تفاوت جوشکاری AC و DC در چیست؟

برای انجام جوشکاری نیاز به اتصال دستگاه جوشکاری به برق است. برای جوشکاری، دو منبع نیرو وجود دارد که به صورت AC و DC شناخته می‌شوند. AC به معنای جریان متناوب و DC به معنای جریان مستقیم است. حال باید دید که جوشکاری در هر یک از این حالات به چه صورت است و چه تفاوتی میان آنها وجود دارد؟

جریان جوشکاری و قطبیت‌ها اغلب برای مبتدیان جوشکاری گیج کننده است. حتی برخی از جوشکاران باتجربه نیز جریان الکتریکی را به طور کامل درک نمی‌کنند. دلیل آن هم این است که تفاوت‌های جزئی زیادی وجود دارد که برخی از آن بی‌اطلاع هستند و یا به آنها توجهی ندارند. برای همین ما در این مطلب قصد داریم به بررسی تفاوت جوشکاری DC و AC بپردازیم و با کاربردهای مختلف و مزایا و معایب هر یک بیشتر آشنا شویم.

جوشکاری با جریان مستقیم (DC) به چه معناست؟

DC مخفف جریان مستقیم (direct current) است و در یک جهت جریان دارد. جریان مستقیم یعنی قطبیت آن ثابت بوده و می‌تواند به عنوان قطب مثبت یا منفی طبقه بندی شود. زمان جوشکاری قطبیت منفی گرمای کمتری تولید می‌کند و سبب ذوب سریع‌تر می‌شود. همچنین این قطبیت نسبت به قطبیت مثبت، از رسوب بیشتری برخوردار است. با توجه به این ویژگی‌ها میتوان گفت که DC منفی برای مواد جوشکاری نازک و DC مثبت برای مواد جوشکاری سنگین‌تر مناسب هستند. خوب است اشاره کنیم که DC به عنوان منبع تغذیه ارجح برای اکثر عملیات جوشکاری شناخته شده است و از آن برای عملیاتی با ولتاژ کم استفاده زیادی می‌شود.

حال از آنجایی که برای جریان الکتریسیته مدار الکتریکی باید پیوسته باشد، برای تکمیل مدار از گیره پایه (زمین) و نگهدارنده الکترود یا مشعل TIG/MIG استفاده می‌شود. قوس بین الکترود و فلز با گیره متصل شده و سبب تکمیل مدار الکتریکی می‌گردد. گیره و الکترود باید به طور صحیحی به منبع برق (دستگاه جوش) متصل شوند. همچنین باید اشاره شود که هر فرآیند جوشکاری بسته به فلز انتخابی و الکترود، به قطبیت خاصی نیاز دارد.

بررسی مزایای جوشکاری DC

از مزایای جوش DC میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• قوس پایدارتر
• پاشش کمتر
• مناسب جوشکاری سرباره و عمودی
• مقرون به صرفه بودن و نیاز به تجهیزات نسبتا ارزان
• قابل استفاده در طیف گسترده‌ای از پروژه‌های جوشکاری
• دارای خروجی جوش صاف‌تر نسبت به AC
• DC با قطبیت منفی، سرعت رسوب گذاری سریع‌تری را هنگام جوشکاری فلزات نازک ارائه می‌دهد.
• DC با قطبیت مثبت، نفوذ بیشتری به فلز جوش را فراهم می‌کند.

از آنجایی که میدان مغناطیسی و جریان قوس در جوش DC ثابت است، قوس‌های پایدارتری تولید می‌شود. برای همین است که از آن در عملیات‌های زیادی استفاده می‌گردد.

جوشکاری DC چه معایبی دارد؟

با اینکه مزایای جوش DC زیاد است، اما برای آن معایبی هم در نظر گرفته شده است که در اینجا به آن اشاره می‌کنیم. معایب جوش DC عبارتند از:

• جوش DC قادر به رفع مشکلات ضربات قوس نیست. این یعنی در این جوش، قوس به طرفی رانده می‌شود که مقصود جوشکار نیست. یک جوشکار معمولا هدایت قوس را به داخل مفصل انجام می‌دهد که در صورت بروز ضربه قوس، این تلاش نافرجام می‌ماند. در رابطه با علل ضربه قوس میتوان به مواردی چون مواد مغناطیسی، جریان قوس و حتی باد اشاره کرد.
• دومین عیب جوش DC این است که تجهیزات آن گرانتر هستند. دلیل آن هم این است که جریان‌های DC به ترانسفورماتور داخلی برای تغییر جریان نیاز دارند.

همانطور که مشاهده کردید، معایب جوش DC در مقایسه با مزایای آن بسیار ناچیز است. برای همین میتوان گفت یکی از دلایل محبوبیت آن میان جوشکاران، مزایای زیادی است که جوش با این خروجی دارد.

کاربردهای جوش جریان مستقیم DC

جوش DC برای اتصال فلزهای نازک‌تر و همچنین جوشکاری تیگ فولادها بسیار ایده آل است. از این جوش برای جوشکاری سرباره و عمودی نیز استفاده زیادی می‌شود. به طور خلاصه میتوان کاربرد جوش DC را به موارد زیر تقسیم کرد:

• جوش DC برای ورقات نازک بسیار ایده آل است. دلیل آن هم این است که قطبیت منفی DC، گرمای کمتری تولید کرده و از سوختن فلز نازک جلوگیری می‌نماید.
• این جوش برای جوشکاری سرباره یا عمودی مناسب است.
• از جوش DC میتوان برای تمام جوشکاری‌های تیگ فولاد ضد زنگ استفاده کرد.
• همچنین از آن میتوان در جاهایی که رسوبات سنگین ایجاد می‌شود، استفاده گردد.

جوشکاری با جریان متناوب (AC) به چه معناست؟

جریان متناوب بر خلاف جریان مستقیم است و در آن جریان‌های الکتریکی در یک جهت نیستند. در واقع در جریان‌های AC یا Alternating current، جهت جریان چندین بار در ثانیه به جلو و عقب تغییر پیدا می‌کند. این یعنی بر خلاف اینکه DC به عنوان قطبی ثابت شناخته شده است، اما AC قطب را تا 120 بار در ثانیه تغییر می‌دهد. در جوشکاری AC به دلیل اینکه میدان مغناطیسی و جریان به سرعت جهت را معکوس می‌کنند، انحراف ویژه قوس وجود ندارد.

بررسی مزایا و معایب جوش AC

جوشکاری با جریان مستقیم نیز دارای مزایا و معایب مخصوص به خود است. برای آشنایی بیشتر با این جوش نیز در اینجا به بررسی مزایا و معایب آن به طور جداگانه می‌پردازیم.

مزایای جوشکاری AC

• جریان متناوب بین قطب مثبت و قطبیت منفی، اجازه می‌دهد تا قوس پایدارتری برای جوشکاری قطعات مغناطیسی ایجاد شود.
• در این جوش مشکلات مربوط به ضربه قوس برطرف می‌شود.
• جوشکاری آلومینیوم موثر را امکان‌پذیر می‌نماید.
• همچنین دستگاه‌های جوش AC ارزان‌تر و مقرون به صرفه‌تر از تجهیزات DC می‌باشند.

معایب جوشکاری AC

• جوشکاری AC از پاشش بیشتری برخوردار است.
• جریان متناوب به سمت جلو و عقب، کنترل قوس را دشوارتر می‌کند.
• کیفیت جوش در آن مانند DC صاف و یکنواخت نمی‌باشد.
• این جوشکاری کمتر قابل اعتماد بوده و از جوشکاری DC سخت‌تر می‌باشد.

جوشکاری AC چه کاربردهایی دارد؟

جوشکاری با دستگاه AC نیز کاربردهای زیادی دارد. زمانی که به AC مثبت تغییر و سوئیچ پیدا می‌کند، به حذف اکسید از سطح فلز کمک شده و برای جوشکاری آلومینیوم ایده آل می‌گردد. همچنین جوش AC به طور گسترده‌ای در کشتی سازی استفاده می‌شود. به خصوص برای جوش‌های درز در صنعت کشتی سازی. دلیل آن هم این است که جوش AC این قابلیت را دارد که جریان را بالاتر از DC تنظیم کند. این جوشکاری سبب پر شدن سریع شده و برای جوشهای صفحه سنگین مناسب می‌باشد. همچنین جوش AC برای مواد مغناطیسی بسیار ایده آل است. پس به طور خلاصه از کاربردهای جوش AC میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• در صنایع کشتی سازی خصوصا برای جوش درزها کاربرد زیادی دارد.
• از این روش میتوان بر روی موادی که دارای میدان مغناطیسی هستند، استفاده کرد.
• با جوش AC میتوان آلومینیوم را به راحتی جوشکاری کرد.

تفاوت‌های مهم میان جوشکاری DC و AC

تفاوت اصلی و اساسی میان AC و DC ، به خوبی آشکار و مشخص است. یک خروجی AC قطبیت را تغییر می‌دهد و جریان دائما به جلو و عقب می‌رود. در صورتی که خروجی DC قطبیت را یکنواخت نگه می‌دارد و جریان در یک جهت جریان پیدا می‌کند. همچنین برای اکثر کارهای جوشکاری نمیتوان از AC استفاده کرد. چرا که هر بار که قطبیت در آن تغییر می‌کند، قوس خاموش شده و دوباره مشتعل می‌شود. در نتیجه AC باعث ناپایداری قوس در هنگام جوشکاری شده و برای فرآیندهای جوشکاری MIG یا FCAW کاربردی ندارد. این در حالی است که خروجی جریان مستقیم DC منبع تغذیه ارجح برای اکثر عملیات جوشکاری است.

جوش AC و DC در کجا استفاده می‌شوند؟

جوش AC برای جوشکاری آلومینیومی TIG یا اگر فلز جوش داده شده مغناطیسی شده باشد، بهترین گزینه است. اما جوش DC برای هر چیز دیگری ترجیح داده می‌شود. در واقع اگر بخواهیم به کاربردهای متداول DC اشاره کنیم، باید به جوشکاری TIG، Stick، MIG، Flux-core، فلزات غیر مغناطیسی، جوشکاری فولاد نرم، فولاد ضد زنگ، چدن، تیتانیوم، مس، برنج، برنز، نیکل و بسیاری از فلزات دیگر اشاره کنیم. در رابطه با کاربردهای متداول AC هم میتوان به فرآیند جوشکاری TIG و Stick و همچنین SMAW برای فولاد کم کربن و فولاد ضد زنگ، TIG برای آلومینیوم و منیزیم و همچنین فلزات غیر مغناطیسی و مغناطیسی اشاره کرد.

جمع بندی

خروجی DC برای هر فرآیند جوشکاری (به جز آلومینیوم) بهترین گزینه است. با این حال برخی از برنامه‌ها و عملیات جوشکاری نیاز به استفاده از خروجی AC دارند. برای همین است که جوشکاران حرفه‌ای از کاربردهای هر دو خروجی اطلاع دارند و در هر شرایطی از بهترین گزینه استفاده می‌نمایند. به طور کلی میتوان گفت خروجی جریان مستقیم DC منبع تغذیه ارجح برای اکثر عملیات جوشکاری است. اما جریان متناوب AC نقش مهمی در فرآیند جوشکاری TIG هنگام جوشکاری آلومینیوم و فلزات مشابهی چون منیزیم را دارد. بنابراین شما به عنوان یک جوشکار باید نیازهای خاص جوشکاری را در نظر بگیرید و سپس به سراغ گزینه‌ای بروید که به شما در رسیدن به جوشکاری کامل و با کیفیت کمک بیشتری می‌نماید. با در نظر گرفتن مزایا و معایب و همچنین کاربردهای هر یک از خروجی‌های جریان مستقیم DC و جریان متناوب AC، می‌توانید بهترین گزینه را انتخاب نمایید.