دستگاه جوش تیگ
دستگاه جوش تیگ یا TIG (Tungsten Inert Gas) یکی از فناوری‌های جوشکاری قوس الکتریکی است که با استفاده از یک الکترود تنگستن (Tungsten) برای ایجاد قوس الکتریکی و گاز حفاظتی برای محافظت از قسمت‌های جوشیده انجام میشود. این فرآیند جوشکاری بیشتر در حوزه‌هایی مانند صنایع هوا و فضا، صنعت هواپیما، تجهیزات نظامی، صنعت هسته‌ای و تعمیرات دقیق به کار می‌رود.
در دستگاه جوش تیگ، الکترود تنگستن به عنوان الکترود غیرقابل ذوب به کار می‌رود که مزیت آن این است که در دماهای بسیار بالا همچنان ثابت باقی می‌ماند. قوس الکتریکی که توسط الکترود تنگستن ایجاد میشود، باعث جوشکاری قطعات فلزی میشود. در هنگام جوشکاری، یک گاز حفاظتی مانند آرگون یا هلیم به عنوان گاز حفاظتی استفاده میشود تا از تأثیرات جوی و اکسیداسیون فلز جوشیده جلوگیری کرده و کیفیت جوش را افزایش دهد.
دستگاه جوش تیگ به دلیل دقت بالا، قابلیت جوشکاری فلزات نازک، و قابلیت کنترل حرارت به خوبی، در کاربردهایی که نیاز به جزئیات دقیق با دستگاه جوش و جوشکاریهای پیچیده و حساس دارد، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چرا به این روش جوشکاری تیگ گفته میشود
اصطلاح “TIG” در جوشکاری به مخفف “Tungsten Inert Gas” می‌باشد. نام این روش از مواد استفاده شده در فرآیند جوشکاری اشاره دارد:
- تنگستن (Tungsten): الکترود مورد استفاده در جوشکاری TIG از تنگستن ساخته میشود. تنگستن یک فلز سخت با نقطه ذوب بسیار بالا است که در شرایط دمایی بالا نیز پایدار باقی می‌ماند.
- Inert Gas (گاز حفاظتی): در فرآیند TIG از گازهای حفاظتی ناخنک مانند آرگون یا هلیم به عنوان گاز حفاظتی استفاده میشود. این گازها برای جلوگیری از تداخل فلزات با هوا و اکسیداسیون، هنگام جوشکاری به کار می‌روند.
بنابراین، نام TIG از این دو عنصر یعنی تنگستن و گاز حفاظتی ناخنک گرفته شده است. این روش جوشکاری به دلیل دقت بالا، کنترل حرارت دقیق، و قابلیت جوشکاری فلزات نازک و حساس، به خصوص در کاربردهایی که نیاز به جوشکاری دقیق و بدون ترک و نقص دارد، مورد توجه قرار گرفته است.
تاریخچه جوشکاری تیگ
فرآیند جوشکاری TIG به عنوان یکی از فناوری‌های پیشرفته و دقیق جوشکاری، دارای تاریخچه‌ای معنی‌دار است. آغاز این تاریخچه به سال 1903 با اختراع الکترود تنگستن توسط توماس ادیسون می‌رسد. این الکترود، به دلیل مقاومت به دما و نقطه ذوب بالا، برای استفاده در فرآیند جوشکاری تحولی مهم معرفی کرد.
در دهه 1920، نیکلاس برنولی به توسعه فرآیند TIG پرداخت و این فرآیند با استفاده از الکترود تنگستن و گاز آرگون به عنوان گاز حفاظتی، به طور رسمی شکل گرفت. این اختراع به دلیل دقت بالا و قابلیت جوشکاری فلزات نازک و حساس، به سرعت در صنایع مختلف، از جمله هواپیما، فضایی، و نظامی، مورد استفاده قرار گرفت.
توسعه فناوری در دهه‌های بعد، بهبودهای متعددی در دستگاه‌ها و لوازم جانبی دستگاه جوش به همراه داشت. این فرآیند به یکی از محبوب‌ترین روش‌های جوشکاری تبدیل شده است و به عنوان یک گزینه مهم در جوشکاری فلزات با کیفیت بالا و در حوزه‌هایی که نیاز به دقت و کنترل حرارت دقیق دارند، به کار می‌رود.
انواع مختلف دستگاه جوش تیگ
فرآیند جوشکاری TIG یا Tungsten Inert Gas به صورت عمده در سه نوع مختلف انجام میشود. این انواع به تفاوت در اجزای فرآیند و نحوه استفاده از آن مرتبط هستند:
- DCEN (Direct Current Electrode Negative):
– در این حالت، قطب منفی به الکترود (الکترود تنگستن) و قطب مثبت به قطعات کار قرار می‌گیرد.
– این نوع جوشکاری برای جوشکاری فلزاتی که اندازه کمی از اکسیدها دارند، مناسب است. این فرآیند باعث تصاعد کمتر گاز اکسیداسیون میشود.
- DCEP (Direct Current Electrode Positive):
– در این حالت، قطب مثبت به الکترود (الکترود تنگستن) و قطب منفی به قطعات کار متصل میشود.
– این نوع جوشکاری برای جوشکاری فلزاتی که نیاز به نفوذپذیری بیشتر دارند یا برای جلوگیری از گسیختگی در انتهای الکترود، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- AC (Alternating Current):
– در این حالت، جریان الکتریکی به صورت متناوب تغییر قطبی میشود. به عبارت دیگر، جریان الکتریکی به صورت یکسان بین قطب مثبت و منفی نمی‌ماند و به صورت متناوب تغییر می‌کند.
– این نوع جوشکاری برای فلزاتی که نیاز به تمیز کردن سطح جوش بالا دارند و یا برای جوشکاری فلزاتی با عناصر آلیاژی مختلف مناسب است. همچنین، AC جوشکاری برای جوشکاری آلومینیوم و آلیاژهای آن معمولاً به کار می‌رود.
هر یک از این انواع با توجه به ویژگی‌های فلزات مورد استفاده، نوع جوشکاری مورد نظر و نیازهای مشخص جوشکاری انتخاب می‌شوند.
نام های دیگر دستگاه جوش تیگ
دستگاه جوش TIG به عنوان Tungsten Inert Gas نیز شناخته میشود، اما ممکن است در مناطق مختلف یا صنایع خاص، با نام‌های دیگری نیز شناخته شود. در زیر، نام‌های دیگری که ممکن است برای دستگاه جوش TIG استفاده شوند، آمده است:
- GTAW (Gas Tungsten Arc Welding): این عبارت مخفف Gas Tungsten Arc Welding است که همان TIG را نمایان می‌کند. این اصطلاح به صورت گسترده در صنعت جوشکاری استفاده میشود.
- WP (Wolfram Inert Gas): Wolframیک نام دیگر برای تنگستن است، و WP به عنوان نام این فرآیند جوشکاری نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- Argon Welding: اغلب از دستگاه جوش TIG برای جوشکاری با گاز آرگون استفاده میشود. بنابراین، ممکن است به عنوان “Argon Welding” یا “Argon Arc Welding” نیز شناخته شود.
- Heliarc Welding: این عبارت ممکن است به عنوان نام تجاری محصولات جوش TIG برخی شرکت‌ها (مانند Linde) استفاده شود. به همین دلیل، ممکن است در برخی موارد به دستگاه جوش TIG به عنوان “Heliarc” اشاره شود.
- Inert Gas Welding: این عبارت به صورت کلی به هر نوع جوشکاری با گاز حفاظتی اطلاق میشود. در اینجا ممکن است به دستگاه جوش TIG به عنوان “Inert Gas Welding” اشاره کرد.
توجه داشت ه باشید که استفاده از اصطلاحات مختلف ممکن است به عوامل جغرافیایی، صنعتی یا ترجمه متن بستگی داشته باشد.
چرا به دستگاه جوش تیگ ، دستگاه جوشکاری آرگون هم گفته میشود؟
استفاده از عنوان “دستگاه جوشکاری آرگون” به عنوان نام برخی از دستگاه‌های جوش TIG ممکن است به دلیل نوع گاز حفاظتی استفاده شده در این فرآیند باشد. در جوش TIG، گازهای حفاظتی ناخنک مانند آرگون یا هلیم برای جلوگیری از اکسیداسیون و تداخل هوا با فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آرگون یکی از گازهای حفاظتی متداول در جوشکاری TIG است. این گاز به دلیل خاصیت ناخنک و عدم ایجاد واکنش با فلزات، به عنوان یک محافظ مناسب در جوشکاری با دستگاه TIG انتخاب میشود. بنابراین، وقتی از آرگون به عنوان گاز حفاظتی در جوشکاری TIG استفاده میشود، ممکن است به دستگاه جوشکاری آرگون اشاره شود.
از آنجا که دستگاه جوش TIG معمولاً با گازهای حفاظتی ناخنک کار می‌کند و آرگون به عنوان یکی از این گازها به کار می‌رود، استفاده از عبارت “جوشکاری آرگون” می‌تواند به جوش TIG اطلاق شود. اما توجه داشته باشید که این اصطلاح ممکن است در مناطق مختلف و تحت تأثیر فرهنگ‌ها و صنایع متفاوت، متفاوت باشد و اغلب به عنوان یک عبارت عمومی استفاده میشود.
تجهیزات جوشکاری تیگ
برای انجام فرآیند جوشکاری TIG، انواعی از تجهیزات و ابزارها مورد نیاز هستند. در زیر به برخی از این تجهیزات اشاره شده است:
- دستگاه جوش TIG:
دستگاه جوشکاری تیگ KTW400 اصلی‌ترین تجهیزات مورد نیاز برای انجام جوشکاری TIG است. این دستگاه شامل منابع تغذیه برق، کنترل‌های جریان الکتریکی، و تنظیمات دیگر برای تنظیم دقیق جریان و ولتاژ الکتریکی است.
- الکترود تنگستن:
– الکترود تنگستن یا Tungsten Electrode یکی از اجزای اصلی جوشکاری TIG است. این الکترود باید تحت شرایط دمایی بالا باقی بماند و در نقطه ذوب نرود.
- گاز حفاظتی:
– گاز حفاظتی ناخنک نظیر آرگون یا هلیم برای جلوگیری از تداخل فلزات با هوا و اکسیداسیون در منطقه جوشکاری استفاده میشود. گاز حفاظتی به صورت مستقیم از یک مخزن به دستگاه تغذیه میشود.
- سردکن (Cooling System):
– برخی از دستگاه‌های جوش TIG دارای سیستم خنک‌کننده هستند که برای حفظ دستگاه در دماهای بهینه و جلوگیری از گرمای زیاد استفاده میشود.
- کابل‌ها و لوله‌ها:
– کابل‌های جریان الکتریکی و لوله‌های انتقال گاز حفاظتی بین دستگاه جوش و محل جوشکاری نقش مهمی دارند.
- دسته الکترود و پدال کنترل:
– دسته الکترود برای نگه داشتن و حرکت دادن الکترود در حین جوشکاری استفاده میشود. پدال کنترل نیز برای تنظیم جریان الکتریکی در حین جوشکاری کاربرد دارد.
- لوازم مصرفی:
– لوازم مصرفی مانند الکترود تنگستن، لنزهای گاز حفاظتی، سیم جوش، و لوازم جانبی دیگر نیازمند تعویض و استفاده مداوم هستند.
- ملزومات ایمنی:
– عینک جوشکاری، لباس‌های مقاوم به حرارت، دستکش، و سایر ملزومات ایمنی برای حفاظت از جوشکار در مقابل احتمالات خطرناک جوشکاری مورد نیاز هستند.
این تجهیزات به طور کلی جهت انجام جوشکاری TIG استفاده می‌شوند و با توجه به نوع کار و نوع فلز مورد جوشکاری، ممکن است تجهیزات متفاوتی مورد نیاز باشد.
عوامل موثر بر کیفیت جوشکاری آرگون
کیفیت جوشکاری با فرآیند آرگون (TIG) به مجموعه‌ای از عوامل بستگی دارد که در تمام مراحل فرآیند جوشکاری تأثیرگذار هستند. در زیر به برخی از عوامل موثر بر کیفیت جوشکاری آرگون اشاره شده است:
- نوع فلز:
– ویژگی‌های فلزات مورد جوشکاری، از جمله خواص حرارتی و مکانیکی آنها، بر کیفیت جوش تأثیر می‌گذارد. مشخصات مختلف فلزات نیازمند تنظیمات و شرایط جوشکاری متفاوتی هستند.
- الکترود تنگستن:
– نوع و قطر الکترود تنگستن می‌تواند بر کیفیت جوشکاری تأثیرگذار باشد. انتخاب الکترود مناسب به نوع فلز و نیازهای جوشکاری بستگی دارد.
- گاز حفاظتی:
– نوع و جریان گاز حفاظتی نیز بر کیفیت جوش تأثیر دارد. آرگون به عنوان گاز حفاظتی استاندارد استفاده میشود. کنترل صحیح جریان گاز و پیشگیری از ورود هوا به منطقه جوشکاری اهمیت دارد.
- جریان الکتریکی و ولتاژ:
– تنظیمات جریان الکتریکی و ولتاژ مستقیماً بر سرعت ذوب شدن فلزات و عمق نفوذ جوش تأثیر می‌گذارند. تنظیمات دقیق این پارامترها به دقت و مهارت جوشکار بستگی دارد.
- سرعت حرکت الکترود:
– سرعت حرکت الکترود بر روی کیفیت جوش اثر دارد. حرکت زیاد یا کم الکترود ممکن است منجر به نقص‌های جوش شود. سرعت حرکت باید با توجه به ضخامت فلز و نوع جوشکاری مناسب باشد.
- پیش‌آماده‌سازی سطح:
– تمیز بودن و پیش‌آماده‌سازی صحیح سطح جوش از تأثیر زیادی بر کیفیت جوشکاری برخوردار است. حذف آلاینده‌ها و اکسیدها از سطح جوش بسیار حائز اهمیت است.
- دما و محیط اطراف:
– دما و محیط اطراف نیز بر کیفیت جوشکاری تأثیر دارند. جلوگیری از تأثیرات باد، باران، یخ، یا دماهای خارج از محدوده مشخص، مهم است.
- آموزش و مهارت جوشکار:
– مهارت و آموزش جوشکار نقش اساسی در کیفیت جوش
کاری دارد. تجربه و مهارت در تنظیمات دستگاه، حرکت الکترود، و کنترل پارامترهای جوشکاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند.
با توجه به این عوامل، ایجاد یک محیط کنترل‌شده و دقیق، همراه با مهارت فنی جوشکار، بهبود کیفیت جوشکاری آرگون را تضمین می‌کند.
جوشکاری TIG آلومینیوم
جوشکاری آلومینیوم با فرآیند TIG (Tungsten Inert Gas) یا همان جوشکاری تیگ یکی از روش‌های محبوب برای اتصال قطعات آلومینیومی است. آلومینیوم به دلیل خاصیت سبک، مقاومت به خوردگی، و همچنین رسوب نکردن اکسید آلومینیوم به ویژه مناسب برای کاربردهای مختلف از جمله صنعت هوا و فضا، اتومبیل‌سازی، و ساخت و ساز می‌باشد.
برای جوشکاری آلومینیوم با TIG، تکنیک‌ها و شرایط خاصی نیاز است. ابتدا، انتخاب مناسب الکترود تنگستن و تنظیمات صحیح جریان الکتریکی و ولتاژ بسیار حائز اهمیت است. الکترود تنگستن به عنوان الکترود اصلی در TIG انتخاب میشود، زیرا نقطه ذوب بالا و مقاومت به دما از آن استفاده را راحت‌تر می‌کند.
یکی از چالش‌های جوشکاری آلومینیوم با TIG، مدیریت حرارت است. آلومینیوم به سرعت گرما جذب کرده و همچنین سرعت سردکردن آن نیز بسیار زیاد است. برای جلوگیری از ترک خوردگی یا تغییر خواص مکانیکی، کنترل دقیق حرارت و سرعت حرکت الکترود از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
از آنجا که آلومینیوم به سرعت اکسید میشود و اکسید آلومینیوم لایه‌ای محافظ بر روی سطح فلزی ایجاد می‌کند، استفاده از گاز حفاظتی آرگون برای جلوگیری از تداخل هوا و اکسیداسیون ضروری است. همچنین، انجام پیش‌آماده‌سازی سطح دقیق و حذف لایه‌های اکسیدی از سطح جوش، به بهبود کیفیت جوش کمک می‌کند.
در نتیجه، جوشکاران برای جوشکاری آلومینیوم با TIG باید دقت زیادی به تنظیمات دستگاه، فنون حرارتی، و مهارت‌های جوشکاری داشته باشند. این فرآیند به خاطر کنترل دقیق حرارت و ایجاد جوشکاری تمیز و با کیفیت بالا، به عنوان یکی از انتخاب‌های اصلی برای جوشکاری آلومینیوم در صنایع مختلف محسوب میشود.
مزایای جوشکاری تیگ
جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas) یا همان جوشکاری تیگ، یکی از فرآیندهای جوشکاری پیشرفته است که به علت ویژگی‌های خاص خود، مزایای متعددی برای انجام عملیات جوشکاری در مختلف صنایع دارد.
یکی از مهمترین مزایای جوشکاری TIG، دقت بالا در انجام جوشکاری است. این فرآیند به جوشکار امکان می‌دهد که با دقت و کنترل بالایی روی قطعات جوشکاری اعمال کند، که بسیار حیاتی در بسیاری از صنایع مثل هواپیما، فضاپیما، صنایع دقیق، و تولید قطعات حساس است.
برخی از مزایای جوشکاری TIG عبارتند از:
- کنترل دقیق حرارت: جوشکاری TIG امکان کنترل دقیق دما را فراهم می‌کند که برای جلوگیری از تغییرات ناخواسته در ویژگی‌های مکانیکی فلزات مهم است.
- کیفیت بالا: این فرآیند به جوشکار این امکان را می‌دهد که جوش‌های با کیفیت بسیار بالا و بدون عیوب ظاهری ایجاد کند، که در بسیاری از صنایع از اهمیت بالایی برخوردار است.
- استفاده از انواع مختلف فلزات: جوشکاری TIG برای انواع مختلف فلزات، از جمله آلومینیوم، فولادهای ضدزنگ، مس، نیکل و تیتانیوم مناسب است.
- کاربرد در وضعیت‌های حمل و نقل حساس: از آنجا که این فرآیند بدون استفاده از مواد افزودنی (بدون الکترود قطبی) انجام میشود، جوشکاری TIG مخصوصاً در وضعیت‌های حمل و نقل حساس به وزن و حرارت مناسب است.
- عدم ایجاد اسپاتر و بخارات زیاد: این فرآیند باعث کاهش میزان اسپاتر و بخارات مضر در هنگام جوشکاری میشود که از لحاظ بهداشتی و ایمنی بسیار حائز اهمیت است.
استفاده از جوشکاری TIG در صنایعی که نیاز به جوشکاری دقیق و با کیفیت بالا دارند، به عنوان یک انتخاب برجسته شناخته شده است.
معایب جوشکاری تیگ
هرچند که جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas) دارای مزایای زیادی است، اما همچنان با معایبی نیز روبرو است. یکی از اصلی‌ترین معایب این روش، سرعت اجرای کمتر نسبت به برخی فرآیندهای جوشکاری دیگر است. به دلیل نیاز به حرارت ورودی متناوب و حرکت دقیق الکترود، جوشکاری TIG زمان بیشتری نسبت به روش‌های دیگر به طول می‌انجامد.
مصرف انرژی بیشتر نیز یکی دیگر از معایب این فرآیند است. نیاز به ایجاد و حفظ قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه جوشکاری نیاز به انرژی بیشتری دارد که ممکن است در برخی موارد موجب افزایش هزینه‌های انرژی شود.
همچنین، پیچیدگی بالای تجهیزات و دستگاه‌های مورد نیاز برای انجام جوشکاری TIG، معایب دیگری را ایجاد می‌کند. تجهیزات حساسی نظیر دستگاه TIG Welder، الکترود تنگستن، و گاز حفاظتی آرگون، نیازمند مراقبت و تعمیرات دقیق هستند که ممکن است هزینه و زمان بیشتری را ایجاب کند.
در آخر، مهارت‌های خاصی برای انجام جوشکاری TIG مورد نیاز است. این فرآیند نیازمند دقت و توانایی کنترل حرارت و سرعت حرکت الکترود است که نیاز به تجربه و آموزش مناسب دارد. بنابراین، یادگیری و اجرای موفق جوشکاری TIG به مهارت و تمرین زیادی نیاز دارد.
کاربرد جوشکاری تیگ
جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas) یکی از فرآیندهای جوشکاری پرکاربرد و گسترده است که در انواع مختلف صنایع به کار می‌رود. زیرا این فرآیند دارای مزایا و کنترل دقیق در اجرا است، به عنوان یک انتخاب محبوب برای بسیاری از برنامه‌های جوشکاری در این صنایع شناخته شده است. برخی از کاربردهای جوشکاری TIG عبارتند از:
- هواپیما و فضاپیما:
– جوشکاری TIG در صنایع هواپیما و فضاپیما برای اتصال قطعات آلومینیوم و تیتانیوم به کار می‌رود. این فرآیند به دلیل دقت بالا و کنترل حرارتی مطلوب، در ساخت و تعمیرات ساختارهای سبک و مقاوم در این صنایع بسیار مؤثر است.
- اتومبیل‌سازی:
– در صنعت خودروسازی، جوشکاری TIG برای اتصال فولادهای ضدزنگ، آلومینیوم، و برنج به کار می‌رود. این فرآیند به تولید قطعات حساس و با کیفیت بالا کمک می‌کند.
- تولید قطعات الکتریکی:
– در تولید قطعات الکتریکی و الکترونیکی، جوشکاری TIG برای اتصالات دقیق و حساس استفاده میشود. این فرآیند به عنوان یک روش مناسب برای اتصال مدارهای الکتریکی به یکدیگر مورد ترجیح استفاده قرار می‌گیرد.
- صنعت نفت و گاز:
– در تعمیرات و ساخت تجهیزات نفت و گاز، جوشکاری TIG برای اتصالات دقیق در قسمت‌هایی که نیاز به مقاومت به خوردگی دارند، استفاده میشود. فلزات مقاوم به خوردگی مانند استیل ضدزنگ در اینجا از جوشکاری TIG بهره می‌برند.
- صنایع مختلف متالورژی:
– در تولید قطعات فلزی برای مصارف مختلف از جمله ساختمانی، تجهیزات و تزئینات متالورژی، جوشکاری TIG برای ایجاد اتصالات دقیق و زیبا به کار می‌رود.
- صنعت غذایی:
– در تولید تجهیزات آشپزخانه از جوشکاری TIG برای اتصالاتی که نیاز به ظاهر زیبا و خالی از خوردگی دارند، استفاده میشود.
در کل، جوشکاری TIG به عنوان یک فرآیند چندمنظوره، در صنایع مختلف به دلیل دقت بالا، کنترل حرارت، و توانایی اتصال به انواع مختلف فلزات، جایگاه ویژه‌ای دارد.
سخن پایانی
در پایان، می‌توان گفت که جوشکاری TIG به عنوان یکی از فرآیندهای جوشکاری پیشرفته، با ویژگی‌های خاص خود به صنایع مختلف خدمت می‌کند. این فرآیند با دقت بالا، کنترل حرارت، و توانایی اتصال به انواع مختلف فلزات، در صنایعی از جمله هواپیما، خودرو، الکترونیک، نفت و گاز، و غیره، کاربردهای متنوعی دارد.
مزایا و معایب جوشکاری TIG را در نظر گرفته و به تناسب نیازهای هر صنعت از این فرآیند استفاده شده، باعث بهبود کیفیت جوش، افزایش بهره‌وری، و کاهش هزینه‌ها میشود. امیدوارم اطلاعات ارائه شده در این گفتار، به شما در درک بهتر از دستگاه جوش تیگ یا TIG و کاربردهای آن کمک کرده باشد. در صورت داشتن سوال یا نیاز به اطلاعات بیشتر، با وب سایت جوش فیدار همواره در دسترس هستم.
