Επιδράσεις του αερίου προστασίας και του παλμικού τόξου συγκόλλησης

Γράφει ο

ΕΜΜΑΝΟΥΗΛΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ
4 Pro Ltd / FRONIUS

Η ποιότητα της συγκόλλησης των μετάλλων ήταν είναι και θα είναι, ένα από τα βασικότερα θέματα που απασχολούν τις εταιρίες μεταλλικών κατασκευών.
Οι όλο και μεγαλύτερες απαιτήσεις των πελατών για γρηγορότερο χρόνο παράδοσης, καλύτερο ποιοτικό έλεγχο ως προς την εμφάνιση και τις προδιαγραφές των ραφών της συγκόλλησης – όπως επίσης και το χαμηλότερο δυνατό κόστος κατασκευής των έργων, ώθησαν τις εταιρίες μεταλλικών κατασκευών στην αγορά νέων επαγγελματικών ψηφιακών μηχανών συγκόλλησης. Οι νέες αυτές μηχανές με το ελεγχόμενο ψηφιακό παλμικό τόξο συγκόλλησης και με το κατάλληλο αέριο προστασίας, παρέχουν την ιδανική ποιότητα των ραφών, η οποία είναι επαναλαμβανόμενη κάθε φορά που πραγματοποιείται η συγκόλληση. Ο ρόλος της σωστής επιλογής του αερίου προστασίας, σε συνάρτηση με τη συνεργειακή γραμμή της μηχανής, είναι το βασικότερο στοιχείο για τη σωστή συμπεριφορά του τόξου της συγκόλλησης.
ΑΕΡΙΑ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ

Μερικά από τα πλεονεκτήματα που παρέχει η σωστή επιλογή του αερίου είναι τα εξής:

* Προστασία του λουτρού τήξης
* Ιονισμός του σημείου της συγκόλλησης
* Σταθεροποίηση του τόξου της συγκόλλησης
* Επίδραση διείσδυσης στη σημείο της ραφής
* Δυνατότητα υψηλότερων ταχυτήτων συγκόλλησης
* Δυνατότητα υψηλότερης εναπόθεσης υλικού
* Προστασία κατά των σφαλμάτων της ραφής π.χ. : πόροι
* Επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες της ραφής

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αερίων προστασίας στην αγορά.

* Τα αδρανή αέρια με ή χωρίς μίξη άλλων αδρανών αερίων και
* τα ενεργά αέρια με ή χωρίς μίξη άλλων αερίων.

Μερικά βασικά στοιχεία που παρέχουν τα αδρανή και τα ενεργά αέρια είναι τα παρακάτω:

Αδρανή αέρια

Argon
Εύκολος ιονισμός, βαθιά διείσδυση υλικού, φτηνό στην παραγωγή του.

Helium
Δυσκολία στον ιονισμό, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, βαθιά διείσδυση, λεπτό και υγρό λουτρό τήξης, καλή ραφή συγκόλλησης, πιο ακριβό στην παραγωγή του από ότι το Argon

Μίξη Argon-Helium
Η ποσότητα του κάθε αερίου μέσα στο μείγμα, καθορίζει της ιδιότητες του και παρέχει τα ανάλογα πλεονεκτήματα / μειονεκτήματα του κάθε μείγματος.

Ενεργά αέρια

CO2
Επιδρά με το υλικό, βαθιά διείσδυση με μειωμένη παρουσία πόρων, εμφάνιση πιτσιλισμάτων, φτηνό στην παραγωγή του

CO2- Argon
Η ποσότητα του κάθε αερίου μέσα στο μείγμα, καθορίζει της ιδιότητες του και παρέχει τα ανάλογα πλεονεκτήματα. Το πιο ευρύ διαδεδομένο αέριο προστασίας για τη συγκόλληση χάλυβα και ανοξείδωτου.

Argon- Oxygen
Σταθερό τόξο, μειωμένη τάση επιφανείας του λουτρού της τήξης, ευαισθησία σε πόρους.

Η επίδραση των αερίων προστασίας έχουν άμεση σχέση με τη συμπεριφορά του τόξου και το αποτέλεσμα της ραφής των τεμαχίων προς συγκόλληση. Όλες οι κατασκευάστριες εταιρίες πρέπει να λάβουν υπόψη τους τα πλεονεκτήματα / μειονεκτήματα χρήσης διαφορετικών μειγμάτων αερίου και να επιλέξουν το κατάλληλο για τη δική τους εφαρμογή.

Παραδείγματος χάριν, στη συγκόλληση χάλυβα με χρήση μείγματος αερίου προστασίας CO2 5% / ARGON, το σχήμα του τόξου έχει μικρότερη γωνία και κατά τη συγκόλληση πραγματοποιείται στενότερη ραφή με βαθιά διείσδυση. Υπάρχει φυσικά πάντα ο φόβος δημιουργίας πόρων στο βάθος της ραφής.

Στη συγκόλληση χάλυβα με χρήση αερίου προστασίας CO2 18% / ARGON το σχήμα του τόξου έχει μεγαλύτερη γωνία και κατά τη συγκόλληση και πραγματοποιείται πλατύτερη ραφή & διείσδυση. Η πιθανότητα εμφάνισης πόρων είναι μικρότερη με τη χρήση αυτού του μείγματος.
Η ποσότητα CO2 στο μείγμα είναι κυρίως υπεύθυνη για το μορφή του τόξου και το αποτέλεσμα που παρέχει στη συγκόλληση όπως η διείσδυση , η εμφάνιση πόρων κ.λ.π.

ΠΑΛΜΙΚΟ ΤΟΞΟ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ

Οι παλμικές μηχανές νέας γενιάς για τη συγκόλληση χάλυβα, αλουμινίου και ανοξείδωτου, παρέχουν σταθερότητα στο τόξο, επαναλαμβανόμενη ποιότητα ραφής και καθαρή συγκόλληση χωρίς καθόλου πιτσίλισμα. Αν και ακριβότερες μηχανές από τις κλασικές μηχανές με μετασχηματιστή, προσφέρουν ότι πραγματικά χρειάζεται ο πελάτης.

Πρώτα από όλα αφού δεν υπάρχει πιτσίλισμα κατά τη συγκόλληση, δεν υπάρχει ανάγκη χρήσης τοξικών antispatter προϊόντων. Αυτό σημαίνει λιγότερα βλαβερά αέρια για τον συγκολλητή και μείωση του κόστους συγκόλλησης λόγω της μη χρήσης τους. Επίσης η διάρκεια ζωής των αναλώσιμων των τσιμπίδων όπως μπεκ, φλογοκρύπτες, διανομείς αερίου κ.λ.π είναι κατά πολύ μεγαλύτερη.
Τέλος η επαναλαμβανόμενη ποιότητα των ραφών εξαλείφει τις πιθανότητες σφαλμάτων συγκόλλησης. Αυτό σημαίνει συγκόλληση με εγγυημένη ποιότητα , χωρίς κίνδυνο κατασκευής ακατάλληλων τεμαχίων, τα οποία θα ήταν για καταστροφή ή ανακατασκευή με ότι κόστος αυτό συνεπάγεται.

Η συμπεριφορά του παλμικού τόξου στη συγκόλληση επηρεάζεται επίσης από τη χρήση των διαφορετικών αερίων.
Συγκόλληση χάλυβα με χρήση αερίου προστασίας με CO2 5% / ARGON ή CO2 18% / ARGON παρέχουν ανάλογες συμπεριφορές και ραφές συγκόλλησης με αυτές που αναλύσαμε παραπάνω.

Υπάρχει επίσης και κάτι άλλο το οποίο επηρεάζει τη διείσδυση και το σχήμα της ραφής. Αυτό είναι η κίνηση και η κλίση της τσιμπίδας κατά τη συγκόλληση.

Υπάρχουν 3 βασικές τεχνικές συγκόλλησης που χρησιμοποιούν οι συγκολλητές σήμερα για τη συγκόλληση χάλυβα:

1. Συγκόλληση με κάθετη θέση τσιμπίδας
Το τόξο θερμαίνει κυρίως το λουτρό τήξης και μεταδίδει όλη την ενέργεια του σε αυτό. Σταθερό και ήσυχο τόξο.
Μέτρια διείσδυση με μέτριο πλάτος ραφής
Συγκόλληση με τσιμπίδα υπό θετική κλίση
Το τόξο θερμαίνει κυρίως το λουτρό τήξης και μεταδίδει όλη την ενέργεια του σε αυτό. Σταθερό και ήσυχο τόξο.
Μικρή διείσδυση με μεγάλο πλάτος ραφής.
2. Συγκόλληση με τσιμπίδα υπό αρνητική κλίση
Το τόξο θερμαίνει κυρίως το λουτρό τήξης και μεταδίδει όλη την ενέργεια του σε αυτό.
Μεγάλη διείσδυση με στενό πλάτος ραφής.
Όχι πολύ ήσυχο τόξο συγκόλλησης.

Η επιλογή της γωνίας κλίσης της τσιμπίδας και του τρόπου κίνησής της, έχει να κάνει κυρίως με την εμφάνιση της ραφής, την διείσδυση, την προστασία της ραφής και την εμφάνιση πόρων μέσα στο λουτρό της τήξης.
Ανάλογα με το είδος του μετάλλου που είναι να συγκολληθεί, πρέπει να επιλεγεί και ο ιδανικότερος τρόπος γωνίας και κίνησης της τσιμπίδας, για να έχουμε την καλύτερη ποιότητα ραφής κατά τη διαδικασία συγκόλλησης.