چرخه کاری دستگاه جوشکاری چیست

یکی از مواردی که راجع به هر نوع دستگاه جوشکاری باید به آن اهمیت دهید ، چرخه کاری دستگاه است . چرخه کاری دستگاه جوش، این موضوع را تبیین می کند که چه مدت می توانید با دستگاه کار کنید . این مدت زمان باید قبل از داغ شدن دستگاه و خاموش کردن آن باشد .

چرخه کاری درصدی از زمان است که دستگاه جوشکاری بطور امن و درست، کار می کند یا عمل جوشکاری را انجام می دهد . چرخه وظیفه را باید در زمان مشخص با آمپراژ مشخص اندازه گیری کرد . برای مثال اگر یک دستگاه جوشکاری دارای چرخه 200 آمپر در 30% باشد یعنی این دستگاه در طول 10 دقیقه می تواند 3 دقیقه با آمپر 200 کار کند . هفت دقیقه بعدی دستگاه شروع به خنک کردن و استراحت می کند .

درنتیجه چرخه جوشکاری ، تعداد دقایقی است که در بازه 10 دقیقه دستگاه جوش بصورت بدون وقفه کار می کند .

عوامل موثر در چرخه کاری دستگاه جوشکاری

تمام دستگاه های جوشکاری باید سربار حرارتی وارد به خود را مدیریت کنند . مدیریت سربار حرارتی یعنی ، عمل جوشکاری با رسیدن به درجه حرارتی مشخصی باید متوقف شود . این توقف برای جلوگیری از آسیب دیدگی است . در این زمان ماشین باید برای رسیدن به دمای مطمئن ری استارت شود .

چرخه جوشکاری ، نسبت به آمپرهای متفاوت متغیر است . در آمپرهای بالا دستگاه جوشکاری با سرعت بیشتری گرم می شود و چرخه کاری کاهش پیدا می کند . در آمپرهای پایین تر، چرخه کاری افزایش پیدا می کند . برای مثال در دستگاه جوشکاری WF-205MST:

• چرخه دستگاه 200 آمپر = 30%
• چرخه دستگاه 145 آمپر = 60%
• چرخه دستگاه 110 آمپر = 100%

چرخه دستگاه جوشکاری چگونه محاسبه و تست می شود

فرمول پایه محاسبه همیشه ثابت و برابر با “درصد زمان روشن بودن در پریود مورد آزمایش ” است . البته عوامل متغییری وجود دارد که خروجی چرخه کار مورد آزمایش را تحت تاثیر قرار می دهد . تعدادی از عوامل به شرح زیر هستند .

• مدت زمانی که تست و اندازه گیری انجام می شود . معمولا در بازه 5 تا 10 دقیقه است . البته بازه 10 دقیقه در اولویت است .
• دمای محیطی که تست در آن انجام می شود . هرچه دمای محیطی بالا باشد بهتر است .
• دستگاه جوشکاری تازه روشن شده باشد یا اینکه مدتی کار کرده ، خنک شده و سپس تست درحال انجام است . دستگاهی که مدتی کار کرده و سپس خاموش شده تا خنک شود برای تست نسبت به ماشینی که تازه روشن شده در اولویت است.

استاندارد مورد قبول و پذیرفته شده برای تست و شناسایی چرخه کاری، استاندارد EN60974-1 اروپا است . این یک استاندارد پذیرفته شده است و به عنوان بهترین معیار کارکرد ماشین در شرایط واقعی است .

بار دیگر مثال چرخه کاری دستگاه جوشکاری با مقدار ، 200 آمپر در 30% را به یاد آورید . برای دسترسی به این مقدار تحت استاندارد EN60974-1 ، ابتدا ماشین روشن می شود و گرم می شود . برای گرم کردن ، جوشکاری بصورت مداوم انجام می شود تا به سربار حرارتی برسد . این اتفاق حداقل دو بار انجام می شود . سپس تست در محیط با دمای 40 درجه سانتی گراد انجام می شود . در مدت 10 دقیقه با وجود این شرایط ، ماشین قادر است 3 دقیقه با 200 آمپر جوشکاری کند . در نتیجه چرخه جوشکاری این دستگاه 200 آمپر در 30% است .

آیا روش تست چرخه جوشکاری همه دستگاه ها به یک شکل است

متاسفانه همه دستگاه ها تحت استاندارد EN/AS60974-1 تست نمی شوند . در نتیجه مقایسه دستگاه های جوشکاری با این شرایط کار مشکلی است . برای مثال دوباره چرخه کاری دستگاه قبل را به یاد بیاورید ، اگر این تست در مدت 5 دقیقه انجام می شد و ماشین جوشکاری در حالت خنک مورد تست واقع می شد همچنین دمای محیطی پایین بود ، مطمئنا این نرخ برابر می شد با 200 آمپر در 50 تا 60 % می شد . کاملا واضح است که این مقدار واقعی و قابل اعتماد نیست .

آیا چرخه کاری بهترین معیار قضاوت دستگاه جوشکاری است

پاسخ به این سوال گاهی بله و گاهی خیر است . نرخ چرخه وظیفه ، که به درستی محاسبه شده باشد معیار خوبی برای مشخص کردن این موضوع است که دستگاه چگونه کار می کند . و کارایی دستگاه از نظر خروجی و ظرفیت چگونه است . البته چرخه کاری را نباید به تنهایی درنظر گرفت .

مورد اول اینکه ، فرایند و روال جوشکاری به تنهایی می تواند اهمیت چرخه دستگاه را تغییر دهد. داشتن چرخه کاری بالا برای  جوشکاری میگ ، پر اهمیت است . اما ممکن است برای جوشکاری MMA و جوشکاری TIG اهمیت کم تری داشته باشد .

موضوع منبع تغذیه و کارایی دستگاه جوشکاری نیز بعد جدید به موضوع چرخه کاری دستگاه جوشکاری اضافه می کند . این موضوع مخصوصا در دستگاه های جوشکاری تک فاز 240 ولت اهمیت پیدا می کند . در این حالت دستگاه با توجه به استاندارد AS60974-1 باید جریان ورودی مساوی یا کم تر از نرخ منبع داشته باشد . این جریان دارای مقدار 10 تا 15 آمپر است .

گاهی اوقات این نیازمندیها حداقل مواردی هستند که باید وجود داشته باشند . برای مثال یک دستگاه جوشکاری MIG ممکن است دارای چرخه 10% در ماکسیمم خروجی 180 آمپر باشد . این دستگاه در واقع دارای چرخه کاری بیشتر است ، اما برای اینکه متناسب با منبع تغذیه 10 آمپر باشد ، خروجی و چرخه وظیفه محدود شده است .

به همین علت است که ماشین های با کارایی بالا ، نسبت به سایر دستگاه های جوشکاری مزیت دارند . با داشتن کارایی بالا ، آن ها می توانند با وجود ورودی برق یکسان ، خروجی و چرخه کاری بالاتری ارائه کنند .

اهمیت چرخه کاری در فرایندهای جوشکاری متفاوت

با وجود اینکه چرخه جوشکاری هیچگاه بی اهمیت نیست ، فرایندهای جوشکاری متفاوت ، تقاضای کم تر یا بیشتری از ماشین جوشکاری دارند . این تقاضاها در حیطه چرخه کار دستگاه جوشکاری و ثمر بخش بودن آن ها است . پیشنهادات زیر حاصل تجربه کاری هستند و با استفاده از آن ها می توانید متوجه شوید که در هنگام خرید دستگاه جوشکاری، با استناد به عوامل و ویژگی های مختلف چه انتظاری می توانید از چرخه وظیفه دستگاه داشته باشید . فقط دقت بفرمایید که پروژه های مختلف با یکدیگر متفاوت هستند و نکات عمومی مطرح شده در این مقاله ممکن است در همه شرایط صادق نباشند.

چرخه کاری در جوشکاری MIG

اگر فرایند بصورت اتوماتیک انجام شود ( برای مثال مواد filler بصورت اتوماتیک تغذیه می شوند ) ، یک دستگاه جوشکاری MIG می تواند برای مدت زمان طولانی ، با روشن خاموش شدن های کوتاه در بین جوشکاری ، کار کند . مطمئنا بسته به پروژه و کاری که درحال انجام است این مقدار متفاوت است .

در موقعیت های تولیدی ، مثلا زمانی که از جیگ (دستگاهی که یک قطعه کار را در خود نگه داشته و ابزارهایی که روی آن کار می کنند را هدایت می کند) برای کوتاه کردن زمان تنظیمات و طولانی کردن زمان جوشکاری ، استفاده می شود ؛ چرخه وظیفه بسیار پر اهمیت است . زمانی که صحبت از انتخاب دستگاه مناسب جوشکاری می شود ، انتخاب دستگاهی که ظرفیت بسیار بالا دارد منطقی تر از انتخاب دستگاه با ظرفیت برابر با نیاز فرد است . برای مثال ، پروژه ای که روی آن کار می کنید ، ممکن است شامل جوشکاری استیل 8 میلی متر باشد .

در تئوری انتخاب دستگاه 200 آمپر ، برای اینکار مناسب است . با این وجود در هنگام کار دستگاه جوشکاری 250 آمپر چرخه کاری بیشتری ارائه می کند . در کارهای تعمیراتی چرخه کاری دستگاه خیلی مورد توجه نیست زیرا ، زمان جوشکاری غالبا کوتاه است . دستگاه در این شرایط فقط 1 یا تعداد کمی عمل جوشکاری انجام می دهد.

چرخه کاری در جوشکاری MMA یا stick

جوشکاری MMA/stick فرایندی بسیار دستی است (اتوماتیک نیست ) . برای مثال عوض کردن الکترودها ، تمیز کردن محل جوش شده و … در این جوشکاری بصورت دستی انجام می شود . درنتیجه درصد زمانی که کاربر به عمل جوشکاری می پردازد بسیار کم تر از جوشکاری MIG است . از این امر نتیجه می شود که چرخه کاری به اندازه MIG مهم نیست .

با توجه به این امر ، چرخه کاری 30%  ، در جوشکاری MMA ، می تواند بسیار بالا تلقی شود . برای مثال دستگاه جوشکاری Weldforce WF-135S ، کوچکترین دستگاه جوشکاری در حوزه جوشکاری MMA/stick است (ماکسیمم خروجی 140 آمپر ). اما با چرخه کاری 100 آمپر در 60% ( 100A @ 60% ) توان کافی برای جوشکاری متناوب 2.6 میلی متر الکترود را بصورت بی وقفه دارد . همچنین می تواند به راحتی با اکترود 3.2 میلی متر نیز کار کند .

چرخه کاری در جوشکاری TIG

زمانی که صحبت از TIG به میان می آید ، چرخه کاری بسیار حائز اهمیت می شود . TIG اغلب برای کارهای با جزییات بیشتر روی مواد نازک تر یا قسمت های کوچک به کار می رود . در این موارد ، دستگاه جوشکاری ، هیچگاه به حد نهایی چرخه کاری نیز نزدیک نمی شود . در واقع حجم زیادی از جوشکاری ، با آمپر پایین قابل انجام است . ماشین در این حالت ممکن است دارای چرخه کاری 100% باشد . همچنین از آنجایی که TIG یک فرایند دستی است ، یعنی مواد فیلر بصورت دستی تغذیه می شود ، زمان روشن بودن دستگاه جوشکاری ، در مقابل خاموش بودن دستگاه ، در مقایسه با MIG کم است . با این حال ، مواردی در جوشکاری TIG وجود دارد که چرخه کاری بالا بسیار با اهمیت است . به عنوان مثال جوشکاری تیگ لوله ها که نیازمند جوشکاری طولانی مدت و مداوم است .

دلایل کم تر کار کردن دستگاه جوشکاری نسبت به چرخه کاری آن

• ولتاژ : موردی که اغلب به آن توجه نمی شود ، ولتاژ جوشکاری است . برای مثال چرخه کاری 30% در 150 آمپر ،دارای 23.5 ولت است . با توجه به این موضوع ، اگر از ولتاژ 25 ولت استفاده کنید ، چرخه کاری در 150 آمپر ، کم تر خواهد شد . این امر سبب می شود دستگاه بعد از 2 دقیقه خاموش شود.
• دمای محیطی : این موضوع در بسیاری از دفترچه های راهنمای دستگاه نادیده گرفته می شود . بسیاری از چرخه های کاری دستگاه جوش ، بر اساس دمای محیطی 70 فارنهایت هستند . اگر دمای محیطی که در آن کار می کنید 100 فارنهایت باشد و شما در حال جوشکاری 150 آمپر با ولتاژ 23.5 ولت هستید ، مطمئنا چرخه کاری کم تر از 30% را تجربه خواهید کرد . می دانیم که دستگاه جوشکاری از یک فن برای خنک کردن خود استفاده می کند اما هرچه دمای محیطی بالا باشد این عمل کندتر پیش خواهد رفت .
• تهویه هوا: اگر ماشین جوشکاری پشت به یک دیوار باشد ، گردش هوای مناسبی در دستگاه اتفاق نمی افتد . دقت کنید که حداقل 10 تا 12 اینچ فاصله دستگاه از دیوار را رعایت کنید . در صورت عدم رعایت این فاصله چرخش هوا به درستی صورت نمی گیرد و در نتیجه چرخه کاری دستگاه کاهش پیدا می کند .

چرخه کاری دستگاه جوشکاری از جمله مهم ترین عواملی است که باید در حین عمل جوشکاری به آن توجه داشت. در این مقاله سعی کردیم تمام نکاتی که راجع به این موضوع وجود دارد را بررسی کنیم و نحوه محاسبه چرخه جوشکاری را مشخص کنیم.

از اینکه با ما همراه بودید متشکریم . منتظر نظرات ارزشمند شما هستیم.

منابع: weldclass – resistanceweldsupplies – weldinganswers