انواع دستگاه جوش آلومینیوم

آلومينيوم نوعی فلز سبک است که جوشکاری آن کاری دشوار خواهد بود. در نتیجه کار کردن با این فلز، تخصص خاص خود را می‌طلبد و لازم است تا شخص در پی تلاش مداوم، جوشکاری با آن را یاد بگیرد. مطلبی که باید در نظر داشت آن است که، به دلیل ویژگی‌های مخصوص این فلز، انواع دستگاه جوش آلومینیوم نیز با سایر فلزها متفاوت است. بنابراين یک جوشکار متخصص و ماهر علاوه بر روش‌های خاص این نوع جوشکاری، باید دستگاه‌های جوش مخصوص به آن را نیز بشناسد. ما در ادامه این مقاله قصد داریم به معرفی این دستگاه‌ها بپردازیم. با ما همراه باشید. برای کسب اطلاعات کلی درباره ی تمامی دستگاه های جوش میتوانید مقاله "معرفی بهترین دستگاه‌های جوش" را مطالعه فرمایید.

آلومینیوم چیست؟

آلومینیوم، فلزی است نرم و نقره‌ای رنگ است که بعد از آهن، بیشترین کاربرد را در میان فلزهای گوناگون دارد. این فلز در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته و قابلیت جوشکاری، ماشین‌کاری، پرس‌کاری و لحیم‌کاری سخت و نرم را دارد. آلومینیوم نقطه ذوب پایین و رسانای بالاتری در مقایسه با فولاد دارد. همین امر می‌تواند سوختگی را در ورق‌های آلومینیومی به ویژه ورق‌های نازک ایجاد نماید. برای جوش آهن به دمای ۲۵۰۰ درجه و برای جوش آلومینیوم دمای ۱۲۲۱ مورد نیاز است.

ویژگی‌های فلز آلومینیوم

از مهم‌ترین ویژگی‌های آلومینیوم باید به سبک وزنی آن اشاره کرد. این فلز در حالت عادی وزنی در حدود یک سوم وزن آهن دارد و همین امر نوعی مزیت تلقی می‌شود. به علاوه در مقایسه با وزن سبک، آلومینیوم از استحکام بسیار خوبی برخوردار است و همین امر در زمان جوشکاری ویژگی مثبتی به نظر می‌رسد. فلز آلومينيوم قابلیت شکل‌پذیری و خاصیت ارتجاعی بسیار بالایی دارد، در مقابل خوردگی ها مقاوم بوده و و بعد از نقره، طلا و مس، هادی‌ترین فلز حرارت و الکتریسیته به حساب می‌آید.

نکات مورد توجه در زمان جوشکاری آلومینیوم

نکته اول

آشنایی کافی با جنس و قابلیت‌های این فلز پرکاربرد

باید توجه داشت که نقطه حرارتی است که باعث انعطاف‌پذیری آن می‌شود و از همین خاطر تمامی آلیاژها به در یک نقطه حرارت مشترک منعطف نخواهند شد. آلومینیوم را معمولا به روش قوس الکتریکی می‌توان جوش داد که البته این روش در تمامی فلزها قابل اجرا نیست. برای آشنایی با روش‌های جوشکاری به "آموزش اصول و ترفندهای جوشکاری" مراجعه کنید.

نکته دوم

 شناخت آلیاژ آلومینیوم برای نوع جوشکاری

در نظر داشته باشید که انتخاب آلیاژ برای جوشکاری آلومینیوم، مهم‌ترین قسمت به حساب می‌آید. آلیاژهای آلومینیوم قابلیت جوشکاری به روش قوس الکتریکی تحت گاز تنگستن را ندارند. تقریبا تمام آلیاژهایی که در سری ۱۰۰۰، ۳۰۰۰، ۴۰۰۰ و ۶۰۰۰ قرار دارند، قابلیت جوشکاری قوسی را دارند، اما آلیاژهای سری ۲۰۰۰ و ۷۰۰۰ این قابلیت را ندارند. هر چند استثنایی در این مورد وجود داشته و آن آلیاژهای ۲۲۱۹ و ۷۰۲۰ هستند.

انواع روش‌های جوشکاری آلومینیومی

توجه داشته باشید که مهم‌ترین نکته برای آشنایی با انواع دستگاه جوش آلومینیوم، شناخت روش‌های ویژه جوشکاری آلومینیوم است. در حقیقت، در اکثر اوقات دستگاه جوش مخصوصی برای این کار وجود ندارد، تنها به کار بردن روش‌های خاص است که آن را از جوشکاری فلزی مانند آهن، مجزا می‌کند.

جوشکاری آلومینیوم با قوس الکتریکی

این نوع جوشکاری به وسیله الکترودهای مخصوص انجام می‌گیرد که ۹۵ درصد آلومینیوم و ۵ درصد سیلیسیم دارد. قطر الکترود در اینجا باید متناسب با ضخامت کار در نظر گرفته شود. این نوع جوشکاری دارای دو روش TIG و MIG است. مشاهده انواع مختلف دستگاه‌های جوش تیگ و میگ در سرای جوش و برش امکان‌پذیر است.

جوشکاری TIG با الکترود ثابت

در این روش جوشکاری، یک قوس الکتریکی مابین الکترود ثابت و قطعه مورد نظر قرار می‌گیرد. برای اتصال این دو بخش باید از گازی خنثی مانند آرگون استفاده کرد. در این صورت می‌توان از اکسیداسیون و ذوب الکترودها جلوگیری کرد. پس از آن یک مفتول آلومینیومی توسط جوشکار به محل جوش اضافه می‌گردد تا فضای خالی پر و ماده مذاب تقویت گردد.

نکته مورد توجه در این نوع جوشکاری آن است که حتما باید از جریان متناوب AC استفاده کرد. در صورتی که برای ورق‌های فولادی جریان DC مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ابن روش جوشکاری برای ورق‌های با ضخامت ۱  تا ۶ میلی‌متر به کار می‌رود و عملیات آن برخلاف جوشکاری فولاد کاملا اتوماتيک نبوده و اپراتور نیز در انجام آن دخیل است.

جوشکاری MIG با الکترود مصرفی

این روش جوشکاری به صورت نیمه اتوماتیک و دستی انجام می‌شود. تجهیزات کاربردی در این نوع جوشکاری عبارت است از: سیم جوش به عنوان الکترود، تفنگ جوشکاری و گازهای هلیوم و آرگون برای جوش فلزهای با ضخامت بالا. شما می‌توانید کلیه ملزومات جوشکاری موردنیاز خود را از اینسرا تهیه نمایید.

هنگام انتخاب دستگاه جوش باید تصمیم گرفت که از روش جوشکاری قوس پاش یا جوشکاری پالس استفاده می‌شود. پالس به منبع تغذیه اینورتر نیاز دارد، در حالی که برای اسپری قوس، می‌توان دستگاه جریان ثابت و ولتاژ ثابت را به کار برد. 

نکته مورد توجه در هنگام جوشکاری آلومینیوم با قوس الکتریکی

توجه داشته باشید که الکترود می‌تواند رطوبت را جذب خود نماید، در نتیجه در صورت مرطوب شدن می‌توانید آن را با ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد خشک کنید. همچنین دقت داشته باشید که ضخامت آلیاژ با آلومینیوم مورد نظر به یک اندازه باشد و به زاویه جوشکاری نیز دقت کنید. این زوایه بهتر است ۴۵ درجه باشد. پیش از جوشکاری آلومینیوم با برق، به تمیز بودن الکترود و صفحه دقت کنید. در هنگام تعویض الکترود، محل جوشکاری را تا حدود ۳ سانتی‌متر پاکسازی کنید. برای ورق‌هایی با ضخامت کمتر از ۲ میلی‌متر جوش اکسیژن یا استیلن بهترین گزینه خواهد بود.

جوشکاری آلومینیوم با لیزر

این نوع جوشکاری مناسب آلیاژهایی است که در مقابل ترک خوردگی نامقاوم هستند. در این روش، حوضچه مذاب عمیق با عرض کم ایجاد شده تا دو قطعه به هم متصل شوند.

جوشکاری آلومینیوم با جوش اصطکاکی

در این روش به گاز محافظ نیازی نبوده و آسیبی به قسمت جوش هم وارد نخواهد شد. در حقیقت آلیاژها با اصطکاک بین دو قطعه و بدون ذوب شدن به هم جوش می‌خورند.

جوشکاری آلومینیوم با پرتوافکنی

این نوع جوشکاری شبیه لیزر است اما در خلا انجام می‌گیرد، نیاز به گاز محافظ ندارد و مناسب آلیاژهایی با ضخامت بالاست.

جوشکاری آلومینیوم با جوش CO2

این نوع جوشکاری شبیه MIG است با این تفاوت که برای اتصال فلزات و حفظ منطقه جوش از گاز CO2 استفاده می‌شود.

جوشکاری Stick آلومینیوم

نام دیگر این جوشکاری، جوشکاری قوس فلزی محافظت شده (SMAW) است که از قدیمی‌ترین انواع جوشکاری به حساب می‌آید. این جوشکاری آسان و ارزان در محیط‌های مختلف به ویژه مغازه‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد که برای آلومینیوم نیز می‌تواند استفاده شود. تنها نکته‌ای که در جوشکاری آلومینیوم باید مورد توجه قرار گیرد آن است که، باید از دستگاه جوش بسیار قوی، جریان مسقیم و الکترود با روکش آلومینیوم استفاده کرد. در واقع با یک جوشکاری سریع و بدون تماس زیاد فلز با قوس، می‌توان به سرعت آلومینیوم را جوش داد.

جوشکاری هلیارک آلومینیوم

نام رسمی این نوع جوشکاری، جوشکاری قوس فلزی محافظت شده (GMAW) است. در این روش گازهای بی اثری مانند آرگون یا هلیوم برای اطمینان از عدم اکسیداسیون به عملیات جوشکاری اضافه می‌شود. به منظور جوشکاری آلومینیوم با این روش، لازم است قبل از شروع جوشکاری فلز را تا دمای ۲۳۰ درجه فارنهایت گرم کرد. سپس با استفاده از گاز آرگون و فشار، می‌توان آلومینیوم را بدون مشکل چسباند.

دستگاه مناسب جوش آلومینیوم

همان‌طور که به آن اشاره شد، روش‌های متفاوتی برای جوشکاری آلومینیوم موجود است که به کار بردن آن‌ها مهم‌ترین نکته برای جوش آلومینیوم است. بنابراین استفاده از دستگاه جوش معمولی اما کاربرد روش‌های خاص آن، بسیار مهم است. با ابن وجود، به غیر از دستگاه جوش عادی که برای انواع فلز مناسب است، دستگاه جوش ARC نیز برای این مورد مناسب خواهد بود.

دستگاه جوش ARC

دستگاه جوش ARC، یکی از انواع دستگاه جوش آلومینیوم است که اولین استفاده آن به قرن ۱۹ میلادی برمی‌گردد. هر چند مهم‌ترین فلز مورد استفاده برای این دستگاه جوش آهن است، اما طراحی آن به گونه‌ای است که برای جوشکاری فلز آلومینیوم نیز می‌توان از آن استفاده کرد. با استفاده از روش‌های مناسب می‌توانید به وسیله این دستگاه، به راحتی جوشکاری قوس آلومینیومی را انجام دهید.

مشکلات جوشکاری فلز آلومینیوم

شاید یکی از مهم‌ترین مباحث در هنگام معرفی دستگاه جوش آلومینیوم، معرفی مشکلات جوشکاری این فلز و آشنایی با آن باشد.

تمایل به اکسیداسیون بالا در جوشکاری آلومینیوم

آلومینیوم، فلزی فعال است که تمایل بسیار زیادی به اکسید شدن دارد. در نتیجه، ایجاد یک پرکننده مناسب برای جوشکاری آلومینیوم مهم و در عین حال دشوار خواهد بود.

رسانایی حرارت بالا و نقطه ذوب پایبن در جوشکاری آلومینیوم

رسانای حرارتی بالا و نقطه ذوب پایبن، باعث می‌شود تا یک جوشکار مبتدی و غیر حرفه‌ای نتواند عملیات را به درستی انجام دهد.

جمع‌بندی

با توجه به آن که، آلومينيوم فلزی سبک و با ویژگی‌های خاص است، در این مقاله سعی شد تا انواع دستگاه مناسب جوش آلومینیوم معرفی شود. ابتدا آلومینیوم، ویژگی‌ها و انواع روش‌های مخصوص جوشکاری این فلز معرفی شد. در این میان، این نکته مورد اشاره قرار گرفت که در بسیاری از موارد، شناخت انواع دستگاه جوش آلومینیوم، اهمیت آنچنانی ندارد.

آن‌چه مهم است آن است که روش‌های خاص جوشکاری آلومینیوم با توجه به شرایط، به درستی هر چه تمام‌تر مورد استفاده قرار گیرد. در واقع با استفاده از یک روش مخصوص می‌توان عملیات جوش آلومینیوم را به درستی به پایان رساند. ازآنجایی‌که رعایت نکات ایمنی و استفاده از لوازم ایمنی، از مهم‌ترین مسائل در عملیات جوشکاری می‌باشد، می‌توانید با تهیه تجهیزات ایمنی از سرای ایمنی، از بروز خطرات و آسیب‌های جدی جلوگیری کنید.