mukaan vaihtovirtaa. Jos hitsaat terästä tai ruostumatonta, tasavirta kytketään yleensä elektrodille miinusnapaisena. Alumiini taas edellyttää vaihtovirtaa, koska sen pintaa peittää sitkeä oksidikerros joka sulaa tehokkaasti vain navan vaihdellessa. Poltin koostuu rungosta, johon kiinnitetään volframipuikko, kuonakorkki ja kaasuvirtausputki.
Elektrodin pään hiominen kartioksi parantaa kaaren syttymistä ja keskittää lämmön; hionnassa käytetään erillistä hiomalaikkaa, jotta volframi ei saastu raudasta. Täytelankaa syötetään vapaalla kädellä sulaan kohtaan. Sen halkaisija valitaan kohteen paksuuden mukaan. Jos hitsaat millimetrin ruostumatonta, yksi millimetrin lanka toimii luontevasti. Paksumpi kappale vaatii järeämmän lisäaineen, jotta sulaa kertyy riittävästi.
Lue myös parhaat tig hitsauskoneet vertailussa
Kaasun rooli ja oikean suojakaasun valinta
Inertti kaasu syrjäyttää ilman hapen ja typen, jotka voisivat hapettaa tai huurruttaa sulaa metallia. Argon on yleisin, sillä se on kohtuullisen edullinen ja sopii useimmille metalleille. Kun alumiinia hitsataan vaihtovirralla, se toimii moitteettomasti myös puhtaassa argonissa, mutta paksummissa töissä seosargon, jossa on pieni prosentti heliumia, voi tihentää kaarta ja lisätä lämmöntuottoa.
Ruostumattomalle teräkselle käytetään joskus argon–vety-seosta, joka tekee saumasta kirkkaamman ja vähentää hapetusta. Kaasun virtaus mitataan läpinäkyvästä rotametrimittarista. Liian vähäinen virtaus päästää ilmaa saumaan ja aiheuttaa huokosia, kun taas ylenpalttinen virtaus nostaa pyörteitä, jotka puolestaan vetävät ilmaa takaisin suojaverhoon. Aloittelijan kannattaa pysyä noin kymmenessä litrassa minuutissa ja säätää arvoa vasta, kun käden liikkeet ja polttimen kulma ovat vakiintuneet.
Tyypilliset metallit ja liitostekniikat
Yksi TIG-tekniikan lumoavista puolista on sen monipuolisuus. Ruostumaton teräs, hiiliteräs, alumiini, messinki ja jopa kupari onnistuvat samalla laitteistolla, kunhan virta- ja kaasuvalinnat ovat kohdallaan. Ruostumattoman teräksen hitsauksessa on ratkaisevaa, että sauma pysyy kirkkaana sisältäkin. Putkien liitoksissa käytetään vastakaasua, eli putken sisään johdetaan varovasti argonia, joka pitää ilmakehän poissa juuren alueelta.
Alumiinin kohdalla liitosura avataan V-muotoon paksuudesta riippuen, jotta sula pääsee juoksemaan pohjaan asti. Kuparilla lämpö johtuu nopeasti, joten kappale esilämmitetään usein kaasupolttimella noin sataan viiteenkymmeneen celsiusasteeseen, jolloin valokaari ei sammu kylmyyteen.
Perusasennot ja kehonhallinta
TIG-hitsaus muistuttaa kalligrafiaa siinä, että käden tuki, hengitysrytmi ja katseen tarkkuus ratkaisevat lopputuloksen. Aloittelija istuu mielellään jakkaralla niin, että kyynärvarsi lepää pöydän reunaa vasten. Poltin kulkee hieman viistossa, noin viidentoista asteen kulmassa saumalinjaan nähden. Sormiväli polttimen ja kappaleen välillä pysyy muutaman millimetrin mittaisena, sillä liian pitkä kaari levenee ja roiskuu.
Täytelankaa syötetään pienin nykäyksin sulaan niin, että langan pää sulaisi kevyesti mutta ei tartu elektrodin kärkeen. Jalkapoljin toimii kaasupolkimen tavoin; mitä syvemmälle poljinta painetaan, sitä enemmän virtaa kymmeniä ampeereja virtalähde syöttää. Kun poljin on herkkä, käyttäjä voi muuttaa tehoa kesken sauman, esimerkiksi kun liitos paksuuntuu.
Virran säätö: tasavirta, vaihtovirta ja pulssi
Tasavirta miinusnapaisena keskittää lämmön kappaleeseen ja suojelee elektrodisauvaa, jonka kärki pysyy terävänä pitkiä aikoja. Vaihtovirta puolestaan purskaa vuorotellen positiiviseen suuntaan, jolloin elektrodin kärki puhdistaa alumiinin pintaa. Nykyaikaisissa invertteri-virtalähteissä on usein pulssitoiminto. Siinä virta vaihtelee vaikkapa kahdenkymmenen ja kahdeksankymmenen ampeerin välillä kymmenen hertsin taajuudella.
Pulssi antaa metallille hetkittäin lisäenergiaa, mutta estää samalla liiallisen sulan leviämisen. Ohuiden levyjen hitsauksessa pulssi ehkäisee lämmön vääristymiä ja auttaa pitämään sauman kapeana. Korkeamman taajuuden pulssi tuottaa jopa koristeellisen, kolikonreunaa muistuttavan kuvion sauman päälle, mistä monet harrastajat pitävät.
Yleisimpiä haasteita ja miten ne ratkotaan
Jokainen TIG-hitsaaja kohtaa aluksi ilmiöitä, jotka voivat latistaa intoa. Yksi harmillisimmista on elektrodin tarttuminen sulaan. Se tapahtuu, kun kaari on liian lyhyt tai virta asetettu alakanttiin. Jos näin käy, valokaari sammutetaan, elektrodi puhdistetaan hiomalla ja kaasu annetaan virrata hetki, jotta poltin jäähtyy rauhassa. Huokoset saumassa syntyvät useimmiten likaisista kappaleista tai hapettuneesta lisäaineesta. Ennen hitsausta liitoskohdat hiotaan puhtaalla lamellilaikalla ja pyyhitään asetonilla.
Sormenjäljet sisältävät suoloja, jotka voivat aiheuttaa ruskeita tahroja muuten kiiltävään saumaan. Jos sauma viehättää harmaalla kalvolla, kaasun jälkivirtausaika pidennetään pariin sekuntiin, jotta elektrodi ei hapetu heti valon sammuttua. Virran ja matkanopeuden tasapaino löytyy, kun testisaumat tarkistetaan valaistusta vasten: valon pitäisi läpäistä juuren ja näyttää tasaisen kapealta linjalta ilman reikiä.
Tig-hitsauskone kokemuksia
TIG-hitsaus on monelle harrastajalle ja ammattilaiselle luonteva tapa työskennellä metallin parissa. Laitteita on tarjolla runsaasti, mutta niiden todellinen käyttöarvo tulee esiin vasta ajan kanssa.
Telwin Technology TIG 182 – Paras TIG-hitsauskone?
Telwinin TIG 182 on saanut kehuja sen keveydestä ja selkeästä käyttöliittymästä. Laitteen virtalähde toimii luotettavasti ja sen invertteriteknologia auttaa saavuttamaan puhtaan valokaaren myös kotikäytössä.
”Ostin tämän Pohjanmaalle mökkipajan tarpeisiin ja ollut kyllä vakaa laite käyttää. Varsinkin teräksen kanssa kaari syttyy tasaisesti eikä ala harhailla. Säätimet on sopivan yksinkertaiset eikä tule tunnetta että pitäisi olla diplomi-insinööri laitetta ymmärtääkseen.”
— Markus, 38, Kauhava
Tämä malli toimii hyvin myös generaattorin kanssa, mikä helpottaa käyttöä silloin kun verkkovirtaa ei ole helposti saatavilla. Paino pysyy maltillisena, mikä helpottaa kuljetusta esimerkiksi työmaakohteiden välillä. Käyttäjien mukaan laite ei kuumene liikaa pidemmässäkään käytössä, kunhan jäähdytykselle annetaan hetki ennen uutta saumaa.
ESAB Caddy Tig 2200i – Hyvä TIG-hitsauskone, jos haetaan tarkkuutta
ESABin Caddy on tunnettu nimi hitsauspiireissä, eikä syyttä. Sen 2200i-malli kerää kiitosta erityisesti virran hallinnasta ja helppokäyttöisyydestä. Laitteen rakenne on tukeva ja säätöpaneeli pysyy selkeänä kovassakin valossa.
”Varsinais-Suomessa tulee hitsattua ohuita rosteriosia ja tämän kanssa saa hyvän jäljen ilman että metalli käpristyy tai väri muuttuu. Arvostan myös sitä että jalkapoljin reagoi herkästi – ei tule tunnetta että pitäisi painaa koko ajan puolella voimalla.”
— Heidi, 44, Lieto
ESABin laitteessa arvostetaan sen kykyä säilyttää tasalaatuinen kaari myös matalilla virtatasoilla. Tämä on olennaista, kun hitsataan ohuita materiaaleja, kuten rosteria tai alumiiniprofiileja. Kokemusten mukaan laite jaksaa pitää jännitteen vakaana myös silloin kun langansyöttö on rauhallista ja poltin liikkuu hitaasti. Täytelangan käyttö tuntuu luonnolliselta, eikä se vaikuta kaaren vakauteen.
Helvi TIG hitsausinvertteri 200A AC/DC – Tehokas TIG-hitsauskone monipuoliseen käyttöön
Helvi TIG hitsausinvertteri 200A tunnetaan Italiassa, mutta Suomessa sen laitteita on nähty lähinnä pajoilla ja pienissä yrityksissä. 200 ampeerin AC/DC-invertteri toimii hyvin niin alumiinilla kuin teräksellä, ja käyttäjät arvostavat sen kapasiteettia sekä joustavuutta.
”Tässä Kainuussa tulee hitsattua laidasta laitaan – joskus alumiinirunkoja, joskus vanhoja traktorin osia. Tällä koneella on saanut kummatkin toimimaan ilman kikkailua. Pulssitoiminto auttaa varsinkin alumiinilla, ettei lämpö karkaa käsistä.”
— Aapo, 53, Suomussalmi
Helvin koneen vahvuus on siinä, että se ei rajoitu vain perushitsaukseen. Pulssiasetukset, ajastukset ja virran säätömahdollisuudet antavat tilaa kehittää omaa tekniikkaa. Samalla laitteella voi hitsata kevyitä putkia ja siirtyä seuraavaksi paksumpiin levyihin ilman, että asetuksia tarvitsee säätää perusteellisesti uudelleen. Laitteen paino on hieman suurempi, mutta mukana tuleva vaunu tekee siirtelystä kevyempää.
Harjoitusohjelma aloittelevalle hitsarille
Oppiminen nopeutuu, kun tavoite jäsennetään pieniksi askeliksi. Ensin harjoitellaan pelkällä polttimella ilman täyteainetta. Kaksi millimetriä paksu ruostumaton nauha kiillotetaan, asetetaan penkille ja hitsataan kahdenkymmenen sentin pituisia pätkiä. Tavoitteena on tuottaa tasapaksu sula, joka ei valu reunojen yli. Seuraavaksi lisätään täytelanka, mutta edelleen harjoitellaan vaakatasossa.
Kun käsiala alkaa näyttää tasaiselta, siirrytään pystysaumaan ja putkien liitoksiin. Jokainen uusi asento tuo mukaan gravitaation vaikutuksen: pysty- ja kattoasennossa sula pyrkii valumaan, joten virtaa on alennettava ja lankaa sujautettava nopeammin. Harjoittelupäiväkirja helpottaa kehityksen seurantaa. Siihen kirjataan virtalähteen asetukset, kaasun virtaus ja oma havainto sauman ulkonäöstä. Kun päivät ja viikot kuluvat, muutokset kohti parempaa näkyvät selvästi riveissä.
Projektin suunnittelu: piirustuksista jälkikäsittelyyn
Vaikka TIG-sauma olisi kuinka hieno, koko projekti onnistuu vasta, kun aikataulutus, mitta-asetelmat ja jälkikäsittely on mietitty. Putkirakenteissa piirustuksen tarkkuus estää kulma- ja pituusvirheet, jotka hitsauksen jälkeen korostuvat, koska TIG-liitosta ei voi taivuttaa väkisin suoraksi ilman esteettisiä vaurioita. Metallin lämpölaajeneminen on syytä laskea jo suunnitteluvaiheessa.
Alumiini venyy jopa tuplasti teräkseen verrattuna, joten helojen, kiinnittimien ja jäykisteiden paikat asetetaan siten, että lämmetessään runko voi hengittää. Hitsauksen jälkeen sauma puhdistetaan. Ruostumattomalle sopii passivointigeeli, joka poistaa värimuutokset. Alumiini viimeistellään nylon-harjalla, joka ei naarmuta eikä jätä rauta-hiukkasia pinnalle. Lopuksi mitataan mahdollinen vääntyminen. Jos rakenne on iso, sitä tuetaan jäähtymisen aikana tasaisella pinnalla, jotta se ei jää kierteelle.
Kun taidot karttuvat: seuraavat askeleet
Perustaitojen vakiinnuttua on luontevaa nostaa rimaa. Ohut seinämäinen titaaniputki on yksi haastavimmista tavoista testata kädentaitoja. Titaani on herkkä typelle ja hapelle vielä pitkään sen jälkeen, kun valokaari on sammunut, joten koko sauma suojataan näkemättömällä kaasuhupulla. Lisäksi elektrodi ja lanka hiotaan omissa pöydissään, jotta rauta tai hiili eivät saastuta metallia. Toinen polku kohti syventävää osaamista on pulssivirtauksen parametrien hallinta.
Oppii erottamaan, milloin suuri perusvirta ja lyhyt huippu antavat parhaimman tuloksen, ja milloin taas matala perusvirta, korkea huippu ja tiheä taajuus piirtävät saumaan koristeellisen kuvion. Ammatti puolestaan voi aueta teollisuuden ja korjaamojen hitsaustesteissä. Moni työnantaja edellyttää sertifiointia, jossa testinäyte röntgenkuvataan. Hyvä uutinen on, että TIG-sauma kestää tällaisen tarkastelun, kun harjoitteluun on panostettu.