دستگاه جوش برق

جوشکاری یک پروسه فنی در صنعت است و کاربرد بسیار زیادی دارد. این کار با دستگا های مختلفی انجام می گیرد که یکی از این دستگاه ها، دستگاه جوش برق می باشد. جوشکاری انواع محتلفی دارد که همگی با دستگاه های مخصوصی انجام می گیرند. دستگاه جوش برق در انواع مختلفی موجود است و بسته به نوع جوشکاری، دستگاه مناسب انتخاب می شود.

دستگاه های جوشکاری الکتریکی از جریان الکتریکی برای تولید مقادیر زیادی گرما برای ذوب اجزای فلزی استفاده می کنند. بر اساس نوع دستگاه جوش الکتریکی مورد استفاده، فرآیند جوشکاری الکتریکی می تواند دستی، نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک باشد و از منابع تغذیه جریان و ولتاژ استفاده می کند.

در این مطلب ما سعی داریم شما را با انواع دستگاه های جوش برقی آشنا کرده و روش کار و نحوه استفاده از آنها را بیان کنیم.

جوشکاری(Welding Machine) چیست؟

جوشکاری یک فرآیند تولیدی است به وسیله آن معمولاً فلزات، به یکدیگر اتصال داده می شوند. کار جوش زدن با استفاده از حرارت زیاد انجام می گیرد؛ پس از ذوب کردن قطعات و اتصال آنها به یکدیگر، به قطعه مورد نظر، اجازه می دهند که سرد شود. جوشکاری با روش های دمای پایین مانند لحیم کاری متفاوت است زیرا فلز پایه را ذوب نمی کند.

فلز پرکننده معمولاً به محل اتصال اضافه می‌شود تا حوضچه‌ای از فلز مذاب را تشکیل دهد که خنک شده و اتصال ایجاد می‌کند. برای جوشکاری از منابع زیادی از جمله شعله گاز، قوس الکتریکی، لیزر، پرتو الکترونی، اصطکاک و اولتراسوند می توان استفاده کرد.

برای انجام جوشکاری به تعدادی ابزار جوشکاری مانند انبردست ، چکش ، انبر، الکترود، عینک جوشکاری و دستگاه جوش نیاز است. در صنعت جوشکاری بسته به نوع فرآیند جوشکاری از چندین نوع دستگاه جوش برق استفاده می شود.

برخی از دستگاه های جوشکاری دستی و برخی دیگر با کامپیوتر کنترل می شوند. این راهنما به شما کمک می کند تا با انواع دستگاه های جوش برق و جوشکاری و کاربرد آنها آشنا شوید.

دستگاه جوش برق(Electric welding machine) چیست؟

دستگاه جوش برق دستگاهی است که برای ذوب فلزات استفاده می شود. این دستگاه یک قوس الکتریکی از یک الکترود ساطع می کند که فلز را ذوب کرده یا پر کننده را به یک اتصال بین دو قطعه فلز می رساند. برای تولید دمای 3600 درجه سانتیگراد مورد نیاز برای ذوب فلزات، دستگاه های جوشکاری برقی مقادیر قابل توجهی انرژی مصرف می کنند.

دستگاه های جوشکاری برق یا تفنگ های جوشکاری از ضروری ترین ابزار برای یک متخصص جوشکاری هستند. دستگاه های جوشکاری گرمایی تولید می کنند که قطعات فلزی را ذوب کرده و موجب اتصال آنها به یکدیگر می شوند. با این حال، هیچ دستگاه جوشی وجود ندارد که برای تمام پروژه های جوشکاری مناسب باشد و برای هر نوع از جوشکاری، انواع مختلفی از دستگاه جوش برق وجود دارد.

15 نوع دستگاه جوش برق و غیر برقی

1- دستگاه جوش MIG

دستگاه های جوش برق با گاز بی اثر فلز، معمولاً برای جوشکاری های در حد وسیع و سازه های بزرگ استفاده می شود. در این مورد، جوشکار باید از سیم مصرفی هم به عنوان الکترود و هم به عنوان ماده پرکننده استفاده کند. این فرآیند سریعتر از جوشکاری TIG است و در نتیجه زمان و هزینه تولید کمتری دارد.

این دستگاه هم به صورت تک فاز و هم سه فاز کار می کند. با استفاده از این دستگاه ها می توان فلزات فولاد ضد زنگ و آلومینیوم را به راحتی جوش داد. این نوع دستگاه های جوش برقی در مشاغل کوچک، صنایع تولیدی و ساخت فلز استفاده می شود.

2- دستگاه جوش TIG

دستگاه های جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن برای فلزات نازک و پروژه های کوچکتر بهتر هستند زیرا جوش های دقیق و تمیزی ایجاد می کنند. جوشکار برای انجام اینپروسه، باید از الکترود تنگستن غیر مصرفی استفاده کند.

این نوع ماشین ها جوش قابل توجهی را تولید می کنند که روی فلزاتی مانند فولاد نرم، فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم انجام می شود. مهمترین کاربردهای دستگاه های جوش برق تیگ در جوشکاری خط لوله و لوله می باشد. با این حال، در بسیاری از صنایع مانند هوانوردی، هوافضا و عملیات ورق فلز استفاده می شود.

3- دستگاه جوش قوس الکتریکی با هسته شار

دستگاه های جوشکاری با هسته شار معمولاً برای جوشکاری فلزات ضخیم استفاده می شود. در این دستگاه، جوش از گرمای تولید شده توسط قوس الکتریکی برای ذوب فلز پایه در ناحیه اتصال استفاده می کند. ماشین های FCAW برای انجام جوشکاری در محیط های داخلی و خارجی مناسب هستند.

الکترود پر از شار، به طور مداوم تغذیه می شود بنابراین نیازی به توقف و راه اندازی مجدد نیست. این نوع دستگاه های جوش برق، ضایعات الکترود کمتری دارند و در حین کار مقداری بخار تولید می کنند. برخی از جوشکارهای FCAW می توانند در دماهای بسیار گرم و نزدیک به 1000 آمپر انجام شود.

4- دستگاه جوش نقطه ای

جوش نقطه ای یک جوش مقاومتی است که برای جوش دادن دو یا چند ورق فلزی به یکدیگر با اعمال فشار و حرارت به ناحیه جوش توسط جریان الکتریکی استفاده می شود. این دستگاه جوش برق دارای مزایایی مانند مصرف موثر برق، سرعت ساخت بالا و اتوماسیون ساده هستند.

دستگاه های جوش نقطه ای بیشتر در صنعت خودرو کاربرد دارد. این دستگاه ها بسیار ارزان تر از نمونه های مشابه خود هستند. یکی از اشکالات استفاده از دستگاه جوش نقطه ای این است که نمی تواند قطعات ضخیم را جوش دهد. علاوه بر این، در صورت عدم دستیابی به فشار مجاز روی قطعه کار، جوش شکسته یا از بین می رود.

5- دستگاه جوش تریستور MIG

این نوع از دستگاه های جوش برقی، با استفاده از بهترین کیفیت قطعات و دقیق ساخته می شوند. اکثر جوشکارها این دستگاه جوش را برای تعمیر اجسام یا نصب آنها بر روی سطح مناسب ترجیح می دهند. این دستگاه ها برای جوشکاری مواد هسته جامد و شار عالی هستند.

این مدل از دستگاه جوش می تواند استحکام بالایی داشته باشد و به دلیل دقت ابعادی و دوام آن به طور گسترده ای مورد قبول جوشکارها هستند. دستگاه های جوشکاری تریستور MIG مقدار کمی جرقه تولید می کنند که باعث می شود بهتر و راحت تر کنترل شوند. آنها به راحتی می توانند فلزاتی مانند فولاد نرم، فولاد کم کربن، فولاد آلیاژی و … را جوش دهند.

6- دستگاه جوش قوس فلزی محافظ

به طور کلی، دستگاه های جوشکاری قوس فلزی محافظ، در اثر حرارت تولید شده توسط قوس الکتریکی کار می کنند. اینها به عنوان جوشکاری چوبی نیز شناخته می شوند که از جریان الکتریکی استفاده کرده و از شکاف بین فلز و چوب جوش (میله پرکننده) عبور می کند. ماشین های SMAW با هر دو جریان AC و DC کار می کنند.

این دستگاه جوش برق، از یک میله پرکننده برای جوش دادن استفاده می کند که با یک فلاکس پوشانده شده است. این مدل از دستگاه جوشکاری، با تولید گاز دی اکسید کربن در طول فرآیند جوشکاری از اکسید شدن و آلودگی جلوگیری می کند. جوشکاری SMAW در مقایسه با سایر دستگاه ها مقرون به صرفه هستند و برای فرآیندهای جوشکاری در صنعت و تعمیرات استفاده می شود.

7- دستگاه جوش پرتو انرژی

این دستگاه از جریان پرسرعتی از الکترون‌ها استفاده می‌کند که با استفاده از میدان‌های مغناطیسی به شدت متمرکز شده و به موادی که قرار است به یکدیگر متصل شوند اعمال می‌شود. دستگاه جوش برق پرتو انرژی این قابلیت را دارد که فلزات ضخیم را به فلزات نازک جوش دهد. علاوه بر این، جوشکار می تواند انواع مختلف فلزات را نیز با آن جوش دهد.

این نوع دستگاه های جوش می توانند نقاط خاصی را روی فلزات جوش دهند. در نواحی جوش داده شده کجی کمی وجود داشته یا اصلاً وجود ندارد. جوشکار باید این جوشکاری را در خلاء انجام دهد زیرا پرتو الکترونی توسط هوا جذب می شود، این دستگاه برای استفاده خانگی مناسب نیست.

8- دستگاه جوش هیدروژن اتمی

دستگاه AHW از قوس تولید شده بین دو الکترود تنگستن و گاز هیدروژنی که توسط یک سیلندر گاز هیدروژن تولید می شود برای انجام جوشکاری استفاده می کند. این نوع از جوشکاری، به جوشکاری هیدروژن اتمی معروف است زیرا قوس هیدروژن را به شکل اتمی جدا می کند.

این نوع از دستگاه های جوش، برای کار به اپراتور مجرب نیاز دارند. این فرآیند به اندازه GMAW مورد استفاده قرار نمی گیرد. دستگاه های AHW بر روی مواد نازک و ضخیم استفاده می شوند و در مواقعی که نیاز به جوشکاری سریع نیاز است، مناسب می باشند.

9- دستگاه جوش زیر آب

این ماشین ‌ها معمولاً شامل ایجاد یک قوس الکتریکی بین یک الکترود با تغذیه مداوم و قطعه کار برای جوشکاری می‌شوند. این بدان معنی است که هیچ سپر گازی وجود ندارد، بلکه یک شار پودری وجود دارد. دستگاه های جوش قوس زیردریایی نسبت به سایر انواع دستگاه ها، جوش با کیفیت تری تولید می کنند.

در این نوع، شار را می توان دوباره استفاده کرد که تولید ضایعات را به حداقل می رساند. از آنجایی که این یک سیستم اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک است، اپراتور برای استفاده از این دستگاه به تجربه زیادی نیاز ندارد. عیب اصلی این دستگاه قابل حمل نبودن آن است. این ماشین‌ها معمولاً در کارهای لوله‌کشی و مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرند.

10- دستگاه جوش اکسی استیلن

دستگاه جوش اکسی استیلن از گاز سوخت همراه با اکسیژن به عنوان ماده گرمایشی استفاده می کند. در این نوع دستگاه جوش، شعله به عنوان عنصر اصلی در انتهای مشعل در نظر گرفته می شود. این شعله فلز پایه و پرکننده بالقوه را ذوب می کند تا یک جوش پیوسته تشکیل شود.

این دستگاه برای فلزات نازک بهترین است و روی مواد ضخیم به خوبی کار نمی کند. یک اپراتور می تواند به طور موثر دما و مهره های جوش را با استفاده از این دستگاه کنترل کند. این دستگاه های جوش عمدتاً در سراسر جهان استفاده می شوند زیرا هزینه نسبتاً پایینی دارند و جزو دستگاه ها قابل حمل هستند.

11- دستگاه جوش ترانسفورماتور

این یک ترانسفورماتور کاهنده است که جریان ورودی AC ولتاژ بالا و آمپر پایین را به جریان جوشکاری AC با ولتاژ پایین و با آمپر بالا تبدیل می کند. دستگاه جوش ترانسفورماتور می تواند با برق تک فاز کار کند.
بیشتر برق AC ایجاد می شود و هر بار که قطبیت تغییر می کند، ولتاژ از صفر عبور می کند و حالت قوس ناپایدار ایجاد می گردد. با این حال، این مشکل با طراحی ویژگی های فشاری بهتر در جوشکار و الکترودهای AC بهتر قابل حل است.

12- دستگاه جوش رکتیفایر

در این دستگاه جوش یکسو کننده جریان AC ورودی را به DC خروجی تبدیل می کند تا بتواند قطبیت منفی و مثبت داشته باشد. جوشکار یکسو کننده تک فاز نوعی جوشکار ترانسفورماتور است که برای بدست آوردن خروجی DC یکسو کننده به آن متصل می شود. این دستگاه های جوش برق با استفاده از فناوری یکسو کننده برای جوشکاری MIG تولید می شوند. آنها برای تنظیم جریان، ولتاژ و قطبیت برای عملکرد خوب جوش مورد استفاده قرار می گیرند.

13- دستگاه جوش مبدل(یکسو کننده)

دستگاه جوش رکتیفایر روی منبع برق AC کار می کند و می تواند فرکانس AC و جریان جوش DC بالا را ارائه دهد. در این دستگاه، AC سه فاز به واحدهای یکسو کننده تغذیه می شود و DC را به یک مدار خروجی واحد می رساند.

خروجی جوش یکسو کننده همیشه یک جریان DC است که می تواند ثابت یا متغیر باشد. از دیود، تریستور یا ترانزیستور برای تبدیل AC به DC برای خروجی استفاده می کند. انواع مختلفی از دستگاههای جوش یکسو کننده موجود است، با این حال، همه آنها از نظر عملکرد و کار مشابه هستند.

14- دستگاه جوش پلاستیک

از دستگاه های جوش پلاستیک برای اتصال قطعات پلاستیکی و ترمیم ترک ها استفاده می شود. هنگام جوشکاری مواد پلاستیکی ابتدا مواد به هم متصل شده و سپس تحت فشار قرار می گیرند. این دستگاه های جوش استحکام بهتری ارائه می دهند. این ماشین‌ها با استفاده از چندین تکنیک جوشکاری اولیه قادر به جوشکاری بسیاری از پلاستیک ‌ها مانند پلی پروپیلن، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، PVC، CPVC، ABS و حتی لکسان یا پلی کربنات هستند.

15- دستگاه جوش چند منظوره

به غیر از تمام این دستگاه های جوش برق و غیر برقی، برخی از انواع آنها به چندین منظور به کار می روند. این بدان معنی است که برخی از ماشین ها ممکن است فرآیندهای جوشکاری متفاوتی را ارائه دهند. اگر نمی خواهید در گزینه های جوشکاری محدود باشید، به دنبال دستگاه جوشکاری باشید که بتواند بیش از یک فرآیند را انجام دهد.

برخی از دستگاه های جوش MIG وجود دارند که می توانند به عنوان FCAW کار کنند. همچنین دستگاه های TIG می توانند به عنوان دستگاه جوشکاری چوب عمل کنند. اما اپراتور نیاز به خرید لوازم جانبی اضافی یا تغییر تنظیمات جوشکار دارد.

عوامل موثر بر انتخاب دستگاه جوش برق

علیرغم آگاهی از انواع مختلف فرآیندهای جوشکاری ، جوشکاران باید دستگاه مناسبی را برای نیازهای خود انتخاب کنند. بنابراین جوشکار باید نکات زیر را در نظر داشته باشد.

1- انتخاب دستگاه جوش معمولی یا پیچیده

انتخاب دستگاه جوش برق بستگی به سطح مهارت یک جوشکار مبتدی یا آموزش دیده دارد. مبتدیان می توانند یک دستگاه جوش اولیه مانند جوشکار MIG را انتخاب کنند. پس از کسب تجربه و مهارت کافی، جوشکار می تواند با دستگاه جوش TIG و دیگر دستگاه ها کار کند.

2-  کیفیت جوش

اگر به دنبال جوشکاری با کیفیت هستید، جوشکاری TIG گزینه خوبی است. همچنین اگر فلزات زنگ زده یا کثیف را جوش می‌دهید و می‌خواهید جوش‌ های قوی‌ تری داشته باشید، از یک دستگاه جوشکاری چوبی یا دستگاه جوش شار استفاده کنید.

3- ضخامت فلز

به طور معمول، برای فلزات ضخیم تر باید از دستگاه جوشکاری چوب استفاده کنید. در حالی که برای فلزات نازک دستگاه جوش برق MIG یا TIG مورد نیاز است.

4- در نظر گرفتن شرایط جوشکاری

جوشکار باید همیشه به این نکته توجه کند که جوشکاری در چه محیطی انجام می گیرد و سپس بسته به آن، دستگاه جوش برق و دیگر تجهیزات لازم را فراهم کند. به طور کلی، یک جوشکاری چوبی یا شار برای شرایط سخت در فضای باز مانند باد و مشابه آن مناسب می باشد.

5- انتخاب منبع تغذیه مناسب

خروجی DC به طور کلی گزینه خوبی برای جوشکاری فولاد و فلزات فولاد ضد زنگ در نظر گرفته می شود. فلزات نوع آلومینیوم و منیزیم به خروجی AC نیاز دارند و انتخاب خوبی هستند. اگر جوشکار نیاز به جوشکاری مواد مختلف داشته باشد، یک دستگاه جوش ترکیبی AC/DC بهترین انتخاب است.

6- انواع فلز و جوشکار

دستگاه های جوش برق MIG معمولاً برای جوشکاری فولاد ضد زنگ، فولاد و آلیاژهای آلومینیوم استفاده می شود. دستگاه های جوشکاری چوبی با فولاد ضد زنگ، فولاد و چدن به خوبی کار می کنند. دستگاه جوش TIG برای همه فلزات یا آلیاژها به جز چدن انتخاب بهتری هستند.

7- انتخاب دستگاه جوشکاری قابل حمل

در صورت جابجایی منبع تغذیه، ممکن است به یک دستگاه جوش قابل حمل نیاز داشته باشید که یا توسط یک موتور هدایت می شود یا با یک اینورتر کار می کند.

جمع بندی

در پایان به این نتیجه می رسم که جوشکاری فرآیند به هم پیوستن دو فلز است. برای انجام این کار، جوشکار باید از یک دستگاه جوش برق یا غیر برقی استفاده کند. پس اگر جوشکار هستید باید این دستگاه های جوشکاری را بشناسید تا به درستی وسیله مناسب خودتان را انتخاب کنید.

انواع مختلفی از دستگاه های جوش برقی و غیر برقی برای انجام کارهای جوشکاری مختلف وجود دارد که در مطالب بالا به آنها اشاره کردیم. نوع جوشکاری با توجه به نوع فلز و محل انجام آن انتخاب می شود. برای انجام جوشکاری، حتماً باید از تجهیزات ایمنی مناسب این کار استفاده کرد تا از بروز آسیب های احتمالی، پیشگیری شود. تجهیزات جوشکاری شامل لبلاس مخصوص جوشکاری، ماسک جوشکاری، عینک جوشکاری، کلاه ماسک جوشکاری و دستکش جوشکاری می باشند.

برای انجام جوشکاری های سبک در منزل باید از وسیله و تجهزات مناسب این کار استفاده شود و نکات ایمنی رعایت گردد. البته بهتر است از یک متخصص برای انجام کار جوشکاری کمک گرفت.

سوالات متداول

1- از کدام گاز در جوشکاری استفاده می شود؟

استیلن تنها گاز سوختی مناسب برای جوشکاری گازی است زیرا ویژگی‌های شعله مطلوب آن در دمای بالا و سرعت انتشار بالا است. سایر گازهای سوختی مانند پروپان، پروپیلن یا گاز طبیعی، حرارت ورودی کافی برای جوشکاری تولید نمی کنند اما برای برش، لحیم کاری با مشعل و لحیم کاری استفاده می شوند.

2- کدام جوش قوی تر است؟

جوشکاری TIG اغلب قوی‌ترین جوش در نظر گرفته می‌شود، زیرا گرمای شدید تولید می‌کند و سرعت سرد شدن آهسته منجر به استحکام کششی و شکل‌پذیری بالا می‌شود. MIG همچنین یک کاندید عالی برای قوی ترین نوع جوش است زیرا می تواند یک اتصال قوی ایجاد کند.

3- اجزای اصلی تجهیزات مورد نیاز برای جوشکاری کدامند؟

•  منبع انرژی
•  نگهدارنده الکترود و کابل
•  حفاظت از جوشکار
• استخراج دود

4- انواع دستگاه جوش برقی کدام ها هستند؟

جوشکاری MIG، TIG جوشکاری و جوشکاری چوبی سه نوع جوش برقی هستند.

5- چه نوع جوشکاری برای فولاد استفاده می شود؟

جوشکاری TIG بیشتر برای جوش دادن مقاطع نازک فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ و فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم، منیزیم و آلیاژهای مس استفاده می شود. این فرآیند به اپراتور کنترل بیشتری بر روی جوش می دهد و امکان جوش های قوی و با کیفیت بالا را فراهم می کند.

6- بهترین دستگاه جوش برقی کدام است؟

1. دستگاه جوش زیر آب ESAB CPRA 1200S-415V.

2. دستگاه جوش Great Yuva -400 A.

3. رالی Wolf ARC 200 (R76/R65)-41A، اینورتر جوشکاری 8.2 کیلوگرمی (IGBT)

4. دستگاه جوش اینورتر MMA DC Micro ARC 400B – 400 A.

5. سیستم جوش اینورتر Power X TIG/ARC 400IJ -22 تا 400 A

منابع معتبری که در نوشتن این مقاله از آنها بهره گرفته ایم: theengineerspost.com