اگر بخواهیم ساده بگوییم، دستگاه جوش برای تأمین و کنترل انرژی موردنیاز جهت اتصال فلزات استفاده می‌شود. این دستگاه در بسیاری از روش‌های جوشکاری، جریان الکتریکی لازم را فراهم میکند تا قوس الکتریکی شکل بگیرد و حرارت موردنیاز برای ذوب فلز در محل اتصال ایجاد شود.
نقش دستگاه جوش فقط ایجاد حرارت نیست. مقدار جریان، نوع فرآیند جوشکاری و تنظیمات دستگاه میتوانند روی نحوه ذوب فلز و کیفیت اتصال نهایی اثر بگذارند. به همین دلیل، انتخاب دستگاه جوش باید با نوع جوشکاری، جنس فلز و ضخامت قطعه هماهنگ باشد.
اما دستگاه جوش دقیقاً چگونه این فرآیند را انجام می‌دهد؟ قوس الکتریکی چگونه شکل می‌گیرد، آمپر چه تأثیری بر جوش دارد و تفاوت دستگاههای MMA، MIG/MAG، TIG و اینورتر چیست؟ در ادامه، نقش دستگاه جوش در فرآیند جوشکاری را مرحله‌به‌مرحله بررسی می‌کنیم.
چرا برای جوشکاری به دستگاه جوش نیاز داریم؟
جوشکاری به ایجاد حرارت کافی در محل اتصال نیاز دارد. این حرارت باید بهصورت کنترل‌شده ایجاد شود تا بخشی از فلز پایه یا ماده پرکننده ذوب شود و پس از سرد شدن، اتصال شکل بگیرد.
در بسیاری از روش‌های جوشکاری قوسی، دستگاه جوش جریان الکتریکی موردنیاز را تأمین و کنترل میکند. این جریان شرایط لازم برای ایجاد قوس میان الکترود یا سیم جوش و قطعه کار را فراهم میکند. بنابراین، دستگاه جوش را می‌توان بخش اصلی تأمین و کنترل انرژی در این نوع جوشکاری دانست. بدون کنترل مناسب جریان، ایجاد یک فرآیند جوشکاری پایدار و دستیابی به اتصال موردنظر دشوار می‌شود.
دستگاه جوش چگونه فرآیند جوشکاری را انجام می‌دهد؟
نحوه عملکرد دستگاه به نوع آن بستگی دارد، اما روند کلی را می‌توان به چند مرحله تقسیم کرد.
ابتدا دستگاه به منبع برق متصل می‌شود. سپس انرژی ورودی توسط مدارهای دستگاه برای فرآیند جوشکاری آماده می‌شود.جوشکار جریان مناسب را انتخاب میکند. با ایجاد تماس و فاصله مناسب میان الکترود یا سیم جوش و قطعه، قوس الکتریکی شکل می‌گیرد.قوس حرارت زیادی تولید میکند. این حرارت میتواند بخشی از فلز پایه و در صورت نیاز ماده پرکننده را ذوب کند.
فلز مذاب در محل اتصال قرار می‌گیرد و پس از سرد شدن، ناحیه جوش ایجاد می‌شود.در نتیجه، عملکرد دستگاه جوش را می‌توان به شکل ساده این‌گونه خلاصه کرد:
تأمین انرژی → کنترل جریان → ایجاد قوس → تولید حرارت → ذوب فلز → تشکیل اتصال
آمپر دستگاه جوش چه تأثیری بر کیفیت جوش دارد؟
آمپر دستگاه جوش نشان‌دهنده شدت جریان خروجی آن است. مقدار جریان باید با نوع فرآیند جوشکاری، ضخامت قطعه و نوع الکترود یا سیم جوش هماهنگ باشد. اگر جریان کمتر از مقدار موردنیاز باشد، حرارت کافی ایجاد نمی‌شود. در این حالت ممکن است نفوذ جوش کم شود و اتصال استحکام کافی نداشته باشد.
جریان بیش از حد نیز میتواند حرارت زیادی ایجاد کند. این وضعیت ممکن است باعث سوختگی لبه قطعه، پاشش بیشتر یا تغییر شکل فلز شود. بنابراین هنگام انتخاب دستگاه جوش نباید فقط به بیشترین عدد آمپر توجه کرد. محدوده تنظیم جریان و تناسب آن با کاربرد واقعی اهمیت بیشتری دارد.
تنظیمات دستگاه جوش چگونه روی نتیجه جوشکاری اثر می‌گذارد؟
تنظیمات مناسب به جوشکار کمک میکند شرایط جوشکاری را با قطعه و روش موردنظر هماهنگ کند. مهم‌ترین پارامترها با توجه به نوع فرآیند میتوانند شامل جریان، ولتاژ و سرعت تغذیه سیم باشند.
تنظیم نادرست ممکن است باعث ایجاد قوس ناپایدار، پاشش زیاد، نفوذ نامناسب یا ظاهر نامطلوب جوش شود. البته کیفیت جوش فقط به تنظیم دستگاه وابسته نیست. نوع الکترود یا سیم جوش، آماده‌سازی سطح، مهارت جوشکار و شرایط قطعه نیز اهمیت دارند.
انواع دستگاه جوش برای جوشکاری کدام‌اند؟
دستگاههای جوش بر اساس روش جوشکاری و فناوری ساخت، انواع مختلفی دارند. MMA، MIG/MAG و TIG از روش‌های شناخته‌شده جوشکاری هستند. دستگاههای این روش‌ها از نظر نحوه ایجاد قوس، نوع الکترود یا سیم جوش و تجهیزات موردنیاز با یکدیگر تفاوت دارند.
همچنین دستگاههای اینورتر در بسیاری از این روش‌ها استفاده میشوند و به دلیل وزن و ابعاد مناسب، کاربرد گسترده‌ای دارند. انتخاب نوع دستگاه باید بر اساس فرآیند جوشکاری و نیاز واقعی انجام شود.
دستگاه جوش MMA چگونه کار میکند؟
در روش MMA از الکترود روکش‌دار برای ایجاد قوس و انجام جوشکاری استفاده می‌شود. دستگاه جریان لازم را به مدار جوشکاری می‌رساند. با نزدیک شدن الکترود به قطعه، قوس الکتریکی ایجاد می‌شود.
حرارت قوس باعث ذوب شدن نوک الکترود و بخشی از فلز پایه می‌شود. مواد مذاب پس از سرد شدن، اتصال جوش را تشکیل می‌دهند. این روش برای بسیاری از کارهای عمومی و کارگاهی کاربرد دارد و تجهیزات نسبتاً ساده‌ای نیاز دارد.
دستگاه جوش MIG/MAG چگونه کار میکند؟
در جوشکاری MIG/MAG سیم جوش بهصورت پیوسته از طریق تورچ به محل جوش تغذیه می‌شود. دستگاه جوش جریان لازم برای ایجاد قوس را فراهم میکند و سیستم تغذیه، سیم جوش را با سرعت مشخص به محل اتصال می‌رساند.
در این روش از گاز محافظ نیز برای محافظت از حوضچه مذاب در برابر اثرات نامطلوب محیط استفاده می‌شود. تفاوت اصلی MIG و MAG به نوع گاز محافظ مورد استفاده مربوط است.
دستگاه جوش TIG چگونه کار میکند؟
در روش TIG قوس الکتریکی میان الکترود تنگستن و قطعه کار ایجاد می‌شود. الکترود تنگستن در فرآیند به‌عنوان الکترود غیرمصرفی عمل میکند. در صورت نیاز، فلز پرکننده بهصورت جداگانه به محل جوش اضافه می‌شود.
گاز محافظ نیز از ناحیه جوش در برابر آلودگی‌های محیطی محافظت میکند. TIG امکان کنترل دقیق فرآیند را فراهم میکند و برای برخی کاربردهای حساس و فلزات خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دستگاه جوش اینورتر چه تفاوتی در جوشکاری ایجاد میکند؟
دستگاه جوش اینورتر از مدارهای الکترونیکی برای تبدیل و کنترل انرژی الکتریکی استفاده میکند. یکی از ویژگی‌های شناخته‌شده بسیاری از این دستگاهها، وزن و ابعاد کمتر نسبت به برخی دستگاههای قدیمی‌تر است.
این ویژگی حمل دستگاه را آسان‌تر میکند و باعث شده مدلهای اینورتر در بسیاری از کارهای خانگی، کارگاهی و حرفه‌ای استفاده شوند. البته اینورتر بودن به‌تنهایی به معنی مناسب بودن دستگاه برای هر نوع جوشکاری نیست. روش جوشکاری، محدوده جریان، چرخه کاری و سایر مشخصات نیز باید بررسی شوند.
آیا هر دستگاه جوش برای هر نوع جوشکاری مناسب است؟
خیر. دستگاههای جوش برای فرآیندها و شرایط مختلف طراحی میشوند. برای انتخاب دستگاه باید ابتدا مشخص کنید چه نوع جوشکاری انجام می‌دهید. سپس نوع فلز، ضخامت قطعه، میزان استفاده و جریان موردنیاز را بررسی کنید.
برای مثال، دستگاه مناسب جوشکاری عمومی با دستگاهی که برای جوشکاری دقیق یا استفاده مداوم طراحی شده، لزوماً مشخصات یکسانی ندارد. به همین دلیل انتخاب دستگاه بر اساس نیاز واقعی، اهمیت بیشتری از انتخاب صرفاً بر اساس قیمت یا حداکثر آمپر دارد.
دستگاه جوش برای چه فلزاتی استفاده می‌شود؟
دستگاه جوش بسته به روش جوشکاری و تجهیزات مورد استفاده میتواند برای اتصال فلزات مختلف به کار برود. فولاد، فولاد کربنی، استیل و آلومینیوم از جمله فلزاتی هستند که در فرآیندهای مختلف جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
با این حال، هر فلز شرایط جوشکاری یکسانی ندارد. نوع فلز میتواند روی انتخاب روش، الکترود یا سیم جوش و تنظیمات دستگاه اثر بگذارد. بنابراین هنگام انتخاب دستگاه باید جنس قطعه‌ای را که قرار است جوشکاری کنید، مشخص کنید.
چرا ضخامت فلز در انتخاب دستگاه جوش اهمیت دارد؟
ضخامت قطعه روی مقدار انرژی و حرارت موردنیاز برای ایجاد اتصال مناسب اثر می‌گذارد. فلزهای ضخیم‌تر ممکن است به جریان و شرایط جوشکاری متفاوتی نسبت به قطعات نازک نیاز داشته باشند.
اگر دستگاه نتواند جریان موردنیاز فرآیند را تأمین کند، دستیابی به نفوذ مناسب دشوار می‌شود. از طرف دیگر، استفاده از جریان بیش از حد برای قطعات نازک میتواند باعث آسیب یا سوختگی فلز شود.
به همین دلیل ضخامت فلز یکی از عوامل مهم در انتخاب دستگاه جوش و تنظیم جریان آن است.
اگر دستگاه جوش مناسب نباشد چه مشکلی در جوشکاری ایجاد می‌شود؟
انتخاب نادرست دستگاه میتواند روی نتیجه جوشکاری اثر منفی بگذارد. اگر دستگاه توان یا محدوده جریان مناسبی نداشته باشد، ممکن است قوس به‌خوبی پایدار نشود یا حرارت کافی برای فرآیند ایجاد نشود.
در چنین شرایطی مشکلاتی مانند نفوذ ناکافی، پاشش زیاد، ذوب نامناسب و کاهش کیفیت اتصال ممکن است رخ دهد. البته هر مشکل جوشکاری الزاماً از دستگاه نیست. الکترود نامناسب، تنظیمات اشتباه، آماده‌سازی ضعیف قطعه و روش نادرست جوشکاری نیز میتوانند همین مشکلات را ایجاد کنند.
قبل از خرید دستگاه جوش چه نکاتی را بررسی کنیم؟
برای خرید دستگاه جوش ابتدا کاربرد خود را مشخص کنید. سپس مشخصات دستگاه را با نیاز جوشکاری خود مقایسه کنید.
روش جوشکاری
مشخص کنید به MMA، MIG/MAG، TIG یا چند روش مختلف نیاز دارید.
محدوده آمپر
محدوده جریان دستگاه باید با نوع کار و ضخامت قطعات شما هماهنگ باشد.
چرخه کاری
اگر دستگاه قرار است مدت زیادی کار کند، چرخه کاری اهمیت بیشتری پیدا میکند.
برق ورودی
بررسی کنید دستگاه با برق موجود در محل کار شما سازگار باشد.
نوع فلز و ضخامت قطعه
جنس و ضخامت قطعات روی انتخاب روش جوشکاری و مشخصات دستگاه اثر دارند.
تجهیزات و امکانات
نوع کابل، انبر، تورچ، سیستم تنظیمات و امکانات حفاظتی دستگاه را بررسی کنید.
خدمات و گارانتی
وجود خدمات پس از فروش و دسترسی به قطعات و تجهیزات موردنیاز نیز هنگام خرید اهمیت دارد.
دستگاه جوش مناسب را چگونه انتخاب کنیم؟
برای انتخاب دستگاه جوش، ابتدا از خودتان چند سؤال بپرسید:
چه چیزی را می‌خواهم جوش بدهم؟
ضخامت قطعه چقدر است؟
از چه روش جوشکاری استفاده می‌کنم؟
دستگاه را چقدر استفاده خواهم کرد؟
چه محدوده جریانی نیاز دارم؟
برق محل کار من تک‌فاز است یا سه‌فاز؟
پاسخ این سؤال‌ها انتخاب دستگاه را ساده‌تر میکند. در نهایت، دستگاهی مناسبتر است که مشخصات آن با فرآیند جوشکاری، نوع فلز، ضخامت قطعه و میزان استفاده شما هماهنگ باشد.
سخن آخر
دستگاه جوش یکی از تجهیزات اصلی در بسیاری از فرآیندهای جوشکاری است. این دستگاه انرژی الکتریکی را برای ایجاد جریان و قوس مناسب کنترل میکند تا حرارت لازم برای اتصال فلزات فراهم شود.
انتخاب دستگاه مناسب به یک عدد آمپر محدود نمی‌شود. روش جوشکاری، نوع فلز، ضخامت قطعه، محدوده جریان، چرخه کاری و میزان استفاده همگی باید در نظر گرفته شوند. وقتی این موارد را قبل از خرید مشخص کنید، می‌توانید دستگاهی انتخاب کنید که با نیاز واقعی جوشکاری شما هماهنگ باشد.