در دنیای امروز، سیم جوش های فلزی هسته‌دار محبوبیت روزافزونی پیدا کرده‌اند و تولیدکنندگان انواع مختلفی از فرایندهای جوشکاری و مواد مصرفی را در اختیار دارند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارا می‌باشند. بااین‌حال، قبل از تصمیم‌گیری، باید مهارت جوشکار، تجهیزات، دسترسی به مواد مصرفی، مسائل زیست‌محیطی و اقتصادی را در نظر بگیرید.
سیم جوش فلزی هسته‌دار یک سیم توخالی می‌باشد که با پودرهای فلزی، آلیاژها و تثبیت‌کننده‌های قوس پر شده است. استفاده از آن چرخه‌های کاری بالاتر، سرعت حرکت سریع‌تر، دود کم و بهبود هزینه‌های بهره‌وری را ارائه می‌دهد. در ادامه، مزایا و معایب سیم‌های فلزی هسته‌دار را بررسی خواهیم کرد تا به شما در تعیین مناسب‌بودن آن برای نیازهای بهره‌وری و سودآوری شما کمک کنیم.
مزایای سیم جوش های فلزی هسته دار
سیم جوش‌های فلزی توخالی با ارائه راندمان بالای رسوب‌گذاری، سطح پاشش بسیار پایین و حجم کم سرباره، می‌توانند مزایای قابل‌توجهی برای فرایندهای جوشکاری شما به همراه داشته باشند.
راندمان بالای رسوب‌گذاری
راندمان رسوب‌گذاری، نسبت وزن فلز جوش رسوب شده به وزن الکترود (سیم) مصرف‌شده در ایجاد یک جوش است. هرچه راندمان رسوب‌گذاری یک مصرفی بالاتر باشد، مقدار کمتری از آن مصرفی به دلیل عدم تبدیل‌شدن به بخشی از فلز جوش رسوب شده، هدر می‌رود.
سیم جوش های فلزی هسته‌دار با ویژگی‌های قوس خود، سطح بسیار پایین پاشش و حجم کم سرباره، راندمان رسوب‌گذاری در محدوده 92-98% ارائه می‌دهند. این با انتخاب حالت انتقال اسپری و مخلوط‌های گاز محافظ آرگون با درصد بالا امکان‌پذیر است. بااین‌حال، تغییر در حالت انتقال یا گازهای محافظ بر راندمان رسوب‌گذاری تأثیر خواهد گذاشت.
نرخ بالای رسوب‌گذاری
نرخ رسوب‌گذاری، اندازه‌گیری میزان فلز جوش رسوب شده در یک دوره زمانی مشخص است. نرخ‌های رسوب‌گذاری همراه با راندمان رسوب‌گذاری، تعیین‌کننده‌های اصلی مقرون‌به‌صرفه بودن یک مصرفی هستند.
سیم‌های فلزی هسته‌دار، معمولاً با پوند در ساعت (Kg/hr) بیان می‌شوند، یکی از بالاترین نرخ‌های رسوب‌گذاری را در بین تمام مصرفی‌های جوشکاری دارند. سیم‌های فلزی هسته‌دار قادر به داشتن نرخ‌های رسوب‌گذاری تا 12-14 پوند در ساعت (5.4-6.4 Kg/hr) برای یک سیم با قطر 0.045” (1.2 میلی‌متر) هستند. این در مقایسه با یک سیم جوشکاری MIG جامد با قطر مشابه، 8-10 پوند در ساعت (3.6-4.5 Kg/hr) است.
چرخه کاری بالا، سرعت حرکت بالا
در فرایندهای پیوسته؛ مانند سیم جوش فلزی هسته دار، چرخه کاری تا 50% زمان یا 30 دقیقه در ساعت برای ایجاد قوس افزایش می‌یابد. از سوی دیگر، چرخه کاری برای الکترودهای SMAW در محدوده 20% است. این به معنای تنها 12 دقیقه جوشکاری در هر ساعت ایجاد قوس است. این یکی از عواملی است که استفاده از جوشکاری خودکار یا رباتیک را بسیار جذاب می‌کند.
همراه با افزایش چرخه کاری، مزیت سرعت حرکت سریع‌تر نیز وجود دارد. جوشکاری خودکار تنها به تأمین قطعات به ایستگاه جوشکاری و سرعت حرکت فرایند محدود می‌شود. تنها سیم های فلزی هسته دار توانایی ترکیب چرخه‌های کاری بالا با سرعت‌های حرکت بالا بدون قربانی‌کردن ظاهر مهره، نفوذ یا یکپارچگی جوش را دارند. این می‌تواند هزینه جوشکاری را به طور قابل‌توجهی کاهش دهد.
نرخ‌های بالای رسوب‌گذاری همراه با راندمان‌های بالای رسوب‌گذاری و حجم کم سرباره، امکان استفاده از سیم فلزی هسته‌دار با سرعت‌های بالاتر حرکت را فراهم می‌کند. این منجر به افزایش بهره‌وری می‌شود. به‌طورکلی، زمانی که نرخ رسوب‌گذاری 9 پوند در ساعت یا بیشتر با یک سیم جوش فلزی هسته‌دار در مقایسه با یک سیم MIG جامد به دست می‌آید، صرفه‌جویی در هزینه صورت خواهد گرفت.
حجم سرباره پایین، سطح پاشش پایین
سیم جوش های فلزی هسته دار حجم سرباره بسیار کمی دارند. این به معنای کاهش سطح پاشش است که قبل از پرداخت‌کاری باید از ماده پایه تمیز شود. این امر به‌ویژه برای عملیات‌های مداوم که قطعه مستقیماً از عملیات مونتاژ/جوشکاری به عملیات تمیزکاری و رنگ‌آمیزی منتقل می‌شود، مهم است. تمیزکردن پاشش جوش از یک قطعه ساخته شده می‌تواند یک هزینه قابل‌توجه پس از جوشکاری باشد.
هزینه بالقوه پایین
با یک فلز پرکننده، مهم نیست که هر پوند چقدر هزینه دارد، بلکه مهم است که هر پوند برای استفاده چقدر هزینه دارد. یک کاربرد جوشکاری واقعی را با سیم MIG E70S-6 0.052’ (1.4 میلی‌متر) جوش داده شده در شرایط پالس با سرعت تغذیه سیم 425 اینچ در دقیقه، 24.5 ولت و سرعت حرکت 70 اینچ در دقیقه در نظر بگیرید.
این به سیم فلزی هسته دار تبدیل شد و با همان سرعت تغذیه سیم، ولتاژ و سرعت حرکت جوش داده شد. در نتیجه، سرعت حرکت را می‌توان تا 85 اینچ در دقیقه یا 20% افزایش داد. نه‌تنها سرعت حرکت افزایش یافت، بلکه توان عملیاتی نیز افزایش یافت، بلکه تعداد تعمیرات ضروری نیز کاهش یافت و زمان لازم برای انجام تعمیرات نیز 10% کاهش یافت.
در کاربرد دیگری، یک سیم MIG جامد ER409Cb با قطر 0.040” (1.0 میلی‌متر) در شرایط پالس با جریان 180 آمپر، 20 ولت و سرعت حرکت 19.6 اینچ در دقیقه برای یک لوله دیواره نازک جوش داده شد. این به یک سیم فلزی هسته دار EC409Cb 0.045” (1.2 میلی‌متر) جوش داده شده در شرایط پالس با جریان 190 آمپر، 21 ولت و سرعت تغذیه سیم 27.5 اینچ در دقیقه تبدیل شد.
سرعت حرکت افزایش یافت و سیم فلزی هسته دار توانایی بهتری در پر کردن شکاف‌ها به دلیل مونتاژ نامناسب داشت. این به کاهش نرخ نقص و نیاز به بازسازی قطعات آفلاین کمک کرد. نتایج افزایش 40% تولید، کاهش هزینه مصرفی در هر پوند فلز جوش و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری بود.
معایب سیم جوش های فلزی هسته دار
مزایای سیم جوش های فلزی هسته دار همیشه بر معایبی که می‌توانند هزینه های فرایند و زمان شما را افزایش دهند، غلبه نمی‌کنند.
سرمایه‌گذاری در یک سیستم خودکار
برای بهره‌برداری حداکثری از سیم جوش فلزی هسته دار، یک تنظیم خودکار یا رباتیک ضروری است. علاوه بر این، به دلیل افزایش سیالیت حوضچه جوش، تجربه برنامه‌نویسی یک ربات ضروری است. به‌عنوان‌مثال، این امر هنگام جوشکاری یک لوله با قطر کوچک صادق است که در آن قرارگیری مشعل نسبت به قطعه با سیم فلزی هسته دار حساس‌تر است. علاوه بر این، ازآنجایی‌که این فرایند گرمای بیشتری تولید می‌کند و مقدار بیشتری نورتابشی ایجاد می‌نماید، یک سیستم خودکار ایمنی کارگران را افزایش می‌دهد.
تنظیمات تجهیزات
برای به‌دست‌آوردن تمام قابلیت موقعیت‌یابی با سیم جوش فلزی هسته دار، مانند سیم‌های MIG جامد، حالت انتقال قوس کوتاه یا حالت پالس موردنیاز است. بااین‌حال، اکثر ماشین‌های پالس حاوی یک برنامه مخصوص سیم جوش فلزی هسته دار نیستند. اگرچه ضروری نیست، اما عملکرد را بهبود می‌بخشد. این بدان معنی است که سازنده تجهیزات باید تنظیمات و اصلاحات برنامه را در منبع تغذیه انجام دهد.
عدم ظرفیت در ایستگاه های پایین خط
افزایش قابل‌توجه بهره‌وری و توان عملیاتی در یک ایستگاه، اگر ایستگاه‌های بعدی در خط نتوانند قطعات اضافی را پردازش کنند، خنثی خواهد شد. هنگام درنظرگرفتن افزایش قطعات در ساعت که می‌توان با فرایند هسته فلزی به دست آورد، ایستگاه‌های پایین خط نیز باید تاحدامکان از نظر توانایی پردازش افزایش مورد بررسی قرار گیرند.
انتخاب فلز پرکننده مناسب برای کار یک تصمیم حیاتی است که باید بادقت سنجیده شود. بااین‌حال، دانستن اینکه چه زمانی استفاده از سیم جوش فلزی هسته دار منطقی است می‌تواند به افزایش بهره‌وری و صرفه‌جویی در هزینه کمک کند، به شما امکان می‌دهد کارآمدتر جوشکاری کنید، فلز جوش بیشتری رسوب دهید، مشکلات کیفیت را کاهش دهید و زمان کمتری را برای تمیزکردن صرف کنید.
انتخاب سیم جوش مناسب، کلید موفقیت در جوشکاری
سیم جوش‌های فلزی هسته‌دار با ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، انقلابی در صنعت جوشکاری ایجاد کرده‌اند. بااین‌حال، برای بهره‌برداری حداکثری از پتانسیل این سیم جوش‌ها، انتخاب نوع مناسب و استفاده صحیح از آن‌ها، به همراه رعایت نکات ایمنی، از اهمیت بالایی برخوردار است. جوشکاران حرفه‌ای با آگاهی از مزایا و معایب این سیم جوش‌ها و با آموزش‌های لازم، قادر خواهند بود تا اتصالاتی با کیفیت بالا و کارایی بالا ایجاد کنند. همچنین، ادامه تحقیقات در این زمینه می‌تواند منجر به توسعه سیم جوش‌هایی با ویژگی‌های بهتر و کاربردهای گسترده‌تر شود. به‌طورکلی، سیم جوش‌های فلزی هسته‌دار ابزاری قدرتمند و متنوع هستند که می‌توانند به بهبود بهره‌وری و کیفیت در صنایع مختلف کمک کنند.
