همه چیز درباره ترانسفورماتور، رکتیفایر و اینورتر در جوشکاری

در جوشکاری، ترانسفورماتور ابتدا ولتاژ برق شهری را کاهش می‌دهد و جریان قویِ اما با ولتاژ پایینِ متناوب (AC) مورد نیاز برای قوس ایجاد می‌کند. رکتیفایر این جریان متناوب را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند که برای بسیاری از فرآیندهای جوشکاری مانند جوش با الکترود دستی (SMAW) یا جوش آرگون (TIG) پایدارتر و قابل کنترل‌تر است. در نهایت، اینورتر با استفاده از مدارهای الکترونیکی پیشرفته، ابتدا فرکانس برق را بسیار بالا می‌برد و سپس آن را به جریان DC با تنظیمات بسیار دقیق تبدیل می‌کند؛ این فناوری، دستگاه‌های جوشکاری را کوچک‌تر، سبک‌تر، کم‌مصرف‌تر و با قابلیت تنظیم دقیق‌تر پارامترهای جوش کرده است. بنابراین، تکامل از ترانسفورماتور به رکتیفایر و سپس اینورتر، منجر به افزایش بهره‌وری، کیفیت جوش و قابلیت حمل دستگاه‌ها شده است.

در این آموزش سعی کرده ایم همه چیز درباره ترانسفورماتور، رکتیفایر و اینورتر در جوشکاری را به زبان خیلی ساده برایتان توضیح دهیم.

پیش نیازها جهت درک تفاوت تکنولوژی‌های دستگاه‌ها:

راهنمای کامل انواع دستگاه های جوش (MMA، MIG/CO2، TIG، پلاسما)

ترانسفورماتور در جوشکاری چیست؟

ترانسفورماتور یک وسیله الکتریکی است که انرژی الکتریکی را از طریق القای الکترومغناطیسی بین دو یا چند مدار منتقل می‌کند. این دستگاه می‌تواند سطح ولتاژ را افزایش (تقویت) یا کاهش (کاهش) دهد که در کاربردهای مختلف از جمله جوشکاری امری حیاتی است. در یک دستگاه جوشکاری، ترانسفورماتور معمولاً ولتاژ ورودی را مطابق با نیازهای فرآیند جوشکاری تعدیل می‌کند.

ترانسفورماتورها بسته به کاربرد خاص خود، در انواع و پیکربندی‌های مختلفی وجود دارند. در محیط‌های صنعتی، ترانسفورماتورها به طور گسترده برای تنظیم برق ماشین‌آلات سنگین استفاده می‌شوند و نقش خاص و منحصر به فردی در دستگاه‌های جوشکاری ایفا می‌کنند.

نقش ترانسفورماتورها در دستگاه‌های جوشکاری

نقش ترانسفورماتور در یک دستگاه جوشکاری، تنظیم ولتاژ و جریان به سطح مناسب برای عملیات جوش است. بیشتر منابع برق خانگی یا صنعتی، ۱۱۰ ولت یا ۲۲۰ ولت ارائه می‌دهند که معمولاً برای جوشکاری مستقیم بسیار بالا است. جوشکاری به جریان کنترل‌شده برق نیاز دارد که عموماً در سطح ولتاژ بسیار پایین‌تر اما با جریان بالا انجام می‌شود. وظیفه اصلی ترانسفورماتور، «کاهش» ولتاژ و «افزایش» جریان به سطحی است که امکان جوشکاری روان و مؤثر را فراهم کند.

در کاربردهای جوشکاری، ترانسفورماتورها باید هم کارآمد و هم مقاوم باشند تا بتوانند تقاضای الکتریکی مداوم را بدون گرمای بیش از حد تحمل کنند. این سازگاری، ترانسفورماتورها را در دستگاه‌های جوشکاری ضروری می‌سازد، زیرا کنترل قدرت مورد نیاز برای تکنیک‌ها و مواد جوشکاری مختلف را فراهم می‌کنند.

ترانسفورماتورهای دستگاه جوشکاری چگونه کار می‌کنند؟

اصل اساسی حاکم بر ترانسفورماتورها، القای الکترومغناطیسی است. یک ترانسفورماتور از دو دسته سیم‌پیچ — اولیه و ثانویه — تشکیل شده است که حول یک هسته مغناطیسی پیچیده شده‌اند. هنگامی که جریان متناوب (AC) از سیم‌پیچ اولیه می‌گذرد، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که در سیم‌پیچ ثانویه جریان القا می‌کند. با تنظیم تعداد دور سیم‌پیچ در هر مجموعه، ترانسفورماتورها می‌توانند ولتاژ را افزایش یا کاهش دهند.

در یک دستگاه جوشکاری، این فرآیند القا به ترانسفورماتور امکان می‌دهد تا برق استاندارد را به فرمتی تبدیل کند که با نیازهای جوشکاری مطابقت دارد. برای مثال، با کاهش ولتاژ و افزایش جریان، ترانسفورماتور یک قوس پایدار و متمرکز را ممکن می‌سازد که برای اتصال مؤثر فلزات ضروری است.

ترانسفورماتور کاهنده در جوشکاری

دستگاه‌های جوشکاری معمولاً از ترانسفورماتورهای کاهنده استفاده می‌کنند. یک ترانسفورماتور کاهنده، ولتاژ ورودی بالا را به ولتاژ خروجی پایین‌تر کاهش می‌دهد که در عین حال جریان را افزایش می‌دهد. این جریان بالا در ولتاژ پایین برای جوشکاری ایده‌آل است، زیرا یک قوس پایدار ایجاد می‌کند بدون آن‌که به مواد آسیب الکتریکی وارد کند.

برای مثال، یک ترانسفورماتور معمولی ممکن است ورودی ۲۲۰ ولت را برای جوشکاری تا حدود ۲۰ ولت کاهش دهد و همزمان بسته به تنظیمات دستگاه، جریان را تا صدها آمپر افزایش دهد. این جریان کنترل‌شده، جوش‌های دقیق و با کیفیت بالا را ممکن ساخته و خطر پاشش مواد مذاب یا تضعیف اتصالات فلزی را کاهش می‌دهد.

اجزای کلیدی در یک ترانسفورماتور جوشکاری

۱. هسته: هسته یک ترانسفورماتور جوشکاری معمولاً از فشرده‌های لایه‌ای فولادی ساخته می‌شود تا تلفات انرژی کاهش و بازدهی افزایش یابد. هسته برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی تولید شده در فرآیند القا ضروری است.

۲. سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه: این سیم‌پیچ‌ها از سیم‌های مسی یا آلومینیومی حلقه‌شده تشکیل شده‌اند که جریان را منتقل می‌کنند. تعداد دورهای سیم‌پیچ در هر کویل تعیین می‌کند که ترانسفورماتور تا چه میزان ولتاژ را کاهش یا افزایش می‌دهد.

۳. عایق‌بندی و مکانیسم‌های خنک‌کننده: ترانسفورماتورها در دستگاه‌های جوشکاری گرمای زیادی تولید می‌کنند. عایق‌بندی اطراف سیم‌پیچ‌ها دستگاه را در برابر خطاهای الکتریکی محافظت می‌کند و مکانیسم‌های خنک‌کننده به دفع گرما کمک می‌کنند تا عملکرد یکنواخت و ایمنی در طول جلسات طولانی جوشکاری تضمین شود.

انواع ترانسفورماتورهای دستگاه جوشکاری

۱. ترانسفورماتورهای جوشکاری AC (جریان متناوب)

ترانسفورماتورهای AC معمولاً در عملیات جوشکاری پایه، به ویژه برای جوشکاری قوس الکترودی با پوشش محافظ (SMAW) استفاده می‌شوند. این ترانسفورماتورها مقرون‌به‌صرفه، نگهداری آسان و مناسب برای مبتدیان هستند. با این حال، ترانسفورماتورهای AC از نظر کنترل پایداری قوس محدودیت دارند که می‌تواند منجر به پاشش بیشتر و دقت کمتر در جوش شود.

۲. ترانسفورماتورهای جوشکاری DC (جریان مستقیم)

ترانسفورماتورهای جوشکاری DC قوس‌های یکنواخت‌تر و پایدارتری ارائه می‌دهند و آن‌ها را برای جوشکاری دقیق، به ویژه در جوشکاری تیگ (GTAW) و جوشکاری میگ (GMAW) ایده‌آل می‌سازند. ترانسفورماتورهای جوشکاری DC امکان کنترل قطبیت را فراهم می‌کنند که می‌تواند جوش‌های صاف‌تر با پاشش کم‌تری ایجاد کند و آن‌ها را به انتخاب ترجیحی جوشکاران حرفه‌ای در کار با مواد نازک یا حساس تبدیل کرده است.

۳. ترانسفورماتورهای جوشکاری قابل حمل و اینورتری

برخلاف ترانسفورماتورهای سنتی، ترانسفورماتورهای مبتنی بر اینورتر از قطعات الکترونیکی برای تبدیل جریان AC به DC و سپس تنظیم آن به جریان و ولتاژ مورد نیاز استفاده می‌کنند. آن‌ها جمع‌وجورتر، کم‌مصرف‌تر بوده و کنترل بهتری بر پارامترهای جوشکاری ارائه می‌دهند. این ترانسفورماتورها به ویژه برای وظایف جوشکاری سیار و محیط‌های کاری با فضای محدود مفید هستند.

مزایای استفاده از ترانسفورماتورها در دستگاه‌های جوشکاری

۱. کنترل ولتاژ و جریان

ترانسفورماتورها در دستگاه‌های جوشکاری برای کنترل دقیق ولتاژ و جریان ضروری هستند. با یک ترانسفورماتور قابل اعتماد، اپراتورها می‌توانند خروجی ولتاژ و جریان را برای تطبیق با نیازهای خاص جوشکاری تنظیم کنند که منجر به کیفیت بهتر جوش می‌شود. این کنترل به ویژه در جوش‌های ظریف مهم است، جایی که جریان بیش از حد یا ولتاژ نامناسب می‌تواند به مواد آسیب برساند.

۲. افزایش ایمنی

ایمنی در جوشکاری از اهمیت بالایی برخوردار است و ترانسفورماتورها با تثبیت ولتاژ و کاهش خطرات الکتریکی به حفظ عملیات ایمن کمک می‌کنند. به ویژه، ترانسفورماتورهای کاهنده، ولتاژ را به سطحی قابل مدیریت و ایمن‌تر برای فرآیند جوشکاری کاهش می‌دهند. این امر احتمال برق‌گرفتگی یا گرمای بیش از حد را به حداقل رسانده و هم از اپراتور و هم از تجهیزات محافظت می‌کند.

۳. بازدهی و صرفه‌جویی در انرژی

ترانسفورماتورهای جوشکاری با بهینه‌سازی مصرف انرژی، بازدهی دستگاه‌های جوشکاری را بهبود می‌بخشند. ترانسفورماتورهای باکیفیت بالا، تلفات انرژی را به حداقل رسانده و قدرت ورودی بیشتری را به جریان جوشکاری قابل استفاده تبدیل می‌کنند که این امر هزینه کلی انرژی را کاهش می‌دهد. ترانسفورماتورهای مبتنی بر اینورتر به ویژه از نظر انرژی کارآمد هستند، زیرا از مدارهای پیشرفته برای تنظیم توان با حداقل اتلاف استفاده می‌کنند.

۴. تطبیق‌پذیری در فرآیندهای مختلف جوشکاری

با استفاده از ترانسفورماتورها، دستگاه‌های جوشکاری را می‌توان برای انواع فرآیندهای جوشکاری، از جوشکاری الکترودی ساده گرفته تا تکنیک‌های پیچیده‌تری مانند میگ و تیگ، تطبیق داد. توانایی اصلاح خروجی جریان و ولتاژ تضمین می‌کند که یک دستگاه می‌تواند انواع مختلف مواد و کاربردهای جوشکاری را مدیریت کند و ترانسفورماتورها را به اجزای تطبیق‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه در فناوری جوشکاری تبدیل می‌کند.

مشکلات متداول ترانسفورماتورهای دستگاه جوش

۱. گرمایش بیش‌ازحد:

جوشکاری مداوم می‌تواند باعث داغ شدن بیش از حد ترانسفورماتور شود که ممکن است به آسیب عایق‌ها یا حتی خرابی کامل منجر گردد. این مشکل به ویژه زمانی که سیستم خنک‌کننده ترانسفورماتور ناکافی باشد، شایع است.

۲. فرسایش عایق:

با گذشت زمان، عایق دور سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور ممکن است فرسوده شود که به بروز نقص الکتریکی و کاهش بازده می‌انجامد. این امر اغلب ناشی از قرارگیری در معرض دمای بالا، گرد و غبار و رطوبت است.

۳. مشکلات هسته:

اگر هسته ترانسفورماتور به درستی کار نکند، ممکن است تلفات انرژی رخ دهد که نتیجه آن کاهش عملکرد و احتمال گرمایش بیش از حد است. تجمع زنگ‌زدگی و گرد و غبار روی هسته می‌تواند در انتقال کارآمد توان اختلال ایجاد کند.

نکات نگهداری و عیب‌یابی ترانسفورماتورهای دستگاه جوش

• تمیزکاری منظم: گرد و غبار و آلودگی می‌تواند روی ترانسفورماتورها انباشته شود، به ویژه در محیط‌های جوشکاری صنعتی. تمیز کردن مرتب دستگاه و اجزای ترانسفورماتور به جلوگیری از گرمایش بیش از حد و تضمین عملکرد کارآمد کمک می‌کند.

• بررسی فرسایش عایق: عایق سیم‌پیچ‌ها را به طور دوره‌ای بررسی کنید تا هرگونه نشانه فرسودگی یا آسیب را شناسایی کنید. تعویض عایق فرسوده می‌تواند از اتصال‌کوتاه‌های الکتریکی جلوگیری کرده و ایمنی را بهبود بخشد.
• نظارت بر دما: گرمایش بیش از حد یکی از شایع‌ترین مشکلات ترانسفورماتورها است. اطمینان از عملکرد صحیح مکانیزم‌های خنک‌کننده—مانند فن‌ها یا دریچه‌ها—می‌تواند به افزایش طول عمر ترانسفورماتور کمک کند.
• بازرسی حرفه‌ای دوره‌ای: برای مشکلات پیچیده یا مداوم، بازرسی و سرویس ترانسفورماتور توسط یک تکنسین مجاز می‌تواند از تعمیرات بزرگ‌تر و پرهزینه‌تر در آینده جلوگیری کند.

سوالات متداول درباره ترانسفورماتور:

بهترین نوع ترانسفورماتور برای جوشکاران تازه‌کار چیست؟

معمولاً ترانسفورماتورهای AC به دلیل سادگی، مقرون‌به‌صرفه بودن و سهولت استفاده، برای مبتدیان بهترین هستند. آن‌ها برای کارهای جوشکاری پایه، مانند جوشکاری قوسی با الکترود روکش‌دار (SMAW) مناسب بوده و می‌توانند مواد رایجی مانند فولاد و آهن را جوش دهند.

تفاوت ترانسفورماتورهای جوش AC و DC چیست؟

ترانسفورماتورهای AC جریان متناوب ارائه می‌دهند که برای کارهای جوشکاری پایه مناسب است اما ممکن است پاشش بیشتری ایجاد کند. از سوی دیگر، ترانسفورماتورهای DC قوس نرم‌تر و پایدارتری ارائه می‌دهند که امکان کنترل بیشتر و پاشش کمتر را فراهم می‌کند و برای جوشکاری دقیق ایده‌آل است.

ترانسفورماتور مبتنی بر اینورتر در مقایسه با ترانسفورماتور سنتی چگونه است؟

ترانسفورماتورهای مبتنی بر اینورتر نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی کوچک‌تر، سبک‌تر و بهینه‌تر از نظر انرژی هستند. آن‌ها همچنین انعطاف‌پذیری بیشتری در تنظیم جریان و ولتاژ ارائه می‌دهند و برای طیف وسیع‌تری از تکنیک‌ها و کاربردهای جوشکاری، به ویژه در شرایط سیار یا میدانی، مناسب هستند.

ترانسفورماتور دستگاه جوش خود را با چه فواصلی باید نگهداری کنم؟

نگهداری منظم باید هر چند ماه یکبار یا پس از استفاده سنگین انجام شود. این کار شامل تمیز کردن، بررسی عایق‌ها و اطمینان از عملکرد صحیح مکانیزم‌های خنک‌کننده است. برای دستگاه‌هایی که به طور مکرر یا در شرایط سخت استفاده می‌شوند، یک بازرسی حرفه‌ای سالانه توصیه می‌شود.

آیا می‌توانم از یک ترانسفورماتور برای چندین نوع جوشکاری استفاده کنم؟

بله، بسیاری از ترانسفورماتورها به اندازه کافی تطبیق‌پذیر هستند تا فرآیندهای جوشکاری مختلف، مانند MIG، TIG و جوشکاری با الکترود را مدیریت کنند. با این حال، حتماً مشخصات دستگاه را بررسی کنید و مطمئن شوید که می‌تواند تنظیمات مورد نیاز برای هر نوع جوشکاری را انجام دهد.

رکتیفایر در جوشکاری چیست؟

رکتیفایر (یکسوکننده) در جوشکاری، قطعه‌ای الکترونیکی است که جریان برق متناوب (AC) شهری را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند. از آنجایی که بسیاری از فرآیندهای جوشکاری (مانند جوشکاری با الکترود دستی، جوش TIG و MIG) برای ایجاد قوسی پایدار و کنترل‌شده به جریان DC نیاز دارند، رکتیفایر با تبدیل AC به DC این امکان را فراهم می‌سازد و عملکرد دستگاه جوش را بهبود می‌بخشد.

یکسوساز در دستگاه جوشکاری، اساساً وسیله‌ای است که جریان متناوب (AC) را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند. این تبدیل حیاتی است؛ زیرا اگرچه از جریان AC می‌توان برای برخی انواع جوشکاری استفاده کرد، اما عموماً جریان DC به دلیل ثبات بیشتر و امکان کنترل دقیق‌تر قوس جوش، ترجیح داده می‌شود. یکسوساز با حذف نوسانات ذاتی جریان متناوب، جریان یکنواخت‌تر و پایدارتری تولید می‌کند که برای فرآیند جوشکاری مناسب‌تر است.

در زمینه جوشکاری، یکسوساز نقش محوری در موارد زیر ایفا می‌کند:

• پایداری جریان: با تبدیل AC به DC، یکسوساز اطمینان حاصل می‌کند که جریان جوشکاری ثابت باقی می‌ماند. این امر برای حفظ ظاهر یکنواخت مهره جوش و به حداقل رساندن نواقص، ضروری است.
• کنترل قوس: خروجی DC پایدار، کنترل بهتری بر روی قوس جوشکاری فراهم می‌کند و مدیریت حرارت ورودی و دستیابی به نفوذ و ذوب مطلوب بین فلزات را آسان‌تر می‌سازد.
• بازدهی انرژی: یکسوسازها را می‌توان به گونه‌ای طراحی کرد که استفاده از انرژی را بهینه کنند، اتلاف را کاهش دهند و به طور بالقوه هزینه‌های عملیاتی را پایین بیاورند.

سوالات متداول درباره رکتیفایر در جوشکاری

رکتیفایر (یکسوساز) در دستگاه جوش دقیقاً چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

رکتیفایر قطعه‌ای الکترونیکی در دستگاه جوش است که مانند یک مبدل جریان عمل می‌کند. کار اصلی آن تبدیل جریان برق متناوب (AC) که از پریز شهری می‌آید، به جریان مستقیم (DC) است. این جریان DC برای اکثر فرآیندهای جوشکاری (مانند جوشکاری با الکترود دستی SMAW یا جوشکاری میگ MAG) پایدارتر و کنترل‌پذیرتر است و به شما کمک می‌کند جوش یکنواخت‌تر و با کیفیت‌تری ایجاد کنید.

چرا استفاده از جریان DC (خروجی رکتیفایر) در جوشکاری بهتر از جریان AC است؟

جریان DC دارای قطبیت ثابت (مثبت یا منفی) است که باعث می‌شود:

• قوس جوش پایدارتر و نوسان کمتری داشته باشد.
• کنترل قوس و حوضچه مذاب برای جوشکار، به‌ویژه مبتدیان، آسان‌تر شود.
• پاشش جرقه کمتر شود.
• نفوذ جوش در اکثر موارد قابل پیش‌بینی‌تر و یکنواخت‌تر باشد.

البته جریان AC برای برخی کارهای تخصصی مانند جوشکاری آلومینیوم با تنگستن (TIG) یا جوشکاری الکترودهای خاص کاربرد دارد.

آیا همه دستگاه‌های جوش مدرن رکتیفایر دارند؟

خیر. دستگاه‌های جوش به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• دستگاه‌های جریان متناوب (AC Only): فقط خروجی AC دارند (مانند برخی ترانسفورماتورهای قدیمی).
• دستگاه‌های جریان مستقیم (DC یا DC/AC): این دستگاه‌ها دارای رکتیفایر هستند و خروجی DC ارائه می‌دهند. بسیاری از دستگاه‌های اینورتر و موتور-ژنراتورها (دیزل جوش) نیز در این دسته قرار می‌گیرند.
• دستگاه‌های دوکاره (AC/DC): هم خروجی AC و هم خروجی DC دارند و یک رکتیفایر داخلی برای تبدیل AC به DC در آنها تعبیه شده است. امروزه بسیاری از دستگاه‌های جوش پیشرفته از این نوع هستند.

اگر رکتیفایر دستگاهم خراب شود، چه علائمی دارد؟

برخی از نشانه‌های احتمالی خرابی رکتیفایر عبارتند از:

• نوسان شدید قوس و قطع و وصل شدن آن.
• کاهش غیرعادی قدرت دستگاه علی‌رغم تنظیمات صحیح.
• گرمای بیش از حد در بخش یکسوسازی دستگاه.
• ناتوانی در ایجاد جوش یکنواخت و افزایش شدید پاشش جرقه.
• در موارد حاد، دستگاه اصلاً جریان خروجی نداشته یا فیوز مرتباً قطع می‌شود.

توجه: این علائم می‌تواند مربوط به قطعات دیگر نیز باشد، بنابراین تشخیص نهایی باید توسط تکنسین مجرب انجام شود.

چگونه از رکتیفایر دستگاه جوش مراقبت و نگهداری کنم تا عمر آن افزایش یابد؟

• خنک‌کاری: اطمینان حاصل کنید که فن‌ها و دریچه‌های تهویه دستگاه همیشه تمیز و باز هستند. گردوغبار بزرگ‌ترین دشمن قطعات الکترونیکی است.
• کار در ظرفیت مجاز: دستگاه را برای مدت طولانی در حداکثر توان (دیماند) آن تحت فشار نگذارید. از دستگاه مطابق با دستورالعمل کارخانه‌ساز استفاده کنید.
• محیط کار: دستگاه را تا حد ممکن در محیط خشک، خنک و به دور از رطوبت و گردوغبار زیاد قرار دهید.
• بررسی اتصالات: اتصالات کابل‌های جوشکاری و زمین را مرتباً بررسی کنید تا از ایجاد قوس‌های ناخواسته و اعمال بار اضافی به مدار جلوگیری شود.

در دستگاه‌های اینورتر جدید هم رکتیفایر وجود دارد؟

بله، اما نقش آن پیشرفته‌تر است. در دستگاه‌های اینورتر، ابتدا برق AC شهری توسط یک رکتیفیزیر اولیه به DC تبدیل می‌شود. سپس این جریان DC توسط ترانزیستورهای سریع دوباره به AC با فرکانس بسیار بالا تبدیل شده و در نهایت، قبل از خروج به الکترود، یک بار دیگر به DC پایدار و دقیق تبدیل می‌شود. این فرآیند پیچیده امکان کنترل فوق‌العاده دقیق بر روی جریان خروجی را فراهم می‌کند.

آیا رکتیفایر روی انتخاب الکترود یا نوع فلز تأثیر می‌گذارد؟

بله، به طور غیرمستقیم. از آنجایی که رکتیفایر قطبیت جریان (DC+ یا DC-) را تعیین می‌کند، بر انتخاب الکترود و نوع فلز مؤثر است. برای مثال:

• بسیاری از الکترودهای پوشش‌دار (مثل E6010) فقط با جریان DC کار می‌کنند.
• برای جوشکاری استاندارد با میگ (MIG/MAG) معمولاً از قطبیت DC+ استفاده می‌شود.
• جوشکاری آلومینیوم با فرآیند TIG اغلب به جریان AC نیاز دارد، بنابراین باید دستگاه شما قابلیت تولید هر دو نوع جریان را داشته باشد یا از رکتیفیرهای خاصی پشتیبانی کند.

همیشه دستورالعمل الکترود و مشخصات فلز پایه را قبل از شروع کار بررسی کنید.

اینورتر در جوشکاری چیست؟

به زبان ساده، کاربرد اینورتر برای تنظیم ولتاژ است . در مورد دستگاه جوش اینورتر، این سیستم برق متناوب (AC) ورودی را به یک ولتاژ خروجی پایین‌تر و قابل استفاده تبدیل می‌کند – برای مثال از برق ورودی ۲۴۰ ولت AC به خروجی ۲۰ ولت DC.

دستگاه‌های مبتنی بر اینورتر از یک سری قطعات الکترونیکی برای تبدیل توان استفاده می‌کنند ، در مقابل دستگاه‌های معمولی مبتنی بر ترانسفورماتور که عمدتاً به یک ترانسفورماتور بزرگ تک‌حجمه برای تنظیم ولتاژ متکی هستند.

یک اینورتر با افزایش فرکانس منبع تغذیه اولیه از ۵۰ هرتز به ۲۰,۰۰۰ تا ۱۰۰,۰۰۰ هرتز کار می‌کند. این کار از طریق استفاده از سوئیچ‌های الکترونیکی انجام می‌شود که برق را با سرعت بسیار بالا (تا یک میلیونیم ثانیه) روشن و خاموش می‌کنند. با کنترل منبع تغذیه به این روش، قبل از ورود آن به ترانسفورماتور، اندازه ترانسفورماتور به‌طور بسیار چشمگیری می‌تواند کاهش یابد.

مزایای استفاده از جوش‌های اینورتری چیست؟

محصولات مبتنی بر اینورتر مزایای بسیاری نسبت به دستگاه‌های معمولی مبتنی بر ترانسفورماتور ارائه می‌دهند:

وزن و اندازه:

 این قابل‌توجه‌ترین و چشمگیرترین مزیت یک دستگاه جوش اینورتری نسبت به ماشین‌های معمولی است. برای مثال، یک اینورتر با وزن کمتر از ۵ کیلوگرم، کوچک‌تر از یک چمدان و قابل حمل راحت روی شانه، می‌تواند توان خروجی قابل مقایسه‌ای با یک دستگاه ۵۰ کیلوگرمی مبتنی بر ترانسفورماتور داشته باشد.

بازدهی:

دستگاه‌های اینورتر با کیفیت دارای رتبه بازدهی حدود ۸۰ تا ۹۰٪ هستند، در حالی که جوش‌های معمولی بازدهی به‌مراتب پایین‌تری در حدود ۵۰٪ دارند. این به این دلیل است که ترانسفورماتورهای بزرگ‌تر در ماشین‌های معمولی مقاومت بیشتری دارند و بنابراین مقدار قابل توجهی توان (یا انرژی) را از طریق اتلاف حرارت از دست می‌دهند.

چرخه کاری (Duty Cycle):

عموماً چرخه‌های کاری بسیار بالاتری با دستگاه‌های مبتنی بر اینورتر قابل دستیابی است، که باز هم به دلیل تفاوت در اندازه ترانسفورماتور است. اگرچه قطعات کوچک‌تر در یک دستگاه اینورتر سریع‌تر گرم می‌شوند، اما می‌توانند بسیار راحت‌تر و سریع‌تر خنک شوند. با این حال، در جوش‌های معمولی “ترانسفورماتوری”، قطعات بسیار بزرگ‌تر هستند و بنابراین تمایل به ذخیره گرما دارند و زمان بیشتری برای خنک شدن نیاز دارند.

خروجی  DC:

بسیاری از جوش‌های معمولی فقط خروجی AC دارند، که به این معنی است که در انواع الکترودهایی که می‌توانند با آنها جوش دهند، محدود هستند. با این حال، در دستگاه‌های مبتنی بر اینورتر، جریان بسیار راحت‌تر به DC یکسو می‌شود، که به این معنی است که آنها قادر به جوشکاری طیف وسیعی از الکترودهای جوشکاری مختلف هستند. همچنین به این معنی است که برخی اینورترهای MMA (الکترود دستی) برای جوشکاری TIG با جریان DC نیز مناسب هستند، که با دستگاه‌های AC معمولی ممکن نیست.

عملکرد:

عملکرد جوش‌های اینورتری با کیفیت به طور قابل ملاحظه‌ای برتر از جوش‌های معمولی است. این به ویژه در جوشکاری MMA (الکترود دستی) محسوس است، جایی که اپراتورها متوجه می‌شوند جوشکاری بسیار آسان‌تر است و مجبور نیستند با قوس “کلنجار بروند”. این امر عمدتاً به دلیل قابلیت دستگاه‌های اینورتر برای داشتن ولتاژ مدار باز بالاتر و شامل کردن ویژگی‌هایی مانند هات استارت (Hot Start)، ضد چسبندگی (Anti-Stick) و نیروی قوس (Arc-Force) است.

مشاهده انواع دستگاه جوش برق در وینر

فناوری اینورتر IGBT چیست؟

مخفف IGBT مخفف “ترانزیستورهای دوقطبی با گِیت عایق‌شده” (Insulated Gate Bipolar Transistors) است. اینها دستگاه‌های سوئیچینگ پرسرعتی هستند که در تمام دستگاه‌های جوش اینورتری استفاده می‌شوند و تنظیم ولتاژ را تسهیل می‌کنند.

برخی دستگاه‌های اینورتر از فناوری / ترانزیستورهای قدیمی‌تر MOSFET استفاده می‌کنند. فناوری IGBT مزایای قابل توجهی نسبت به MOSFETها ارائه می‌دهد – شاید مهم‌ترین مزیت این باشد که IGBTها در برابر نوسانات برق شهر و ژنراتور کمتر آسیب‌پذیر هستند و در نتیجه بسیار قابل اطمینان‌تر بوده و کمتر در معرض آسیب یا خرابی قرار دارند.

نتیجه‌گیری

برای هر دو گروه مبتدیان و حرفه‌ای‌های با سابقه، درک ترانسفورماتورهای دستگاه جوش می‌تواند تفاوت چشمگیری در عملکرد و ایمنی جوشکاری ایجاد کند. چه به دنبال ارتقای تجهیزات خود باشید و چه بخواهید جدیدترین نوآوری‌ها در فناوری جوشکاری را کشف کنید، بایستی شناخت کافی از ترانسفورماتورها و لوازم جانبی جوشکاری را داشته باشید.

منابع: tikweld.com , semiduken.com , weldclass.com.au