«به نظر من، هرچند جوشکاری قوس الکتریکی به دلیل هزینه پایین و سادگی در کار محبوبیت خودش را دارد، اما اگر در صنعت یا پروژه‌ای کار می‌کنید که کیفیت نهایی و سرعت انجام کار برایتان مهم است، بدون تردید به سمت جوش لیزری بروید. در تجربه من، زمانی که بحث ایجاد اتصال ظریف و تمیز در قطعات ظریف مطرح باشد، جوش لیزری با کمترین اعوجاج و بالاترین دقت بهترین نتیجه را ارائه می‌دهد. توصیه‌ام به کسانی که تازه با این فناوری آشنا می‌شوند این است که حتماً چند دوره آموزشی کوتاه ببینند؛ زیرا راه‌اندازی و اپراتوری دستگاه‌های لیزری با وجود ظاهر تخصصی‌شان، در عمل بسیار ساده‌تر و جذاب‌تر از جوش قوس الکتریکی است.»
جوشکاری قوس الکتریکی یا SWAW چیست؟
جوشکاری قوس الکتریکی که به عنوان Shielded Metal Arc Welding شناخته می‌شود، یکی از بهترین روش‌های جوشکاری فلزات است که با گرمای بسیار بالا تا حدود 6500 درجه فارنهایت، فلزات را در نقاط اتصال ذوب کرده و پس از سرد شدن جوش را ایجاد می‌کند. در این روش، جوشکاری فلزات با استفاده از قوس الکتریکی بین یک میله الکتریکی مصرفی و قطعه کار انجام می‌شود. جوشکاری قوس الکتریکی یا SMAW یکی از روش‌های جوشکاری است که با استفاده از الکتریسیته، بر پایه ذوب الکترود، روکش و فلز پایه انجام می‌شود. این روش برای اتصال دو یا چند فلز به صورت دستی یا مکانیکی استفاده می‌شود و بیشترین کاربرد آن برای اتصال فولادهای با ضخامت حداقل ۳ میلی‌متر است. با ایجاد قوس الکتریکی از منبع تغذیه متناوب یا مستقیم، ذوب الکترود و فلز پایه ایجاد می‌شود و پس از سرد شدن، اتصال جوش ایجاد می‌شود. این روش جوشکاری نیازمند وجود هوا یا گاز هادی برای برقراری قوس الکترونیکی بین دو الکتریکی است و از آنجایی که SMAW به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد، به آن به عنوان جوشکاری چوب نیز اشاره می‌شود. این روش به دلیل تجهیزات ارزان، قابل حمل، قابلیت اجرا بر روی گروه وسیعی از فلزات، عدم حساسیت به باد و عدم محدودیت مکانی بسیار مورد توجه قرار دارد. با استفاده از تجهیزات جدید و پیشرفته، انتخاب بهترین روش انجام فرایند و توجه به فاکتورهای کیفیت جوش، می‌توان از این روش جوشکاری بهره‌وری بالایی برد. استفاده از این روش برای متریال‌های فلزی مختلف از جمله برخی از فولادهای کربن، فولاد ابزار، چدن‌ها، فولاد ضد زنگ، مس و نیکل مناسب و کاربردی است؛ البته برای فلزات غیرآهنی، استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی مناسب نیست؛ هرچند که در برخی موارد ممکن است برای جوشکاری آلومینیوم از این روش استفاده شود.
انواع روش‌های جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
در صنعت، انواع مختلفی از جوشکاری قوس الکتریکی استفاده می‌شود که در ادامه به آن می‌پردازیم:جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ (GMAW)
این روش شامل MIG و TIG است که بر اساس نوع گاز محافظ، تفاوت دارند. از این روش برای آلیاژهای فلزی مرسوم مناسب است و به صورت دستی، اتوماتیک و نیمه اتوماتیک اجرا می‌شود.جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود توپودری (FCAW)
این روش دارای نرخ رسوب و سرعت جوشکاری بالاتر نسبت به روش‌های دیگر است و انواع مختلفی از فلزات را جوش می‌دهد.جوشکاری قوس پودر مغزی (SAW)
این روش جهت جوش‌های طویل، ورق‌های ضخیم و اتصال لوله‌های درزدار مارپیچی و جوشکاری فولاد در کارخانه استفاده می‌شود. این روش امکان جوش ورق‌های با ضخامت تا 15 میلی متر را فراهم می‌کند.جوشکاری قوس الکتریکی یا جوشکاری قوس کربنی (CAW)
این روش با استفاده از حرارت حاصل از قوس بین قطعه کار و الکترود کربنی انجام می‌شود و حرارت قابل کنترل است.جوشکاری قوس الکتریکی پلاسما (PAW)
این روش برای اتصال ورق‌های ضخیم تا نازک فلزات به ویژه آلومینیوم مناسب است.جوشکاری قوس الکتریکی یا الکترود دستی (SMAW)
رایج‌ترین روش که از الکترود روکش‌دار استفاده می‌شود.
| روش جوشکاری قوس الکتریکی | نام لاتین | مزایا | معایب | موارد مصرف متداول |
|---|---|---|---|---|
| الکترود دستی (SMAW) | Shielded Metal Arc Welding (Stick Welding) | – تجهیزات ارزان و قابل حمل – عدم محدودیت مکانی – مناسب برای ضخامت‌های بالاتر از 3 میلی‌متر | – سرعت جوشکاری متوسط – تولید سرباره و نیاز به تمیزکاری – پاشش زیاد | ساخت‌وساز، تعمیرات، سوله‌ها، خطوط لوله |
| جوشکاری با گاز محافظ (GMAW) | Gas Metal Arc Welding (MIG/MAG) | – نیمه‌اتوماتیک یا تمام‌اتوماتیک – نرخ رسوب بالا – پاشش کمتر نسبت به SMAW | – نیاز به کپسول گاز محافظ – حساسیت به باد و شرایط جوی | صنایع خودروسازی، صنایع سبک و سنگین |
| جوشکاری الکترود توپودری (FCAW) | Flux-Cored Arc Welding | – نرخ رسوب و سرعت جوشکاری بالاتر – مناسب برای ضخامت‌های مختلف | – گران‌تر از SMAW – گاهی نیازمند گاز محافظ مجزا (بسته به نوع توپودر) | سازه‌های فلزی سنگین، کشتی‌سازی |
| جوشکاری زیر پودری (SAW) | Submerged Arc Welding | – سرعت بالا و تمیزکاری کم – مناسب برای ورق‌های ضخیم و خطوط بلند | – محدود به وضعیت‌های افقی – عدم دید مستقیم قوس | اتصال لوله‌های درزدار، ورق‌های ضخیم |
| جوشکاری قوس کربنی (CAW) | Carbon Arc Welding | – حرارت قابل تنظیم با قوس کربنی – امکان ذوب موضعی | – نیازمند مهارت و کنترل دقیق – کمتر رایج در مقایسه با SMAW و GMAW | تعمیرات موضعی، ذوب و براده‌برداری موضعی |
| جوشکاری قوس پلاسما (PAW) | Plasma Arc Welding | – مناسب برای ورق‌های نازک و فلزات حساس (مثل آلومینیوم) – دقت بالا و کیفیت جوش خوب | – تجهیزات گران‌تر نسبت به SMAW – نیازمند مهارت و آموزش بیشتر | صنایع هوایی، ساخت قطعات حساس و ظریف |
ابزار و وسایل مورد نیاز در روش جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
برای انجام جوشکاری قوس الکتریکی، تجهیزات مناسب برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم اهمیت دارد. ماشین‌های جوش این امکان را فراهم می‌کنند. انواع رایج این ماشین‌ها عبارت‌اند از:اینورتر یا منبع تغذیه
این ماشین‌ها نسل جدیدی از ماشین‌های جوش هستند که قابلیت کار با هر دو جریان متناوب و مستقیم را دارند.رکتیفایر
این مبدل‌ها جریان متناوب 220-380 ولت را به جریان مستقیم تبدیل می‌کنند و کارایی مشابه ترانسفورماتورها دارند با این تفاوت که سیستم یکسوکننده جریان به آنها اضافه شده است.ژنراتور
این دستگاه برای افزایش جریان برق مورد نیاز در جوشکاری استفاده می‌شود و انرژی آن از بنزین یا گازوئیل تامین می‌شود.ترانسفورماتور
این ماشین‌ها جریان متناوب با ولتاژ بالا را به جریان با ولتاژ کم و شدت بالا تبدیل می‌کنند و ساده‌ترین ماشین‌های جوشکاری قوس الکتریکی هستند.دینام جوشکاری
این ماشین از طریق یک موتور الکتریکی جریان متناوب تولید می‌کند و به دلیل هزینه بالای تعمیرات و حمل و نقل سنگین، کاربرد کمتری دارد.تجهیزات اصلی مورد نیاز در جوشکاری قوس الکتریکی
| تجهیزات | کاربرد | مزایا | محدودیت‌ها |
|---|---|---|---|
| اینورتر (Inverter) | تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مناسب برای جوش (AC/DC) | – ابعاد کوچک و وزن کم – قابلیت حمل آسان – تنظیم دقیق پارامترها | – هزینه بالاتر نسبت به ترانسفورماتورهای ساده |
| رکتیفایر (Rectifier) | یکسوکننده جریان و تأمین جریان مستقیم (DC) | – پایداری قوس خوب – قابل استفاده در انواع قطعات | – نیاز به منبع تغذیه AC جداگانه |
| ژنراتور (Generator) | تولید برق جوشکاری در محل (سوخت فسیلی مثل بنزین یا گازوئیل) | – عدم وابستگی به برق شهری – مناسب برای محیط‌های دورافتاده و کارگاهی | – هزینه سوخت – صدای بلند و آلایندگی |
| ترانسفورماتور (Transformer) | تبدیل جریان AC با ولتاژ بالا به ولتاژ پایین و شدت جریان بالا | – قیمت پایین – ساختار ساده – تعمیر و نگهداری آسان | – وزن و حجم زیاد – عدم تنظیم پارامترها به‌صورت دقیق |
| دینام جوشکاری (Rotary or Dynamo) | تولید جریان با استفاده از موتور الکتریکی | – در گذشته رایج بوده است – توانایی تولید جریان بالاتر در برخی موارد | – سنگین و پرهزینه – کاربرد محدود در جوشکاری مدرن |
| متعلقات ایمنی (ماسک، لباس، دستکش و …) | حفاظت از چشم، پوست و سیستم تنفسی در برابر تشعشعات و دودهای جوشکاری | – جلوگیری از آسیب‌های ماورای‌بنفش، مادون قرمز و جرقه | – نیازمند دقت در انتخاب کیفیت مناسب (خصوصاً شیشه ماسک و لباس مقاوم در برابر حرارت) |
ایجاد تخلیه جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
برای ایجاد تخلیه قوس الکتریکی، به ولتاژ بین 40 تا 45 ولت برای مدت زمانی مشخص نیاز است. مقدار آمپر مورد نیاز بر اساس نوع قوس متغیر و چیزی بین 5 آمپر تا صدها آمپر خواهد بود. قوس الکتریکی که از مقاومت پایینی برخوردار است،به عنوان یک رسانای خوب الکتریکی عمل می‌کند برای صنایعی که به انتقال نیروی زیاد نیاز دارند، مناسب است. مکان‌های مختلفی مثل تجهیزات الکتریکی، تابلوهای برق، ترانسفورماتورها و … برای بروز و تجربه قوس الکتریکی مناسب است و باید با احتیاط و استفاده از تجهیزات حفاظتی مناسب مثل دستکش، ماسک و … در این مکان‌ها فعالیت کرد. بعلاوه به دلیل تابش اشعه ماوراء بنفش از تخلیه قوس الکتریکی، خطراتی از جمله آسیب‌های شدید چشمی، ناراحتی‌های شنوایی و سوختگی‌های عمیق وجود دارد که برخی از آنها ممکن است برای مدت‌های طولانی به زندگی افراد آسیب برساند.
فرایند جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
آغاز فرایند جوشکاری قوس الکتریکی در ابتدا به یک منبع تغذیه یا اینورتر نیاز دارد تا انرژی لازم را برای ایجاد شدن قوس الکتریکی فراهم کند؛ این منبع تغذیه با یک منبع و یک گیره متصل می‌شود و گیره به سطح رسانا یا خود قطعه کار وصل می‌شود. برای ایجاد قوس الکتریکی، میله روی سطح ناحیه جوش خراش می‌شود تا قوس الکتریکی قطعه کار و میله را ذوب کند. در این فرایند، شار الکتریکی روی میله ذوب شده جوش اطراف را تشکیل می‌دهد و گازها، مواد جامد و مایعات را منتشر می‌کند تا از اکسیداسیون و تخلخل فلز جلوگیری کند. در انتها، فرایندهای مصرفی الکتریکی از جریان مستقیم استفاده می‌کنند تا بار الکتریکی به صورت منفی یا مثبت شارژ شود و جوشکاری عمیق یا کم عمق ایجاد شود. برای ایجاد جوش‌های با نفوذ مناسب، استفاده از جریان متناوب بین این دو حالت توصیه می‌شود.
آموزش جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
قوس الکتریکی به اصطلاح یعنی جریان مداوم الکترون‌ها بین دو الکترود مثبت و منفی در حضور یک ستون گاز رسانای خوب الکتریکی مثل اکسیژن. این قوس باعث تولید حرارت بسیار زیادی می‌شود که منجر به ذوب و تبخیر تمام مواد در ستون قوس می‌شود؛ این فرایند همچنین امکان انجام واکنش‌هایی که در دماهای پایین امکان‌پذیر نیستند را فراهم می‌کند. همان‌طور که اشاره شد، در جوشکاری قوس الکتریکی، ابتدا با استفاده از منبع تغذیه، انرژی لازم برای ایجاد قوس الکتریکی فراهم شده و سپس با نزدیک کردن الکترود به فلز پایه، قوس الکتریکی تولید شده و باعث ایجاد یونیزاسیون هوا و ذوب فلز پایه می‌شود. سپس با نزدیک کردن الکترود به درز جوش، حرارتی بالغ بر 3600 درجه سلسیوس ایجاد می‌شود که این حرارت در نهایت منجر به ذوب الکترود و فلز پایه شده و یک حوضچه مذاب در نوک الکترود تشکیل می‌دهد. با حرکت الکترود، حوضچه مذاب پیشروی می‌کند و حوضچه‌های مذاب پیشین سرد شده و باعث اتصال دو فلز به یکدیگر می‌شود. در جوشکاری قوس الکتریکی، دمای قوس بستگی به نوع الکترود مصرفی دارد و انواع مختلفی از تشعشعات ایجاد می‌شود. این تشعشعات شامل پرتو مرئی، ماورای‌بنفش و مادون قرمز هستند که می‌توانند صدمات جدی به بدن انسان وارد کنند. علاوه بر این، آلودگی قطعه کار و الکترود مصرفی می‌توانند بخارات و گازهای مضری تولید کنند که برای سلامتی اپراتور آسیب‌زا هستند. در این روش جوشکاری، نیروهای مختلفی مانند الکترومغناطیسی و هیدرودینامیکی نیز وجود دارند که باعث جدا شدن الکترود از مذاب و انتقال آن به قطعه می‌شوند. این نیروها به رانش مذاب و سرباره الکترود کمک کرده و فرایند جوشکاری (فرآیندهای جوشکاری لیزری) را تکمیل می‌کنند. در مدار جوش، جریان برقی از طریق کابل جوش به الکترود هدایت می‌شود و با تماس الکترود با قطعه کار، جریان برق اتصال کوتاهی ایجاد می‌شود. این جریان با جدا شدن الکترود از فلز پایه، قوس الکتریکی و حرارت بالا ایجاد می‌شود که به ذوب الکترود و فلز جوشکاری کمک می‌کند.
میزان حرارت تولیدی توسط جوشکاری قوس الکتریکی چقدر است؟
حرارت تولید در جوشکاری قوس الکتریکی به حدی است که می‌تواند فرو رفتگی در الکترود مثبت ایجاد کند. برای ایجاد یک مدار پایدار، الکترود مثبت را کمی ضخیم‌تر از الکترود منفی انتخاب می‌کنند. دمای الکترودهای کربنی در هوا و فشار جو می‌تواند تا 4000 درجه سانتی‌گراد برسد؛ اما اگر از الکترودهای فلزی مانند آهن یا مس استفاده شود، دما کاهش می‌یابد و به مقداری بین 2000 تا 2500 درجه سانتی‌گراد می‌رسد. در ایجاد قوس الکتریکی، الکترودهای کربنی دما بالایی تولید می‌کنند، طور یکه دمای ستون گازی تا 6000 تا 7000 درجه سانتی‌گراد ارتقا می‌یابد. این دما باعث ذوب یا تبخیر مواد می‌شود. این روش همچنین برای اتصال قطعات در جوشکاری استفاده می‌شود، اما بخش زیادی از انرژی تولیدی به‌عنوان هدر رفت انرژی در فضا پراکنده می‌شود.
عوامل موثر بر جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
در جوشکاری قوس الکتریکی، فاکتورهای مختلفی تاثیرگذار بر کیفیت جوش دارند که شامل موارد زیر می‌شود:نوع جریان
نوع جریان متناوب و مستقیم برای جوشکاری استفاده می‌شود و با استفاده از ترانسفورماتور یا ژنراتور فراهم می‌شود. انتخاب بین جریان متناوب و مستقیم بر اساس شرایط و امکانات فعلی صورت می‌گیرد.شدت جریان
شدت جریان بر اساس ضخامت قطعه و قطر الکترود مصرفی تعیین می‌شود. این فاکتور برای انجام جوش با کیفیت بسیار مهم است.زاویه الکترود
زوایای مناسب جوشکاری برای وضعیت‌های مختلف باید مدنظر قرار گیرد و باید الکترود به درستی قرار داده شود.طول قوس
طول قوس تحت تاثیر ولتاژ دو سر قوس قرار دارد و باید با دقت تنظیم شود. قطر الکترود مصرفی نیز بر طول قوس تاثیرگذار است.سرعت پیشروی فرایند
این فاکتور بر اساس ضخامت فلز هدف، میزان جریان و شکل جوش تغییر می‌کند و نقش مهمی در کیفیت جوش ایفا می‌کند.| پارامتر | توضیح | اهمیت |
|---|---|---|
| نوع جریان (AC/DC) | انتخاب جریان متناوب یا مستقیم بسته به نیاز جوش (ضخامت فلز، نوع الکترود و …) | – DC غالباً پایداری قوس بهتری دارد. – AC برای برخی فلزات سبک یا ضخیم مناسب است. |
| شدت جریان (آمپر) | متناسب با ضخامت قطعه و قطر الکترود انتخاب می‌شود و بر سرعت ذوب الکترود و نفوذ جوش مؤثر است | – زیاد بودن جریان: پاشش و سوختگی لبه – کم بودن جریان: عدم نفوذ و تخلخل |
| زاویه الکترود | زاویه قرارگیری الکترود نسبت به سطح قطعه در حالت تخت، افقی، عمودی یا بالاسری | – زاویه نادرست باعث تخلخل یا عدم توزیع مناسب حوضچه مذاب می‌شود. |
| طول قوس (فاصله الکترود تا قطعه) | ولتاژ مؤثر در ایجاد قوس را تعیین می‌کند؛ هرچه فاصله بیشتر باشد، قوس بلندتر و حرارت گسترده‌تر می‌شود | – قوس طولانی: پاشش زیاد و ذوب ناکافی – قوس کوتاه: ذوب متمرکز اما احتمال چسبیدن الکترود |
| سرعت پیشروی | سرعت حرکت الکترود در راستای خط جوش | – سریع بودن حرکت: جوش باریک یا ناقص – کند بودن حرکت: تجمع حرارت، سرباره زیاد و اعوجاج |
مزایای جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
از مهم‌ترین مزایای استفاده از این روش جوشکاری می‌توان به:- کم هزینه و ارزان
- عدم محدودیت مکانی و مناسب برای جوشکاری‌هایی با محدودیت دسترسی
- تجهیزات ساده و قابل حمل
- عدم نیاز به تجهیزات گران قیمت
- جلوگیری از اکسیداسیون فلز جوش و پرکننده
- امکان استفاده در بازه وسیعی از فولادها و فلزات پرکننده
کاربرد جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
در حال حاضر، در جوشکاری قوس الکتریکی از انواع قوس الکتریکی به صورت مکرر استفاده می‌شود. با استفاده از قدرت قوس الکتریکی، قطعات فلزی به راحتی و برای مدت طولانی به هم متصل می‌شوند. در این فرایند، قطعاتی که باید جوش داده شوند به‌عنوان الکترود مثبت در نظر گرفته می‌شوند، در حالی که الکترود کربن به عنوان قطب منفی عمل می‌کند و قوس الکتریکی ایجاد شده باعث اتصال دائمی بین قطعات می‌شود. جوشکاری قوس الکتریکی در انواع کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:نورپردازی
انواع الکترودهای جوشکاری، علاوه بر تولید حرارت و گرما، قدرت ساطع نمودن نورهای فراوان و خیره کننده را نیز دارند. این نور در نزدیکی مرکز ستون قوس الکتریکی به دلیل وجود گازهای هادی کاهش می‌یابد و این قوس‌ها برای تولید لامپ‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجا که توان مصرفی این چشمه‌های نور کم است، صنعتگران به دلیل این ویژگی‌ها از آنها در پروژکتورها، نورپردازی‌های سینمایی و دیگر کاربردها استفاده می‌کنند.تولید لامپ‌های کوارتزی
لامپ‌های جیوه، اگرچه برای چشم به دلیل تابش نور فرابنفش مضر هستند، اما برای استفاده در بخش‌های مختلف مثل بخش پژوهش‌های علمی و سایر قسمت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حال حاضر، لامپ‌های کوارتز به‌عنوان جایگزینی بی‌ضرر برای لامپ‌های جیوه طراحی شده‌اند و هیچ ضرری برای محیط اطراف نخواهند داشت.کوره ذوب الکتریکی
استفاده در کوره‌های ذوب الکتریکی برای ذوب فولادهای خاص یکی دیگر از موارد استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی است.
نکات ایمنی جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
جوشکاری قوس الکتریکی یک فرایند خطرناک است و برای افزایش ایمنی اپراتور، رعایت نکات امنیتی مانند نکات ایمنی جوش لیزری ضروری است. برخی از نکات ایمنی که باید در نظر گرفته شوند عبارت‌اند از:- استفاده از عینک و کلاه جوشکاری
- استفاده از لباس‌های محافظ و دستکش‌های چرمی سنگین برای جلوگیری از سوختگی و گرما
- دور نگه‌داشتن مواد قابل احتراق و محدود کردن اکسیژن محیط
معایب جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
این روش جوشکاری نیز مانند هر روش دیگر محدودیت‌ها و معایبی دارد:- رسوب کمتری نسبت به فرایندهای دیگر دارد.
- در حین کار، پاشش بسیار زیاد است.
- برای جوشکاری فلزات غیر آهنی مناسب نیست؛ اما ممکن است در مواردی نیز مورد استفاده قرار بگیرد.
- روند جوشکاری کند است.
- پیش از جوشکاری مجدد یا در انتهای کار باید سرباره برداشته شود.
- برای فلزاتی مثل سرب، روی و قلع اصلا استفاده نشود؛ در این فلزات به دلیل حرارت شدید قوس استفاده از روش جوشکاری قوس الکتریکی اصلا پیشنهاد نمی‌شود.
- در محل تعویض الکترود ممکن است برخی عیوب دیده شود.
- عدم کاربردی بودن برای فلزاتی مثل تیتانیوم، زیرکونیوم به دلیل پیشگیری از آلودگی اکسیژنی و عدم حفاظت کافی است.
محدودیت‌های جوشکاری قوس الکتریکی
- تولید گرمای زیاد و احتمال اعوجاج در قطعات نازک
- ایجاد جرقه و دود، نیاز به ایمنی بیشتر
- سرعت جوشکاری متوسط و زمان تمیزکاری (سرباره)
تفاوت دستگاه جوش لیزری و جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟
دستگاه جوشکاری لیزری دستی با استفاده از جدیدترین تکنولوژی‌های روز دنیا، یکی از مهم‌ترین ابزارهایی است که موفق شده انقلابی در بخش جوشکاری سنتی لیزری ایجاد کند. دستگاه جوشکاری دستی لیزر، روش سنتی جوشکاری لیزر را با مشعل جوش لیزری دستی جایگزین کرده و از قطعات دستی سخت برای جوشکاری سریع استفاده می‌کند. دستگاه جوش لیزری فایبر انعطاف پذیری بیشتری را به کاربران ارائه می‌دهد و مشکلاتی مانند تغییر شکل پذیری آسان، صیقل دادن، حل مشکلات نفوذ جوش، دستگیره جوشکاری و کیفیت جوشکاری لیزری را بهبود می‌بخشد که ممکن است در هنگام استفاده از جوش قوس آرگون وجود داشته باشد.افزایش سرعت
شلیک دستگاه لیزر به طور قابل توجهی سریع‌تر از دستگاه‌های جوش قوس الکتریکی عمل می‌کند و این امر باعث انجام آسان‌تر و سریع‌تر کارها می‌شود.آموزش آسان
سیستم جوش لیزری دستی، عملکرد ساده‌ای دارد که یادگیری آن بسیار راحت است.گزینه‌های بیشتر برای موقعیت جوشکاری
هد جوشکاری دستی لیزر سبک و انعطاف‌پذیر است و می‌تواند مختلف زوایا و موقعیت‌های جوش را برآورده کند؛ این در حالی است که دستگاه جوش قوس الکتریکی به موقعیت‌های قابل لمس توسط پروب محدود است و اتصال تماسی با قسمت تکمیل می‌شود.تکرار قدرت جوشکاری
قدرت دستگاه جوش قوس الکتریکی بسته به وضوح پروب و دشواری قسمت تماس با پروب متغیر است.کنترل اندازه جوش
پرتو لیزر یا اندازه کوچک و عمیق دارد یا گسترده و کم عمق است، در حالی که جوش قوس تنها به شکل دایره‌ای (کوچک یا بزرگ) است.مقایسه جوش لیزری فایبر با جوشکاری قوس الکتریکی
جوش لیزری فایبر (Fiber Laser Welding) یکی از جدیدترین و پیشرفته‌ترین فناوری‌های جوشکاری است که با استفاده از اشعه لیزر متمرکز و قدرتمند، قطعات را ذوب و اتصال برقرار می‌کند. در ادامه، جدول مقایسه‌ای بین جوشکاری فایبر و جوشکاری قوس الکتریکی ارائه می‌شود:
| ویژگی | جوشکاری قوس الکتریکی | جوش لیزری فایبر |
|---|---|---|
| منبع حرارت | قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار | پرتوی لیزر با چگالی توان بالا |
| کنترل حرارت ورودی | کنترل حرارت در سطح متوسط (خطر اعوجاج در قطعات نازک وجود دارد) | حرارت متمرکز و قابل کنترل (حداقل اعوجاج و تغییر شکل در قطعات ظریف و نازک) |
| سرعت و دقت | سرعت متوسط، دقت معمولی | سرعت بالاتر در بسیاری از کاربردها، دقت و ظرافت بالا |
| تمیزکاری پس از جوش | نیاز به تمیزکاری سرباره و پاشش | تقریباً بدون پاشش، نیاز بسیار کم به تمیزکاری |
| تجهیزات حفاظتی | نیاز به ماسک جوشکاری، لباس کار و دستکش مقاوم | نیاز به عینک و پوشش محافظ در برابر تابش لیزر، اما پاشش کمتر |
| محدوده مواد قابل جوش | اغلب برای فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ، آلومینیوم، آلیاژهای فلزی مختلف | توانایی جوشکاری طیف گسترده‌ای از آلیاژها و فلزات با کیفیت بسیار بالا |
| زمان آموزش اپراتور | متوسط تا زیاد، مهارت دستی در کنترل الکترود نیاز است | نیاز به آموزش کار با دستگاه لیزر، اما کنترل فرایند عموماً راحت‌تر و به‌صورت دیجیتالی |
| هزینه اولیه | هزینه خرید دستگاه کمتر اما هزینه بالاتر برای الکترود و مصرفی‌ها | هزینه اولیه بالاتر برای خرید دستگاه جوش لیزری، اما هزینه عملیاتی کمتر در طول زمان |
-
کاهش اعوجاج و تنش‌های حرارتی: در جوشکاری قوس الکتریکی به‌دلیل گستردگی منبع حرارت، تنش‌های حرارتی بیشتر و در نتیجه اعوجاج قطعه بالاتر است؛ در حالی‌که در جوش فایبر، به علت تمرکز بالای اشعه لیزر، میزان تغییر شکل قطعه بسیار کمتر می‌شود.
-
سرعت جوشکاری بالاتر: جوش لیزری فایبر اغلب می‌تواند با سرعت بیشتری فلز را ذوب کند که در خطوط تولید و پروژه‌های با حجم بالا مزیت مهمی محسوب می‌شود.
-
کیفیت ظاهری جوش: در جوشکاری لیزری فایبر (جوشکاری لیزری چیست)، حوضچه مذاب بسیار کوچک و متمرکز است و پاشش کمتری رخ می‌دهد؛ در نتیجه جوش نهایی بسیار تمیز و زیبا خواهد بود.
-
هزینه‌های جانبی کمتر: با اینکه هزینه اولیه دستگاه جوش لیزری بالاتر است، اما مصرف کمتر مواد مصرفی (سیم جوش، الکترود، گاز محافظ (معرفی 8 نوع گاز جوشکاری) و …) و کاهش زمان تمیزکاری باعث می‌شود در درازمدت، هزینه عملیاتی پایین‌تر باشد.
-
قابلیت اتوماسیون و رباتیک: دستگاه‌های جوش لیزری فایبر به‌راحتی در خطوط رباتیک یا سیستم‌های اتوماسیون ادغام می‌شوند؛ این امر سرعت تولید و کیفیت یکنواخت را تضمین می‌کند.
معرفی بهترین دستگاه‌های جوشکاری قوس الکتریکی
دستگاه جوش تفنگی یا دستگاه جوش لیزری
یکی از بهترین دستگاه‌ها برای انجام جوشکاری، دستگاه جوش لیزری فایبر یا دستگاه جوش تفنگی است. این دستگاه امروزه برای جوشکاری انواع مختلف مواد فلزی از جمله آهن، استیل، آلومینیوم، برنج، نیکل، تیتانیوم، کروم و سایر فلزات یا آلیاژها استفاده می‌شود. دستگاه جوش لیزری فایبر با بهره‌گیری از اجزای فلزی متنوع و فناوری لیزر فایبر، توانایی انجام عملیات جوشکاری، تمیز کاری و برش فلزات را فراهم می‌کند. با استفاده از سورس فایبر MAX، این دستگاه تولید پرتوی با کیفیت، پرشتاب، عمیق و سریع را فراهم می‌کند که برای عملیات جوشکاری متمرکز می‌شود. این دستگاه امکان انجام روش‌های متنوع جوش لیزری از جمله جوش خطی، جوش موازی، جوش مثلثی، جوش نقطه‌ای، جوش دورانی و جوش بخیه را داراست. استفاده از این دستگاه در صنایع گوناگون از جمله صنایع پزشکی، ارتباطی، هوافضا، هدایای صنایع‌دستی، تجهیزات، لوازم‌خانگی، ابزارآلات، چرخ‌دنده‌ها و کشتی‌سازی امکانات گسترده‌ای را فراهم می‌کند.
جمع بندی موضوع آشنایی با جوشکاری قوس الکتریکی
جوشکاری قوس الکتریکی SMAW یکی از روش‌های اساسی در صنایع فلزات است که امکان ایجاد اتصالات قوی بین قطعات فلزی را فراهم می‌کند. این روش جوشکاری اهمیت بسزایی در صنایع مختلف دارد و برای ایجاد اتصالات محکم بین قطعات فلزی به کار می‌رود. برای بهبود عملکرد در این روش، ضروری است تا افراد فعال در این صنعت با اصول و تکنیک‌های مهم و خاص آشنا شوند؛ با رعایت این نکات، می‌توان اتصالات با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای صنعتی را ایجاد کرد. استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی، بهبود کیفیت و کارایی اتصالات فلزی، کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری در صنایع مختلف را فراهم می‌آورد. در این مطلب از شرکت روتک، به بررسی موضوع جوشکاری قوس الکتریکی چیست پرداختیم.اگر پس از آشنایی با روش‌های مختلف جوشکاری، به دنبال راهکاری سریع‌تر، تمیزتر و دقیق‌تر برای اتصال فلزات هستید، وقت آن رسیده که به انتخاب بهترین دستگاه جوش لیزر فکر کنید. تیم متخصص روتک آماده است تا شما را در این مسیر راهنمایی کند. برای دریافت مشاوره رایگان و انتخاب دستگاه متناسب با نیازتان، همین حالا با شماره 02148000090 تماس بگیرید.
- AWS Welding Handbook, 9th Edition
- ASM Handbook, Volume 6: Welding, Brazing, and Soldering
- “Control of Arc Welding Parameters” در Welding Journal (نشریه AWS)
- “Laser Welding of Metals,” Welding Journal, AWS Publications
- “Fiber Laser Welding vs. Traditional Welding Processes,” Industrial Laser Solutions Magazine