جوش تیگ در فلزات نازک | تکنیک‌های جلوگیری از تغییر شکل و پارگی

جوش تیگ (TIG) به عنوان یکی از پیشرفته ترین روشهای جوشکاری، به دلیل کنترل دقیق دما و قوس الکتریکی، گزینه ی ایده آلی برای جوشکاری فلزات نازک مانند ورق های استیل ضدزنگ، آلومینیوم و تیتانیوم محسوب میشود. این روش با استفاده از الکترود تنگستن غیرمصرفی و گاز محافظ آرگون، امکان ایجاد اتصالات یکنواخت و بدون عیب را فراهم میکند. در جوش تیگ در فلزات نازک، کاهش خطر سوختگی، تغییر شکل یا ایجاد ترک های ریز به دلیل کنترل دقیق ورودی حرارتی، از مزایای کلیدی این فرآیند است. این تکنیک به ویژه در صنایعی مانند الکترونیک، هوافضا و ساخت قطعات پزشکی که نیازمند دقت بالا و کیفیت سطحی مطلوب هستند، کاربرد گسترده ای دارد. با بهره گیری از جوش تیگ در فلزات نازک، امکان ایجاد اتصالات مستحکم و ظریف حتی در ضخامتهای کمتر از ۱ میلیمتر نیز به سادگی میسر میشود.

جوش تیگ (TIG) در فلزات نازک: فرایند، مزایا، چالشها و کاربردها

جوش تیگ (Tungsten Inert Gas Welding) ، یکی از دقیقترین روشهای جوشکاری است که برای اتصال فلزات نازک (با ضخامت کمتر از ۳ میلیمتر) مانند آلومینیوم، استیل ضدزنگ، تیتانیوم و مس استفاده میشود. این روش به دلیل کنترل دقیق حرارت و کیفیت بالای جوش، به ویژه در صنایعی که نیازمند اتصالات ظریف و بدون عیب هستند، کاربرد گسترده ای دارد.

مراحل فرایند جوش تیگ در فلزات نازک

۱. الکترود تنگستن: در این روش از یک الکترود تنگستن غیرمصرفی (که ذوب نمیشود) برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده میشود.

۲. گاز محافظ: گاز بی اثر (معمولاً آرگون یا هلیوم) اطراف ناحیه جوش را پوشش میدهد تا از اکسیدشدن و آلودگی فلز جلوگیری کند.

۳. کنترل حرارت: با تنظیم دقیق جریان الکتریکی و استفاده از پدال کنترل دستی، ورودی حرارت به فلز نازک کنترل میشود تا از سوختگی یا تغییرشکل جلوگیری شود.

۴. فیلر متال: در صورت نیاز، سیم filler به صورت دستی به حوضچه مذاب اضافه میشود تا اتصال تقویت شود.

مزایای جوش تیگ برای فلزات نازک

• کاهش تغییر شکل: کنترل دقیق دما از انبساط بیش ازحد فلز و تاب برداشتن قطعه جلوگیری میکند.
• کیفیت سطحی عالی: جوشهای یکنواخت، بدون سرباره و با ظرافت بالا ایجاد میشود.
• انعطاف پذیری مناسب برای فلزات حساس مانند آلومینیوم و تیتانیوم که به اکسیداسیون سریع حساس اند.
• قابلیت جوشکاری در ضخامتهای بسیار کم (حتی کمتر از ۰٫۵ میلیمتر).

چالشها و راهکارها

• خطر سوختگی (Burn-through):

در فلزات نازک، تنظیم نادرست جریان یا سرعت جوشکاری میتواند منجر به سوراخ شدن قطعه شود.

راهکار: استفاده از جریان پایین (۳۰-۱۰ آمپر)، سرعت حرکت سریعتر و پالسرهای جوشکاری (Pulsed TIG) برای کاهش حرارت موضعی.

• نیاز به مهارت بالا: جوشکاری دستی و افزودن فیلر نیازمند تجربه و دقت اپراتور است.
• هزینه بالای تجهیزات: دستگاه جوش آرگون TIG پیشرفته و گازهای محافظ هزینه بر هستند.

کاربردهای کلیدی

• صنعت هوافضا: ساخت قطعات سبک وزن مانند پوسته هواپیما و مخازن سوخت.
• الکترونیک و پزشکی: اتصال قطعات حساس مانند حسگرها، ایمپلنتها و لوله های استنلس استیل.
• خودروسازی: ساخت قطعات بدنه و سیستمهای اگزوز نازک.

پارامترهای مهم در جوشکاری فلزات نازک

• جریان الکتریکی: برای فلزات نازک، جریان DCEN (جریان مستقیم با الکترود منفی) یا AC (برای آلومینیوم) استفاده میشود.
• قطر الکترود: الکترودهای نازکتر (مانند ۱٫۶ میلیمتر) برای تمرکز بهتر قوس مناسب اند.
• سرعت جوشکاری: سرعت بالا برای جلوگیری از تجمع حرارت ضروری است.
• گاز محافظ: آرگون خالص یا مخلوط آرگون-هلیوم برای پوشش بهینه.

با اسرار جوشکاری تیگ بیشتر آشنا شوید.

تکنیک‌های جلوگیری از تغییر شکل و پارگی در جوش تیگ فلزات نازک

جوشکاری TIG در فلزات نازک به دلیل حساسیت به حرارت بالا، مستعد تغییر شکل (تاب برداشتن) و پارگی است. برای کاهش این مشکلات، از روش‌های زیر استفاده میشود:

۱. کنترل دقیق ورودی حرارت

• جریان پایین: تنظیم جریان جوشکاری در محدوده ۱۰ تا ۸۰ آمپر (بسته به ضخامت فلز) تا از تجمع حرارت جلوگیری شود.
• پالس TIG: استفاده از حالت پالسی که جریان را بین سطوح بالا و پایین به سرعت تغییر می‌دهد. این روش با ایجاد وقفه در حرارت، به فلز زمان می‌دهد تا خنک شود و خطر تاب برداشتن یا سوراخ‌ شدگی را کاهش می‌دهد.
• سرعت جوشکاری بالا: حرکت سریع تورچ به جلوگیری از تمرکز حرارت در یک نقطه کمک می‌کند.

۲. استفاده از تجهیزات و تکنیک‌های کمکی

• الکترود مناسب: انتخاب الکترود تنگستن با قطر کم (مثلاً ۱٫۶ میلیمتر) برای تمرکز بهتر قوس و کاهش پراکندگی حرارت.
• گاز محافظ بهینه: استفاده از آرگون خالص یا مخلوط آرگون-هلیوم با دبی مناسب (حدود ۱۰-۱۵ لیتر بر دقیقه) برای محافظت کامل از حوضچه مذاب.
• پشتیبان حرارتی (Backing Bar): قراردادن یک صفحه مسی یا آلومینیومی در پشت فلز نازک به عنوان هیت سینک (Heat Sink) برای جذب حرارت اضافی.

۳. طراحی اتصال و آماده‌سازی قطعه

• فاصله مناسب بین قطعات (Fit-up): اطمینان از تراز بودن و فاصله یکنواخت بین لبه‌ها برای جلوگیری از تمرکز تنش.
• پخ‌ زنی لبه‌ها: ایجاد پخ (Bevel) ملایم روی لبه‌های فلز نازک برای افزایش سطح تماس و توزیع یکنواخت حرارت.
• تمیزکاری سطح: حذف آلودگی‌ها، اکسیدها و روغن با برس استیل یا حلال‌ها برای جلوگیری از ایجاد تخلخل یا ترک.

۴. تکنیک‌های جوشکاری

• جوشکاری نقطه‌ای (Tack Welding): ایجاد نقاط جوش موقت در فواصل منظم برای ثابت نگه‌داشتن قطعه و جلوگیری از جابجایی حین کار.
• جوشکاری با فیلر: افزودن سیم فیلر (همجنس با فلز پایه) برای پرکردن شکاف‌ها و کاهش تنش حرارتی.
• جوشکاری پله‌ ای (Backstepping): انجام جوش در جهت عکس پیشروی (مثلاً از چپ به راست و سپس بازگشت) برای توزیع یکنواخت حرارت.

۵. مدیریت حرارت پس از جوش

• خنک ‌سازی کنترل‌ شده: اجتناب از خنک‌سازی ناگهانی (مثلاً با آب) و استفاده از خنک‌کننده‌های غیرمستقیم مانند هوا.
• چکش کاری (Peening): ضربه‌ زنی ملایم روی درز جوش (پس از سرد شدن) برای آزادسازی تنش‌های باقیمانده.

۶. تنظیم پارامترهای دستگاه

قطبیت مناسب:

• برای آلومینیوم و منیزیم: AC با فرکانس بالا برای شکستن لایه اکسیدی.
• طول قوس کوتاه: حفظ فاصله الکترود تا قطعه در محدوده ۱٫۵ تا ۳ میلیمتر برای تمرکز حرارت.

۷. آموزش و مهارت اپراتور

• تمرین روی نمونه‌های آزمایشی برای تسلط بر کنترل سرعت دست و هماهنگی افزودن فیلر.
• استفاده از لوازم جانبی مانند پدال کنترل پا برای تنظیم لحظه‌ای جریان حین جوشکاری.

معرفی دستگاه جوش تیگ وینر

اگر به دنبال دستگاهی با قدرت، دقت و انعطاف‌ پذیری بی‌نظیر برای جوشکاری فلزات نازک مانند آلومینیوم، استیل و تیتانیوم هستید، دستگاه جوش آرگون تیگ وینر بهترین گزینه برای شماست!

دستگاه جوش آرگون 200 آمپر پالسی وینر مدل 9510:

مشخصات:

• مخصوص جوشکاری استیل و مس
• شروع جوشکاری با قوس ثابت، صدای کم و قدرت بالا
• دارای امکان کنترل شکل موج توسط راکتور الکترونیکی
• ایجاد قوس نرم تر، افزایش حوضچه مذاب، پاشش کمتر و نمای جوشکاری زیباتر.

این دستگاه با بهره‌گیری از فناوری پالسی  و کنترل دقیق جریان ، امکان جوشکاری ظریف حتی در ضخامت‌های زیر ۰٫۵ میلیمتر را بدون خطر سوختگی یا تغییر شکل فراهم می‌کند.

دستگاه جوش آرگون دیجیتالی 200 آمپر پالسی وینر مدل 8850 :

مشخصات:

• دستگاه تک فاز ضخامت پایین
• جوشکاری تخصصی آلومینیوم، فولاد، آلیاژهای استنلس استیل، نیکل، برنج و مس
• امکان ذوب الکترود با قطر 2.5 الی ۴
• مجهز به سیستم خنک‌کننده پیشرفته و تنظیمات گاز آرگون هوشمند
• دارای تورچ آرگون، انبر جوش و انبر اتصال

نتیجه گیری

جوش تیگ در فلزات نازک به عنوان یک روش ایده آل، امکان ایجاد اتصالات قوی، ظریف و بدون نقص را فراهم میکند. با وجود چالشهایی مانند نیاز به مهارت بالا و هزینه تجهیزات، مزایای آن در صنایع پیشرفته (هوافضا، پزشکی و الکترونیک) غیرقابل انکار است. استفاده از تکنیکهایی مانند پالس TIG و تنظیم دقیق پارامترها، این روش را به انتخابی برتر برای کار با فلزات نازک تبدیل کرده است.