Ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση

Η ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση είναι ένα από τα σημαντικότερα ζητήματα, όπως άλλωστε σε όλες τις τεχνικές εργασίες. Πριν ξεκινήσουμε να κάνουμε συγκόλληση καλό θα είναι να πάρουμε όλα τ α απαραίτητα μέτρα ασφαλείας τα οποία θα μας εξασφαλίσουν τη σωματική μας ακεραιότητα κατά την εργασία της ηελκτροσυγκόλλησης.  Συγκόλληση με τόξο με κράνος, γάντια και άλλο προστατευτικό ρουχισμό περιλαμβάνονται στα μέτρα που λαμβάνουμε για την ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση.

Ζητήματα ασφαλείας στην ηλεκτροκόλληση

Η ηλεκτροκόλληση μπορεί να είναι επικίνδυνη και ανθυγιεινή εάν δεν ληφθούν οι κατάλληλες προφυλάξεις. Ωστόσο, η χρήση νέας τεχνολογίας και η κατάλληλη προστασία μειώνει σημαντικά τους κινδύνους τραυματισμού και θανάτου που συνδέονται με την ηλεκτροκόλληση. Δεδομένου ότι πολλές κοινές διαδικασίες ηλεκτροκόλληση ς περιλαμβάνουν ένα ανοιχτό ηλεκτρικό τόξο ή φλόγα, ο κίνδυνος εγκαυμάτων και πυρκαγιάς είναι σημαντικός. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ταξινομείται ως διαδικασία θερμής εργασίας. Για να αποφευχθεί ο τραυματισμός, οι συγκολλητές φορούν ατομικό προστατευτικό εξοπλισμό με τη μορφή βαρέων δερμάτινων γαντιών και προστατευτικών μανικιών με μακρύ μανίκι για να αποφευχθεί η έκθεση σε ακραίες θερμοκρασίες και φλόγες.  Με αυτό τον τρόπο θα μπορούμε να είμαστε ασφαλείς όταν κάνουμε ηλεκτροκόλληση.

Ατομική προστασία

Ας ξεκινήσουμε να παρουσιάζουμε μέτρα για την ατομική προστασία . Η ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση έχει πολλές παραμέτρους. Τα συνθετικά ρούχα εργασίας, όπως ο μη πυρίμαχος πολυεστέρας, δεν πρέπει να φοριούνται, καθώς αναφλέγονται και καίγονται γρήγορα.  Επιπλέον μέτρα ατομικής προστασίας, η φωτεινότητα της περιοχής συγκόλλησης οδηγεί σε μια κατάσταση που ονομάζεται μάτι τόξου ή φωτιά εγκαύματα στα οποία το υπεριώδες φως προκαλεί φλεγμονή του κερατοειδούς και μπορεί να κάψει τους αμφιβληστροειδείς οφθαλμούς. Η ατομική προστασία περιλαμβάνει ηλεκτρονικές μάσκες, γυαλιά, ηλεκτρονικές μάσκες και ρούχα εργασίας. Εδώ θα βρείετ όλα τα υλικά για την ατομική προστασία κατά τη συγκόλληση.

Μάσκες συγκόλλησης

Τα προστατευτικά γυαλιά και τα κράνη συγκόλλησης με σκούρες πλάκες προσώπου φιλτραρίσματος UV φοριούνται για να αποφευχθεί η έκθεση αυτή. Αποτελούν εξαιρετικό μέτρο ασφάλειας στην ηλεκτροκόλληση. Υπάρχουν ειδικές μάσκες συγκόλλησης. Από τη δεκαετία του 2000, μερικά κράνη έχουν συμπεριλάβει μια πλάκα προσώπου που σκουραίνει αμέσως μετά την έκθεση στο έντονο υπεριώδες φως. Για την προστασία των παρευρισκομένων, η περιοχή συγκόλλησης περιβάλλεται συχνά από ημιδιαφανείς κουρτίνες συγκόλλησης. Αυτές οι κουρτίνες, κατασκευασμένες από πλαστικό φιλμ πολυβινυλοχλωριδίου, προστατεύουν τους ανθρώπους έξω από την περιοχή συγκόλλησης από το υπεριώδες φως του ηλεκτρικού τόξου, αλλά δεν μπορούν να αντικαταστήσουν το γυάλινο φίλτρο που χρησιμοποιείται στα κράνη.  Η συγκεκριμένη ιδιαιτερότητα υπάρχει στις μάσκες συγκόλλησης .  Το ίιο κάνουν και οι ηλεκτρονικές μάσκες. Το ηλεκτρονικό μας κατάστημα διαθέτει μάσκες συγκόλλησης.

Μάσκες προστασίας

Συγκολλητές συχνά εκτίθενται σε επικίνδυνα αέρια και σωματίδια. Μια καλή προστασία είναι οι μάσκες προστασίας. Οι διεργασίες όπως η συγκόλληση με τόξο και η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο παράγουν καπνό που περιέχει σωματίδια διαφόρων τύπων οξειδίων. Το μέγεθος των εν λόγω σωματιδίων τείνει να επηρεάζει την τοξικότητα των αναθυμιάσεων, με μικρότερα σωματίδια που παρουσιάζουν μεγαλύτερο κίνδυνο. Προστατευθείετ με μάσκες προστασίας. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μικρότερα σωματίδια έχουν τη δυνατότητα να διασχίσουν το φράγμα αίματος-εγκεφάλου. Οι αναθυμιάσεις και τα αέρια, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το όζον και οι αναθυμιάσεις που περιέχουν βαρέα μέταλλα, μπορεί να είναι επικίνδυνα για τους συγκολλητές που δεν διαθέτουν σωστό αερισμό και εκπαίδευση. Καλό θα είναι να προμηθευθείτε μια πολύ καλή μάσκα προστασίας.

Έκθεση σε καπνούς συγκόλλησης

Ένας άλλος κίνδυνος που πρέπει να προβλέπει η ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση είναι η έκθεση σε καπνούς. Ειδικά η έκθεση σε καπνούς συγκόλλησης με μαγγάνιο, για παράδειγμα, ακόμη και σε χαμηλά επίπεδα (<0,2 mg / m3), μπορεί να οδηγήσει σε νευρολογικά προβλήματα ή να βλάψει τους πνεύμονες, το ήπαρ, τους νεφρούς ή το κεντρικό νευρικό σύστημα. Τα νανοσωματίδια μπορούν να παγιδευτούν στα κυψελιδικά μακροφάγα των πνευμόνων και να προκαλέσουν πνευμονική ίνωση. Η χρήση συμπιεσμένων αερίων και φλόγας σε πολλές διαδικασίες συγκόλλησης θέτει κίνδυνο έκρηξης και πυρκαγιάς. Ορισμένες κοινές προφυλάξεις περιλαμβάνουν τον περιορισμό της ποσότητας οξυγόνου στον αέρα και τη διατήρηση εύφλεκτων υλικών μακριά από το χώρο εργασίας.

Κόστος και τάσεις

Ως βιομηχανική διαδικασία, το κόστος της συγκόλλησης διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στις αποφάσεις κατασκευής. Η ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την υγεία του εργαζομένου. Πολλές διαφορετικές μεταβλητές επηρεάζουν το συνολικό κόστος, συμπεριλαμβανομένου του κόστους εξοπλισμού, του κόστους εργασίας, του κόστους υλικού και του ενεργειακού κόστους. Ανάλογα με τη διαδικασία, το κόστος εξοπλισμού μπορεί να ποικίλει, από φθηνές για μεθόδους όπως η θωράκιση συγκόλλησης με τόξο και η συγκόλληση με οξυγόνο, σε εξαιρετικά ακριβά για μεθόδους όπως συγκόλληση δέσμης λέιζερ και συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων. Εδώ θα βρείτε πολλά εργαλεία οξυγόνου.

Κόστος εργασίας συγκολλήσεων

Λόγω του υψηλού κόστους τους, χρησιμοποιούνται μόνο σε εργασίες υψηλής παραγωγής. Ομοίως, επειδή η αυτοματοποίηση και τα ρομπότ αυξάνουν το κόστος εξοπλισμού, εφαρμόζονται μόνο όταν απαιτείται υψηλή παραγωγή. Το κόστος εργασίας εξαρτάται από το ρυθμό εναπόθεσης (ρυθμός συγκόλλησης), τον ωριαίο μισθό και το συνολικό χρόνο λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου που αφιερώνεται στην τοποθέτηση, τη συγκόλληση και το χειρισμό του εξαρτήματος. Βεβαίως δεν πρέπει να παραβλέπουμε και τα μέτρα για την ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση. Το κόστος των υλικών περιλαμβάνει το κόστος της βάσης και του υλικού πληρώσεως και το κόστος των αερίων θωράκισης. Τέλος, το κόστος ενέργειας εξαρτάται από το χρόνο τόξου και τη ζήτηση ισχύος συγκόλλησης.

Συγκόλληση

Για τις μεθόδους χειροκίνητης συγκόλλησης, το κόστος εργασίας γενικά αποτελεί τη συντριπτική πλειοψηφία του συνολικού κόστους. Ως αποτέλεσμα, πολλά μέτρα εξοικονόμησης κόστους επικεντρώνονται στην ελαχιστοποίηση του χρόνου λειτουργίας. Για να γίνει αυτό, μπορούν να επιλεγούν διαδικασίες συγκόλλησης με υψηλές ταχύτητες εναπόθεσης και οι παράμετροι συγκόλλησης μπορούν να ρυθμιστούν με ακρίβεια για να αυξηθεί η ταχύτητα συγκόλλησης. Ο μηχανισμός και ο αυτοματισμός χρησιμοποιούνται συχνά για τη μείωση του κόστους εργασίας, αλλά αυτό συχνά αυξάνει το κόστος του εξοπλισμού και δημιουργεί πρόσθετο χρόνο εγκατάστασης. Το κόστος του υλικού τείνει να αυξάνεται όταν απαιτούνται ειδικές ιδιότητες και το κόστος ενέργειας δεν υπερβαίνει κατά κανόνα το ποσοστό του συνολικού κόστους συγκόλλησης. Εδώ μπορείτε αν επιλέξετε μέσα από μια πολύ μεγάλη γκάμα εργαλείων για τις συγκολλήσεις.

Βιομηχανική συγκόλληση

Τα τελευταία χρόνια, προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί το κόστος εργασίας στην υψηλή παραγωγή, η βιομηχανική συγκόλληση γίνεται όλο και πιο αυτοματοποιημένη, κυρίως με τη χρήση ρομπότ σε συγκόλληση με αντίσταση (ειδικά στην αυτοκινητοβιομηχανία) και συγκόλληση τόξου. Στη συγκόλληση με ρομπότ, οι μηχανοκίνητες συσκευές κρατούν το υλικό και πραγματοποιούν τη συγκόλληση και στην αρχή, η σημειακή συγκόλληση ήταν η πιο κοινή εφαρμογή, αλλά η ρομποτική συγκόλληση τόξου αυξάνεται στη δημοτικότητα καθώς προχωρεί η τεχνολογία. Άλλα βασικά πεδία έρευνας και ανάπτυξης περιλαμβάνουν τη συγκόλληση ανόμοιων υλικών (όπως χάλυβα και αλουμίνιο, για παράδειγμα) και νέες διαδικασίες συγκόλλησης, όπως ανάδευση με τριβή, μαγνητικό παλμό, αγώγιμη θερμική ραφή και συγκόλληση με λέιζερ.

Συγκόλληση δέσμης λέιζερ

Επιπλέον, είναι επιθυμητή η πρόοδος όσον αφορά την κατασκευή πιο εξειδικευμένων μεθόδων όπως η συγκόλληση δέσμης λέιζερ πρακτική για περισσότερες εφαρμογές, όπως στις βιομηχανίες αεροδιαστημικής και αυτοκινητοβιομηχανίας. Οι ερευνητές ελπίζουν επίσης να κατανοήσουν καλύτερα τις συχνά απρόβλεπτες ιδιότητες των συγκολλήσεων, ιδιαίτερα τη μικροδομή, τις υπολειμματικές τάσεις και την τάση συγκόλλησης ή παραμόρφωσης της συγκόλλησης. Εδώ θα μάθετε τι είναι η συγκόλληση.

Συγκολλήσεις στη βιομηχανία χάλυβα

Η τάση επιτάχυνσης της ταχύτητας με την οποία πραγματοποιούνται συγκολλήσεις στη βιομηχανία  χάλυβα διατρέχει τον κίνδυνο για την ακεραιότητα της σύνδεσης. Χωρίς σωστή σύντηξη στα υλικά βάσης που παρέχονται από επαρκή χρόνο τόξου στη συγκόλληση, ένας επιθεωρητής έργου δεν μπορεί να εξασφαλίσει την αποτελεσματική διάμετρο της συγκόλλησης για να μην μπορεί να εγγυηθεί τη δημοσιευμένη χωρητικότητα φορτίου εκτός εάν παρακολουθήσει την πραγματική εγκατάσταση.

Αυτή η μέθοδος συγκόλλησης λακκούβα είναι κοινή στις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά για την προσάρτηση χαλύβδινων φύλλων για τη φραγή δοκών και δομικών μελών χάλυβα. Οι περιφερειακοί φορείς είναι υπεύθυνοι για τη διασφάλιση της σωστής εγκατάστασης της συγκόλλησης λακκούβα σε εργοτάξια χάλυβα. Επί του παρόντος, δεν υπάρχει καμία τυποποιημένη διαδικασία ή διαδικασία συγκόλλησης που να μπορεί να εξασφαλίσει τη δημοσιευμένη χωρητικότητα εκμετάλλευσης οποιασδήποτε ανεπίσημης σύνδεσης, αλλά αυτή εξετάζεται από την American Welding Society.

Συγκόλληση στη μεταλλουργία

Η συγκόλληση στη μεταλλουργία αποτελεί  τη συνηθέστερη χρήση ηλεκτροκολλήσεων. Στη συνέχεια του άρθρου εξετάζονται τεχνικές ηλεκτροκόλλησης στη μεταλλουργία

Μεταλλουργία

Τα περισσότερα στερεά που χρησιμοποιούνται είναι τεχνικά υλικά που αποτελούνται από κρυσταλλικά στερεά στα οποία τα άτομα ή τα ιόντα είναι διατεταγμένα σε ένα επαναλαμβανόμενο γεωμετρικό σχέδιο το οποίο είναι γνωστό ως δομή πλέγματος. Η μόνη εξαίρεση είναι το υλικό που κατασκευάζεται από γυαλί που είναι ένας συνδυασμός ενός υπερψυχθέντος υγρού και πολυμερών που είναι συσσωματώματα μεγάλων οργανικών μορίων. Είναι σημαντικό να σημειώσουμε οτι η συγκόλληση στη μεταλλουργία περιλαμβάνει πολλλές τεχνικές οι οποίες εξετάζονται στη συνέχεια του άρθρου.

Συγκόλληση στη μεταλλουργία κρυσταλλικών στερεών

Η συνοχή των κρυσταλλικών στερεών επιτυγχάνεται με μεταλλικό ή χημικό δεσμό ο οποίος σχηματίζεται μεταξύ των συστατικών ατόμων. Οι χημικοί δεσμοί μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο τύπους αποτελούμενοι από ιοντικούς και ομοιοπολικούς. Αποτελούν βασικό στοιχείο μελέτςη όταν ασχολούμαστε με τη συγκόλληση στη μεταλλουργία. Για να σχηματιστεί ένας ιονικός δεσμός, είτε ένα σθένος είτε ένα ηλεκτρόνιο σύνδεσης διαχωρίζονται από ένα άτομο και συνδέονται με ένα άλλο άτομο για να σχηματίσουν αντίθετα φορτισμένα ιόντα.

Η συγκόλληση στη στατική θέση είναι όταν τα ιόντα καταλαμβάνουν θέση ισορροπίας όπου η προκύπτουσα δύναμη μεταξύ τους είναι μηδέν. Όταν τα ιόντα ασκούνται σε δύναμη εφελκυσμού, αυξάνεται η δια-ιονική απόσταση δημιουργώντας μια ηλεκτροστατική ελκτική δύναμη, ενώ μια δεσπόζουσα δύναμη υπό θλιπτική δύναμη μεταξύ των ατομικών πυρήνων κυριαρχεί.

Ο ομοιοπολικός δεσμός

Ο ομοιοπολικός δεσμός λαμβάνει χώρα όταν ένα από τα συστατικά άτομα χάσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, με το άλλο άτομο να κερδίζει τα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα ένα νέφος ηλεκτρονίων που μοιράζεται από το μόριο στο σύνολό του. Και στις δύο ιονικές και ομοιοπολικές δεσμεύσεις η θέση των ιόντων και των ηλεκτρονίων περιορίζεται σε σχέση με την άλλη, με αποτέλεσμα ο δεσμός να είναι χαρακτηριστικός εύθραυστος. Στη συνέχεια εξετάζουμε την ολκιμότητα ως παράμετρο για τη συγκόλληση στη μεταλλουργία.

Η ολκιμότητα είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τη διασφάλιση της ακεραιότητας των δομών, επιτρέποντάς τους να διατηρούν τοπικές συγκεντρώσεις στρες χωρίς κάταγμα. Επιπροσθέτως, οι κατασκευές πρέπει να έχουν αποδεκτή αντοχή, η οποία σχετίζεται με την δύναμη απόδοσης ενός υλικού. Γενικά, καθώς αυξάνεται η ισχύς απόδοσης ενός υλικού, υπάρχει αντίστοιχη μείωση στη σκληρότητα του θραύσματος.

Μείωση της αντοχής συγκολλήσεων

Η μείωση της αντοχής σε κάταγμα μπορεί επίσης να αποδοθεί στην επίδραση ευθραυστότητας των ακαθαρσιών ή των κυβικών κυττάρων με κέντρο το σώμα, από τη μείωση της θερμοκρασίας. Τα μέταλλα και ιδιαίτερα οι χάλυβες έχουν ένα μεταβατικό εύρος θερμοκρασίας όπου πάνω από αυτό το εύρος το μέταλλο έχει αποδεκτή εγκοπή-πλαστιμότητα ενώ κάτω από αυτό το εύρος το υλικό γίνεται εύθραυστο. Εντός της περιοχής, η συμπεριφορά των υλικών είναι απρόβλεπτη. Η μείωση της αντοχής σε κάταγμα συνοδεύεται από μια αλλαγή στην εμφάνιση κάταγμα.

Όταν πάνω από τη μετάβαση, το κάταγμα οφείλεται κατά κύριο λόγο σε μικρο-κενό συσσωμάτωση, που έχει ως αποτέλεσμα το κατάγματος εμφανίζεται ινώδες. Ακολούθως όταν πέσουν οι θερμοκρασίες, το κάταγμα θα παρουσιάσει σημάδια πλευρών διάσπασης. Αυτές οι δύο εμφανίσεις είναι ορατές με γυμνό μάτι. Το εύθραυστο κάταγμα σε χαλύβδινες πλάκες μπορεί να εμφανιστεί ως σημάδια καστανιάς κάτω από το μικροσκόπιο. Αυτές οι κορυφές που μοιάζουν με βέλη στην επιφάνεια της ρωγμής δείχνουν προς την προέλευση του θραύσματος.

Αντοχή στη θραύση

Η αντοχή στη θραύση μετριέται χρησιμοποιώντας ένα ορθογώνιο δείγμα με εγκοπή και προ-πυρολυμένο, των οποίων οι διαστάσεις καθορίζονται στα πρότυπα, για παράδειγμα ASTM E23. Υπάρχουν και άλλα μέσα για την εκτίμηση ή τη μέτρηση της αντοχής σε θραύση από τα ακόλουθα: Δοκιμή πρόσκρουσης Charpy ανά ASTM A370. Η δοκιμασία μετατόπισης του ανοίγματος άκρου ρωγμών (CTOD) ανά BS 7448-1. Η ολοκληρωμένη δοκιμή J ανά ASTM E1820. Η δοκιμή πτώσης Pellini ανά ASTM E208.

Η μεταλλική σύνδεση ως τύπος ομοιοπολικής σύνδεσης

Η μεταλλική σύνδεση μπορεί να ταξινομηθεί ως ένας τύπος ομοιοπολικής σύνδεσης για τον οποίο τα συστατικά άτομα είναι του ίδιου τύπου και δεν συνδυάζονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα χημικό δεσμό. Τα άτομα θα χάσουν ένα ηλεκτρόνιο που σχηματίζει μια σειρά από θετικά ιόντα. Αυτά τα ηλεκτρόνια μοιράζονται από το πλέγμα που καθιστά το σύμπλεγμα ηλεκτρονίων κινητό, καθώς τα ηλεκτρόνια είναι ελεύθερα να κινούνται καθώς και τα ιόντα. Για αυτό, δίδει στα μέταλλα τη σχετικά υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητά τους, καθώς είναι χαρακτηριστικώς όλκιμη.

Οι συνηθέστερα χρησιμοποιούμενες δομές κρυσταλλικού πλέγματος

Τρεις από τις συνηθέστερα χρησιμοποιούμενες δομές κρυσταλλικού πλέγματος στα μέταλλα είναι το κυβικό και επικεντρωμένο στο κέντρο κυβικά, επικεντρωμένο στο πρόσωπο και εξαγωνικό. Ο φερριτικός χάλυβας έχει κυβική δομή και ο ωστενιτικός χάλυβας, τα μη σιδηρούχα μέταλλα όπως το αλουμίνιο, ο χαλκός και το νικέλιο έχουν την επικεντρωμένη στο πρόσωπο κυβική δομή.

Ασυνήθεις συνθήκες

Ενώ πολλές εφαρμογές συγκόλλησης πραγματοποιούνται σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα όπως εργοστάσια και συνεργεία επισκευής, ορισμένες διαδικασίες συγκόλλησης χρησιμοποιούνται συνήθως σε ευρύ φάσμα συνθηκών, όπως υπαίθριο, υποβρύχιο και κενό (όπως ο χώρος).

Στις υπαίθριες εφαρμογές, όπως η κατασκευή και η επισκευή σε εξωτερικούς χώρους, η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο είναι η πιο κοινή διαδικασία. Οι διαδικασίες που χρησιμοποιούν αδρανή αέρια για την προστασία της συγκόλλησης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν εύκολα σε τέτοιες περιπτώσεις, επειδή απρόβλεπτες ατμοσφαιρικές κινήσεις μπορεί να οδηγήσουν σε ελαττωματική συγκόλληση.

Θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο στη βιομηχανία

Η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο χρησιμοποιείται επίσης συχνά σε υποβρύχιες συγκολλήσεις για την κατασκευή και επισκευή πλοίων, υπεράκτιων πλατφορμών και αγωγών, αλλά και άλλες, όπως η συγκόλληση τόξου με αγωγούς με τόξο και η ηλεκτροσυγκόλληση τόξου με βολφράμιο. Η συγκόλληση στο διάστημα είναι επίσης δυνατή – επιχειρήθηκε για πρώτη φορά το 1969 από Ρώσους κοσμοναύτες, όταν πραγματοποίησαν πειράματα για τη δοκιμή θωρακισμένης συγκόλλησης τόξου με τόξο, συγκόλλησης με τόξο πλάσματος και συγκόλλησης με δέσμη ηλεκτρονίων σε αποσυμπιεσμένο περιβάλλον.

Περαιτέρω δοκιμές αυτών των μεθόδων έγιναν τις επόμενες δεκαετίες και σήμερα οι ερευνητές συνεχίζουν να αναπτύσσουν μεθόδους για τη χρήση άλλων διαδικασιών συγκόλλησης στο διάστημα, όπως συγκόλληση δέσμης λέιζερ, συγκόλληση με αντίσταση και συγκόλληση με τριβή. Οι προσδοκίες σε αυτές τις περιοχές μπορεί να είναι χρήσιμες για μελλοντικές προσπάθειες παρόμοιες με την κατασκευή του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού, η οποία θα μπορούσε να βασιστεί στη συγκόλληση για την ένωση στο διάστημα των τμημάτων που κατασκευάστηκαν στη Γη.

Σύγχρονες μέθοδοι συγκόλλησης

Οι σύγχρονες μέθοδοι συγκόλλησης είναι μια έκβαση της ανάγκης να επιτευχθεί μια συνεχής σύνδεση σε μεγάλες χαλύβδινες πλάκες. Η σύμπλεξη είχε αποδειχθεί ότι παρουσιάζει μειονεκτήματα, ειδικά για ένα κλειστό δοχείο όπως ένα λέβητα. Στη συνέχεια η συγκόλληση αερίου, η συγκόλληση με τόξο και η συγκόλληση με αντίσταση εμφανίστηκαν στο τέλος του 19ου αιώνα. Η πρώτη πραγματική προσπάθεια υιοθέτησης διαδικασιών συγκόλλησης σε μεγάλη κλίμακα έγινε κατά τη διάρκεια του Α ‘Παγκοσμίου Πολέμου.

Μέχρι το 1916 η διαδικασία οξυακετυλενίου ήταν καλά ανεπτυγμένη και οι τεχνικές συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται στη συνέχεια χρησιμοποιούνται ακόμα. Οι κυριότερες βελτιώσεις από τότε ήταν στον εξοπλισμό και την ασφάλεια. Για αν κατανοήσουμε τις σύγχρονες μεθόδους καλό θα είναι να τις συγκρίνουμε με τις παλιές μέσα από μια στορική αναδρομή για τη συγκόλληση.

Ηλεκτροκόλληση

Η ηλεκτροκόλληση με τόξο, χρησιμοποιώντας αναλώσιμο ηλεκτρόδιο, εισήχθη επίσης σε αυτή την περίοδο, αλλά τα γυμνά σύρματα που αρχικά χρησιμοποιήθηκαν παρήγαγαν εύθραπτες συγκολλήσεις. Μία λύση βρέθηκε με το περιτύλιγμα του γυμνού σύρματος με αμίαντο και ένα συρμάτινο σύρμα αλουμινίου. Το σύγχρονο ηλεκτρόδιο, που εισήχθη το 1907, αποτελείται από ένα γυμνό σύρμα με περίπλοκη επικάλυψη ορυκτών και μετάλλων.

Η ηλεκτροκόλληση με τόξο δεν χρησιμοποιήθηκε καθολικά μέχρι τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν η επείγουσα ανάγκη ταχείας κατασκευής για τη ναυτιλία, τις μονάδες παραγωγής ενέργειας, τις μεταφορές και τις δομές ώθησε τα απαραίτητα αναπτυξιακά έργα. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν νέες τεχνικές ηλεκτροκόλλησης. Σήμερα υπάρχει πληθώρα εργαλείων για ηλεκτροκολλήσεις.

Τεχνικές ηλεκτροκόλλησης

Το άρθρο αυτό για τις τεχνικές ηλεκτροκόλλησης αποτελεί συνέχεια προηγουμένου άρθρου μας για τις μεθόδους συγκόλλησης και ηλεκτροκολλήσεις.

Τεχνική Ηλεκτροκόλλησης GTAW

Το GTAW μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλα σχεδόν τα συγκολλητικά μέταλλα, αν και εφαρμόζεται συνήθως σε ανοξείδωτο χάλυβα και ελαφρά μέταλλα. Είναι μια από τςι κορυφαίες τεχνικές ηλεκτροκόλλησης. Συχνά χρησιμοποιείται όταν οι ηλεκτροκολλήσεις ποιότητας είναι εξαιρετικά σημαντικές, όπως σε ποδήλατα, αεροσκάφη και ναυτικές εφαρμογές. Μια σχετική διαδικασία, ηλεκτροκόλληση τόξου πλάσματος, χρησιμοποιεί επίσης ηλεκτρόδιο βολφραμίου αλλά χρησιμοποιεί αέριο πλάσματος για να κάνει το τόξο.

Το τόξο είναι πιο συγκεντρωμένο από το τόξο GTAW, καθιστώντας τον εγκάρσιο έλεγχο πιο κρίσιμο και έτσι γενικά περιορίζοντας την τεχνική σε μια μηχανική διαδικασία. Λόγω του σταθερού ρεύματος του, η μέθοδος ηλεκτροκόλλησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύτερο φάσμα πάχους υλικού από ότι η διαδικασία GTAW και είναι πολύ ταχύτερη. Μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα ίδια υλικά όπως το GTAW εκτός από το μαγνήσιο και η αυτοματοποιημένη ηλεκτροκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα είναι μια σημαντική εφαρμογή της διαδικασίας. Μια παραλλαγή της διαδικασίας είναι η κοπή με πλάσμα, μια αποτελεσματική διαδικασία κοπής χάλυβα. Χρησιμοποιείται πολύ συχνά στις ηλεκτροκολλήσεις.

Συγκόλληση με βολές με τόξο (SAW)

Η συγκόλληση με βολές με τόξο (SAW) είναι άλλη μια από τςι τεχνικές ηλεκτροκόλλησης . Είναι μέθοδος υψηλής συγκολλητικής συγκόλλησης στην οποία το τόξο χτυπά κάτω από ένα στρώμα επικάλυψης ροής. Αυτό αυξάνει την ποιότητα τόξου, καθώς οι ρυπαντές στην ατμόσφαιρα εμποδίζονται από τη ροή. Η σκωρία που σχηματίζεται στη συγκόλληση γενικά αποσύρεται από μόνη της και σε συνδυασμό με τη χρήση συνεχούς τροφοδοσίας συρμάτων, ο ρυθμός απόθεσης συγκόλλησης είναι μεγάλος. Οι συνθήκες εργασίας βελτιώνονται πολύ σε σχέση με άλλες διαδικασίες συγκόλλησης τόξου, καθώς η ροή κρύβει το τόξο και παράγεται σχεδόν καθόλου καπνός.

Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία, ειδικά για μεγάλα προϊόντα και στην κατασκευή συγκολλημένων δοχείων πίεσης . Άλλες διαδικασίες συγκόλλησης τόξου περιλαμβάνουν την ατομική συγκόλληση με υδρογόνο, ηλεκτροσυγκόλληση (ESW), ηλεκτροσυγκόλληση και συγκόλληση με τόξο . Το ESW είναι μια εξαιρετικά παραγωγική διαδικασία μονής διέλευσης για παχύτερα υλικά μεταξύ 1 ίντσας (25 mm) και 12 ιντσών (300 mm) σε κάθετη ή σχεδόν κάθετη θέση.

Συγκόλληση οξυγόνου

Η πιο συνηθισμένη διαδικασία συγκόλλησης αερίου είναι η συγκόλληση με οξυγόνο, επίσης γνωστή ως συγκόλληση με οξυακετυλένιο. Είναι μία από τις παλαιότερες και πιο ευπροσάρμοστες διαδικασίες συγκόλλησης, αλλά τα τελευταία χρόνια έχει γίνει λιγότερο δημοφιλής στις βιομηχανικές εφαρμογές. Εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως για τη συγκόλληση σωλήνων, καθώς και για εργασίες επισκευής. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται εργαλεία οξυγόνου.

Εξοπλισμός συγκόλλησης οξυγόνου

Ο εξοπλισμός είναι σχετικά φθηνός και απλός, που γενικά χρησιμοποιεί την καύση ακετυλενίου σε οξυγόνο για να παράγει μια θερμοκρασία φλόγας συγκόλλησης περίπου 3100°C . Η φλόγα, δεδομένου ότι είναι λιγότερο συγκεντρωμένη από ένα ηλεκτρικό τόξο, προκαλεί βραδύτερη ψύξη συγκόλλησης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερες υπολειπόμενες καταπονήσεις και παραμόρφωση συγκόλλησης, αν και διευκολύνει τη συγκόλληση των χαλύβων υψηλής κραματοποίησης. Μια παρόμοια διαδικασία, που γενικά ονομάζεται κοπή με οξυγόνο, χρησιμοποιείται για την κοπή μετάλλων. Ακολουθούν και άλλες τεχνικές ηλεκτροκόλλησης .

Αντίσταση ηλεκτροκόλλησης

Η ηλεκτροκόλληση με αντίσταση συνεπάγεται τη δημιουργία θερμότητας με τη διέλευση ρεύματος μέσω της αντίστασης που προκαλείται από την επαφή μεταξύ δύο ή περισσοτέρων μεταλλικών επιφανειών. Μικρές δεξαμενές λιωμένου μετάλλου σχηματίζονται στην περιοχή ηλεκτροκόλλησης καθώς το υψηλό ρεύμα (1000-100.000 Α) διέρχεται μέσω του μετάλλου. Γενικά, οι μέθοδοι ηλεκτροκόλλησης αντιστάσεων είναι αποτελεσματικές και προκαλούν μικρή ρύπανση, αλλά οι εφαρμογές τους είναι κάπως περιορισμένες και το κόστος εξοπλισμού μπορεί να είναι υψηλό.

Σημειακός συγκολλητής

Η σημειακή συγκόλληση είναι μια δημοφιλής μέθοδος συγκόλλησης με αντίσταση που χρησιμοποιείται για την ένωση επικαλυπτόμενων μεταλλικών φύλλων πάχους έως και 3 mm. Δύο ηλεκτρόδια χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα για να συσφίξουν μαζί τα μεταλλικά φύλλα και να περάσουν το ρεύμα διαμέσου των φύλλων. Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου περιλαμβάνουν αποτελεσματική χρήση ενέργειας, περιορισμένη παραμόρφωση του τεμαχίου, υψηλά ποσοστά παραγωγής, εύκολη αυτοματοποίηση και δεν απαιτούνται υλικά πλήρωσης.

Η αντοχή συγκόλλησης είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό, τι με άλλες μεθόδους συγκόλλησης, καθιστώντας τη διαδικασία κατάλληλη μόνο για ορισμένες εφαρμογές. Χρησιμοποιείται εκτενώς στην αυτοκινητοβιομηχανία – τα συνηθισμένα αυτοκίνητα μπορούν να έχουν αρκετές χιλιάδες σημειακές συγκολλήσεις από βιομηχανικά ρομπότ. Μια εξειδικευμένη διαδικασία, η οποία ονομάζεται συγκόλληση με βολές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σήμανση ανοξείδωτου χάλυβα.

Συγκόλληση σημείων

Όπως η συγκόλληση σημείων, η ραφή συγκόλλησης βασίζεται σε δύο ηλεκτρόδια για την εφαρμογή πίεσης και ρεύματος για την ένωση μεταλλικών φύλλων. Εντούτοις, αντί των αιχμηρών ηλεκτροδίων, τα ηλεκτρόδια σε σχήμα τροχού κυλίονται κατά μήκος και τροφοδοτούν συχνά το τεμάχιο εργασίας, καθιστώντας δυνατή τη μακρά συνεχή συγκόλληση. Στο παρελθόν, αυτή η διαδικασία χρησιμοποιήθηκε στην κατασκευή δοχείων ποτών, αλλά τώρα οι χρήσεις της είναι πιο περιορισμένες. Άλλες μέθοδοι συγκόλλησης με αντίσταση περιλαμβάνουν συγκόλληση με συγκόλληση, συγκόλληση με φλας, συγκόλληση προβολής και συγκόλληση ανατροπής.

Ενεργειακή δέσμη

Οι μέθοδοι συγκόλλησης μέσω δέσμης ενέργειας, δηλαδή η συγκόλληση με δέσμη λέιζερ και η συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων, είναι σχετικά νέες διαδικασίες που έχουν γίνει αρκετά δημοφιλείς σε εφαρμογές υψηλής παραγωγής. Οι δύο διαδικασίες είναι παρόμοιες, διαφέρουν κυρίως στην πηγή ισχύος τους. Η συγκόλληση με δέσμη λέιζερ χρησιμοποιεί μια πολύ εστιασμένη δέσμη λέιζερ, ενώ η συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων γίνεται σε κενό και χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων. Και οι δύο έχουν πολύ υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, επιτρέποντας τη βαθιά διείσδυση της συγκόλλησης και ελαχιστοποιώντας το μέγεθος της περιοχής συγκόλλησης.

Επίσης και οι δύο διαδικασίες είναι εξαιρετικά γρήγορες και αυτοματοποιούνται εύκολα, καθιστώντας τους εξαιρετικά παραγωγικές. Τα βασικά μειονεκτήματα είναι το πολύ υψηλό κόστος εξοπλισμού τους (αν και αυτά μειώνονται) και η ευαισθησία στη θερμική πυρόλυση. Οι εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα περιλαμβάνουν τη συγκόλληση λέιζερ-υβριδίων, η οποία χρησιμοποιεί αρχές τόσο από τη συγκόλληση δέσμης λέιζερ όσο και από συγκόλληση τόξου για ακόμα καλύτερες συγκολλητικές ιδιότητες, επένδυση με λέιζερ και συγκόλληση με ακτίνες Χ.

Συγκόλληση στερεάς κατάστασης

Όπως και η πρώτη διαδικασία συγκόλλησης, η συγκόλληση σφυρηλασίας, μερικές σύγχρονες μεθόδους συγκόλλησης δεν συνεπάγονται την τήξη των υλικών που ενώνονται. Μια από τις πιο δημοφιλείς συγκολλήσεις με υπερήχους χρησιμοποιείται για τη σύνδεση λεπτών φύλλων ή συρμάτων από μέταλλο ή θερμοπλαστικό, δονώντας τους με υψηλή συχνότητα και υπό υψηλή πίεση. Ο εξοπλισμός και οι μέθοδοι είναι παρόμοιες με αυτές της συγκόλλησης με αντίσταση, αλλά αντί του ηλεκτρικού ρεύματος, οι δονήσεις παρέχουν ενέργεια εισόδου. Η συγκόλληση μετάλλων με αυτή τη διαδικασία δεν συνεπάγεται τήξη των υλικών. Αντίθετα, η συγκόλληση σχηματίζεται με την εισαγωγή μηχανικών κραδασμών οριζόντια υπό πίεση.

Κατά τη συγκόλληση πλαστικών, τα υλικά θα πρέπει να έχουν παρόμοιες θερμοκρασίες τήξης και οι δονήσεις να εισάγονται κατακόρυφα. Η υπερηχητική συγκόλληση χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή ηλεκτρικών συνδέσεων από αλουμίνιο ή χαλκό και είναι επίσης μια πολύ κοινή διαδικασία συγκόλλησης πολυμερών. Εδώ μπορείτε αν ενηεμρωθείετ πάνω σε ιδέες για ηλεκτροκολλήσεις mig.

Συγκόλληση με έκρηξη

Μια άλλη κοινή διαδικασία, η συγκόλληση με έκρηξη, περιλαμβάνει την ένωση υλικών, πιέζοντας τα μαζί κάτω από εξαιρετικά υψηλή πίεση. Η ενέργεια από την κρούση πλαστικοποιεί τα υλικά, σχηματίζοντας συγκόλληση, παρά το γεγονός ότι παράγεται μόνο περιορισμένη ποσότητα θερμότητας. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για συγκόλληση ανόμοιων υλικών, συμπεριλαμβανομένης της συγκόλλησης αλουμινίου σε άνθρακα άνθρακα σε κύτη πλοίων και ανοξείδωτο χάλυβα ή τιτανίου σε άνθρακα άνθρακα σε πετροχημικά δοχεία πίεσης.

Διεργασίες συγκόλλησης σε στερεά κατάσταση

Άλλες διεργασίες συγκόλλησης σε στερεά κατάσταση περιλαμβάνουν τη συγκόλληση με τριβή (συμπεριλαμβανομένης της συγκόλλησης με τριβή), μαγνητική παλμική συγκόλληση, συγκόλληση με συνεξώθηση, συγκόλληση εν ψυχρώ, συγκόλληση διάχυσης, εξώθερμη συγκόλληση, συγκόλληση υψηλής συχνότητας, , και συγκόλληση με ρολό. Φροντίζουμε να σας ενημερώνουμε ώστε να γνωρίζετε τα πάντα για τη συγκόλληση.

Ρούχα εργασίας

Όταν εκτελούμε εργασίες συγκόλλησης ηλεκτροσυγκολλήσεις τότε καλό είναι να χρησιμοποιούμε και τα κατάλληλα ρούχα εργασίας. Πρόκειται για ένα μέτρο ατομικής προστασίας το οποίο θα μας προστατεύσει από τους κινδύνους που υπάρχουν κατά τις εργασίες στις ηλεκτροκολλήσεις. Άλλωστε απαιτείται από τςι τεχνικές ηλεκτροκόλλησης να φοράμε ρούχα εργασίας και να παίρνουμε μέτρα για την ατομική προστασία. Τα ρούχα εργασίας περιλαμβάνουν ενισχυμένα ενδύματα τα οποία θα προστατεύσουν τη σωματική μας ακεραιότητα. Εδώ θα βρείτε ρούχα εργασίας.

Μέθοδοι συγκόλλησης και ηλεκτροκολλήσεις

Σε αυτό το άρθρο παρουσιάζονται μέθοδοι συγκόλλησης καθώς και οι σχετικές διαδικασίες. Μάθετε πως γίνονται οι ηλεκτροκολλήσεις και ποια είναι τα απαραίτητα μέσα προστασίας.

Μέθοδοι για τη συγκόλληση

Μερικές από τις συνηθέστερες τρέχουσες μεθόδους συγκόλλησης είναι:

  • Θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλο (SMAW), επίσης γνωστή ως “συγκόλληση με ραβδί”.
  • Συγκόλληση τόξου βολφραμίου τόξου (GTAW), επίσης γνωστή ως TIG (βολφράμιο, αδρανές αέριο).
  • Ηλεκτροσυγκόλληση τόξου αερίου μετάλλου (GMAW), επίσης γνωστή ως MIG (μέταλλο, αδρανές αέριο).
  • Ηλεκτροκόλληση με τόξο (FCAW), πολύ παρόμοια με την MIG.
  • Υποβρύχια συγκόλληση τόξου (SAW), συνήθως αποκαλούμενη Sub Arc.
  • Ηλεκτροσυγκόλληση (ESW), μια εξαιρετικά παραγωγική διαδικασία για παχύτερα υλικά.

Διαδικασίες συγκόλλησης

Μέθοδοι συγκόλλησης υπάρχουν πολλές .Ακολουθούν διαδικασίες συγκόλλησης. Παρουσιάζουμε κάποιες από τςιδιαδικασίες που συνηθίζονται κατά τη συγκόλληση υλικών. Πριν προχωρήσετε μπορείετ να διαβάσετε το σχετικό άρθρο μας ώστε να μάθετε τι είναι η συγκόλληση.

Συγκόλληση με τόξο

Αυτές οι διεργασίες χρησιμοποιούν μια ηλεκτρική τροφοδοσία συγκόλλησης για να δημιουργήσουν και να διατηρήσουν ένα ηλεκτρικό τόξο μεταξύ ενός ηλεκτροδίου και του υλικού βάσης για την τήξη μετάλλων στο σημείο συγκόλλησης. Μπορούν να χρησιμοποιούν είτε συνεχούς ρεύματος (DC) είτε εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), και αναλώσιμα ή μη αναλώσιμα ηλεκτρόδια. Η περιοχή συγκόλλησης προστατεύεται μερικές φορές από κάποιο είδος αδρανούς ή ημι-αδρανούς αερίου, γνωστό ως αέριο θωράκισης. Ενώ μερικές φορές χρησιμοποιείται και υλικό πλήρωσης. Είναι από τις παλαιότερες μεθόδους συγκόλλησης, όπως άλλωστε μπορείτε να διαβάσετε στην ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση.

Τροφοδοτικά για ηλεκτροκολλήσεις

Για την παροχή της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τις διαδικασίες συγκόλλησης τόξου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια ποικιλία διαφορετικών τροφοδοτικών. Τα συνηθέστερα τροφοδοτικά συγκόλλησης είναι οι τροφοδοσίες συνεχούς ρεύματος και τα τροφοδοτικά συνεχούς τάσης. Στη συγκόλληση με τόξο, το μήκος του τόξου σχετίζεται άμεσα με την τάση και η ποσότητα εισόδου θερμότητας σχετίζεται με το ρεύμα. Οι σταθερές πηγές τροφοδοσίας ρεύματος χρησιμοποιούνται συχνότερα για διαδικασίες χειροκίνητης συγκόλλησης όπως συγκόλληση τόξου με βολφράμιο και θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο.

Επειδή διατηρούν ένα σχετικά σταθερό ρεύμα, ακόμη και όταν η τάση ποικίλει. Αυτό είναι σημαντικό επειδή στη χειροκίνητη συγκόλληση μπορεί να είναι δύσκολο να κρατηθεί το ηλεκτρόδιο τελείως σταθερό και ως εκ τούτου, το μήκος του τόξου και συνεπώς η τάση τείνουν να κυμαίνονται. Οι σταθερές τάσεις τροφοδοσίας διατηρούν την τάση σταθερή και μεταβάλλουν το ρεύμα και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται συχνότερα για αυτοματοποιημένες διαδικασίες συγκόλλησης. Όπως για παράδειγμα συγκόλληση με τόξο αερίου, συγκόλληση τόξου με συγκόλληση με τόξο και συγκόλληση με βύθιση με βύθιση. Ακολουθούν και άλλες μέθοδοι συγκόλλησης.

Μέθοδοι συγκόλλησης με σετ καλωδίων

Και εδώ χρειάζονται τα σετ καλωδίων. Σε αυτές τις διεργασίες, το μήκος τόξου διατηρείται σταθερό. Καθώς οποιαδήποτε διακύμανση στην απόσταση μεταξύ του σύρματος και του υλικού βάσης διορθώνεται γρήγορα από μια μεγάλη αλλαγή στο ρεύμα. Για παράδειγμα, εάν το καλώδιο και το υλικό βάσης είναι πολύ κοντά, το ρεύμα αυξάνεται ραγδαία. Γεγονός που με τη σειρά του προκαλεί την αύξηση της θερμότητας και την άκρη του καλωδίου να λειώσει, επιστρέφοντάς την στην αρχική απόσταση διαχωρισμού του. Εδώ χρειάζονται τα σετ καλωδίων.

Τύποι ρεύματος στην ηλεκτροκόλληση

Ο τύπος ρεύματος που χρησιμοποιείται παίζει σημαντικό ρόλο στην ηλεκτροκόλληση τόξου. Επίσης οι διεργασίες αναλώσιμων ηλεκτροδίων, όπως η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο και η συγκόλληση τόξου με μέταλλο αερίου, γενικά χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα. Αλλά στην ηλεκτροκόλληση το ηλεκτρόδιο μπορεί να φορτιστεί είτε θετικά είτε αρνητικά.

Κατά τη συγκόλληση, η θετικά φορτισμένη άνοδος θα έχει μεγαλύτερη συγκέντρωση θερμότητας. Και ως αποτέλεσμα, η αλλαγή της πολικότητας του ηλεκτροδίου επηρεάζει τις ιδιότητες συγκόλλησης. Εάν το ηλεκτρόδιο είναι θετικά φορτισμένο, το βασικό μέταλλο θα είναι θερμότερο. Αυξάνοντας τη διείσδυση συγκόλλησης και την ταχύτητα συγκόλλησης. Εναλλακτικά, ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο έχει ως αποτέλεσμα πιο αβαθείς ηλεκτροκολλήσεις.

Ηλεκτροκόλληση

Εμβαθύνουμε στην ηλεκτροκόλληση. Οι διεργασίες μη καταναλώσιμων ηλεκτροδίων, όπως η ηλεκτροκόλληση με τόξο βολφραμίου, μπορούν να χρησιμοποιούν είτε τον τύπο συνεχούς ρεύματος, είτε το εναλλασσόμενο ρεύμα. Ωστόσο, με το συνεχές ρεύμα, επειδή το ηλεκτρόδιο δημιουργεί μόνο το τόξο και δεν παρέχει υλικό πλήρωσης. Στην ηλεκτροκόλληση ένα θετικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο προκαλεί ρηχές συγκολλήσεις, ενώ ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο κάνει βαθύτερες συγκολλήσεις. Το εναλλασσόμενο ρεύμα κινείται γρήγορα μεταξύ αυτών των δύο, με αποτέλεσμα συγκολλήσεις μέσης διείσδυσης.

Ένα μειονέκτημα του AC, το γεγονός ότι το τόξο πρέπει να αναφλεγεί μετά από κάθε μηδενική διασταύρωση, έχει αντιμετωπιστεί με την εφεύρεση ειδικών μονάδων ισχύος που παράγουν ένα σχήμα τετραγωνικού κύματος αντί του κανονικού ημιτονοειδούς κύματος. Επιτρέποντας ταχείες μηδενικές διασταυρώσεις και ελαχιστοποιώντας τις επιπτώσεις του προβλήματος. Εδώ μπορείτε ναν επιλέξετε ανάμεσα σε πάρα πολλά εργαλεία για ηλεκτροκολλήσεις.

Διαδικασίες

Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους συγκόλλησης τόξου είναι η θωρακισμένη συγκόλληση με τόξο (SMAW). Μέθοδος που είναι επίσης γνωστή ως συγκόλληση με τόξο (MMAW) ή συγκόλληση με ραβδιά. Το ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιείται για να χτυπήσει ένα τόξο μεταξύ του υλικού βάσης και της αναλώσιμης ράβδου ηλεκτροδίων. Τόξο το οποίο είναι κατασκευασμένο από υλικό πληρώσεως (συνήθως χάλυβα). Και καλύπτεται με ροή που προστατεύει την περιοχή συγκόλλησης από την οξείδωση και τη μόλυνση με την παραγωγή αερίου διοξειδίου του άνθρακα (CO2) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης. Ο ίδιος ο πυρήνας του ηλεκτροδίου δρα ως υλικό πλήρωσης, καθιστώντας περιττό το ξεχωριστό υλικό πληρώσεως.

Διαδικασία ηλεκτροσυγκόλλησης

Η διαδικασία ηλεκτροσυγκόλλησης είναι ευπροσάρμοστη και μπορεί να πραγματοποιηθεί με σχετικά φθηνό εξοπλισμό, καθιστώντας την κατάλληλη για να ψωνίσει τις εργασίες και την εργασία στον τόπο. Ένας χειριστής μπορεί να καταφέρει να είναι αρκετά ικανός με μια μέτρια ποσότητα εκπαίδευσης και μπορεί να επιτύχει την κυριότητα με την εμπειρία.

Οι χρόνοι συγκόλλησης είναι μάλλον αργές, καθώς τα αναλώσιμα ηλεκτρόδια πρέπει συχνά να αντικαθίστανται και επειδή η σκωρία, το υπόλειμμα από τη ροή, πρέπει να απομακρυνθεί μετά τη συγκόλληση. Επιπλέον, η διαδικασία περιορίζεται γενικά στη συγκόλληση σιδηρούχων υλικών. Αν και ειδικά ηλεκτρόδια έχουν καταστήσει δυνατή τη συγκόλληση χυτοσιδήρου, νικελίου, αλουμινίου, χαλκού και άλλων μετάλλων .

Ατομική προστασία

Η ατομική προστασία περιλαμβάνει όλα εκείνα τα μέτρα που πρέπει να λαμβάνουμε για να προστατέψουμε τη σωματική μας ακεραιότητα όταν εκτελούμε τεχνικές εργασίες. Βεβαίως η συγκόλληση είναι μία από εκείνες τις τεχνικές εργασίες οι οποίες απαιτούν να λάβουμε μέτρα για την ατομική μας προστασία. Ακολούθως η ατομική προστασία περιλαμβάνει παπούτσια εργασίες, φόρμες εργασίας, μπουφάν, μάσκες προστασίας καθώς επίσης και γυαλιά και ωτοασπίδες.

Οι ηλεκτροκολλήσεις είναι εργασίες οι οποίες βάζουν σε κίνδυνο πρώτα από όλα τα μάτια και το πρόσωπο και για αυτό απαιτούνται μάσκες προστασίας. Επίσης πάρα πολύ χρήσιμες είναι και οι φόρμες εργασίας για τη συνολική προστασία του σώματός μας. Εδώ θα βρείτε συγκεντρωμένα όλα τα μέτρα για την ατομική προστασία.

Διάγραμμα περιοχής τόξου και συγκόλλησης

Διάγραμμα περιοχής τόξου και συγκόλλησης, σε θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλο.

  1. Ροή επίστρωσης
  2. Rod
  3. Ασπίδα αερίου
  4. Σύντηξη
  5. Βασικό μέταλλο
  6. Συγκολλήστε μέταλλο
  7. Στερεοποιημένη σκωρία

Συγκόλληση με τόξο αερίου (GMAW)

Η συγκόλληση με τόξο αερίου (GMAW), επίσης γνωστή ως μέταλλο με αδρανές αέριο ή με συγκόλληση MIG, είναι μια ημιαυτόματη ή αυτόματη διαδικασία που χρησιμοποιεί μια συνεχή τροφοδοσία σύρματος ως ηλεκτρόδιο και ένα αδρανές ή ημι-αδρανές μείγμα αερίων για την προστασία της συγκόλλησης από μόλυνση . Δεδομένου ότι το ηλεκτρόδιο είναι συνεχές, οι ταχύτητες συγκόλλησης είναι μεγαλύτερες για το GMAW από ό, τι για το SMAW. Ακολουθούν άλλες δυο μέθοδοι συγκόλλησης.

Συγκόλληση με τόξο (FCAW)

Μια σχετική διαδικασία, η συγκόλληση με τόξο (FCAW), χρησιμοποιεί παρόμοιο εξοπλισμό, αλλά χρησιμοποιεί σύρμα αποτελούμενο από ηλεκτρόδιο χάλυβα που περιβάλλει υλικό πλήρωσης κόνεων. Το καλώδιο αυτό είναι ακριβότερο από το συνηθισμένο συμπαγές καλώδιο και μπορεί να παράγει καπνούς και / ή σκωρία, αλλά επιτρέπει ακόμα υψηλότερη ταχύτητα συγκόλλησης και μεγαλύτερη διείσδυση μετάλλων.

Συγκόλληση με αδρανές αέριο (TIG)

Η συγκόλληση τόξου με βολφράμιο με αέριο (GTAW) ή συγκόλληση με αδρανές αέριο (TIG) είναι μια χειροκίνητη διαδικασία συγκόλλησης που χρησιμοποιεί ηλεκτρόδιο βολφραμίου, αδρανές ή ημι-αδρανές αέριο και ένα ξεχωριστό υλικό πλήρωσης. Ιδιαίτερα χρήσιμη για τη συγκόλληση λεπτών υλικών. Αυτή η μέθοδος χαρακτηρίζεται από σταθερό τόξο και συγκολλήσεις υψηλής ποιότητας. Αλλά απαιτεί σημαντική ικανότητα χειριστή και μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε σχετικά χαμηλές ταχύτητες.

Σε αυτό το άρθρο παρουσιάστηκαν πολλές μέθοδοι συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται αυτή τη στιγμή στην Ελληνική αγορά.

Ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση

Ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση είναι το αντικείμενο του άρθρου που διαβάζετε αυτή τη στιγμή. Καλό είναι να γνωρίζουμε τον τρόπο που χρησιμοποιήθηκαν ιστορικα οι μέθοδοι συγκόλλησης και ηλεκτροκόλλησης. Ώστε να έχουμε μια ευρύτερη αντίληψη των εργαλείων που χρησιμοποιούμε.

Συγκόλληση το 1800

Ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση ξεκινώντας δυο αιώνες πίσω. Το 1800, ο Sir Humphry Davy ανακάλυψε το ηλεκτρικό τόξο “short-pulse” και παρουσίασε τα αποτελέσματά του το 1801. Ξεκινώντας από το 1802, ο ρωσικός επιστήμονας Vasily Petrov δημιούργησε το συνεχές ηλεκτρικό τόξο. Και στη συνέχεια δημοσίευσε το «Νέα των Γαλβανο-βολταϊκών πειραμάτων» το 1803, όπου περιέγραψε τα πειράματα που διεξήχθησαν το 1802.

Αυτή η εργασία ήταν η περιγραφή μιας σταθερής εκκένωσης τόξου και η ένδειξη της πιθανής χρήσης της για πολλές εφαρμογές, η μία είναι η τήξη μετάλλων . Το 1808, ο Davy, ο οποίος αγνοούσε το έργο του Petrov, ανακαλύπτει και πάλι το συνεχές ηλεκτρικό τόξο . Αργότερα, το 1881-82 οι εφευρέτες Nikolai Benardos (ρωσικά) και Stanisław Olszewski (Πολωνικά) δημιούργησαν την πρώτη μέθοδο συγκόλλησης με τόξοΗ μέθοδος αυτή είναι γνωστή ως συγκόλληση τόξου άνθρακα χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια άνθρακα. Εδώ δείχνουμε τι είναι η συγκόλληση.

Πρόοδος στη συγκόλληση

Οι προόδοι στη συγκόλληση τόξου συνεχίστηκαν με την εφεύρεση των μεταλλικών ηλεκτροδίων στα τέλη του 18ου αιώνα από έναν Ρώσο Νικολάι Σλαγιάνοφ (1888) και έναν Αμερικανό, C.L. Coffin (1890). Συνεχίζουμε την ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση παρουσιάζοντας νέε ανακαλύψεις και νέες τεχνολογικές προόδους. Περίπου το 1900, ο Α. Ρ. Strohmenger απελευθέρωσε ένα επιχρισμένο ηλεκτρόδιο μετάλλου στη Βρετανία, το οποίο έδωσε ένα πιο σταθερό τόξο. Το 1905, ο Ρώσος επιστήμονας Βλαντιμίρ Μίτκεβιτς πρότεινε τη χρήση τριφασικού ηλεκτρικού τόξου για συγκόλληση. Η εναλλασσόμενη ρεύμα συγκόλλησης επινοήθηκε από τον C. J. Holslag το 1919, αλλά δεν έγινε δημοφιλής για άλλη μια δεκαετία.

Αντοχή στη συγκόλληση

Η αντοχή στη συγκόλληση αναπτύχθηκε επίσης κατά τις τελευταίες δεκαετίες του 19ου αιώνα. Παρουσιάζουμε την Ιστορική αναδρομή για τη συγκόλληση με τα πρώτα διπλώματα ευρεσιτεχνίας να πηγαίνουν στον Elihu Thomson το 1885. Ο οποίος παρήγαγε περαιτέρω πρόοδο τα επόμενα 15 χρόνια. Η συγκόλληση Thermite εφευρέθηκε το 1893, και περίπου εκείνη την εποχή μια άλλη διαδικασία.

Συγκόλληση με οξυγόνο

Αναφερόμαστε βέβαια  στη  συγκόλληση με οξυγόνο. Δηλαδή συγκόλληση με οξυγονοκίνητο καύσιμο, έγινε καθιερωμένη. Το ακετυλένιο ανακαλύφθηκε το 1836 από τον Edmund Davy, αλλά η χρήση του δεν ήταν πρακτική στη συγκόλληση μέχρι το 1900, όταν αναπτύχθηκε ένας κατάλληλος πυρσός. Αρχικά, η συγκόλληση με οξυγόνο ήταν μία από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους συγκόλλησης λόγω της φορητότητάς της και του σχετικά χαμηλού κόστους. Καθώς ο 20ός αιώνας προχώρησε, ωστόσο, έπεσε υπέρ της βιομηχανικής εφαρμογής.

Ήταν σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί με συγκόλληση με τόξο, καθώς έγιναν πρόοδοι σε μεταλλικά καλύμματα (γνωστά ως ροή). Η ροή που καλύπτει το ηλεκτρόδιο προστατεύει κυρίως το υλικό βάσης από ακαθαρσίες, αλλά επίσης σταθεροποιεί το τόξο και μπορεί να προσθέσει συστατικά κραμάτων στο μέταλλο συγκόλλησης. Εδώ θα βρείτε επιλεγμένα εργαλεία οξυγόνου.

Συγκόλληση στη γέφυρα του Μαουτζίσε

Ο Α ‘Παγκόσμιος Πόλεμος προκάλεσε μεγάλη αύξηση στη χρήση συγκολλήσεων, με τις διάφορες στρατιωτικές δυνάμεις να προσπαθούν να προσδιορίσουν ποιες από τις πολλές νέες διαδικασίες συγκόλλησης θα ήταν καλύτερες. Οι Βρετανοί χρησιμοποίησαν κατά κύριο λόγο συγκόλληση τόξου, ακόμη και την κατασκευή ενός πλοίου, το “Fullagar” με ένα συγκολλημένο κύτος.

Η συγκόλληση με τόξο εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στα αεροσκάφη κατά τη διάρκεια του πολέμου, καθώς κατασκευάστηκαν με τη διαδικασία κάποιες γερμανικές ατράκτους αεροπλάνων. Αξίζει επίσης να σημειωθεί η πρώτη συγκολλημένη οδική γέφυρα στον κόσμο, η γέφυρα Maurzyce που σχεδιάστηκε από τον Stefan Bryła του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Lwów το 1927 και χτίστηκε κατά μήκος του ποταμού Słudwia κοντά στο Łowicz της Πολωνίας το 1928.

Τεχνολογία αυτόματης συγκόλλησης

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1920, έγιναν σημαντικές πρόοδοι στην τεχνολογία συγκόλλησης. Συμπεριλαμβανομένης της εισαγωγής αυτόματης συγκόλλησης το 1920, όπου το σύρμα ηλεκτροδίου τροφοδοτούταν συνεχώς. Το αέριο θωράκισης έγινε θέμα που έλαβε μεγάλη προσοχή, καθώς οι επιστήμονες προσπάθησαν να προστατεύσουν τις συγκολλήσεις από τις επιδράσεις του οξυγόνου και του αζώτου στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον το πορώδες και η ευθραυστότητα ήταν τα κύρια προβλήματα και οι λύσεις που αναπτύχθηκαν περιελάμβαναν τη χρήση υδρογόνου, αργού και ηλίου ως ατμόσφαιρες συγκόλλησης.

Κατά τη διάρκεια της επόμενης δεκαετίας, επιτρέπονται περαιτέρω πρόοδοι για τη συγκόλληση δραστικών μετάλλων όπως το αλουμίνιο και το μαγνήσιο. Αυτό σε συνδυασμό με τις εξελίξεις στην αυτόματη συγκόλληση. Το εναλλασσόμενο ρεύμα και τις ροές τροφοδοτούσαν μια σημαντική επέκταση της συγκόλλησης τόξου κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1930 και στη συνέχεια κατά τη διάρκεια του Β Παγκοσμίου Πολέμου. Το 1930, κυκλοφόρησε το πρώτο εμπορικό πλοίο, το οποίο ήταν συγκολλημένο, το M / S Carolinian.

Νέες  μέθοδοι συγκόλλησης

Στα μέσα του αιώνα εφευρέθηκαν πολλές νέες μέθοδοι συγκόλλησης. Το 1930, ο Kyle Taylor ήταν υπεύθυνος για την απελευθέρωση των συγκολλήσεων, η οποία σύντομα έγινε δημοφιλής στη ναυπηγική και την κατασκευή. Η βύθιση συγκολλήσεων τόξου εφευρέθηκε το ίδιο έτος και εξακολουθεί να είναι δημοφιλής σήμερα. Το 1932 ένας Ρώσος, Κονσταντίν Κρένοφ τελικά υλοποίησε την πρώτη υποβρύχια συγκόλληση με ηλεκτρικό τόξο. Τελικά η συγκόλληση τόξου αερίου βολφραμίου, μετά από δεκαετίες ανάπτυξης, επιτέλους τελειοποιήθηκε το 1941 και ακολούθησε συγκόλληση τόξου αερίου μετάλλου το 1948, επιτρέποντας τη γρήγορη συγκόλληση μη σιδηρούχων υλικών, αλλά απαιτώντας δαπανηρά αέρια θωράκισης.

Θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλα

Η θωρακισμένη συγκόλληση τόξου με μέταλλα αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950, χρησιμοποιώντας ένα αναλώσιμο ηλεκτρόδιο επικαλυμμένο με ροή και γρήγορα έγινε η πιο δημοφιλής διαδικασία συγκόλλησης με τόξο. Το 1957, ξεκίνησε η διαδικασία συγκόλλησης μέσω τόξου, όπου το αυτοδιαχειριζόμενο ηλεκτρόδιο σύρματος μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με αυτόματο εξοπλισμό. Εδώ παρουσιάζουμε εξειδικευμένα εργαλεία για ηλεκτροκολλήσεις tig.

Με αποτέλεσμα πολύ μεγάλες ταχύτητες συγκόλλησης και το ίδιο έτος εφευρέθηκε η συγκόλληση τόξου πλάσματος. Η συγκόλληση με ηλεκτροσυγκόλληση εισήχθη το 1958 και ακολούθησε η ξαδέλφη της, ηλεκτροσυγκόλληση, το 1961. Το 1953, ο Σοβιετικός επιστήμονας Ν. Φ. Καζακόφ πρότεινε τη μέθοδο σύνδεσης διάχυσης.

Ηλεκτροκόλληση

Άλλες πρόσφατες εξελίξεις στην ηλεκτροκόλληση περιλαμβάνουν την ανακάλυψη του 1958 της ηλεκτροκόλλησης με δέσμη ηλεκτρονίων. Τεχνικές ηλεκτροκόλλησης οι οποίες καθιστούν δυνατή τη βαθιά και στενή συγκόλληση μέσω της συμπυκνωμένης πηγής θερμότητας. Μετά την εφεύρεση του λέιζερ το 1960, η ηλεκτροκόλληση δέσμης λέιζερ ξεκίνησε αρκετές δεκαετίες αργότερα και αποδείχθηκε ιδιαίτερα χρήσιμη στην αυτοματοποιημένη συγκόλληση υψηλής ταχύτητας.

Η μαγνητική παλμική συγκόλληση (MPW) χρησιμοποιείται βιομηχανικά από το 1967. Επιπλέον η συγκόλληση τριβής αναδεύτηκε το 1991 από τον Wayne Thomas στο Ινστιτούτο Συγκόλλησης (TWI, UK) και βρήκε εφαρμογές υψηλής ποιότητας σε όλο τον κόσμο. Όλες αυτές οι τέσσερις νέες διαδικασίες εξακολουθούν να είναι αρκετά δαπανηρές λόγω του υψηλού κόστους του απαραίτητου εξοπλισμού, γεγονός που περιορίζει τις εφαρμογές τους. Εδώ είναι διαθέσιμα τα πλέον σύγχροαν εργαλεία για την ηλεκτροκόλληση.

Τι είναι η συγκόλληση

Τι είναι η συγκόλληση για όσους δεν γνωρίζουν.  Σε αυτό το άρθρο παρουσιάζουμε με απλά λόγια τι είναι η συγκόλληση. Παραμένουμε σε ένα επιφανειακό επίπεδο ανάλυσης ώστε το άρθρο μας να είναι κατανοητό και σε όσους δεν είναι ειδικοί στα εργαλεία ή στη συγκόλληση και ακόμα περισσότερο στην ηλεκτροκόλληση.

Εισαγωγή στη συγκόλληση

Ας δούμε τι είναι η συγκόλληση ξεκινώντας με μαι σύντομη εισαγωγή σε αυτή.Η συγκόλληση είναι μια διαδικασία κατασκευής ή γλυπτικής που συνδέει υλικά, συνήθως μέταλλα ή θερμοπλαστικά. Χρησιμοποιώντας υψηλή θερμότητα για να λιώσει τα μέρη μαζί και να τους αφήσει να κρυώσουν προκαλώντας σύντηξη. Η συγκόλληση διακρίνεται από τις τεχνικές μετεωρισμού μετάλλου χαμηλότερης θερμοκρασίας, όπως η συγκόλληση και η συγκόλληση, οι οποίες δεν τήκουν το βασικό μέταλλο.

Ηλεκτροκόλληση

Εκτός από την τήξη του βασικού μετάλλου, κατά την ηλεκτροκόλληση τυπικά προστίθεται ένα υλικό πληρώσεως στον σύνδεσμο για να σχηματίσει μια δεξαμενή τετηγμένου υλικού (η δεξαμενή συγκόλλησης) που ψύχεται για να σχηματίσει μια άρθρωση. Η οποία, με βάση τη διαμόρφωση ηλεκτροκόλλησης (άκρη, πλήρης διείσδυση, φιλέτο κλπ. .), μπορεί να είναι ισχυρότερη από το βασικό υλικό (βασικό μέταλλο). Επίσης η πίεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με τη θερμότητα ή από μόνη της για την παραγωγή ηλεκτροκολλήσεως. Η συγκόλληση απαιτεί επίσης μια μορφή ασπίδας για την προστασία των μετάλλων ή των τετηγμένων μετάλλων από το να μολυνθούν ή να οξειδωθούν. Εδώ μπορείτε να μάθετε περισσότερα για ηλεκτροκολλήσεις.

Πηγές ενέργειας για τη συγκόλληση

Τι είναι η συγκόλληση και πιέςοι πηγές ενέργειας. Για τη συγκόλληση μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές διαφορετικές πηγές ενέργειας, όπως μια φλόγα αερίου (χημική), ένα ηλεκτρικό τόξο (ηλεκτρικό), ένα λέιζερ, μια δέσμη ηλεκτρονίων, η τριβή και ο υπέρηχος. Ενώ συχνά μια βιομηχανική διεργασία, η συγκόλληση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πολλά διαφορετικά περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένου του ανοικτού αέρα, του νερού και του εξωτερικού χώρου. Η συγκόλληση είναι επικίνδυνη επιχείρηση και απαιτούνται προφυλάξεις για την αποφυγή εγκαυμάτων, ηλεκτροπληξίας, βλάβης της όρασης, εισπνοής δηλητηριωδών αερίων και καπνών και έκθεσης σε έντονη υπεριώδη ακτινοβολία.

Συγκόλληση μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα

Μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα, η μόνη διαδικασία συγκόλλησης ήταν η συγκόλληση σφυρηλασίας. Την οποία οι σιδηρουργοί είχαν χρησιμοποιήσει για χιλιετίες για να ενώσουν το σίδερο και το χάλυβα με θέρμανση και σφυρηλάτηση. Η συγκόλληση με τόξο και η συγκόλληση με οξυγόνο συγκαταλέγονταν στις πρώτες διαδικασίες που αναπτύχθηκαν στα τέλη του αιώνα και ακολούθησε σύντομη συγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση. Εδώ μπορείτε να προμηθευθείτε εργαλεία οξυγόνου.

Πρόοδος στην τεχνολογία συγκόλλησης

Η τεχνολογία συγκόλλησης προχώρησε γρήγορα στις αρχές του 20ου αιώνα, καθώς οι παγκόσμιοι πόλεμοι οδήγησαν στη ζήτηση για αξιόπιστες και φθηνές μεθόδους σύνδεσης. Μετά από τους πολέμους, αναπτύχθηκαν πολλές σύγχρονες τεχνικές συγκόλλησης. Συμπεριλαμβανομένων χειροκίνητων μεθόδων όπως η θωράκιση συγκόλλησης με τόξο. Τώρα μια από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους συγκόλλησης καθώς και οι ημιαυτόματες και αυτόματες διαδικασίες. Όπως η συγκόλληση τόξου με μέταλλο αερίου, η συγκόλληση με βυθισμένο τόξο, η ροή – συγκόλληση με τόξο και ηλεκτροσυγκόλληση. Στο κατάστημά μας θα βρείτε πολλά εργαλεία για συγκόλληση.

Iδέες για ηλεκτροκολλήσεις

Οι εξελίξεις συνεχίστηκαν με την εφεύρεση της συγκόλλησης δέσμης λέιζερ, συγκόλλησης με δέσμη ηλεκτρονίων, συγκόλληση με μαγνητικό παλμό και συγκόλληση τριβής ανάδευσης στο δεύτερο μισό του αιώνα. Σήμερα, η επιστήμη συνεχίζει να προχωράει. Η συγκόλληση με ρομπότ είναι συνηθισμένη σε βιομηχανικά περιβάλλοντα και οι ερευνητές συνεχίζουν να αναπτύσσουν νέες μεθόδους συγκόλλησης και να αποκτούν μεγαλύτερη κατανόηση της ποιότητας συγκόλλησης. Εδώ θα βρείτε ιδέες για ηλεκτροκολλήσεις mig.

Ετυμολογία για τον όρο συγκόλληση

Ο όρος “συγκόλληση” είναι αγγλικής προέλευσης, με ρίζες από τη Σκανδιναβία. Συχνά συγχέεται με την παλαιά αγγλική λέξη weald, που σημαίνει “μια δασική περιοχή”, αλλά αυτή η λέξη τελικά μεταμορφώθηκε στη σύγχρονη εκδοχή, “άγρια”. Η παλαιά αγγλική λέξη για τη συγκόλληση σιδήρου ήταν η samod (για να φέρει μαζί) ή samodwellung (για να φέρει μαζί ζεστό, με “ζεστό” περισσότερο που σχετίζεται με κόκκινο-ζεστό ή οδυνηρή οργή, σε αντίθεση με samodfæst, “να συνδεθεί μαζί με σχοινί ή συνδετήρες “). [1] Ο όρος “συγκόλληση” προέρχεται από το μεσαίο αγγλικό ρήμα “καλά” (wæll; plural / present tense: wælle) ή “welling” (wællen), που σημαίνει: “να ζεσταθεί” (μέχρι τη μέγιστη δυνατή θερμοκρασία). “να φέρει σε βράση”.

Η σύγχρονη λέξη συγκόλληση

Η σύγχρονη λέξη ήταν πιθανότατα προερχόμενη από το παρελθόν-τεταμένη συμμετοχή, “welled” (wællende), με την προσθήκη του “d” για το σκοπό αυτό είναι κοινή στις γερμανικές γλώσσες των Γωνιών και των Σαξωνών. Καταγράφηκε για πρώτη φορά στα αγγλικά το 1590, από μια έκδοση της χριστιανικής Βίβλου που αρχικά μεταφράστηκε στα αγγλικά από τον John Wycliffe τον δέκατο τέταρτο αιώνα. Η αρχική εκδοχή, από τον Ησαΐα 2: 4, λέει, “… ο θείος να μοιράζει τα σμήνη τους σε μετοχές …” (θα χτυπήσουν μαζί τα σπαθιά τους σε αρσενικά), ενώ η έκδοση του 1590 άλλαξε σε “.. “(θα συγκολλήσουν μαζί τα σπαθιά τους σε plowshares), υποδηλώνοντας ότι αυτή η συγκεκριμένη χρήση της λέξης πιθανότατα έγινε δημοφιλής στα αγγλικά κάποια στιγμή μεταξύ των περιόδων αυτών [2].

Από που προέρχεται η λέξη

Η λέξη προέρχεται από την παλαιά σουηδική λέξη valla, που σημαίνει “να βράσει”. Η Σουηδία ήταν ένας μεγάλος εξαγωγέας σιδήρου κατά τη διάρκεια του Μεσαίωνα και πολλές άλλες ευρωπαϊκές γλώσσες χρησιμοποίησαν διαφορετικές λέξεις αλλά με το ίδιο νόημα για να αναφερθούν στη συγκόλληση σιδήρου, όπως η ιλλυρική βερύτι, το τουρκικό καϊναμάκ (να βράσει) , Grison (Ελβετία) bulgir (για να βράσει), ή το Λετονικό (Λετονικό) πριονίδι (για συγκόλληση ή συγκόλληση, που προέρχεται από wdrit, να βράσει). Στη σουηδική όμως λέξη αναφέρεται μόνο η ένωση μετάλλων όταν συνδυάζεται με τη λέξη για το σίδηρο (järn), όπως στην valla järn (κυριολεκτικά: να βράσει το σίδερο). Η λέξη μάλλον εισήλθε στα αγγλικά από το σουηδικό εμπόριο σιδήρου ή πιθανώς εισήχθη με χιλιάδες οικισμούς Βίκινγκ που έφθασαν στην Αγγλία πριν και κατά τη διάρκεια της εποχής των Βίκινγκ, καθώς περισσότερες από τις μισές από τις συνηθέστερες αγγλικές λέξεις στην καθημερινή χρήση είναι σκανδιναβικές καταγωγής.

Ιστορία της ηλεκτροκόλλησης

Ας δούεμ τώρα την ιστορία της ηλεκτροκόλλησης. Εξετάζουμε παραδείγματα που χρησιμοποιήθηκε ηλεκτροκόλληση κατα τους προηγούμενους αιώνες. Διαβάστε επίσης το άρθρο μας που αναφέρεται σε ηλεκτρονικές μάσκες για ηλεκτροκολληση.

Ηλεκτροκόλληση στη  σιδερένια στύλο του Δελχί της Ινδίας

Η ιστορία της σύνδεσης των μετάλλων χρονολογείται αρκετές χιλιετίες. Τα πρώτα παραδείγματα προέρχονται από το Χάλκινο και το Σιδηρουργείο στην Ευρώπη και τη Μέση Ανατολή. Ο αρχαίος Έλληνας ιστορικός Ηρόδοτος δηλώνει στις Ιστορίες του 5ου αιώνα π.Χ. ότι ο Γλαύκος της Χίου “ήταν ο άνθρωπος που εφευρέθηκε με μοναδικό τρόπο τη σιδερένια συγκόλληση”. Η συγκόλληση χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή της σίδερης στήλης του Δελχί, που ανεγέρθηκε στο Δελχί της Ινδίας περίπου το 310 μ.Χ. και ζυγίζει 5.4 μετρικούς τόνους.

Συγκόλληση στο Μεσαίωνα

Ο Μεσαίωνας έφερε πρόοδο στη συγκόλληση σφυρηλασίας, κατά την οποία οι σιδηρουργοί χτύπησαν το θερμαινόμενο μέταλλο επανειλημμένα μέχρι να γίνει η συγκόλληση. Το 1540, ο Vannoccio Biringuccio δημοσίευσε το De la pirotechnia, το οποίο περιλαμβάνει περιγραφές της επιχείρησης σφυρηλάτησης. Οι αναγεννησιακοί τεχνίτες ήταν ειδικευμένοι στη διαδικασία και ο κλάδος συνέχισε να αναπτύσσεται κατά τους επόμενους αιώνες.

Ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης

Ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης παρουσιάζονται σε αυτό το άρθρο.  Οι περιπτώσεις αυτές περιλαμβάνουν συγκόλληση από γυαλί και πλαστικό, συγκόλληση με γυαλί καθώς και συγκόλληση με πλαστικό.

Συγκόλληση από γυαλί και πλαστικό

Τα γυαλιά και ορισμένοι τύποι πλαστικών είναι συνήθως συγκολλημένα υλικά. Σε αντίθεση με τα μέταλλα, τα οποία έχουν ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης, τα γυαλιά και τα πλαστικά έχουν ένα εύρος τήξης, που ονομάζεται μετάβαση από γυαλί. Όταν θερμαίνεται το στερεό υλικό μετά από τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού (Tg) σε αυτό το εύρος, γενικά γίνεται πιο μαλακό και πιο εύκαμπτο. Όταν διασχίζει το εύρος, πάνω από τη θερμοκρασία τήξης γυαλιού (Tm), θα γίνει ένα πολύ παχύ, αργόστροφο, παχύρευστο υγρό, μειώνοντας αργά το ιξώδες όσο αυξάνεται η θερμοκρασία.

Συνήθως, αυτό το ιξώδες υγρό θα έχει πολύ μικρή επιφανειακή τάση σε σύγκριση με τα μέταλλα, καθιστώντας κολλώδη, ταφική προς μέλι ομοιομορφία, έτσι ώστε η συγκόλληση μπορεί συνήθως να πραγματοποιηθεί με απλή πίεση δύο λιωμένων επιφανειών μαζί. Τα δύο υγρά θα αναμειχθούν γενικά και θα συνδεθούν στην πρώτη επαφή. Κατά την ψύξη μέσω της υαλώδους μετάβασης, το συγκολλημένο τεμάχιο στερεοποιείται ως ένα στερεό κομμάτι άμορφου υλικού. Στη συνέχεια εξετάζουμε και νέες ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης.

Συγκόλληση με γυαλί

Η συγκόλληση με γυαλί είναι μια συνηθισμένη πρακτική κατά την εκτόξευση γυαλιού. Αποτελεί μια από τςι ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης. Χρησιμοποιείται πολύ συχνά στην κατασκευή φωτισμού, πινακίδων νέον, flashtubes, επιστημονικού εξοπλισμού, καθώς και την κατασκευή πιάτων και άλλων γυάλινων αντικειμένων. Χρησιμοποιείται επίσης κατά τη χύτευση γυαλιού για τη σύνδεση των μισών καλουπιών γυαλιού, κάνοντας αντικείμενα όπως μπουκάλια και βάζα.

Το γυαλί συγκόλλησης επιτυγχάνεται με τη θέρμανση του γυαλιού μέσω της υαλώδους μετάβασης, μετατρέποντάς το σε μια παχιά, διαμορφώσιμη, υγρή μάζα. Η θέρμανση πραγματοποιείται συνήθως με αέριο ή οξυγόνο ή με καμίνι, επειδή οι θερμοκρασίες τήξης γυαλιού συχνά είναι αρκετά υψηλές. Αυτή η θερμοκρασία μπορεί να ποικίλει, ανάλογα με τον τύπο του γυαλιού. Για παράδειγμα, το γυαλί μολύβδου γίνεται συγκολλητικό υγρό στους 870 ° C περίπου και μπορεί να συγκολληθεί με ένα απλό φακό προπανίου.

Γυαλί χαλαζία

Από την άλλη πλευρά, στην επόμενη από τις ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης το γυαλί χαλαζία πρέπει να θερμανθεί στους 1.650 ° C, αλλά γρήγορα να χάσει το ιξώδες και τη δυνατότητα σχηματισμού του, αν υπερθερμανθεί, οπότε πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας πυροσβεστήρας οξυγόνου. Μερικές φορές ένας σωλήνας μπορεί να συνδεθεί στο γυαλί, επιτρέποντάς του να εμφυσάται σε διάφορα σχήματα, όπως βολβοί, μπουκάλια ή σωλήνες. Όταν δύο τεμάχια υγρού γυαλιού πιέζονται μαζί, συνήθως συγκολλούνται πολύ εύκολα. Η συγκόλληση μιας λαβής σε μια κανάτα μπορεί συνήθως να γίνει με σχετική ευκολία.

Ωστόσο, κατά τη συγκόλληση ενός σωλήνα σε άλλο σωλήνα, χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός φουσκώματος και αναρρόφησης και πίεσης και έλξης για να εξασφαλιστεί καλή σφράγιση, να διαμορφωθεί το γυαλί και να διατηρηθεί η επιφανειακή τάση από το να κλείσει ο σωλήνας. Μερικές φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια ράβδος πλήρωσης, αλλά συνήθως όχι.

Προδιαγραφές ιαι τη συγκόλληση γυαλιού

Επειδή το γυαλί είναι πολύ εύθραυστο στη στερεά του κατάσταση, είναι συχνά επιρρεπές σε ρωγμές κατά τη θέρμανση και την ψύξη, ειδικά εάν η θέρμανση και η ψύξη είναι ανομοιογενείς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ευθραυστότητα του γυαλιού δεν επιτρέπει την ανώμαλη θερμική επέκταση. Το γυαλί που έχει συγκολληθεί συνήθως θα πρέπει να ψύχεται πολύ αργά και ομοιόμορφα μέσω της υαλώδους μετάβασης, σε μια διαδικασία που ονομάζεται ανόπτηση, για να ανακουφίσει τις εσωτερικές καταπονήσεις που δημιουργούνται από μια κλίση θερμοκρασίας.

Τύποι γυαλιού και πως συγκολούνται

Υπάρχουν πολλοί τύποι γυαλιού, και είναι συνηθισμένο να συγκολλούνται χρησιμοποιώντας τους ίδιους τύπους. Τα διαφορετικά γυαλιά έχουν συχνά διαφορετικούς ρυθμούς θερμικής διαστολής, γεγονός που μπορεί να τους προκαλέσει ρωγμές κατά την ψύξη όταν συμβαίνουν διαφορετικά. Για παράδειγμα, ο χαλαζίας έχει πολύ χαμηλή θερμική διαστολή, ενώ το γυαλί από ασβέστιο έχει πολύ μεγάλη θερμική διαστολή. Κατά τη συγκόλληση διαφορετικών ποτηριών μεταξύ τους, είναι συνήθως σημαντικό να ταιριάζουν απόλυτα οι συντελεστές θερμικής διαστολής τους, ώστε να διασφαλιστεί ότι δεν θα προκύψουν ρωγμές. Επίσης, ορισμένα γυαλιά απλά δεν θα αναμιχθούν με άλλα, επομένως δεν είναι δυνατή η συγκόλληση μεταξύ ορισμένων τύπων.

Συγκόλληση γυαλιού σε μέταλλα και κεραμικά

Το γυαλί μπορεί επίσης να συγκολληθεί σε μέταλλα και κεραμικά, αν και με μέταλλα η διαδικασία είναι συνήθως μεγαλύτερη προσκόλληση στην επιφάνεια του μετάλλου αντί για συγχώνευση των δύο υλικών. Ωστόσο, ορισμένα γυαλιά συνήθως δεσμεύονται μόνο σε ορισμένα μέταλλα. Για παράδειγμα, ο μόλυβδος συνδέεται εύκολα με χαλκό ή μολυβδαίνιο, αλλά όχι με αλουμίνιο. Τα ηλεκτρόδια βολφραμίου χρησιμοποιούνται συχνά στον φωτισμό αλλά δεν συνδέονται με το γυαλί χαλαζία, επομένως το βολφράμιο συχνά διαβρέχεται με τετηγμένο βοριοπυριτικό γυαλί, το οποίο συνδέεται με βολφράμιο και χαλαζία.

Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε όλα τα υλικά να έχουν παρόμοιους συντελεστές θερμικής διαστολής για να αποφευχθεί η ρωγμή τόσο όταν το αντικείμενο ψύχεται όσο και όταν θερμαίνεται ξανά. Ειδικά κράματα χρησιμοποιούνται συχνά για το σκοπό αυτό, εξασφαλίζοντας ότι οι συντελεστές της επέκτασης ταιριάζουν, και μερικές φορές οι λεπτές, μεταλλικές επιστρώσεις μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα μέταλλο για να δημιουργήσουν έναν καλό δεσμό με το γυαλί.

Συγκόλληση με πλαστικό

Τα πλαστικά γενικά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, οι οποίες είναι “θερμοσκληρυνόμενες” και “θερμοπλαστικές”. Ένα θερμοσκληρυνόμενο είναι ένα πλαστικό στο οποίο μια χημική αντίδραση θέτει τους μοριακούς δεσμούς μετά την πρώτη διαμόρφωση του πλαστικού, και τότε οι δεσμοί δεν μπορούν να σπάσουν και πάλι χωρίς να υποβαθμιστεί το πλαστικό. Τα θερμοσκληρυνόμενα δεν μπορούν να λειωθούν, επομένως, όταν το θερμοσκληρυνόμενο έχει ρυθμίσει, είναι αδύνατο να το συγκολλήσετε. Παραδείγματα θερμοσκληρυντών περιλαμβάνουν εποξικά, σιλικόνη, βουλκανισμένο καουτσούκ, πολυεστέρα και πολυουρεθάνη. Καλό είναι να λαμβάνουμε τα κατάλληλα μέτρα για την ασφάλεια στην ηλεκτροκόλληση.

Ηλεκτροκόλληση με θερμοπλαστικά

Τα θερμοπλαστικά, αντίθετα, σχηματίζουν μακρές μοριακές αλυσίδες, οι οποίες συχνά είναι συσπειρωμένες ή συνυφασμένες, σχηματίζοντας μια άμορφη δομή χωρίς κρυσταλλική σειρά μακράς σειράς. Μερικά θερμοπλαστικά μπορεί να είναι πλήρως άμορφα, ενώ άλλα έχουν μερικώς κρυσταλλική / εν μέρει άμορφη δομή. Τόσο τα άμορφα όσο και τα ημικρυσταλλικά θερμοπλαστικά έχουν μια υαλώδη μετάβαση, πάνω από την οποία μπορεί να συμβεί συγκόλληση, αλλά τα ημικρυσταλλικά έχουν επίσης ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης το οποίο είναι πάνω από την υαλώδη μετάβαση.

Πάνω από αυτό το σημείο τήξης, το παχύρευστο υγρό θα γίνει υγρό ελεύθερης ροής (βλέπε ρεολογική συγκόλληση για θερμοπλαστικά). Παραδείγματα θερμοπλαστικών περιλαμβάνουν πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο, πολυστυρόλιο, πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) και φθοροπλαστικά όπως Teflon και Spectralon.

Θερμοπλαστικό ηλεκτροκόλλησης

Το θερμοπλαστικό ηλεκτροκόλλησης είναι πολύ παρόμοιο με το γυαλί ηλεκτροκόλλησης. Το πλαστικό πρώτο πρέπει να καθαριστεί και στη συνέχεια να θερμανθεί μέσα από τη γυάλινη μετάβαση, μετατρέποντας τη συγκόλληση-διεπαφή σε ένα παχύ, παχύρευστο υγρό. Δύο θερμαινόμενες διασυνδέσεις μπορούν στη συνέχεια να πιεστούν μαζί, επιτρέποντας στα μόρια να αναμιχθούν μέσω διαμοριακής διάχυσης, συνδέοντάς τα ως ένα.

Στη συνέχεια, το πλαστικό ψύχεται μέσω της υαλώδους μετάβασης, επιτρέποντας τη στερεοποίηση της ηλεκτροκόλλησης. Μια ράβδος πλήρωσης μπορεί συχνά να χρησιμοποιηθεί για ορισμένους τύπους αρθρώσεων. Οι κύριες διαφορές μεταξύ γυαλιού ηλεκτροκόλλησης και πλαστικού είναι οι τύποι μεθόδων θέρμανσης, οι πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες τήξης και το γεγονός ότι τα πλαστικά θα καούν εάν υπερθερμανθούν. Εδώ παρουσιάζουμε μεγάλη γκάμα από επιλεγμένα εργαλεία που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτροκολλήσεις.

Μέθοδοι έχουν σχεδιαστεί για τη θέρμανση πλαστικού

Πολλές διαφορετικές μέθοδοι έχουν σχεδιαστεί για τη θέρμανση πλαστικού σε συγκολλητή θερμοκρασία χωρίς καύση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν φούρνοι ή ηλεκτρικά εργαλεία θέρμανσης για την τήξη του πλαστικού. Η υπερηχητική, η λέιζερ ή η τριβή είναι άλλες μέθοδοι. Τα αντιστατικά μέταλλα μπορούν να εμφυτευθούν στο πλαστικό, τα οποία ανταποκρίνονται στην επαγωγική θέρμανση. Κάποια πλαστικά θα αρχίσουν να καίγονται σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από τη μετάβαση τους σε γυαλί, επομένως η συγκόλληση μπορεί να πραγματοποιηθεί με την εμφύσηση ενός θερμού, αδρανούς αερίου πάνω στο πλαστικό, την τήξη του ενώ παράλληλα με την προστασία του από το οξυγόνο. Εδώ μπορείτε να ενημερωθείτε για τη συγκόλληση στη μεταλλουργία.

Ηλεκτροκόλληση με χημιούς διαλύτες

Πολλά θερμοπλαστικά μπορούν επίσης να ηλεκτροκολληθούν χρησιμοποιώντας χημικούς διαλύτες. Όταν τοποθετηθεί σε επαφή με το πλαστικό, ο διαλύτης θα αρχίσει να το μαλακώνει, φέρνοντας την επιφάνεια σε ένα παχύ, υγρό διάλυμα. Όταν δύο λειωμένες επιφάνειες πιέζονται μαζί, τα μόρια στο διάλυμα αναμιγνύονται, συνδέοντάς τα ως ένα. Επειδή ο διαλύτης μπορεί να διαπεράσει το πλαστικό, ο διαλύτης εξατμίζεται έξω από την επιφάνεια του πλαστικού, προκαλώντας την απομάκρυνση του συγκολλητικού από το διάλυμα και την στερεοποίηση.

Ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης για την ηλεκτροκόλληση διαλυτών

Μια κοινή χρήση για την ηλεκτροκόλληση διαλυτών είναι η σύνδεση σωλήνων PVC ή ABS (ακρυλονιτριλίου βουταδιενίου στυρολίου) κατά τη διάρκεια των υδραυλικών εγκαταστάσεων ή για τη συγκόλληση στυρολίου και πλαστικών από πολυστυρόλιο στην κατασκευή μοντέλων. Είναι ίσως η συνιθέστερη από τις ειδικές περιπτώσεις συγκόλλησης. Η ηλεκτροκόλληση με διαλύτες είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική σε πλαστικά όπως το PVC που καίγονται σε ή κάτω από τη μετάβαση σε γυαλί, αλλά μπορεί να είναι αναποτελεσματικά σε πλαστικά όπως το Teflon ή το πολυαιθυλένιο που είναι ανθεκτικά στη χημική αποσύνθεση.

Δείτε το Καλοκαιρινό Φυλλάδιο της ΛΑΜ!

Στο καλοκαιρινό φυλλάδιο της ΛΑΜ οι προσφορές είναι ασύγκριτες.

Περιέχει τροχήλατους αεροσυμπιεστές μονομπλοκ Fox αλλα και ΛΑΜ δικύλινδρους με κεφαλή απο μαντέμι εως 380Volt. Επιπλέον έχει εργαλεία αέρος όπως αερόκλειδα, δράπανα πιστόλια βαφή και φυσητήρες για να συνδιαστούν με τους αεροσυμπιεστές.

Καλοκαιρινό Φυλλάδιο της ΛΑΜ
Cemont ηλεκτροκολλήσεις inverter για ηλεκτρόδιο έως 4 και που φτάνουν τα 160A, ARCMAX για ηλεκτρόδιο και tig με 60% απόδοση αλλά και deca σε βαλιτσάκι με καλώδια. Καθως και διαφόρων ειδών μάσκες και αναλώσιμα για την συγκόλληση. Continue reading “Δείτε το Καλοκαιρινό Φυλλάδιο της ΛΑΜ!”