راهنمای خرید انواع دستگاه جوش(اینورتر،ترانسفورماتور،موتور جوش و رکتیفایر]) - وبلاگ تاوافی

به گزارش وبلاگ تاوافی، دستگاه جوش از جمله ضروری ترین ابزار برای جوشکاری حرفه ای است. این ماشین های جوشکاری با فراوری گرما قطعات فلزی و یا حتی غیر فلزی را ذوب نموده و آن ها را به یکدیگر اتصال می دهند. با این حال هیچ دستگاه جوشی وجود ندارد که برای تمام پروژه های جوشکاری مناسب باشد. در ادامه این متن از ما با ما همراه باشید تا با انواع دستگاه های جوش مناسب مصارف مختلف و هم چنین انواع جوشکاری آشنا شوید.

اختراع دستگاه جوشکاری

جوشکاری روشی قدیمی است که اولین بار همفری دیوی در حدود سال 1836 اولین قوس الکتریکی را با دو الکترود فراوری کرد، اما این دستگاه جوش چند دهه بعد در سال 1881 بهبود یافت. در این سال اگوست دی مریتنز با استفاده از قوس الکتریکی دو صفحه سرب را به هم متصل کرد و بعدها دانش اموز وی، نیکولای برنادوس جوشکاری قوس الکتریکی را ثبت کرد.

در طی زمان انواع مختلفی از دستگاه های جوشکاری ایجاد شد اما تفاوت آن با دستگاه های جوشکاری امروزی دقیق تر بودن و کارآمدتر بودن آن است.

انواع مختلف دستگاه های جوشکاری

• دستگاه جوش ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها یکی از انواع دستگاه های جوش و فراوری انرژی برای جوشکاری های قوسی است. همان طور که می دانید، در جوشکاری به ولتاژ پایین و شدت جریان بالا نیاز است و دقیقا به همین علت از این دستگاه ها برای افزایش و یا کاهش ولتاژ استفاده می شود. میزان ولتاژ مورد نیاز برای جوشکاری حدود 10 تا 50 ولت و میزان شدت جریان الکتریکی مورد نیاز آن حدود 50 تا 400 آمپر است.

با استفاده از این دستگاه جریان متناوب یا همان AC با شدت کم و ولتاژ بالا به جریان الکتریکی معکوس یعنی شدت بالا و ولتاژ پایین تبدیل می شود. این دستگاه با ولتاژ پایینی که دارد، خطر برق گرفتگی را کم میکند. این وسیله از یک سیم پیچ اولیه و یک سیم پیچ ثانویه تشکیل شده که با وصل کردن فیش به جریان متناوب برق شهری، برق به سیم اولیه وارد شده و یک میدان مغناطیسی ایجاد می نماید که این میدان بر سیم پیچ ثانویه تاثیر می گذارد و به این ترتیب شدت و ولتاژ ورودی را تغییر می دهد.

ترانسفورماتورهای موجود در این دستگاه به صورت ساده و پیچیده طراحی می شوند که در نمونه پیچیده آن از کنترل نماینده های کامپیوتری CNC و یا فناوری هایی نظیر IGBT استفاده می شود. از مزیت این دستگاه می توان به صدای کم آن به هنگام جوشکاری اشاره نمود، اما باید در نظر داشت که از هر نوع الکترودی برای جوشکاری به وسیله این دستگاه نمی توان استفاده کرد.

• دستگاه جوش رکتیفایر

رکتیفایر یا یکسونماینده نیز یکی دیگر از انواع پر کاربرد دستگاه های جوش برای فراوری جریان الکتریکی مورد نیاز برای ایجاد قوس الکتریکی است. این دستگاه جریان متناوب یا AC را به جریان مستقیم یا DC تبدیل می نماید. جریان DC از مزایای زیادی مثل نفوذپذیری و پایداری قوس بیشتری برخوردار است، علاوه بر این برخی از روش های جوشکاری فقط با جریان مستقیم انجام می گیرد.

رکتیفایرها معمولا با جریان برق سه فاز کار می نمایند و به وسیله فیش مخصوص برق سه فاز را دریافت می نمایند. رکتیفایرها در حقیقت همان دستگاه های ترانسفورماتور هستند که سیستم یکسونمایندگی به آن اضافه شده است.

در این دستگاه تغییر آمپر به وسیله یک پتانسیومتر با کلید گردشی صورت می گیرد و میزان آمپر خروجی آن، به وسیله یک صفحه کوچک نمایش داده می شود. این کلید گردشی ممکن است دارای دو درجه، یکی برای جوشکاری SMAW و دیگری برای GTAW باشد که جوشکار می تواند یکی از آن ها را انتخاب کند.

مزایای دستگاه رکتیفایر

• نویز پایین
• جوش فلزات ضد زنگ و موارد غیر آهنی
• قوس الکتریکی پایدار
• ایمنی بالا
• پاشیدگی کم در حین جوشکاری
• کیفیت شکاف خوب

معایب دستگاه جوش رکتیفایر

• وزن زیاد و سایز عظیم
• قیمت بالا نسبت به ترانسفورماتورها
• افت ولتاژ در شبکه های برق
• داشتن حساسیت به افت ولتاژ

• دستگاه جوش اینورتر

این دستگاه ها از تکنولوژی بالایی برخوردار بوده و از جدیدترین نسل دستگاه های جوشکاری هستند، این دستگاه ها دارای دو نوع متفاوت هستند، یکی دستگاه هایی با دو جریان متناوب و جریان مستقیم و دیگری دستگاه هایی که فقط با جریان مستقیم برق کار می نمایند.

این دستگاه ها به وسیله یک نرم افزار کامپیوتری، جریان های بالای خروجی و ولتاژرا تنظیم و کنترل نموده و بیشتر در صنایع خودرو، کشتی، شیمیایی ، ساخت مترو، هواپیما، قطار های ریلی و هم چنین اتصالات پروژه های ساختمانی کاربرد دارد.

مزایای دستگاه جوش اینورتر

• کنترل اندازه دقیق جریان در محدوده میکرو ثانیه
• ابتلا به نوسان ولتاژ و تغییر دمای پایین
• قابل حمل بودن آن به دلیل اندازه کوچک و وزن کم
• صرفه جویی در مصرف انرژی
• کیفیت بالای خروجی
• افزایش سرعت کار به دلیل فناوری پیشرفته به کار برده شده در آن
• جوشکاری بدون قطع و وصل

معایب دستگاه جوش اینورتر

• هزینه بالا برای دریافت یا تعمیر محصول
• از بین رفتن برد در دماهای پایین
• حساسیت به گرد و غبار
• کاهش انتقال حرارت با قرار دریافت بر روی رادیاتور های ترانزیستور

• موتور جوش

این دستگاه های جوش خود فراوری نماینده جریان برق به صورت AC و DC هستند و به دو دسته موتور جوش و دینام جوش تقسیم می شوند. دستگاه موتور جوش با استفاده از احتراق و انرژی شیمیایی و تبدیل آن به انرژی مکانیکی و در ادامه با به گردش در آوردن یک سیم پیچ درون سیم پیچ دیگر باعث فراوری جریان برق می شود.

• دینام جوش

در دینام جوش اعمال نیروی الکتریکی نه تنها به وسیله انجام واکنش های شیمیایی صورت می گیرد، بلکه به طرق مختلف نیز امکان وارد کردن نیروی مکانیکی به آن وجود دارد. از مزایای این نوع دستگاه می توان به قابل حمل بودن آن و عدم نیاز آن به برق شهری و یا منابع برق دیگر اشاره نمود.

نکات ایمنی و مهم در هنگام استفاده از دستگاه جوش

از آن جایی که جوشکاری قوس الکتریکی توسط یک مدار برقی با شدت جریان بالا ایجاد می شود، در صورت لمس این مدار شوک الکتریکی به فرد وارد شده و حتی موجب مرگ وی می شود. از طرف دیگر اشعه حاصل از ذوب شدن الکترود می تواند باعث آسیب به چشم و سوختگی پوست شود، بنابراین در حین جوشکاری باید از ماسک، دستکش و لباس مناسب استفاده شود. در هنگام ذوب الکترود به دلیل سوختن لایه محافظ، میزان زیاد و قابل توجهی دود و گاز ایجاد می شود که در محیط های بسته باعث ایجاد مسائل تنفسی در فرد می شود.

انواع روش های جوشکاری

1. جوشکاری قوسی

جوشکاری قوسی یک فرآیند جوشکاری همجوشی است که در آن گرمای مورد نیاز برای جوشکاری فلز از یک قوس الکتریکی بین فلز پایه و الکترود به دست می آید. قوس الکتریکی هنگامی فراوری می شود که دو رسانا با یکدیگر برخورد نموده و شکاف کوچک 2 تا 4 میلی متری ایجاد کند، به گونه ای که این جریان در هوا ادامه پیدا کند. درجه حرارت فراوری شده توسط قوس الکتریکی حدود 4000 ° C تا 6000 ° C است.

از الکترود فلزی برای تامین فلز پرنماینده استفاده می شود، الکترود ممکن است با روکش شار یا بدون روکش باشد، در صورتی که از الکترود بدون روکش استفاده شود، مواد شار اضافی تامین می شود. برای جوشکاری قوس از هر دو جریان مستقیم و جریان متناوب می توان استفاده کرد.

جریان متناوب برای قوس از یک ترانسفورمر کاهنده به دست می آید. این ترانسفورمر جریان را از منبع اصلی 220 تا 440 ولت دریافت نموده و تا ولتاژ موردنیاز که از 80 تا 100 ولت است کاهش می دهد. جریان مستقیم این قوس نیز معمولا از ژنراتوری توسط موتور الکتریکی یا موتور گشت و یا دیزل به دست می آید. ولتاژ مدار باز برای ضربه زدن به قوس در صورت جوشکاری DC از 60 تا 80 ولت است در حالی که ولتاژ مدار بسته برای حفظ قوس از 15 تا 25 ولت است.

نحوه عملکرد دستگاه جوش قوسی

اول از همه، قطعات فلزی برای جوشکاری باید از هرگونه گرد و غبار، آلودگی، چربی، روغن و … پاک شود، سپس قطعه کار باید در دستگاه نگه دارنده (fixture یا دستگاه نگه دارنده،ابزاری قابل حمل و ثابت است که به صورت موقت قطعاتی را به شکل مناسب ترازبندی و نگه داری می نماید تا کارهای جوشکاری، لحیم کاری و … به صورت همگون و منطبق با طراحی ها و تعیینات انجام شوند) نگه داشته شود.

در ادامه یک الکترود مناسب را با قطعه کار در زاویه 60 تا 80 درجه در نگهدارنده قرار دهید، جریان و قطب مناسب را انتخاب نموده و در محلی که می خواهید جوشکاری انجام دهید، نقطه مورد نظر را تعیین کنید. برای فراوری قوس ابتدا الکترود را با سطح کار تماس داده و سپس با جدا کردن الکترود و قرار دادن آن در فاصله مناسب قوس را ایجاد کنید.

با به دست آمدن قوس مناسب، گرمای زیادی نیز فراوری می شود، که این گرما استخری از فلز مذاب را در زیر آن تشکیل میدهد. فرورفتگی کوچکی در کار ایجاد می شود و فلز مذاب در آن رسوب می نماید. سرباره نیز به راحتی پس از سرد شدن جدا می شود. پس از اتمام جوشکاری، نگهدارنده الکترود باید به سرعت خارج شود تا قوس شکسته و منبع جریان خاموش شود.

انواع جوشکاری قوسی

• جوشکاری فلز قوسی با الکترود روکش دار

جوشکاری فلز قوسی با الکترود روکش دار که با نام SMAW نیز شناخته میشود، نوعی از جوشکاری قوسی است.در این جوشکاری قوس الکتریکی بین یک الکترود پوشش دار و قطعه کار ایجاد می شود و در نتیجه حرارت لازم برای ذوب کردن فلز پایه و الکترود تامین می شود.

پوشش الکترود نیز در هنگام جوشکاری تجزیه شده و به صورت سرباره و گاز از فلز جوش محافظت می نماید. علاوه بر این در این فرآیند از هیچگونه فشاری استفاده نمی شود. این نمونه از جوشکاری در انواع مختلف پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد و یکی از محبوب ترین انواع جوشکاری هاست.

مزایای جوشکاری فلز قوسی با الکترود روکش دار

1. انجام جوشکاری در طیف گسترده ای از جمله جوش های منقطع، جوش های پیوسته و …
2. برخورداری از تجهیزات ساده، قابل حمل و مقرون به صرفه
3. حساسیت کمتر به وزش باد
4. امکان استفاده از آن در نواحی نامناسب برای دسترسی
5. کیفیت بالا

معایب جوشکاری فلز قوسی با الکترود روکش دار

1. کم بودن نرخ رسوب در مقایسه با دیگر جوش کاری ها
2. تمیز کردن لایه پوشیده شده از سرباره بعد از هربار پاس
3. سخت بودن کنترل فرآیند در این جوشکاری
4. ناپیوسته بودن فرآیند به دلیل طول محدود الکترودها، دور ریز ته الکترود و …

• جوشکاری تو پودری

در این جوشکاری، قوس الکتریکی با سیم تو پودری قوس بین فلز و پایه و ماده مصرفی که سیم جوشی حاوی پودری است ایجاد می شود که حرارت حاصل از آن باعث ذوب شدن و ایجاد اتصال می شود. در این فرآیند دود حاصل از پودر جوش و یا گاز با منبع خارجی از حوضچه مذاب محافظت می نمایند.

مزایای جوشکاری تو پودری

1. بیشتر بودن نرخ رسوب و سرعت جوشکاری نسبت به فرآیند الکترودستی
2. عدم نیاز به توقف جوشکاری جهت تعویض الکترود در مقایسه با فرایند الکترودستی
3. حساسیت کمتر محافظ این روش به وزش باد

معایب جوشکاری تو پودری

1. تجهیزات پیچیده و گران در مقایسه با فرآیند الکترودستی
2. نیاز به تهویه مناسب به خاطر گاز محافظ
3. برداشتن سرباره در صورت جوشکاری مجدد و در انتهای کار

• جوشکاری با الکترود تنگستن گاز

اخرین زیرگروه جوشکاری قوسی، جوشکاری قوس تنگستن گاز است که در آن از جوشکاری الکترود ها استفاده نمی شود و فرآیند اتصال به صورت آهسته و کند پیش می رود، این روش از دقت بالایی برخوردار بوده و بیشترین کاربرد آن در صنایع هوا و فضاست.

این جوشکاری همانطور که گفته شد نوعی از جوشکاری قوسی است که قوس بین الکترود تنگستن یا مصرف نشدنی را با حوضچه مذاب پدید می آورد. این فرآیند جوشکاری همان طور که از اسمش پیداست با گاز محافظ و بدون هیچ فشاری صورت میگیرد و از معدود جوشکاری هایی است که بدون فلز پرنماینده انجام میگیرد، اما در صورت تمایل نیز میتوان از آن با اعمال دست استفاده کرد.

الکترود در این فرآیند تنها نقش تامین نماینده جریان الکتریکی و رساندن آن به منطقه قوس را بر عهده دارد. در ابتدا از گاز هلیوم و سپس از گاز آرگون به عنوان گاز محافظ در این نوع از جوشکاری استفاده میشده، امروزه نیز می توان از ترکیب این دو به عنوان گاز محافظ استفاده کرد.

مزایای جوشکاری با الکترود تنگستن گاز

1. عدم نیاز به تمیزکاری
2. امکان کنترل جوش
3. امکان جوشکاری با استفاده یا بدون استفاده از ماده مصرفی
4. کیفیت بالای و ظاهر ممتاز فلز جوش

معایب با الکترود تنگستن گاز

1. هزینه بالا نسبت به دیگر فرآیندها
2. نرخ رسوب و جوشکاری کمتر
3. حساسیت نسبت به آلودگی فلز پایه و مصرفی
4. تجهیزات پیچیده و گران قیمت نسبت به فرایند های الکترودستی

2. جوشکاری مشعلی

جوشکاری مشعلی کمی ساده تر است، فقط به این دلیل که از انواع مختلفی برخوردار نیست، برای جوشکاری مشعلی ،از یک مشعل برای ذوب کردن مواد کار و میله جوش استفاده می شود. جوشکار در این مرحله باید کنترل زیادی داشته باشد چرا که باید هم زمان میله و مشعل را کنترل کند.

مشعل جوشکاری از یک ساقه فلزی بلند که معمولاً در انتهای آن با زاویه کمی خم می شود تشکیل شده تا جوشکار بتواند به درستی آن را در دست بگیرد. انتهای مشعل های جوش، شعله کنترل شده کوچکی وجود دارد.

ساقه فلزی از دو لوله حامل سوخت بنزین و اکسیژن تشکیل شده است. مشعل جوش توسط شلنگ ها به یک منبع سوخت وصل می شود و جوشکار می تواند مخلوط سوخت و اکسیژن را تنظیم کند. هنگامی که سوخت و اکسیژن مشتعل می شوند، شعله آبی کوچک ایجاد می نمایند.

این شعله به حدی گرم می شود که فلزات را به تنهایی ذوب می نماید. تورچ جوش بین دو قطعه فلز قرار گرفته و در اثر گرم شدن فلزات تا نقطه ذوب آنها جرقه ایجاد می نماید. این نوع جوشکاری اگر چه به دلیل عملی بودن آن از محبوبیت کمی برخوردار است، اما هنوز هم در بسیاری از صنایع کاربرد دارد.

عوامل مهم در انتخاب و خرید دستگاه جوش

شدت جریان فراوریی دستگاه جوش

مهم ترین و اصلی ترین وجه تمایز دستگاه ها جوش در میزان شدت جریان فراوریی دستگاه هاست. میزان شدت جریان مورد نیاز، با شدت جوشکاری و ضخامت قطعه کار رابطه مستقیم دارد.

لوازم جانبی دستگاه جوش

برای بالا بردن کیفیت جوش نیاز به انتقال کامل شدت جریان فراوریی توسط دستگاه است که این وظیفه را کابل رابط انجام میدهد. دستگاه های جوش اینورتر معمولا به همراه کابل رابط و انبر الکترودگیر عرضه می شوند، این انبر وظیفه نگه داشتن الکترود ها در سایزها و شماره های مختلف را داشته و کابل رابط جریان را به انبر و در نهایت به الکترود انتقال می دهد.

چرخه عملکرد دستگاه جوش

چرخه عملکرد دستگاه به مدت زمانی که دستگاه بی دقفه می تواند جوشکاری کند و یا بعد از آن به زمان برای خنک شدن دارد اطلاق می شود. این پارامتر در این دستگاه ها بر حسب در صد اعلام می شود. برای مثال در یک بازه ده دقیقه ای کار، اگر چرخه عملکرد دستگاه 50% باشد، دستگاه برای خنک شدن به پنج دقیقه زمان نیاز دارد و این میزان با بالا رفتن شدت جریان فراوریی، بیشتر هم می شود.

برندهای دستگاه جوش

این دستگاه های جوش در ایران با برند های ایرانی مختلفی مثل هلوی، ادون، ایران ترانس، آلفا، انکور، صبا الکتریک و… در کیفیت های متفاوتی به فروش می رسد از برند های خارجی نیز می توان به برند های هیوندای، اروا، رونیکس، وینر و… اشاره نمود که کاربر می تواند متناسب با بودجه و نیاز خود یکی از آن ها را خریداری کند.

قیمت دستگاه های جوش

قیمت این دستگاه بسته به جنس قطعات و نوع اتصالات و همچنین برند آن متفاوت است. برخی از این دستگاه ها که قابلیت انجام جوش تیگ را بدون استفاده از تجهیزات اضافه دارند و یا می توان به وسیله یک دکمه فرایند و یا شیوه جوشکاری را عوض کرد از قیمت بالاتری برخوردارند.

کلام آخر

همان طور که در این نوشته به آن پرداختیم، دستگاه های جوش انواع و روش های مختلفی دارند، که دستگاه های جوش ترانسفورماتور، رکتیفایر و اینورتر از انواع مهم و پر کاربرد آن هستند. امروزه از این دستگاه ها و به خصوص دستگاه های اینورتر در صنایع مختلف استفاده می شود.

جوشکاری نیز از روش های مختلفی برخوردار است که هر فرد مطابق با نیاز خود باید این دستگاه ها را انتخاب و خریداری کند. نظرات خود را در ارتباط با این مقاله با ما به اشتراک بگذارید.

سوالات متداول

دستگاه جوشکاری چیست؟

دستگاه جوشکاری به وسیله ای گفته می شود که به وسیله آن می توان قطعات فلزی و حتی غیر فلزی را ذوب و آن ها را به یکدیگر اتصال داد.

انواع دستگاه های جوش کدام است؟

دستگاه های جوش به سه نمونه رکتیفایر، ترانسفورمر و اینورتر تقسیم می شود.

انواع جوشکاری کدام است؟

جوشکاری به دو دسته کلی قوسی و مشعلی تقسیم می شود که امروزه از جوشکاری قوسی در صنایع مختلف بیشتر استفاده می شود.

قیمت دستگاه جوش چقدر است؟

قیمت دستگاه های جوش به موارد متعددی بستگی دارد که قیمت آن را افزایش می دهد، برای مثال دستگاه های جوشی که انواع مختلفی از جوش های قوسی را بدون نیاز به هیچ وسیله اضافی انجام می دهند، از قیمت بالاتری برخوردار هستند.