อะไรคือความแตกต่างระหว่าง TIG (DC) และ TIG (AC)

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง TIG (DC) และ TIG (AC)

การเชื่อมแบบกระแสตรง TIG (DC) คือเมื่อกระแสไหลในทิศทางเดียวเท่านั้นเมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมแบบ AC (กระแสสลับ) TIG กระแสที่ไหลจะไม่เหลือศูนย์จนกว่าการเชื่อมจะสิ้นสุดลงโดยทั่วไปแล้วอินเวอร์เตอร์ TIG จะสามารถเชื่อมได้ทั้งแบบ DC หรือ AC/DC โดยมีเครื่องจักรเพียงไม่กี่เครื่องที่เป็น AC เท่านั้น

DC ใช้สำหรับเชื่อม TIG Mild Steel/Stainless วัสดุ และ AC จะใช้สำหรับการเชื่อมอลูมิเนียม

ขั้ว

กระบวนการเชื่อม TIG มีสามทางเลือกของกระแสเชื่อมตามประเภทของการเชื่อมต่อวิธีการเชื่อมต่อแต่ละวิธีมีทั้งข้อดีและข้อเสีย

กระแสตรง – อิเล็กโทรดลบ (DCEN)

วิธีการเชื่อมนี้สามารถใช้ได้กับวัสดุหลายประเภทหัวเชื่อม TIG เชื่อมต่อกับเอาต์พุตเชิงลบของอินเวอร์เตอร์เชื่อม และสายงานกลับคืนสู่เอาต์พุตบวก

เมื่อส่วนโค้งถูกสร้างขึ้น กระแสจะไหลในวงจรและการกระจายความร้อนในส่วนโค้งจะอยู่ที่ประมาณ 33% ในด้านลบของส่วนโค้ง (หัวเชื่อม) และ 67% ในด้านบวกของส่วนโค้ง (ชิ้นงาน)

เครื่องชั่งนี้ช่วยให้ส่วนโค้งแทรกซึมเข้าไปในชิ้นงานได้ลึก และลดความร้อนในอิเล็กโทรด

ความร้อนที่ลดลงในอิเล็กโทรดนี้ทำให้อิเล็กโทรดขนาดเล็กส่งกระแสไฟได้มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการต่อแบบขั้วอื่นๆวิธีการเชื่อมต่อนี้มักเรียกว่าขั้วตรง และเป็นการเชื่อมต่อที่ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมกระแสตรง

Jasic เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ TIG DC Electrode Negative.jpg
กระแสตรง – อิเล็กโทรดบวก (DCEP)

เมื่อทำการเชื่อมในโหมดนี้ หัวเชื่อม TIG จะเชื่อมต่อกับเอาท์พุตที่เป็นบวกของอินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อม และสายเคเบิลส่งคืนงานไปยังเอาต์พุตเชิงลบ

เมื่อส่วนโค้งถูกสร้างขึ้น กระแสจะไหลในวงจรและการกระจายความร้อนในส่วนโค้งจะอยู่ที่ประมาณ 33% ในด้านลบของส่วนโค้ง (ชิ้นงาน) และ 67% ในด้านบวกของส่วนโค้ง (หัวเชื่อม)

ซึ่งหมายความว่าอิเล็กโทรดต้องอยู่ภายใต้ระดับความร้อนสูงสุด ดังนั้นจึงต้องมีขนาดใหญ่กว่าโหมด DCEN แม้ว่ากระแสไฟจะค่อนข้างต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้อิเล็กโทรดร้อนเกินไปหรือหลอมละลายชิ้นงานต้องผ่านระดับความร้อนที่ต่ำกว่า ดังนั้นการแทรกซึมของรอยเชื่อมจะตื้น

 

วิธีการเชื่อมต่อนี้มักเรียกว่าขั้วย้อนกลับ

นอกจากนี้ ในโหมดนี้ ผลกระทบของแรงแม่เหล็กสามารถนำไปสู่ความไม่เสถียรและปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการระเบิดอาร์ก ซึ่งอาร์กสามารถเคลื่อนที่ไปมาระหว่างวัสดุที่จะเชื่อมได้สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในโหมด DCEN แต่พบได้บ่อยกว่าในโหมด DCEP

อาจมีคำถามว่าโหมดนี้ใช้ทำอะไรเมื่อเชื่อมเหตุผลก็คือวัสดุที่ไม่ใช่เหล็กบางชนิด เช่น อลูมิเนียมเมื่อสัมผัสกับบรรยากาศตามปกติจะเกิดออกไซด์บนพื้นผิว ออกไซด์นี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของออกซิเจนในอากาศและวัสดุที่คล้ายกับสนิมบนเหล็กอย่างไรก็ตามออกไซด์นี้แข็งมากและมีจุดหลอมเหลวที่สูงกว่าวัสดุฐานจริง ดังนั้นจึงต้องถอดออกก่อนจึงจะสามารถทำการเชื่อมได้

ออกไซด์อาจถูกกำจัดออกได้โดยการบด การแปรง หรือการทำความสะอาดด้วยสารเคมี แต่ทันทีที่กระบวนการทำความสะอาดหยุดลง ออกไซด์จะเริ่มก่อตัวขึ้นอีกครั้งดังนั้นจึงควรทำความสะอาดในระหว่างการเชื่อมผลกระทบนี้เกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลในโหมด DCEP เมื่อการไหลของอิเล็กตรอนจะสลายตัวและเอาออกไซด์ออกไปดังนั้นจึงสามารถสันนิษฐานได้ว่า DCEP จะเป็นโหมดในอุดมคติสำหรับการเชื่อมวัสดุเหล่านี้ด้วยการเคลือบออกไซด์ประเภทนี้น่าเสียดายเนื่องจากการที่อิเล็กโทรดสัมผัสกับระดับความร้อนสูงในโหมดนี้ ขนาดอิเล็กโทรดจะต้องมีขนาดใหญ่และการเจาะอาร์กจะต่ำ

วิธีแก้ปัญหาสำหรับวัสดุประเภทนี้คือส่วนโค้งที่เจาะลึกของโหมด DCEN บวกกับการทำความสะอาดโหมด DCEPเพื่อให้ได้ประโยชน์เหล่านี้จึงใช้โหมดการเชื่อมแบบ AC

Jasic การเชื่อม TIG อิเล็กโทรด Positive.jpg
กระแสสลับ (AC) การเชื่อม

เมื่อทำการเชื่อมในโหมด AC กระแสไฟที่จ่ายโดยอินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อมจะทำงานด้วยองค์ประกอบบวกและลบหรือครึ่งรอบซึ่งหมายความว่ากระแสไหลไปทางเดียวและอีกทางหนึ่งในเวลาที่ต่างกันดังนั้นจึงใช้คำว่ากระแสสลับการรวมกันขององค์ประกอบบวกหนึ่งองค์ประกอบและองค์ประกอบเชิงลบหนึ่งรายการเรียกว่าวงจรเดียว

จำนวนครั้งที่วงจรเสร็จสมบูรณ์ภายในหนึ่งวินาทีเรียกว่าความถี่ในสหราชอาณาจักร ความถี่ของกระแสสลับที่จ่ายโดยเครือข่ายหลักคือ 50 รอบต่อวินาที และแสดงเป็น 50 เฮิรตซ์ (Hz)

ซึ่งหมายความว่าปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลง 100 ครั้งในแต่ละวินาทีจำนวนรอบต่อวินาที (ความถี่) ในเครื่องมาตรฐานกำหนดโดยความถี่หลัก ซึ่งในสหราชอาณาจักรคือ 50Hz

เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อความถี่เพิ่มเอฟเฟกต์แม่เหล็กเพิ่มขึ้นและรายการเช่นหม้อแปลงไฟฟ้าก็มีประสิทธิภาพมากขึ้นนอกจากนี้ การเพิ่มความถี่ของกระแสเชื่อมยังทำให้ส่วนโค้งแข็งขึ้น ปรับปรุงความเสถียรของส่วนโค้ง และนำไปสู่สภาวะการเชื่อมที่ควบคุมได้มากขึ้น
อย่างไรก็ตาม นี่เป็นทฤษฎี เนื่องจากเมื่อทำการเชื่อมในโหมด TIG จะมีผลกระทบอื่นๆ ต่อส่วนโค้ง

คลื่นไซน์ AC อาจได้รับผลกระทบจากการเคลือบออกไซด์ของวัสดุบางชนิด ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเรียงกระแสที่จำกัดการไหลของอิเล็กตรอนสิ่งนี้เรียกว่าการแก้ไขส่วนโค้งและผลกระทบของมันทำให้ครึ่งรอบเชิงบวกถูกตัดออกหรือบิดเบี้ยวผลกระทบของบริเวณรอยเชื่อมคือสภาวะอาร์คที่ไม่แน่นอน ขาดการทำความสะอาด และความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากทังสเตน

Jasic เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ Weld Cycle.jpg
Jasic เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ Half Cycle.jpg

การแก้ไขส่วนโค้งของครึ่งรอบบวก

รูปคลื่นกระแสสลับ (AC)

คลื่นไซน์

คลื่นไซน์ประกอบด้วยองค์ประกอบบวกที่สร้างขึ้นจากศูนย์จนถึงค่าสูงสุดก่อนที่จะตกลงไปที่ศูนย์ (มักเรียกว่าเนินเขา)

เมื่อมันข้ามศูนย์และกระแสเปลี่ยนทิศทางไปสู่ค่าลบสูงสุดก่อนที่จะเพิ่มขึ้นเป็นศูนย์ (มักเรียกว่าหุบเขา) รอบหนึ่งจะเสร็จสมบูรณ์

เครื่องเชื่อม TIG รุ่นเก่าหลายรุ่นเป็นเครื่องประเภทคลื่นไซน์เท่านั้นด้วยการพัฒนาอินเวอร์เตอร์เชื่อมที่ทันสมัยพร้อมระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น จึงมีการพัฒนาการควบคุมและการปรับรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้สำหรับการเชื่อม

Sine Wave.jpg

The Square Wave

ด้วยการพัฒนาอินเวอร์เตอร์เชื่อม AC/DC TIG ให้รวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น จึงมีการพัฒนาเครื่องรุ่นคลื่นสี่เหลี่ยมเนื่องจากการควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ การข้ามจากบวกไปเป็นลบ และในทางกลับกันสามารถทำได้เกือบจะในทันที ซึ่งนำไปสู่กระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในแต่ละครึ่งรอบเนื่องจากระยะเวลาสูงสุดที่นานขึ้น

 

การใช้พลังงานสนามแม่เหล็กอย่างมีประสิทธิภาพที่เก็บไว้จะสร้างรูปคลื่นที่อยู่ใกล้สี่เหลี่ยมจัตุรัสมากการควบคุมแหล่งพลังงานอิเล็กทรอนิกส์แรกทำให้สามารถควบคุม 'คลื่นสี่เหลี่ยม' ได้ระบบจะอนุญาตให้ควบคุมครึ่งรอบด้านบวก (การทำความสะอาด) และค่าลบ (การเจาะ)

สภาวะสมดุลจะเท่ากับครึ่งรอบบวกและลบ ทำให้สภาพการเชื่อมมีเสถียรภาพ

ปัญหาที่สามารถพบได้คือ เมื่อการทำความสะอาดเกิดขึ้นในเวลาน้อยกว่าครึ่งรอบเวลาที่เป็นบวก ครึ่งรอบเชิงบวกบางส่วนจะไม่เกิดประสิทธิผล และยังอาจเพิ่มความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับอิเล็กโทรดเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปอย่างไรก็ตาม เครื่องจักรประเภทนี้จะมีการควบคุมการทรงตัวด้วย ซึ่งอนุญาตให้เวลาของครึ่งรอบเชิงบวกเปลี่ยนแปลงได้ภายในรอบเวลา

 

เครื่องเชื่อม Jasic Square Wave.jpg

การเจาะสูงสุด

สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการวางตัวควบคุมไปยังตำแหน่งที่จะช่วยให้มีเวลามากขึ้นในครึ่งรอบเชิงลบเมื่อเทียบกับครึ่งรอบที่เป็นบวกซึ่งจะช่วยให้กระแสไฟที่สูงขึ้นสามารถนำไปใช้กับอิเล็กโทรดที่มีขนาดเล็กกว่าได้มาก

ของความร้อนอยู่ในด้านบวก (งาน)ความร้อนที่เพิ่มขึ้นยังส่งผลให้เกิดการเจาะลึกเมื่อทำการเชื่อมที่ความเร็วการเคลื่อนที่เท่ากันกับสภาวะที่สมดุล
โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนลดลงและการบิดเบือนน้อยลงเนื่องจากส่วนโค้งที่แคบลง

 

Jasic เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ TIG Cycle.jpg
Jasic เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ Balance Contro

การทำความสะอาดสูงสุด

​สามารถทำได้โดยการวางส่วนควบคุมไปยังตำแหน่งที่จะช่วยให้มีเวลามากขึ้นในครึ่งรอบเชิงบวกเมื่อเทียบกับครึ่งรอบเชิงลบวิธีนี้จะช่วยให้สามารถใช้กระแสไฟในการทำความสะอาดที่แอคทีฟมากได้ควรสังเกตว่ามีเวลาทำความสะอาดที่เหมาะสมที่สุดหลังจากนั้นจะไม่เกิดการทำความสะอาดมากขึ้นและมีโอกาสเกิดความเสียหายต่ออิเล็กโทรดมากขึ้นผลกระทบต่อส่วนโค้งคือการให้สระเชื่อมที่สะอาดกว้างขึ้นพร้อมการเจาะที่ตื้น

 


เวลาที่โพสต์: 27 ธ.ค.-2564