جوشکاری در صد سال اخیر به طور قابل توجهی مدرن شده تا آنجا که در اوایل همین قرن بیستم، جوشکارهای استیک دیگر برای شارژ و راه اندازی خود از برق متناوب استفاده می‌کنند. خیلی زود به مزارع روستایی و مراکز تولید شهری راه یافتند و همراه با پیشرفت تکنولوژی برق، روش‌های جدید جوشکاری مثل میگ، تیگ و جوش سیمی معرفی شدند.
با این حال، جوشکاری استیک (روشی که در ایران به جوشکاری الکترود معروف شده) برای حرفه‌ای‌ها به عنوان یک نوع جوشکاری رایج باقی ماند چون به حل خیلی از انواع نیازهای پیچیدهء جوش کمک کرد.
جوشکاری استیک
این جوشکاری شامل استفاده از الکترود روکشدار (یک میله یا استیک فلزی) است که برای ایجاد یک قوس در دمای بالا شارژ می‌شود. در این فرآیند از جریان الکتریکی استفاده می‌شود که از شکاف بین استیک جوش و فلز برای تشکیل اتصالات فلزی جریان می‌یابد.
سال‌هاست که این نوع جوشکاری رایج‌ترین و مطلوب‌ترین روش‌ها بوده که ترجیحی برای جوشکاری‌های کوچک، خانگی و برقکاران است و روی بیشتر انواع آلیاژهای فلزی یا اتصالات در نظر گرفته می‌شود.
جوشکاری استیک را می‌شود در داخل و خارج از منزل و همچنین در مناطق پر آب و فضاهای محدود استفاده کرد.
این جوشکاری اقتصادی‌ترین روش است که توانایی ایجاد اتصالات موثر را حتی روی فلزات زنگ زده یا کثیف ارائه می‌دهد. با این حال، محدودیت‌هایی هم دارد:
- این روش یک قوس بسیار قوی ایجاد می‌کند که می‌تواند فلز را تا حد بسیار بالایی گرم کند. این امر استفاده از جوشکاری استیک را برای فلزاتی که نازکتر از ۱۸ گِیج هستند دشوار می‌کند.
- این روش نیازمند تعویض مکرر میله است، پاشش زیادی دارد و جوش‌ها باید در پایان کار تمیز شوند.
- برای یک مبتدی، یادگیری و استفاده از جوشکاری استیک دشوارتر است، بخصوص سختی توانایی ضربه زدن و حفظ قوس. اما وقتی نحوه انجام آن را یاد بگیرید، کارها خیلی آسان‌تر می‌شوند.
در حال حاضر، دستگاه‌های جوشکاری استیک در جریان‌های متناوب، مستقیم یا متناوب/ مستقیم موجود هستند. دستگاه‌های جوشِ دارای ورودی جریان متناوب مقرون به صرفه‌ترین هستند که برای جوشکاری فلزات ضخیم‌تر با عرض ۱/۱۶ اینچ یا بیشتر استفاده می‌شوند. دستگاه‌های جوشکاری استیک برای کشاورزان، جوشکاری‌های تفننی تعمیر و نگهداری خانه مثل اتصالات حصار و گریل، ایده‌آل هستند.
مزایای جوشکاری استیک
- غیر از تغییر رنگ و خوردگی در نقطه جوش، می‌شود از این روش برای جوشکاری استفاده کرد.
- می توانید یک گیره زمینی برای نگه داشتن فلز در مکانی دور از نقطه جوش وصل کنید.
- جوشکاری استیک یک قوس بزرگ ایجاد می‌کند که تحت تأثیر باد یا دما قرار نمی‌گیرد.
- تعویض میله‌ها برای جوش دادن فلزات خاص از جمله فلزات ریخته گری، ضد زنگ و غیره خیلی آسان است.
- هم در داخل و هم در فضای باز جوشکاری موثر ارائه می‌دهد.
- جوشکارانی که از گزینه جریان مستقیم استفاده می‌کنند می‌توانند قطبیت الکترود را تغییر دهند تا احتمال سوختگی در فلزات نازکتر را کاهش دهند.
معایب جوشکاری استیک
- جوشکاری استیک بعد از ایجاد اتصال، رسوبی از سرباره بر روی فلز باقی می‌گذارد که باید قبل از رنگ‌آمیزی یا جوشکاری بعدی بریده یا از محل جوش جدا شود.
- همچنین این جوشکاری مقداری پاشش دارد. پاشش جوشکاری جریان مستقیم (DC) نسبت به جوشکاری جریان متناوب (AC) کمتر است.
- شما باید هر چند وقت یکبار میله را تعویض کنید تا فرآیند جوشکاری را مختل نکند.
- جوشکاری فلزاتی با ضخامت کمتر از ۸/۱ اینچ با روش استیک خیلی مشکل است.
جوشکاری میگ (گاز بی اثر فلز)
سیم جوش میگ روی یک قرقره قرار دارد که به طور خودکار با سرعت یکنواخت به دستگاه وارد می‌شود. یک قوس با کمک جریان الکتریکی که بین فلز پایه و سیم جریان دارد ایجاد می‌شود. جریان با بار زیاد، سیم و پایه فلز را ذوب و یک اتصال بین آنها ایجاد می‌کند. جوش ایجاد شده با این فناوری کاملاً محکم است و نیاز کمی به تمیز کردن دارد.
در بین انواع روش‌های جوشکاری، انجام جوشکاری میگ و تمیز کردن نهایی کار جزو آسانترین‌هاست. می توان از آن بر روی انواع صفحات فلزی نازک و ضخیم استفاده کرد. برای تسلط بر تکنیک اولیه میگ، فقط یک یا دو هفته زمان کافیست. دو مورد از جنبه‌های پیچیده‌تر جوشکاری میگ، انتخاب گاز محافظ صحیح و تنظیم پارامترهای روی دستگاه است.
وقتی شما این دو نکته را مراعات کنید، جوشکاری کم و بیش تبدیل به یک فرآیند “نشانه‌گیری و شلیک” می‌شود که به آن ” تکنیک جوشکاری تفنگ چسب حرارتی” هم می‌گویند.
از این فرآیند جوش می‌شود برای ساخت جوش‌های پراستحکام استفاده کرد که با ظاهری عالی نیازی به تمیز کردن یا سنباده زدن ندارند.
استفاده از گاز محافظ به جوشکار این امکان را می‌دهد که یک قوس با سرعت یکنواخت ایجاد کند که فرآیند را خیلی ساده می‌کند. دستگاه‌های میگ را می‌شود بر روی انواع سطوح فلزی استفاده کرد چون ظرفیت جوشکاری موادی به نازکی ۲۶ گیج را برای کارهای ظریف و دقیق دارند.
اما جوشکاری میگ کاستی‌هایی هم دارد:
- استفاده از تجهیزات موقع کار در فضای باز به دلیل گازهای درگیر در جوشکاری نسبتاً دشوار است.
- علیرغم مناسب بودنش برای کار با انواع فلزات، بعضی فلزات به سیم قرقره و گازهای مختلف نیاز دارند.
- موقع کار با ماشین میگ باید ترکیبات مختلفی را که باید برای پروژه استفاده شود دانست و دستگاه را بر اساس آن راه‌اندازی کرد.
- می‌شود با استفاده از ماشین‌هایی که دارای ویژگی‌های تنظیم خودکار هستند، بر این مشکل غلبه کرد چون می‌توانند خیلی زیاد در زمان صرفه‌جویی کنند.
- همچنین انجام فرآیند جوشکاری میگ بر روی یک سطح فلزی تمیز برای گرفتن بهترین نتیجه خیلی مهم است.
- قبل از انجام هر گونه جوشکاری، باید مطمئن شد که هرگونه رنگ، زنگ یا کثیفی دیگری از سطح قطعه کار از بین رفته است.
مزایای جوشکاری میگ
- چون جوشکاری میگ خیلی دقیق است، می‌شود از آن برای جوش دادن فلزی به نازکی ۲۴ گیج (0.0239 اینچ) استفاده کرد.
- جوش میگ کاملاً تمیز است و با این روش جوش‌های زیبا، صاف، بدون سرباره و تقریباً بدون پاشش ایجاد می‌شود.
- برای تعویض میله چوب نیازی به قطع جوشکاری نیست، چون از سیم قرقره برای جوش استفاده می‌کند.
- یادگیری و استفاده از جوشکاری میگ خیلی آسان است و حتی فرد مبتدی هم می‌تواند در عرض چند هفته در انجام آن ماهر شود.
- این روش به شما امکان می‌دهد تا طرح‌های جوشکاری عالی و پیچیده ایجاد کنید.
- دستیابی به سرعت‌های جوشکاری خیلی سریع در این روش امکانپذیر است.
- تجهیزات جوش میگ در پروژه‌های جوشکاری شار هم قابل استفاده‌اند.
معایب جوشکاری میگ
- سطح فلز باید کاملا تمیز شود. حتی مقدار کمی زنگ زدگی، رنگ یا آلودگی، جوش‌های ضعیف و متخلخل ایجاد می‌کند.
- اگر از گیره‌های زمینی استفاده می‌کنید، آنها باید روی فلز خالی قرار بگیرند و نزدیک به نقطه جوش باشند.
- حتی کوچکترین نسیم یا تهویه هوا می‌تواند گازهای محافظ را مختل و جوش‌های متخلخل و ضعیف ایجاد کند.
- جوشکاری میگ به بطری‌های گاز بی اثر نیاز دارد که استفاده از این روش را در فضای باز سخت می‌کند.
- اگرچه لازم نیست هر چند وقت یکبار استیک را در حین جوشکاری تعویض کنید، اما همچنان باید کل قرقره سیم را موقع جوشکاری فلزات مختلف عوض کنید.
عوامل دخیل در مقایسه جوشکاری
هر دو نوع جوش استیک و میگ مزایای منحصر به فردی دارند و اینکه کدام یک را باید استفاده کنید به نیازهای خاص و پروژهء شما بستگی دارد.
به عنوان مثال، اگر قرار است در خارج از منزل کار کنید، جوشکاری استیک گزینه بهتری خواهد بود چون قوس خیلی قوی ایجاد می‌کند که تحت تأثیر شرایط باد قرار نمی‌گیرد. با این حال، اگر روی فلز ظریف کار می‌کنید که کمتر از ۸/۱ اینچ است، جوش میگ گزینه بهتری است.
برای تصمیم گیری در مورد نوع جوشکاری که باید استفاده کنید، عوامل زیر را در نظر بگیرید:
نفوذ اتصالات جوش
جوش استیک نسبت به میگ سرعت نفوذ خیلی بهتری دارد. فقط روشن نگه داشتن قوس به ورودی آمپر اضافی ِدستگاه جوش نیاز دارد. اگر با فلز ضخیم کار می‌کنید که برای ایجاد اتصالات قوی نیاز به نفوذ قوس عمیق‌تری دارد، پس از جوش استیک استفاده کنید چون میگ برای ایجاد مذاب‌های قوی مناسب نیست.
حاشیه خطا
جوشکاری میگ در مقایسه با جوشکاری استیک که در آن گزینه‌های زیادی برای انجام محاسبات دقیق ندارید، حاشیه خطای خیلی بالاتری ارائه می‌دهد. گزینه‌ها و تنظیمات دستگاه جوشکاری میگ آنقدر زیاد است که می‌شود از آن برای سفارشی کردن دستگاه برای یک کار جوشکاری خاص استفاده کرد. بسته به نوع نگاه شما این می‌تواند یک ویژگی مثبت یا منفی باشد.
دستگاه جوش میگ امکان تنظیم بر اساس آمپر، سیم الکترود، جریان گاز محافظ، زاویه مشعل، زمین، تکنیک و موارد دیگر را دارد. در حالی که این ویژگی امکان استفاده از جوشکارهای میگ را برای کارهای مختلف فراهم می‌کند، احتمال خطا و خراب کردن پروژه جوشکاری را هم افزایش می‌دهد.
این به این معناست که شما باید دستورالعمل‌ها و تنظیمات دستگاه خود را برای جلوگیری از اشتباهات واضح بدانید. شما می‌توانید قدرت و قوس دقیق مورد نیاز برای یک کار را با میگ بدست آورید که با دستگاه جوشکاری استیک میسر نیست.
هزینه‌های عملیاتی
هزینه عملیاتی می‌تواند عامل مهمی برای جوشکاران حرفه‌ای باشد که روزانه روی خیلی از پروژه‌ها کار می‌کنند. هزینه کلی بین این دو نوع دستگاه جوشکاری کاملاً متفاوت است. جوشکار استیک یک دستگاه نسبتاً ساده است که برای کار کردن نیازی به کار زیادی ندارد و تنها چیزی که لازمست جاگذاری میله تغذیه و بار الکتریکی است. قطعات متحرک بسیار کمی وجود دارند که می‌توانند گیر کنند یا شکسته شوند و مشکل ایجاد کنند.
قوس به جریان قوی نیاز دارد، اما شما می‌توانید اندازه آن را با شماره‌گیری کنترل کنید. در بیشتر موارد، می‌توانید با جوشکار استیک سریع‌تر کار کنید، چون تنظیمات کمتری برای تشخیص و حفظ بهره‌وری بالا دارد. دستگاه‌های جوش میگ به کارهای آماده سازی اضافی نیاز دارند که در آن قبل از شروع فرآیند جوشکاری باید قوس و قدرت را تنظیم کنید.
دستگاه‌های جوش میگ به گاز محافظ نیاز دارند که معمولاً مخلوطی از هلیوم، دی‌اکسید کربن و آرگون است و همچنین در طول عملیات یک سیم مصرف می‌کنند؛ به طور کلی جوشکاری با جوشکارهای میگ کندتر است. اگر به دنبال یک گزینه کم هزینه هستید، جوشکار استیک بهتر است.
اگر می‌خواهید روی پروژه‌های متنوع کار کنید و قادر به انجام تنظیمات مختلف هستید، جوشکار میگ گزینه بهتری است.
ایمنی جوشکاری
هر دو جوشکار چالش‌های ایمنی منحصر به فرد خود را دارند.
جوشکارهای استیک می‌توانند تا حد زیادی بسوزند و خیلی داغ شوند. وقتی قوس با فلز تماس پیدا می‌کند، این جوشکارها پاششی ایجاد می‌کنند که اگر از کلاه ایمنی و تجهیزات ایمنی استفاده نکنید می‌تواند باعث سوختگی شود. برای جلوگیری از آسیب دیدگی، حتما دست‌ها، ساعد و قسمت بالایی بدن خود را بپوشانید.
جوشکار میگ هم کاملاً ایمن نیست و گرچه به اندازه یک جوشکار استیک پاشش ایجاد نمی‌کند، اما در تنظیمات دمای بالاتر می‌تواند خیلی داغ شود. گاز محافظ هم باید کنترل شود. اطمینان حاصل کنید که از شیرهای باکیفیت استفاده کنید و در حین جوشکاری مراقب خطوط گاز خود باشید. وقتی با شعله و جرقه سروکار دارید، نباید گاز اضافی را به فضای کار پمپاژ کنید.
کیفیت جوش
اگر بدانید که چطور کار سطح را به پایان برسانید، هر دو نوع دستگاه جوشکاری کیفیت بالایی تولید می‌کنند. با این حال، جوشکارهای میگ در اینجا گزینه بسیار بهتری هستند چون جوش‌های خوب و تمیزی را با سرباره خیلی کم ایجاد می‌کنند. کیفیت خوب میگ به ویژه موقع کار با فلزات نازک، قابل توجه است.
علیرغم خوب بودن برای صفحات ضخیم‌تر، جوشکارهای استیک برای پروژه‌های فلزی نازک ایده‌آل نیستند. آنها همچنین سرباره خیلی بیشتری را روی سطح مفصل در حوضچه ایجاد می‌کنند. این سرباره به دلیل استفاده از میله در جوشکارهای استیک ایجاد می‌شود.
سیم جوش E70s6 مورد استفاده در میگ و استیک 7018 مورد استفاده در جوشکارهای استیک هر دو به یک اندازه قوی هستند. آنها دارای استحکام کششی ۷۰۰۰۰ پوند مربع/اینچ هستند که از اکثر فولادهایی که با آنها کار خواهید کرد قوی‌تر است.
انواع فلزات
در بیشتر موارد، شما با فولاد، فولاد ضد زنگ، چدن یا آلومینیوم کار خواهید کرد. جوشکار استیک برای سه مورد اول به خوبی کار می‌کند در حالی که میگ برای کاربرد آلومینیوم مفیدتر از چدن است.
دستگاه جوشکاری تیگ
مقایسه بین جوشکار میگ و استیک بدون سومین نوع جوشکار اصلی یعنی تیگ کامل نخواهد بود.
این دستگاه از یک الکترود تنگستن غیر قابل مصرف استفاده می‌کند که می‌تواند دمای خیلی بالایی را برای جوش ایجاد کند. گاز محافظی مثل آرگون برای محافظت از ناحیه جوش در برابر آلودگی جوی استفاده می‌شود. منبع نیروی مبتنی بر جریان، انرژی‌ی تولید می‌کند که از طریق ستونی از بخار فلز و گازهای یونیزه شده هدایت می‌شود.
جوشکاری تیگ بیشتر در ایجاد جوش برای آلیاژهای فولادی خیلی نازک، فولاد ضد زنگ و فلزات غیرآهنی مثل منیزیم و مس استفاده می‌شود. کارکرد دستگاه جوش تیگ از هر دو جوش میگ و استیک گران‌تر است، اما بیشترین قابلیت فلزکاری را ارائه می‌دهد.
جمع‌بندی
دستگاه‌های جوشکاری استیک و میگ هر کدام مزایا و معایب منحصر به فردی دارند. جوشکار استیک مبتنی بر فناوری است که برای مدت طولانی وجود داشته در حالی که فناوری میگ خیلی دیرتر توسعه یافته است. سازندگان تجهیزات اغلب از جوشکارهای میگ برای مونتاژ یا ایجاد ماشین‌آلات پیشرفته‌تر در کارگاه‌ها استفاده می‌کنند. به همین دلیل است که خیلی‌ها معتقد‌ند که جوشکارهای میگ برای هر نوع موقعیتی بهترین هستند.
جوشکارهای میگ برای ساخت در جایی که فلز تمیز، رنگ نشده و نیز در محیط‌های بسته مناسب هستند. با این حال، خیلی از جوشکاران با تجربه، دستگاه‌های جوشکاری جریان متناوب یا مستقیم/متناوب را که از الکترودهای استیک استفاده می‌کنند، ترجیح می‌دهند، چون امکان کار با آنها از هر جایی فراهم است.
اگر می‌خواهید تعمیرات عمومی انجام دهید یا کارهای تعمیر و نگهداری دارید که در آن نیاز به جوشکاری فلز زنگ زده یا رنگ شده است، یا شاید لازمست در هوای آزاد کار کنید، جوشکار استیک گزینه بهتری است.
منبع: Welding Headquarters