آشنایی با  پارامترهای مهم دستگاه های تیگ AC -DC وینر

همانطور که میدانیم جوشکاری آرگون یا TIG (Tungsten Inert Gas) یکی از روش‌های جوشکاری دقیق و با کیفیت بالا است که در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد. دستگاه‌ جوش آرگون یا TIG ابزارهای قدرتمندی برای جوشکاری انواع فلزات، به ویژه آلومینیوم و آلیاژهای آن هستند. تنظیم صحیح پارامترهای این دستگاه‌ها، کلید دستیابی به جوش‌های با کیفیت و پایدار است. در این مقاله، به بررسی دقیق پارامترهای دستگاه تیگ AC-DC وینر و تاثیر آن‌ها بر کیفیت جوش می‌پردازیم.

با وینر همراه باشید.

دلایل اهمیت جوشکاری تیگ در صنعت :

• کیفیت بسیار بالای جوش: جوش‌های ایجاد شده با روش تیگ بسیار تمیز، یکنواخت و بدون عیب هستند. این ویژگی باعث می‌شود که جوش‌های تیگ در صنایع حساس مانند هوافضا، پزشکی و هسته‌ای بسیار مورد استفاده قرار گیرند.
• قابلیت جوشکاری طیف گسترده‌ای از فلزات از جمله فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس، تیتانیوم و آلیاژهای آن
• کنترل دقیق بر پارامترهای جوشکاری مانند پیش گاز,  پس گاز , شیب بالا رونده , پایین رونده , جریان شروع و جریان قطع
• جوشکاری قطعات نازک و ظریف به دلیل دقت بالا
• جوشکاری در مکان‌های سخت و دسترسی محدود
• ایمنی بالا در جوشکاری
• مهره‌ جوش مناسب
• پاشش حداقلی مواد مذاب به مقطع
• کاربرد بالا در صنعت خودروسازی
• امکان جوشکاری در محیط‌های خلاء یا گازهای محافظ مختلف مانند آرگون، هلیوم و مخلوطی از آن‌ها

پارامترهای موثر بر کیفیت جوشکاری آرگون چیست؟

آمپر:

آمپر، میزان حرارت ورودی به حوضچه جوش را تعیین می‌کند. افزایش امپر باعث افزایش عمق نفوذ و عرض جوش می‌شود، اما اگر بیش از حد باشد ممکن است منجر به سوختن فلز پایه یا ایجاد حفره در جوش شود.

نوع گاز محافظ:

معمولاً از گاز آرگون به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود، اما در برخی موارد از مخلوطی از آرگون و هلیوم یا سایر گازها نیز استفاده می‌شود. انتخاب گاز محافظ به نوع فلز پایه و ضخامت آن بستگی دارد.

قطر تنگستن:

اندازه قطر تنگستن بر اساس ضخامت فلز پایه و آمپر انتخاب می‌شود. قطر بیشتر تنگستن، ظرفیت حمل جریان بیشتری دارد.

زاویه تورچ:

زاویه تورچ نسبت به سطح کار بر روی شکل و اندازه جوش تأثیر می‌گذارد.

فاصله تورچ تا قطعه کار:

فاصله تورچ تا قطعه کار بر روی پایداری قوس و کیفیت جوش تأثیر می‌گذارد.

نوع اتصال:

نوع اتصالی که قرار است جوش داده شود (مانند لب به لب، گوشه، یا T شکل) بر روی پارامترهای جوشکاری تأثیر می‌گذارد.

ضخامت و نوع فلز پایه:

نوع فلز پایه (آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، مس و …) بر روی انتخاب گاز محافظ، نوع الکترود تنگستن و پارامترهای جوشکاری تأثیر می‌گذارد. ضخامت فلز پایه بر روی انتخاب پارامترهای جوشکاری مانند آمپر، ولتاژ و سرعت جوشکاری تأثیر می‌گذارد.

بیشتر بخوانید:  پارامترهای موثر در جوشکاری و نحوه تنظیم آن ها

سایر عوامل:

از دیگر عوامل مهم در پارامترهای موثر بر کیفیت جوشکاری آرگون میتوان به مهارت جوشکار در کنترل پارامترهای جوشکاری , تمیزی سطح قطعه کار , آماده سازی لبه های قطعه کار , نوع جریان AC یا DC ( موثر بر نوع فلز پایه و نوع الکترود تنگستن ) اشاره کرد.

تجهیزات مورد نیاز در فرآیند جوشکاری تیگ TIG

ا- منبع تغذیه(اینورتر)

منبع تغذیه(اینورتر)یکی از اجزای اصلی و حیاتی در فرآیند جوشکاری تیگ (TIG) است. این دستگاه وظیفه تامین جریان الکتریکی مورد نیاز برای ایجاد قوس الکتریکی و ذوب فلز پایه را بر عهده دارد. انتخاب نوع و مشخصات منبع تغذیه(اینورتر) بر کیفیت جوش، سرعت جوشکاری و هزینه‌های تولید تأثیر مستقیم دارد. منبع تغذیه(اینورتر)به دو نوع : منبع تغذیه جریان مستقیم (DC) و منبع تغذیه جریان متناوب (AC) دسته بندی میشود. از ویژگی های یک منبع تغذیه(اینورتر)خوب در جوشکاری TIG میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• پایداری جریان خروجی: برای ایجاد قوس الکتریکی پایدار و یکنواخت
• تنظیم دقیق جریان و ولتاژ: برای کنترل عمق نفوذ و عرض جوش
• قابلیت تنظیم فرکانس در جریان متناوب: برای کنترل بهتر فرایند تمیز کردن سطح فلز
• حفاظت در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه: برای افزایش طول عمر دستگاه
• قابلیت کار در شرایط مختلف: مانند تغییرات ولتاژ ورودی
• صفحه نمایش دیجیتال: برای نمایش دقیق پارامترهای جوشکاری
• ابعاد و وزن مناسب: برای حمل و نقل آسان

۲-تورچ جوشکاری

تورچ جوشکاری یکی از اجزای اصلی و حیاتی در فرآیند جوشکاری تیگ (TIG) است. این ابزار، جریان الکتریکی را به الکترود تنگستن هدایت کرده و گاز محافظ را به سمت محل جوشکاری هدایت می‌کند. به عبارت ساده‌تر، تورچ به عنوان یک رابط بین منبع تغذیه، الکترود و قطعه کار عمل می‌کند.

اجزای اصلی تورچ جوشکاری:

• بدنه تورچ: معمولاً از مواد عایق حرارتی و الکتریکی ساخته شده است تا از جوشکار محافظت کند.
• نازل: دهانه‌ای است که گاز محافظ از آن خارج می‌شود و حوضچه جوش را محافظت می‌کند.
• کولت: قطعه‌ای است که الکترود تنگستن را در خود نگه می‌دارد.
• کابل‌های اتصال: برای انتقال جریان الکتریکی از منبع تغذیه به الکترود تنگستن استفاده می‌شوند.
• سیستم خنک‌کننده: در تورچ‌های با آمپراژ بالا، برای خنک کردن اجزای داخلی تورچ از سیستم خنک‌کننده استفاده می‌شود. این سیستم معمولاً آبی یا گازی است. معمولا از تورچ هوا خنک برای خنک کردن مشعل یا نوک آن استفاده میشود که به دلیل سادگی طراحی، هزینه نگهداری پایین و ایمنی بیشتر نسبت به تورچ‌های آب‌خنک، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند.  تورچ آب خنک نیز مانند تورچ هوا خنک نیاز به مکانیزمی دارد که تورچ را خنک کند و با توجه به اینکه از این تورچ در آمپر های بالای ۲۵۰ آمپر استفاده می شود , حرارت و گرمای زیادی تولید می شود که با کمک یک شلنگ و انتقال آب به قسمت مورد نظر از داغ شدن تورچ جلوگیری می کند.

۳- الکترود تنگستنی

الکترود تنگستنی یکی از اجزای کلیدی و غیرمصرفی در فرآیند جوشکاری TIG است. این الکترود، با ایجاد قوس الکتریکی بین خود و قطعه کار، حرارت لازم برای ذوب فلز پایه و ایجاد جوش را فراهم می‌کند.

دلایل استفاده از تنگستن:

• نقطه ذوب بسیار بالای تنگستن: که باعث میشود که الکترود در حین جوشکاری ذوب نشود و به صورت مداوم بتوان از آن استفاده کرد.
• مقاومت بالای تنگستن در برابر حرارت که در دمای بالا نیز اکسید نمی‌شود.
• قابلیت هدایت الکتریکی بالا: تنگستن رسانایی الکتریکی بسیار خوبی دارد که برای ایجاد قوس الکتریکی ضروری است.

۴- گاز محافظ

در فرآیند جوشکاری آرگون ، از یک گاز محافظ برای ایجاد یک محیط بی‌اثر در اطراف حوضچه جوش استفاده می‌شود. این گاز، فلز مذاب را از تماس با هوا و اکسید شدن محافظت می‌کند و به این ترتیب، کیفیت جوش را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. از مهم ترین عملکردهای گاز محافظ میتوان به مواردی چون : جلوگیری از اکسیداسیون و ایجاد ناخالصی و کاهش استحکام جوش , ثبات قوس الکتریکی , کاهش پاشش و بهبود شکل ظاهری جوش اشاره کرد.

مهم ترین پارامترهای دستگاه تیگ AC-DC وینر چیست؟

مجموعه وینر مفتخر است در کنار تامین محصولات دستگاه جوش آرگون TIG ، در رابطه با هر محصول به توضیح دقیق پارامترهای مربوطه نیز می‌پردازد. پارامترهای دستگاه تیگ AC-DC وینر شامل موارد زیر است:

• Pre flow پیش گاز
• Start current جریان شروع
• Slope up شیب بالارونده
• Peak current جریان جوش
• Slope down شیب پایین رونده
• Crater Current جریان پایانی
• Post flow پس گاز

۱.پیش گاز (Pre-flow) :

پیش گاز یا Pre flow به نوعی نقطه شروع برای آغاز یک جوشکاری بی‌نقص است و در دستگاه جوشکاری تیگ، به مدت زمانی گفته می‌شود که گاز محافظ (معمولاً آرگون) قبل از آغاز قوس الکتریکی و شروع فرآیند جوشکاری، به طور مداوم از تورچ جوشکاری خارج می‌شود. این ویژگی بسیار مهم است و نقش کلیدی در کیفیت و یکپارچگی جوش ایفا می‌کند.

دلایل اهمیت پیش گاز:

• جلوگیری از اکسیداسیون: هنگامی که فلز در معرض هوا قرار می‌گیرد، به سرعت با اکسیژن ترکیب شده و اکسید می‌شود. پیش گاز با ایجاد یک لایه محافظ از گاز خنثی، از تماس فلز با هوا و اکسید شدن آن جلوگیری می‌کند. و در نتیجه عیوب جوشکاری مانند تخلخل، ترک خوردگی و نفوذ ناقص در جوش کاهش پیدا میکند.
• ایجاد محیط پایدار برای قوس: با ایجاد یک محیط پایدار از گاز خنثی، پیش گاز به ایجاد یک قوس الکتریکی پایدار و یکنواخت کمک می‌کند. این امر منجر به بهبود کیفیت جوش و کاهش پاشش مذاب می‌شود.
• جلوگیری از آسیب تورچ

تنظیم پیش گاز :

تنظیم مقدار زمان پیش گاز به عوامل مختلفی مانند نوع فلز، ضخامت ورق، نوع گاز محافظ و مهارت جوشکار بستگی دارد. به طور کلی، برای ورق‌های نازک و فلزاتی که به اکسیداسیون حساس هستند، زمان پیش گاز طولانی‌تری مورد نیاز است.

۲. Start currentجریان شروع :

جریان شروع یا Start Current به میزان جریانی گفته می‌شود که در ابتدای فرآیند جوشکاری تیگ برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این پارامتر نقش بسیار مهمی در ایجاد یک قوس پایدار و با کیفیت دارد.

دلایل اهمیت جریان شروع:

• ایجاد قوس اولیه: جریان شروع به اندازه‌ای باید باشد که بتواند قوس الکتریکی را بین الکترود تنگستن و قطعه کار ایجاد کند. اگر این جریان خیلی کم باشد، قوس ایجاد نمی‌شود و اگر خیلی زیاد باشد، ممکن است باعث چسبیدن الکترود به قطعه کار شود.
• کنترل پایداری قوس: جریان شروع همچنین بر پایداری قوس در ابتدای جوش تأثیر می‌گذارد. یک جریان شروع مناسب باعث می‌شود که قوس به سرعت و به صورت پایدار ایجاد شود.
• جلوگیری از چسبندگی الکترود: اگر جریان شروع خیلی زیاد باشد، ممکن است باعث ذوب شدن بیش از حد نوک الکترود و چسبیدن آن به قطعه کار شود. این امر باعث ایجاد عیوبی مانند تخلخل و ناخالصی در جوش می‌شود.

روش‌های مختلف شروع قوس در جوشکاری تیگ:

• شروع با خراش (Scratch Start): در این روش، الکترود تنگستن روی قطعه کار کشیده می‌شود تا قوس ایجاد شود. این روش ساده‌ترین روش است اما ممکن است باعث آلودگی جوش و چسبیدن الکترود شود.
• شروع با لیفت آرک (Lift Arc): در این روش، الکترود تنگستن به آرامی به قطعه کار نزدیک شده و سپس با افزایش سریع جریان، قوس ایجاد می‌شود. این روش باعث کاهش احتمال چسبندگی الکترود و آلودگی جوش می‌شود.
• شروع با فرکانس بالا (High Frequency Start): در این روش، از یک میدان الکتریکی با فرکانس بالا برای یونیزه کردن گاز و ایجاد قوس استفاده می‌شود. این روش تمیزترین و دقیق‌ترین روش شروع قوس است.

۳. Slope up شیب بالارونده :

شیب بالارونده یا Slope up در دستگاه جوشکاری تیگ به مدت زمانی گفته می‌شود که در آن جریان جوشکاری به تدریج از مقدار اولیه (جریان شروع) به مقدار نهایی (جریان پایه) افزایش می‌یابد. این ویژگی بسیار مفید است و به جوشکار کمک می‌کند تا یک جوش با کیفیت و یکنواخت ایجاد کند.

دلایل اهمیت شیب بالا رونده:

• جلوگیری از سوختن قطعه کار: اگر جریان جوشکاری به طور ناگهانی به مقدار نهایی برسد، ممکن است باعث ذوب بیش از حد فلز پایه و ایجاد حفره در جوش شود.
• کنترل حوضچه مذاب: با افزایش تدریجی جریان، جوشکار فرصت بیشتری برای کنترل حوضچه مذاب و ایجاد یک جوش با پروفیل مناسب پیدا می‌کند.
• کاهش پاشش مذاب و بهبود ظاهر جوش
• افزایش عمق نفوذ: با افزایش تدریجی جریان جوشکاری، عمق نفوذ جوش به تدریج افزایش می‌یابد که این امر به ویژه در جوشکاری ورق‌های ضخیم اهمیت دارد.

۴.  Peak current جریان جوش :

جریان پیک یا Peak Current به بالاترین مقدار جریانی گفته می‌شود که در طول یک سیکل جوشکاری پالسی در دستگاه جوشکاری تیگ به آن می‌رسیم. این پارامتر یکی از مهم ترین پارامترهای دستگاه تیگ AC-DC وینر در روش جوشکاری پالسی است و تأثیر مستقیمی بر کیفیت جوش و سرعت جوشکاری دارد.

دلایل اهمیت جریان جوش:

• کنترل عمق نفوذ
• کنترل عرض جوش: جریان پیک همچنین بر عرض جوش تأثیر می‌گذارد. با افزایش جریان پیک، عرض جوش نیز افزایش می‌یابد.
• کاهش حرارت ورودی: از آنجاییکه جوشکاری پالسی از جریان پیک بالا و زمان پالس کوتاه استفاده میکند، لذا جریان جوش مناسب باعث کاهش حرارت ورودی به قطعه کار می‌شود. این امر باعث کاهش اعوجاج و تنش‌های پسماند در جوش می‌شود.
• بهبود ظاهر جوش

مزایای استفاده از جریان پیک بالا:

• افزایش سرعت جوشکاری
• کاهش زمان لازم برای ذوب فلز و تشکیل حوضچه مذاب
• بهبود کیفیت جوش با کنترل دقیق عمق نفوذ و عرض جوش

۵. Slope down شیب پایین رونده :

شیب پایین‌رونده یا Slope down در دستگاه جوشکاری تیگ به کاهش تدریجی جریان جوشکاری در پایان جوش اشاره دارد. این ویژگی بسیار مهم است و به جوشکار کمک می‌کند تا یک جوش با کیفیت و ظاهر خوب ایجاد کند.

دلایل اهمیت شیب پایین رونده:

• جلوگیری از ایجاد حفره: اگر جریان جوشکاری به طور ناگهانی قطع شود، ممکن است در انتهای جوش حفره‌ای ایجاد شود. شیب پایین‌رونده با کاهش تدریجی جریان، به فلز فرصت می‌دهد تا به آرامی سرد شده و از ایجاد حفره جلوگیری می‌کند.
• کنترل انجماد حوضچه مذاب: با کاهش تدریجی جریان، انجماد حوضچه مذاب به صورت کنترل‌شده انجام می‌شود و از ایجاد ترک‌های ریز و تنش‌های پسماند جلوگیری می‌شود.
• بهبود ظاهر جوش
• کاهش دود و جرقه

مزایای استفاده از شیب پایین‌رونده :

• افزایش کیفیت جوش: با کنترل بهتر انجماد حوضچه مذاب و کاهش عیوب، شیب پایین‌رونده به طور قابل توجهی کیفیت جوش را بهبود می‌بخشد.
• کاهش عیوب جوش مانند حفره، ترک خوردگی و تنش‌های پسماند در جوش
• افزایش بهره‌وری جوشکار

۶. Crater Current جریان پایانی:

جریان پایانی یا Crater Current به مقدار جریانی گفته می‌شود که در پایان فرآیند جوشکاری تیگ به آن می‌رسیم. این پارامتر در کنار سایر پارامترها مانند شیب پایین‌رونده (Slope Down) بر کیفیت و ظاهر نهایی جوش تأثیر بسزایی دارد. جریان پایانی و شیب پایین‌رونده به طور مستقیم با هم مرتبط هستند. شیب پایین‌رونده نشان می‌دهد که جریان جوشکاری با چه سرعتی به مقدار پایانی کاهش می‌یابد. هرچه شیب پایین‌رونده ملایم‌تر باشد، زمان بیشتری برای کاهش جریان به مقدار پایانی وجود دارد.

دلایل اهمیت جریان پایانی :

• کنترل انجماد حوضچه مذاب: جریان پایانی به همراه شیب پایین‌رونده، سرعت سرد شدن حوضچه مذاب را کنترل می‌کند. اگر جریان پایانی خیلی بالا باشد، ممکن است حوضچه مذاب به آرامی سرد شود و در نتیجه عیوبی مانند ترک خوردگی ایجاد شود.
• جلوگیری از ایجاد حفره: با کاهش تدریجی جریان به مقدار پایانی، از ایجاد حفره در انتهای جوش جلوگیری می‌شود.
• افزایش کیفیت و بهبود ظاهر جوش
• کاهش دود و جرقه
• کاهش عیوب جوش: عیوبی مانند حفره، ترک خوردگی و تنش‌های پسماند در جوش، با استفاده از جریان پایانی مناسب به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.

۷. Post flow پس گاز :

پس گاز یا Post Flowدر دستگاه جوشکاری تیگ به مدت زمانی گفته می‌شود که پس از قطع قوس الکتریکی و پایان جوشکاری، گاز محافظ همچنان به مدت مشخصی از تورچ خارج می‌شود. این ویژگی بسیار مهم است و نقش کلیدی در کیفیت و یکپارچگی جوش ایفا می‌کند. معمولا فلزات حساس به اکسیداسیون و ورق های ضخیم تر به زمان پس گاز بیشتری نیاز دارند.

دلایل اهمیت پس گاز :

• جلوگیری از اکسیداسیون حوضچه مذاب: پس از قطع قوس، حوضچه مذاب هنوز داغ بوده و در معرض اکسیداسیون قرار دارد. پس گاز با ایجاد یک لایه محافظ از گاز خنثی، از تماس فلز مذاب با هوا و اکسید شدن آن جلوگیری می‌کند.
• خنک‌کاری تدریجی جوش: با ادامه جریان گاز پس از پایان جوش، حوضچه مذاب به آرامی سرد شده و از ایجاد ترک‌های ریز و تنش‌های پسماند جلوگیری می‌شود.
• خنک کاری و حفاظت از الکترود تنگستن

مزایای استفاده از پس گاز:

• افزایش کیفیت جوش: با جلوگیری از اکسیداسیون و ایجاد یک محیط خنثی برای سرد شدن جوش، پس گاز به طور قابل توجهی کیفیت جوش را بهبود می‌بخشد.
• کاهش عیوب جوش مانند تخلخل، ترک خوردگی و نفوذ ناقص در جوش
• افزایش عمر مفید تورچ: خنک‌کاری تورچ توسط گاز پس گاز، باعث افزایش عمر مفید آن می‌شود.

معرفی دستگاه جوش آرگون TIG

دستگاه جوش آرگون دیجیتالی وینر مدل 8850

دستگاه جوش آرگون دیجیتالی 200 آمپر پالسی AC/DC وینر مدل 8850 امکان جوشکاری تخصصی آلومینیوم و انواع فلز استیل، آهن، مس و چدن با الکترود و سیم فیلر را فراهم میکند. از مزایای این دستگاه جوش میتوان به تکنولوژی PWM و کنترل خروجی ثابت در هنگام جوشکاری و قابلیت کنترل جریان دقیق در جوشکاری , وجود پنل دیجیتال و نترل پارامترهای جوشکاری مانند پیش گاز,  پس گاز , شیب بالا رونده , پایین رونده , جریان شروع و جریان قطع اشاره کرد.

نتیجه‌گیری

دستگاه جوش آرگون (TIG) یک ابزار حرفه‌ای جوشکاری است برای ایجاد اتصالات فلزی با کیفیت و دقت بالا و همچنین جوشکاری فولاد, آلومینیوم, مس و تیتانیوم استفاده می‌شود. این دستگاه به دلیل انعطاف پذیری و کیفیت جوش بالا , در صنایع مختلف مانند خودروسازی, صنایع پزشکی و هوافضا کاربرد فراوانی دارد. امیدواریم با مطالعه این نوشته به نحوه تنظیم پارامترهای دستگاه تیگ AC-DC وینر در کاربردهای مختلف آشنا شده باشید.  تقریبا مقدار تمامی پارامترهای گفته شده به عواملی مانند نوع فلز, ضخامت ورق , نوع گاز محافظ و قطر الکترود تنگستن بستگی دارد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با تمامی خدمات وینر فقط کافیست با شماره 68506000-021 تماس گرفته و از کارشناس مربوطه مشاوره فنی دریافت نمایید.