מה זה ריתוך TIG

ריתוך גז אינרטי (TIG), הידוע גם בשם ריתוך קשת גז טונגסטן (GTAW), משתמש באלקטרודת טונגסטן שאינה מתכלה ובגז מגן אינרטי. - ריתוך TIG מאפשר חיבור חפצים ללא שימוש בחומר מילוי, וכתוצאה מכך ריתוכים מסודרים יותר וללא ניתזים.

בתהליך ריתוך TIG, הקשת נוצרת בין אלקטרודת טונגסטן מחודדת לחומר העבודה באווירה אינרטית של ארגון או הליום. הקשת האינטנסיבית הקטנה שמספקת האלקטרודה המחודדת היא אידיאלית לריתוך איכותי ומדויק. מכיוון שהאלקטרודה אינה נצרכת במהלך הריתוך, רתכת ה-TIG אינה חייבת לאזן את קלט החום מהקשת מכיוון שהמתכת מושקעת מאלקטרודת ההיתוך. כאשר נדרשת מתכת מילוי, יש להוסיף אותה בנפרד לבריכת הריתוך.

מקור כוח

ריתוך TIG חייב להיות מופעל עם מקור כוח נפול וקבוע - DC או AC. מקור כוח זרם קבוע חיוני כדי למנוע משיכה של זרמים גבוהים מדי כאשר האלקטרודה קצרה על משטח העבודה. זה יכול לקרות בכוונה במהלך התחלת קשת או בשוגג במהלך ריתוך. אם, כמו בריתוך MIG, נעשה שימוש במקור כוח אופייני שטוח, כל מגע עם משטח היצירה יפגע בקצה האלקטרודה או יתיך את האלקטרודה למשטח היצירה. ב-DC, מכיוון שחום הקשת מופץ בקירוב שליש בקתודה (שלילית) ושני שליש באנודה (חיובית), לאלקטרודה יש ​​תמיד קוטביות שלילית כדי למנוע התחממות יתר והמסה. עם זאת, לחיבור מקור הכוח החלופי של קוטביות חיובית של אלקטרודה DC יש יתרון שכאשר הקתודה נמצאת על חומר העבודה, המשטח מנוקה מזיהום תחמוצת. מסיבה זו, AC משמש בעת ריתוך חומרים עם סרט תחמוצת משטח עיקש, כגון אלומיניום.

קשת מתחילה

ניתן להתחיל את קשת הריתוך על ידי גירוד של פני השטח, יצירת קצר חשמלי. רק כאשר הקצר נשבר זרם הריתוך הראשי יזרום. עם זאת, קיים סיכון שהאלקטרודה עלולה להיצמד למשטח ולגרום להכללת טונגסטן בריתך. ניתן למזער סיכון זה באמצעות טכניקת 'קשת הרמה' שבה הקצר נוצר ברמת זרם נמוכה מאוד. הדרך הנפוצה ביותר להפעיל את קשת TIG היא להשתמש ב-HF (High Frequency). HF מורכב מניצוצות מתח גבוה של כמה אלפי וולט הנמשכים לכמה מיקרו-שניות. ניצוצות ה-HF יגרמו לפער האלקטרודה-חומר להתפרק או ליינן. ברגע שנוצר ענן אלקטרונים/יונים, זרם יכול לזרום ממקור הכוח.

הערה: מכיוון ש-HF מייצר פליטה אלקטרומגנטית גבוהה באופן חריג (EM), רתכים צריכים להיות מודעים לכך שהשימוש בו עלול לגרום להפרעות, במיוחד בציוד אלקטרוני. מכיוון שפליטות EM יכולות להיות מוטסות, כמו גלי רדיו, או מועברות לאורך כבלי חשמל, יש להקפיד להימנע מהפרעה למערכות בקרה ומכשירים בסביבת הריתוך.

HF חשוב גם בייצוב קשת ה-AC; ב-AC, קוטביות האלקטרודות מתהפכת בתדירות של כ-50 פעמים בשנייה, מה שגורם לכיבוי הקשת בכל שינוי קוטביות. כדי להבטיח שהקשת מופעלת מחדש בכל היפוך קוטביות, ניצוצות HF נוצרים על פני מרווח האלקטרודה/חלק העבודה כדי לחפוף לתחילת כל חצי מחזור.

אלקטרודות

אלקטרודות לריתוך DC הן בדרך כלל טונגסטן טהור עם 1 עד 4% תוריה כדי לשפר את הצתת הקשת. תוספים אלטרנטיביים הם תחמוצת לנתנום ותחמוצת צריום אשר טוענים שהם נותנים ביצועים מעולים (התחלת קשת וצריכת אלקטרודות נמוכה יותר). חשוב לבחור את קוטר האלקטרודה ואת זווית הקצה הנכונים לרמת זרם הריתוך. ככלל, ככל שהזרם נמוך יותר כך קוטר האלקטרודה וזווית הקצה קטנים יותר. בריתוך AC, מכיוון שהאלקטרודה תפעל בטמפרטורה גבוהה בהרבה, נעשה שימוש בטונגסטן עם תוספת זירקוניה להפחתת שחיקת האלקטרודה. יש לציין שבגלל כמות החום הגדולה שנוצרת באלקטרודה, קשה לשמור על קצה מחודד וקצה האלקטרודה מקבל פרופיל כדורי או 'כדורי'.

גז מגן

גז מיגון נבחר בהתאם לחומר המרותך. ההנחיות הבאות עשויות לעזור:

ארגון + 2 עד 5% H2 - הוספה של מימן לארגון תגרום לגז מעט ולסייע לייצור ריתוכים נקיים יותר למראה ללא חמצון פני השטח. מכיוון שהקשת חמה ומצומצמת יותר, היא מאפשרת מהירויות ריתוך גבוהות יותר. החסרונות כוללים את הסיכון של פיצוח מימן בפלדות פחמן ונקבוביות מתכת ריתוך בסגסוגות אלומיניום.

תערובות הליום והליום/ארגון - הוספת הליום לארגון תעלה את טמפרטורת הקשת. זה מקדם מהירויות ריתוך גבוהות יותר וחדירת ריתוך עמוקה יותר. החסרונות בשימוש בהליום או בתערובת הליום/ארגון הם העלות הגבוהה של הגז וקושי בהתנעת הקשת.

יישומים

ריתוך TIG מיושם בכל ענפי התעשייה אך מתאים במיוחד לריתוך איכותי. בריתוך ידני, הקשת הקטנה יחסית היא אידיאלית עבור חומרי יריעה דקים או חדירה מבוקרת (ברצף השורש של ריתוך צינורות). מכיוון שקצב השקיעה יכול להיות נמוך למדי (באמצעות מוט מילוי נפרד) MMA או MIG עשויים להיות עדיפים עבור חומר עבה יותר ועבור מילוי בריתכות צינורות עבים.

ריתוך TIG מיושם באופן נרחב גם במערכות ממוכנות באופן אוטוגני או עם חוט מילוי. עם זאת, מספר מערכות 'מדף' זמינות לריתוך מסלולי של צינורות, המשמשות לייצור מפעלים כימיים או דוודים. המערכות אינן דורשות מיומנות מניפולטיבית, אך המפעיל חייב להיות מאומן היטב. מכיוון שלרתך יש פחות שליטה על התנהגות קשת ובריכת ריתוך, יש להקדיש תשומת לב קפדנית להכנת הקצוות (מעובדת ולא מוכנה ביד), התאמת המפרק ושליטה בפרמטרים של הריתוך.