دستگاه جوش اوربیتال
دستگاه جوش اوربیتال نوعی جوشکاری تخصصی است که در آن قوس الکتریکی بصورت دوران 360 درجه حول یک قطعه ثابت مانند لوله ، در یک فرایند پیوسته می چرخد. در محیط های حساس که به یک جوشکاری یکنواخت در اطراف یک جسم ؛در حالتی که جوشکاری دستی دشوار است و برای اطمینان از کیفیت جوشکاری تکرارپذیر و یکنواخت از جوش اوربیتال استفاده میشود زیرا درحالتی که از جوشکاری قوس تنگستن گازی (GTAW) استفاده کنیم احتمال خطای اپراتور بسیار بالا میرود و نتیجه کاری درست حاصل نمیشود
دستگاه جوش اروبیتال ، جوش دقیق منطبق بر معیار استاندارد ASME ارائه میدهد ، در این دستگاه کنترل فرایند توسط کامپیوتر صورت میگیرد و عوامل انسانی و اپراتور اندک دخالت را در فرایند دارند.
تارخچه پیدایش دستگاه جوش اوربیتال
صنایع هواپیمایی یکی از حساس ترین فرایند های تولید و توسعه ماشین آلات است در نتیجه کوچکترین نقص میتواند خسارات جبران ناپذیری بهمراه داشته باشد در پروژه تحقیقاتی جت X-15 در آمریکای شمالی پس از بررسی نشت سوخت و سیالات هیدورلیکی در اطراف و داخل لوله ها ، رودیک روبرگ از اعضای این تیم تحقیقاتی علت در نحوه جوشکاری در محل نشتی ها یافت و برای رفع این مشکل دستگاه جوش اوربیتال را ابداع نمود تا بتواند جوشکاری یک دست و متوازنی را برروی محل اتصالات انجام دهد.
اجزای دستگاه جوش اوربیتال
دستگاه های جوشکاری همواره از اجزاء مختلفی تشکیل شده اند و هماهنگی و همکاری این اجزاء تعیین کننده دقت و کیفیت جوشکاری است دستگاه جوش اوربیتال نیز شامل اجزائی است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت:
- منبع تغذیه
- کنترل کامپیوتری یکپارچه
- سر جوش
- در صورت نیاز مکانیزم تغذیه سیم
البته باتوجه به حجم کاری و کیفیت ومواد مورد استفاده تجهیزات دیگری مانند سیستم هوا / آب خنک کننده میتواند به دستگاه اضافه شود
عوامل زیادی وجود دارند که می توانند بر روی نتیجه جوشکاری تأثیر بگذارند. از جمله این موارد میتوان به طول قوس، بزرگی و فرکانس پالس جریان جوشکاری، سرعت جوشکاری، گاز محافظ بی اثر، ماده اصلی، ماده پرکننده، آماده سازی جوش و هدایت حرارتی اشاره کرد. در نهایت، یک جوش اوربیتال با کیفیت بالا از طریق دانش دقیق در مورد چگونگی تنظیم دقیق تمام این پارامترها برای هر کار جوشکاری به دست می آید.
چرا از دستگاه جوش اوربیتال استفاده کنیم ؟
استفاده از روش جوشکاری دستی امکان ایجاد خطا را بالا میبرد مخصوصا در جوش های سربار و پایین دست که اغلب بدلیل دسترسی محدود کاربر به این قسمت ها ، جوش های معیوب ایجاد میشوند . دستیابی به استاندارد بالا و جوشکاری با کیفیت همواره یکی از دغدغه های اصلی در جوشکاری است و در روش های دستی این کار ممکن نیست زیرا برای کنترل کامل حوضچه جوش ،باید بین نیروی گرانش و کشش سطحی در هر موقعیت نقطه تماس ، تعادل کاملی برقرار شود
با استفاده از دستگاه جوش اوربیتال تمام مکانیزه های لازم در فرایند جوشکاری توسط اجزای مکانیکی مدیریت میشود، بدین معنی که در یک جوش اروبیتال فرایند جوشکاری نظارت و کنترل میشود. در یک وضعیت ایده آل، تمام پارامترهای جوش قبل از شروع جوشکاری به طور کامل برنامه ریزی می شوند. با این حال، در عمل، بدلیل وجود محدودیت‌های متغیر ، اغلب لازم است جوشکار مداخلات اصلاحی انجام دهد.
فرایند جوش اوربیتال چگونه است ؟
جوشکاری اوربیتال لوله با استفاده از قطعه های جوشی کاملا محصور در فرایند همجوشی تحت استاندارد IX ASME است در این نوع جوشکاری هیچ فلز پرکننده ای استفاده نمیشود و برخلاف جوشکاری تورچ که از فلز پرکننده استفاده میشود در این فرایند از ذوب و همجوشی خود فلزات استفاده میشود.
برای اینکه در فرایند جوشکاری با دستگاه جوش اوربیتال یک جوش باکیفیت داشته باشید باید همواره در تعمیر و نگهداری سر جوش کوشا باشید قطعات داخلی سرجوش ممکن است بر اثر استفاده نادرست خراب یا کثیف شود زیرا ترکیبات استفاده شده در سری حوش داری قابلیت هدایت دقیق جربان الکتریسیته است و جریان تنگستن را کوتاه میکند از طرفی سری جوش اوربیتال خاصیت چرخش 360 درجه حول قطعات جوشی را دارد این سرهای جوش حاوی سیستمی از چرخ دنده های سیاره ای دقیق هستند که می توانند در طول زمان فرسوده شوند. تمیز کردن و نگهداری مناسب مورد نیاز است.
جوشکاری اوربیتال موفق به استفاده از مواد لوله با کیفیت بالا نیز بستگی دارد. معمولاً فقط لوله ها و اتصالات فولادی ضد زنگ 316L برای جوشکاری خودکار اوربیتال GTA استفاده می شود و از تعدادی تولید کننده تخصصی تهیه می شود. کیفیت جوش بستگی به داشتن یک منبع نسبتاً تمیز از آرگون برای گاز پشتیبان و محافظ نیاز دارد. حداقل خلوص برای کاربردهای صنعتی معمولی 99.995٪ و برای برخی از کاربردهای خاص استفاده از آرگون با خلوص فوق العاده بالا، خلوص 99.9998% ضروری است و چنین کاربردهایی مستلزم استفاده از کلیه تجهیزات با کیفیت بالا (شیرآلات، رگلاتورها و کنترل جریان) است.
در دستگاه تولید گاز آرگون از هیچ جز لاستیکی استفاده نمیشود زیرا لاستیک رطوبت و اکسیژن را به جریان آرگون اضافه میکند و درصد خلوص را پایین می آورد.
کاربرد جوش اروبیتال
همانطور که اشاره شده با توجه به کیفیت بالای جوش اوربیتال این روش به استاندارد اتصال برای سیستم های گازی و مایع با یکپارچگی بالا تبدل شده است از این رو در صنایع نیمه هادی و تولید دارو استفاده میشود. زیرا اتصالات ایجاد شده با دستگاه جوش اوربیتال از نظر خلوص و یکپارچگی دربرابر نشتی بسیار بالایی را دارند. یکی از روش های دسته بندی این سیستم جوشکاری اوربیتال کیفیت و استحکام جوش در برابر نشتی است
از اواسط دهه 1980 یک صنعت تخصصی کامل تامین کننده شیرها، اتصالات، رگولاتورها، گیج ها و سایر اجزاء برای جوشکاری اوربیتال و استفاده در کاربردهای با خلوص بالا توسعه یافته است. برای جوشکاری لوله در کاربردهای با خلوص بالا فقط می توان از یک سر جوش کاملاً بسته استفاده کرد.
از جمله کاربردهای جوش اوربیتال میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
-
صنایع غذایی
-
داروسازی
-
صنایع نیمه هادی ها و الکترونیک
-
نفت و گاز و پتروشیمی
-
مهندسی خودرو
-
بیوتکنولوژی
-
کشتی سازی
-
هوافضا
دستگاه جوش اوربیتال همواره از تکنیک جوشکاری با گاز های بی اثر تتگستن (TIG/GTAW) و الکترود غیر مصرفی و درصورت لزوم تغذیه سیم سرد انجام میشود. کنترل گاز ورودی ، درجوشکاری تیگ ، این روش را به یک جوشکاری ایده آل برای جوشکاری اوربیتال تبدیل کرده است.
با جوش اوربیتال انواع مختلفی از فلز را می توان جوش داد. فولادهای با استحکام بالا، درجه حرارت بالا و مقاوم در برابر خوردگی، فولادهای کربنی بدون آلیاژ و کم آلیاژ، آلیاژهای نیکل، تیتانیوم، مس، آلومینیوم و آلیاژهای مرتبط. این تکنیک کنترل شده که در یک جو بی اثر انجام می شود، نتایجی را ایجاد می کند که بسیار تمیز، دارای تعداد ذرات کم و عاری از پاشش ناخواسته است.
جمع بندی درمورد دستگاه جوش اوربیتال:
با توجه به پیشرفت تکنولوژی و کاربرد فوق العاده دستگاه جوش اوربیتال با استفاده از سیم سرد و گرم تیگ پیشرفت قابل توجهی در زمینه جوشکاری MIG/MAG/FCAW وجود دارد و در صنایع مختلف ازجمله هوا فضا ، پزشکی ، خودروسازی و … بکار گرفته میشود . از ویژگی های مهم جوشکاری اوربیتال میتوان به تنظیمات کامپیوتری اشاره کرد که باعث ایجاد جوش های باکیفیت و تکرارپذیر میشود.
استاندارد بالا در جوشکاری را حتی در هنگام استفاده از مواد غیر معمول، دیوارهای ضخیم، قطر لوله های کوچک و حتی در محیط کاری دشوار میتوان دید. هزینه تجهیزات جوشکاری مداری 5-10 برابر هزینه سرمایه اولیه مورد نیاز در تجهیزات جوشکاری معمولی است، اما بهره وری نیز به طور قابل توجهی بالاتر از جوشکاری تیگ معمولی است .
