جوشکاری، فرایندی شگفت‌انگیز برای اتصال فلزات به یکدیگر است که در ساخت‌وساز، مجسمه‌سازی، تعمیرات و بسیاری از زمینه‌های دیگر کاربرد دارد. در این فرایند، فلزات با ذوب‌شدن در نقطه اتصال، به یکدیگر می‌چسبند و اتصالی محکم و پایدار را به وجود می‌آورند.
اما برای انجام جوشکاری، به ابزاری قدرتمند به نام دستگاه جوش نیاز داریم. این دستگاه‌ها با ایجاد جریان الکتریکی با ولتاژ و شدت‌جریان مناسب، گرمای لازم برای ذوب‌شدن فلزات را فراهم می‌کنند.
در این محتوا، به بررسی 10 نوع دستگاه جوش و کاربرد آنها می‌پردازیم تا در انتخاب دستگاه مناسب برای نیاز خود، به شما کمک کنیم.
1. دستگاه جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روپوش‌دار (Stick)
جوشکاری استیک از جریان الکتریکی بین فلز پایه و استیک (میل پرکننده) برای ایجاد حرارت لازم برای جوشکاری استفاده می‌کند. میل پرکننده با روپوشی پوشانده شده است که با تولید گاز دی‌اکسیدکربن در هنگام جوشکاری از اکسیداسیون و آلودگی جلوگیری می‌کند. دستگاه‌های جوشکاری SMAW با جریان‌های AC و DC کار می‌کنند.
دستگاه‌های جوشکاری SMAW از جمله اقتصادی‌ترین دستگاه‌های جوشکاری هستند که برای فولاد، استیل ضدزنگ و چدن توصیه می‌شوند. جوشکاری استیک برای فضاهای باز و استفاده در فضای باز مانند جوشکاری خط لوله، ساخت‌وساز، تعمیر تجهیزات کشاورزی، برپایی سازه‌های فولادی و نگهداری ایده‌آل است.
2. دستگاه جوش میگ (MIG)
جوشکاری MIG که رسماً با نام جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ شناخته می‌شود، یکی از انواع قابل‌دسترس‌تر برای یادگیری است. این نوع جوشکاری معمولاً برای قطعات ضخیم و بزرگ به کار می‌رود. دستگاه‌های MIG از یک سیم مصرفی به‌عنوان الکترود و فلز پرکننده استفاده می‌کنند که باعث سرعت‌بخشیدن به فرایند و کاهش هزینه‌های تولید می‌شود.
این دستگاه‌ها معمولاً همراه با یک مخزن گاز خارجی پر شده از گاز محافظ که معمولاً آرگون است، به فروش می‌رسند. جوش MIG برای جوشکاری استیل ضدزنگ، آلومینیوم، منیزیم، فولاد کربنی، مس و سایر فلزات مناسب است. این دستگاه‌ها را می‌توان در صنایع خودروسازی، ساخت‌وساز، کشتی‌سازی، رباتیک، مزارع و کارگاه‌های خانگی پیدا کرد.
جوشکاری میگ
جوشکاری MIG (گاز بی‌اثر فلز) یکی از رایج‌ترین انواع جوشکاری در صنعت هستند. این دستگاه‌ها از یک الکترود سیم مصرفی که از داخل دستگاه تغذیه می‌شود و یک گاز محافظ (معمولاً مخلوطی از آرگون و دی‌اکسیدکربن) برای جلوگیری از آلودگی حوضچه مذاب استفاده می‌کنند. جوشکاری‌های میگ برای جوشکاری طیف وسیعی از مواد از جمله فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ و آلومینیوم کاربرد دارند.
انواع جوشکاری میگ
انواع مختلفی از جوشکاری‌های MIG وجود دارد، از جمله جوشکارهای MIG ساده، جوشکاری‌های چند فرایندی و جوشکاری‌های MIG پالس. جوشکاری‌های MIG ساده برای پروژه‌های جوشکاری سبک ایده‌آل هستند، درحالی‌که جوشکارهای چند فرایندی می‌توانند طیف وسیعی از تکنیک‌های جوشکاری از جمله MIG، TIG و الکترود را انجام دهند. جوشکاری‌های MIG پالس برای پروژه‌های جوشکاری با کیفیت بالا و دقیق طراحی شده‌اند و از فناوری پیشرفته برای تنظیم جریان و ولتاژ جوشکاری استفاده می‌کنند.
3. دستگاه جوشکاری تیگ (TIG)
دستگاه‌های جوشکاری تنگستن گازی بی‌اثر (TIG) برای فلزات نازک و پروژه‌های کوچک‌تر ترجیح داده می‌شوند. آنها با اینکه جوش‌های دقیق و تمیزی ایجاد می‌کنند، نیازمند تجربه بیشتری نسبت به تکنیک‌های دیگر بوده و تا حدی چند کاری را می‌طلبند. اپراتور دستگاه باید مشعل جوشکاری را با یک‌دست نگه داشته و هم‌زمان مفتول پرکننده را با دست دیگر تغذیه کند. این فرایند برای ایجاد جوش از یک الکترود تنگستن غیرمصرفی استفاده می‌کند.
برخلاف جوشکاری قوس الکتریکی (Stick)، برای ایجاد یک جوش باکیفیت، دستگاه‌های TIG به سطحی تمیز و بدون زنگ‌زدگی نیاز دارند. از این دستگاه‌ها برای جوشکاری فولاد، استیل ضدزنگ، کرومولی، آلومینیوم، آلیاژهای نیکل، منیزیم، تیتانیوم، مس، برنج و برنز استفاده می‌شود.
4. دستگاه جوشکاری قوس الکتریکی با سیم مغزی توپر (FCAW)
دستگاه‌های جوشکاری با سیم توپر (فلاکس کور) به‌طورکلی برای جوشکاری فلزات ضخیم و در موقعیت‌های غیرمعمول استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها هم در محیط‌های داخلی و هم خارجی عملکرد خوبی دارند و به دلیل استفاده از سیم جوش توپر با مغز فلاکس که به طور مداوم تغذیه می‌شود، نیازی به گاز محافظ خارجی یا توقف و راه‌اندازی مجدد جوشکاری نیست.
در این روش، جوشکارها در مقایسه با سایر روش‌ها، در دماهای بسیار بالا (نزدیک به 1000 آمپر) کار می‌کنند و ضایعات الکترود و بخارات کمتری تولید می‌شود. اگرچه فرآیند جوشکاری FCAW شبیه به جوشکاری MIG است، اما قدرتمندتر بوده و در آن از گاز محافظ متفاوتی استفاده می‌شود.
استفاده از دستگاه‌های جوشکاری قوس الکتریکی با سیم مغزی توپر برای فولادهای کربنی، چدن، آلیاژهای پایه نیکل و برخی از فولادهای زنگ‌نزن توصیه می‌شود. همچنین این دستگاه‌ها در صنعت ساخت‌وساز و تولید محبوبیت زیادی دارند.
5. دستگاه جوشکاری با پرتو انرژی (EBW)
دستگاه جوش EBW از جریانی پر سرعت از الکترون‌های بسیار متمرکز استفاده می‌کند که با استفاده از میدان‌های مغناطیسی کانونی شده و به مواد پایه اعمال می‌شود. این دستگاه می‌تواند فلزات ضخیم را به فلزات نازک متصل نموده یا فلزات مختلف را با هم ادغام کند. همچنین EBW قادر است نقاط خاصی روی فلزات را با اعوجاج حرارتی کم یا بدون اعوجاج در مناطق جوش داده شده جوش دهد.
ازآنجایی‌که جوشکار برای جلوگیری از جذب پرتو الکترون توسط هوا باید این جوشکاری را در خلأ انجام دهد، این دستگاه برای مصارف خانگی مناسب نیست. بااین‌حال، EBW به طور گسترده در محیط‌های تولید برق، و همچنین صنایع خودروسازی، دفاع، پزشکی، هوافضا و نفت و گاز مورداستفاده قرار می‌گیرد.
6. دستگاه جوشکاری قوس پلاسما (PAW)
دستگاه‌های جوشکاری قوس پلاسما با انتقال الکترود (PTAW) شبیه دستگاه‌های جوشکاری TIG هستند؛ اما در ابعاد صنعتی و با یک آند که الکترود تنگستن را احاطه کرده است، ساخته می‌شوند. این آند، قوس را به دقتی شبیه لیزر متمرکز نموده و به‌عنوان محافظی برای الکترود عمل می‌کند تا از ماده پرکننده استفاده شده در این فرایند، محافظت کند. این نوع از دستگاه‌های جوشکاری که عمدتاً در صنعت هواپیماسازی کاربرد دارند، بسیار گران‌تر از انواع دیگر دستگاه‌هایی هستند که تابه‌حال در موردشان صحبت کرده‌ایم.
7. دستگاه جوشکاری قوس الکتریکی زیر پودری
در دستگاه جوشکاری قوس الکتریکی زیر پودری، قوس الکتریکی بین یک الکترود به طور مداوم تغذیه شونده و قطعه کار ایجاد می‌شود. به‌جای استفاده از گاز محافظ، از یک پودر فلاکس قابل‌استفاده مجدد استفاده می‌شود و این دستگاه‌ها جوش‌های با کیفیت بالا تولید می‌کنند.
ازآنجایی‌که این یک سیستم اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک است، اپراتور فقط به تجربه کمی با دستگاه نیاز دارد. عیب اصلی این دستگاه این است که قابل‌حمل نیست. این ماشین‌ها برای جوشکاری فولاد، فولاد ضدزنگ و آلیاژهای فولاد و نیکل عملکرد خوبی دارند و اغلب در لوله‌کشی، خطوط لوله و مخازن تحت‌فشار کاربرد دارند.
8. دستگاه جوش هیدروژن اتمی (AHW)
دستگاه جوش هیدروژن اتمی (AHW) از قوسی که بین دو الکترود تنگستن ایجاد شده و گاز محافظ هیدروژن که از یک سیلندر خارجی تأمین می‌شود، استفاده می‌کند. دلیل نام‌گذاری این روش جوشکاری «هیدروژن اتمی» این است که قوس، هیدروژن را به شکل اتمی درمی‌آورد.
کار با این دستگاه جوشکاری نیاز به یک جوشکار باتجربه دارد و به دلیل گران‌تر بودن AHW، این نوع جوشکاری در حال جایگزین‌شدن با جوشکاری محبوب‌تر MIG است. بااین‌حال، دستگاه‌های جوش AHW برای جوشکاری سریع مواد نازک و ضخیم مناسب هستند.
فولاد ضدزنگ، فلزات آهنی، غیرآهنی و برخی آلیاژها با AHW سازگار هستند.
9. دستگاه جوشکاری گاز اکسی استیلن
دستگاه جوشکاری اکسی استیلن از مخلوط یک گاز سوختنی (معمولاً استیلن) و اکسیژن به‌عنوان حرارت برای جوشکاری استفاده می‌کند. شعله خروجی از انتهای مشعل، بخش اصلی است که فلز پایه و فیلر (در صورت نیاز) را ذوب کرده و باعث ایجاد جوش می‌شود.
جوشکاری با گاز برای قطعات نازک مناسب‌تر است و برای قطعات ضخیم کارایی چندانی ندارد. جوشکار می‌تواند با تنظیم نسبت اکسیژن به گاز سوختنی روی دستگاه، دما و ضخامت خط جوش را کنترل کند. به دلیل هزینه نسبتاً پایین و قابلیت حمل، این نوع از دستگاه جوشکاری هنوز در سراسر دنیا مورداستفاده قرار می‌گیرد.
فلزات قابل جوش با این دستگاه عمدتاً به آهن و فولاد (فلزات آهن‌دار) محدود می‌شوند. از کاربردهای رایج جوشکاری اکسی استیلن می‌توان به پروژه‌های ساخت‌وساز، لوله‌کشی، تعمیر خودرو و کارهای میدانی اشاره کرد.
10. دستگاه‌های جوشکاری چندمنظوره
برخلاف دستگاه‌های جوشکاری معمولی که فقط یک کار را انجام می‌دهند، دستگاه‌های جوشکاری چندمنظوره می‌توانند دو یا سه نوع جوشکاری را با یک دستگاه انجام دهند. برای مثال، دستگاه‌های جوش 3 در 1 قادر به انجام جوشکاری TIG، MIG و الکترود هستند و برخی دیگر نیز علاوه بر جوشکاری TIG و الکترود، برش پلاسما را نیز انجام می‌دهند.
ممکن است برای تغییر نوع جوشکاری به لوازم جانبی اضافی نیاز داشته باشید، اما دیگر لازم نیست سه دستگاه جداگانه خریداری کنید!
جمع‌بندی
همان‌طور که در این محتوا بررسی شد، تنوع بالایی در انواع دستگاه‌های جوشکاری وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب دستگاه مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع فلز، ضخامت فلز، نوع جوشکاری، مهارت جوشکار، بودجه و… بستگی دارد.
