Συγκόλληση

Κάθε διαδικασία συγκόλλησης που χρησιμοποιεί ηλεκτρικό τόξο είναι γνωστή ως συγκόλληση τόξου. Οι συνήθεις μορφές συγκόλλησης τόξου περιλαμβάνουν:

• Συγκόλληση τόξου προστατευμένου μετάλλου (SMAW): SMAW είναι επίσης γνωστή ως συγκόλληση "stick".
• Συγκόλληση τόξου μετάλλων με αέριο (GMAW): GMAW είναι επίσης γνωστή ως MIG (συγκόλληση με μέταλλο/αδρανές αέριο).
• Συγκόλληση τόξου βολφραμίου αερίου (GTAW): GTAW είναι επίσης γνωστή ως TIG (συγκόλληση με αδρανές αέριο βολφραμίου).

Η συγκόλληση τόξου θερμαίνει τα μέταλλα με τη δημιουργία ηλεκτρικού τόξου υψηλού ρεύματος μεταξύ των κομματιών του μετάλλου που πρόκειται να ενωθούν και ενός ηλεκτροδίου.

Η χρήση του ηλεκτροδίου ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο της διαδικασίας συγκόλλησης. Στις διεργασίες συγκόλλησης SMAW, GMAW και συναφείς διεργασίες συγκόλλησης, το ηλεκτρόδιο καταναλώνεται και γίνεται μέρος της συγκόλλησης. Το ηλεκτρόδιο κατασκευάζεται συνήθως από το ίδιο είδος μετάλλου που πρόκειται να συγκολληθεί. Επειδή το ηλεκτρόδιο καταναλώνεται από τη διαδικασία συγκόλλησης, το ηλεκτρόδιο πρέπει να τροφοδοτείται συνεχώς στη συγκόλληση. Η διαδικασία συγκόλλησης SMAW διαθέτει ένα ηλεκτρόδιο "ραβδί" εμποτισμένο με έναν προωθητή συγκόλλησης, γνωστό ως ροή, που είναι στερεωμένο στο άκρο του.

Η διαδικασία συγκόλλησης GMAW χρησιμοποιεί ένα λεπτό σύρμα σε ένα περιστρεφόμενο καρούλι, ως συνεχές ηλεκτρόδιο. Το μέγεθος αυτού του ηλεκτροδίου κυμαίνεται από περίπου 0,635 χιλιοστά έως περίπου 4 χιλιοστά. Η μηχανή συγκόλλησης διαθέτει στο εσωτερικό της ένα καρούλι με κινητήρα που τροφοδοτεί το συρμάτινο ηλεκτρόδιο στη συγκόλληση.

Η διαδικασία συγκόλλησης TIG (GTAW) διαθέτει ένα ηλεκτρόδιο που δεν καταναλώνεται από τη διαδικασία συγκόλλησης, καθώς το μέταλλο που αποτελεί τη συγκόλληση δεν διαρρέεται από ηλεκτρική ενέργεια. Το ηλεκτρόδιο είναι κατασκευασμένο από βολφράμιο, το οποίο χρησιμοποιείται έτσι ώστε να μην λιώνει ενώ είναι βυθισμένο στο ηλεκτρικό τόξο. Ένα μέταλλο πλήρωσης, με τη μορφή ράβδου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προστεθεί μέταλλο στην περιοχή συγκόλλησης.

Σχεδόν όλες οι συγκολλήσεις χρησιμοποιούν μέταλλο πλήρωσης για να γεμίσουν το μικρό κενό μεταξύ των μεταλλικών τεμαχίων. Το πρόσθετο μέταλλο βοηθά να γίνει η συγκόλληση ισχυρή. Μερικές φορές οι συγκολλήσεις πρέπει να γίνονται χωρίς καθόλου μέταλλο πλήρωσης. Η συγκόλληση χωρίς μέταλλο πλήρωσης ονομάζεται αυτογενής συγκόλληση.

Θωράκιση στη συγκόλληση τόξου

Όλοι οι τύποι συγκόλλησης απαιτούν προστασία του καυτού μετάλλου. Η βρωμιά, η σκουριά, το λίπος, ακόμη και η οξείδωση του μετάλλου κατά τη διαδικασία συγκόλλησης μπορούν να εμποδίσουν μια σωστή συγκόλληση. Ως εκ τούτου, όλες οι διαδικασίες συγκόλλησης χρησιμοποιούν μία από τις δύο μεθόδους προστασίας: ροή και προστατευτικό αέριο.

Η ροή συγκόλλησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε στερεή, υγρή ή παστώδη μορφή. Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, η ροή λιώνει και ένα μέρος της εξατμίζεται. Αυτό δημιουργεί έναν μικρό θύλακα αερίου γύρω από τη συγκόλληση. Αυτός ο θύλακας αερίου αποτρέπει την οξείδωση του μετάλλου κάτω από τη συγκόλληση. Η λιωμένη ροή, μέσω μιας διαβρωτικής αντίδρασης, καθαρίζει τους ρύπους που εμποδίζουν τη σωστή συγκόλληση. Μετά τη συγκόλληση, η ροή στερεοποιείται. Αυτό το στρώμα στερεάς ροής ονομάζεται σκωρία και πρέπει να απομακρυνθεί από τη συγκόλληση. Η διαδικασία συγκόλλησης SMAW χρησιμοποιεί συνηθέστερα ροή και χρησιμοποιείται συνήθως σε χάλυβα.

Το προστατευτικό αέριο προστατεύει τη συγκόλληση, καθώς αποτελεί έναν θύλακα αερίου γύρω από τη συγκόλληση. Ο σκοπός αυτού του αερίου είναι να κρατήσει τον κανονικό αέρα, ιδίως το οξυγόνο, μακριά. Διαφέρει από τη ροή επειδή δεν υπάρχει υγρό στη συγκόλληση. Υπάρχει μόνο αέριο γύρω από τη συγκόλληση. Επειδή δεν υπάρχει υγρό, δεν θα καθαρίσει τη βρωμιά και άλλα πράγματα πάνω στο μέταλλο. Αυτό σημαίνει ότι το μέταλλο πρέπει να είναι καθαρό πριν συγκολληθεί. Εάν δεν είναι, η βρωμιά και άλλα πράγματα θα μπορούσαν να προκαλέσουν προβλήματα. Τα αέρια που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι αργό, ήλιο και ένα μείγμα που αποτελείται από 3 μέρη αργού και ένα μέρος διοξειδίου του άνθρακα. Άλλα μείγματα αερίων μπορεί να έχουν άζωτο, υδρογόνο ή ακόμη και λίγο οξυγόνο. Ένα είδος συγκόλλησης που χρησιμοποιεί προστατευτικό αέριο είναι η συγκόλληση με αέριο μεταλλικό τόξο. Χρησιμοποιείται συνήθως σε εργοστάσια για την κατασκευή πραγμάτων.

Η συγκόλληση που χρησιμοποιεί ροή είναι ευκολότερο να γίνεται έξω όταν φυσάει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υγρή ροή προστατεύει το καυτό μέταλλο και δεν θα το πάρει ο αέρας. Επίσης, η ροή δημιουργεί πάντα τον θύλακα αερίου που εμποδίζει το ηλεκτρικό τόξο να σβήσει. Η συγκόλληση που χρησιμοποιεί προστατευτικό αέριο συνήθως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εξωτερικό χώρο, επειδή το αέριο θα φύγει μακριά αν φυσήξει άνεμος.

Ορισμένα είδη συγκόλλησης δεν χρησιμοποιούν ηλεκτρικό τόξο. Μπορεί να χρησιμοποιούν φλόγα, ηλεκτρισμό χωρίς τόξο, δέσμη ενέργειας ή φυσική δύναμη. Το πιο συνηθισμένο είδος συγκόλλησης που δεν χρησιμοποιεί τόξο ονομάζεται συγκόλληση με αέριο. Στη συγκόλληση με αέριο, ένα εύφλεκτο(που σημαίνει ότι θα καεί) αέριο και οξυγόνο συνδυάζονται και καίγονται στο άκρο ενός πυρσού. Η συγκόλληση με αέριο δεν χρειάζεται καμία ειδική θωράκιση, επειδή μια φλόγα που έχει ρυθμιστεί σωστά δεν έχει επιπλέον οξυγόνο μέσα της. Εξακολουθεί να είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι το μέταλλο είναι καθαρό. Η φλόγα θερμαίνει το μέταλλο τόσο πολύ που αυτό λιώνει. Όταν και τα δύο κομμάτια του μετάλλου λιώσουν στην άκρη, το υγρό μέταλλο γίνεται ένα κομμάτι.

Το άλλο είδος συγκόλλησης που δεν χρησιμοποιεί τόξο εξακολουθεί να χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια. Ονομάζεται συγκόλληση αντίστασης. Με αυτό το είδος, δύο κομμάτια λεπτού μετάλλου συμπιέζονται μεταξύ τους και στη συνέχεια ο ηλεκτρισμός τα διαπερνά. Αυτό κάνει το μέταλλο να θερμανθεί πολύ και να λιώσει στο σημείο που είναι τσιμπημένο μεταξύ του. Τα δύο κομμάτια λιώνουν μαζί σε αυτό το σημείο. Μερικές φορές αυτό ονομάζεται σημειακή συγκόλληση επειδή η συγκόλληση μπορεί να γίνει μόνο σε ένα μικρό σημείο (ή σημείο) κάθε φορά.

Η συγκόλληση με σφυρήλατο είναι το πρώτο είδος συγκόλλησης που χρησιμοποιήθηκε ποτέ. Η συγκόλληση με σφυρήλατο χρειάζεται τα δύο κομμάτια μετάλλου να είναι τόσο καυτά που σχεδόν λιώνουν. Στη συνέχεια χτυπιούνται μαζί με σφυριά μέχρι να γίνουν ένα κομμάτι.

Τα άλλα είδη συγκόλλησης που δεν χρησιμοποιούν τόξο είναι δύσκολα και συνήθως καινούργια. Είναι επίσης ακριβά. Τα περισσότερα από αυτά τα είδη συγκόλλησης γίνονται μόνο όπου χρειάζεται ειδικά. Μπορεί να χρησιμοποιούν δέσμη ηλεκτρονίων, λέιζερ ή υπερηχητικά ηχητικά κύματα.

Κάθε είδος συγκόλλησης χρειάζεται ενέργεια. Αυτή η ενέργεια είναι συνήθως θερμότητα, αλλά μερικές φορές χρησιμοποιείται δύναμη για να γίνει μια συγκόλληση. Όταν χρησιμοποιείται θερμότητα, μπορεί να προέρχεται από ηλεκτρισμό ή από φωτιά.

Τροφοδοτικά ισχύος για συγκόλληση τόξου

Στη συγκόλληση τόξου χρησιμοποιείται πολλή ηλεκτρική ενέργεια. Ορισμένα είδη συγκόλλησης χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα, όπως το ηλεκτρικό ρεύμα που χρησιμοποιούν τα κτίρια. Άλλα είδη χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα, όπως η ηλεκτρική ενέργεια σε ένα αυτοκίνητο ή στα περισσότερα πράγματα με μπαταρία. Σχεδόν όλα τα είδη συγκόλλησης χρησιμοποιούν χαμηλότερη τάση από την ηλεκτρική ενέργεια που προέρχεται από ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η συγκόλληση τόξου απαιτεί τη χρήση ειδικού τροφοδοτικού που καθιστά την ηλεκτρική ενέργεια από το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιήσιμη για τη συγκόλληση. Ένα τροφοδοτικό μειώνει την τάση και ελέγχει την ποσότητα του ρεύματος. Το τροφοδοτικό διαθέτει συνήθως χειριστήρια που επιτρέπουν την αλλαγή αυτών των πραγμάτων. Για τα είδη συγκόλλησης τόξου που χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα, μερικές φορές το τροφοδοτικό μπορεί να κάνει ειδικά πράγματα για να κάνει την ηλεκτρική ενέργεια να εναλλάσσεται διαφορετικά. Ορισμένα τροφοδοτικά δεν συνδέονται σε μια πρίζα, αλλά παράγουν το δικό τους ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτού του είδους τα τροφοδοτικά διαθέτουν έναν κινητήρα που περιστρέφει μια κεφαλή γεννήτριας για να παράγει την ηλεκτρική ενέργεια. Ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί με βενζίνη, ντίζελ ή προπάνιο.

Ενέργεια για άλλα είδη συγκόλλησης

Το OFW χρησιμοποιεί μια φλόγα από καύσιμο αέριο και οξυγόνο για να θερμάνει το μέταλλο. Αυτό το καύσιμο αέριο είναι σχεδόν πάντα ακετυλένιο. Το ασετυλίνη είναι ένα εύφλεκτο αέριο που καίγεται πολύ καυτό, πιο καυτό από οποιοδήποτε άλλο αέριο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιείται τις περισσότερες φορές. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν και άλλα αέρια όπως προπάνιο, φυσικό αέριο ή άλλα βιομηχανικά αέρια.

Ορισμένα είδη συγκόλλησης δεν χρησιμοποιούν θερμότητα για τη συγκόλληση. Αυτά τα είδη συγκόλλησης μπορούν να ζεσταθούν, αλλά δεν κάνουν το μέταλλο να λιώσει. Η συγκόλληση με σφυρήλατο είναι ένα τέτοιο παράδειγμα. Η συγκόλληση με τριβή είναι ένα ειδικό είδος συγκόλλησης που δεν χρησιμοποιεί θερμότητα. Χρησιμοποιεί ένα πολύ ισχυρό μοτέρ και ένα ειδικό περιστρεφόμενο κομμάτι για να αναμειχθούν τα μέταλλα στην άκρη. Αυτό φαίνεται περίεργο επειδή τα μέταλλα είναι ένα στερεό. γι' αυτό χρειάζεται πολλή δύναμη για να γίνει και είναι πολύ σκληρή. Η ενέργεια για αυτό το είδος συγκόλλησης είναι μηχανική ενέργεια από το περιστρεφόμενο κομμάτι.