Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ TIG (DC) και TIG (AC);

Η συγκόλληση συνεχούς ρεύματος TIG (DC) είναι όταν το ρεύμα ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση.Σε σύγκριση με τη συγκόλληση AC (Εναλλασσόμενο Ρεύμα) TIG, το ρεύμα μόλις ρέει δεν θα μηδενιστεί μέχρι να τελειώσει η συγκόλληση.Γενικά, οι μετατροπείς TIG θα μπορούν να συγκολλούν είτε DC είτε AC/DC συγκόλληση με πολύ λίγες μηχανές να είναι μόνο AC.

,

Το DC χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση TIG ήπιου χάλυβα/ανοξείδωτου υλικού και το AC θα χρησιμοποιηθεί για τη συγκόλληση αλουμινίου.

Πόλωση

Η διαδικασία συγκόλλησης TIG έχει τρεις επιλογές ρεύματος συγκόλλησης με βάση τον τύπο της σύνδεσης.Κάθε μέθοδος σύνδεσης έχει τόσο πλεονεκτήματα όσο και μειονεκτήματα.

Συνεχές ρεύμα – Αρνητικό Ηλεκτρόδιο (DCEN)

Αυτή η μέθοδος συγκόλλησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα ευρύ φάσμα υλικών.Ο φακός συγκόλλησης TIG συνδέεται στην αρνητική έξοδο του μετατροπέα συγκόλλησης και το καλώδιο επιστροφής εργασίας στη θετική έξοδο.

,

Όταν δημιουργηθεί το τόξο, το ρεύμα ρέει στο κύκλωμα και η κατανομή θερμότητας στο τόξο είναι περίπου 33% στην αρνητική πλευρά του τόξου (ο φακός συγκόλλησης) και 67% στη θετική πλευρά του τόξου (το τεμάχιο εργασίας).

,

Αυτή η ισορροπία δίνει βαθιά διείσδυση τόξου του τόξου στο τεμάχιο εργασίας και μειώνει τη θερμότητα στο ηλεκτρόδιο.

,

Αυτή η μειωμένη θερμότητα στο ηλεκτρόδιο επιτρέπει τη μεταφορά περισσότερου ρεύματος από μικρότερα ηλεκτρόδια σε σύγκριση με άλλες συνδέσεις πολικότητας.Αυτή η μέθοδος σύνδεσης αναφέρεται συχνά ως ευθεία πολικότητα και είναι η πιο κοινή σύνδεση που χρησιμοποιείται στη συγκόλληση DC.

Συνεχές ρεύμα – Ηλεκτρόδιο Θετικό (DCEP)

Κατά τη συγκόλληση σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, ο φακός συγκόλλησης TIG συνδέεται στη θετική έξοδο του μετατροπέα συγκόλλησης και το καλώδιο επιστροφής εργασίας στην αρνητική έξοδο.

Όταν δημιουργηθεί το τόξο, το ρεύμα ρέει στο κύκλωμα και η κατανομή θερμότητας στο τόξο είναι περίπου 33% στην αρνητική πλευρά του τόξου (το τεμάχιο εργασίας) και 67% στη θετική πλευρά του τόξου (ο φακός συγκόλλησης).

,

Αυτό σημαίνει ότι το ηλεκτρόδιο υπόκειται στα υψηλότερα επίπεδα θερμότητας και επομένως πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι με τη λειτουργία DCEN ακόμη και όταν το ρεύμα είναι σχετικά χαμηλό για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση ή η τήξη του ηλεκτροδίου.Το τεμάχιο εργασίας υπόκειται στο χαμηλότερο επίπεδο θερμότητας, επομένως η διείσδυση της συγκόλλησης θα είναι ρηχή.

 

Αυτή η μέθοδος σύνδεσης αναφέρεται συχνά ως αντίστροφη πολικότητα.

Επίσης, με αυτόν τον τρόπο οι επιδράσεις των μαγνητικών δυνάμεων μπορεί να οδηγήσουν σε αστάθεια και σε ένα φαινόμενο γνωστό ως φυσήμα τόξου όπου το τόξο μπορεί να περιπλανηθεί ανάμεσα στα υλικά που πρόκειται να συγκολληθούν.Αυτό μπορεί επίσης να συμβεί στη λειτουργία DCEN, αλλά είναι πιο διαδεδομένο στη λειτουργία DCEP.

,

Μπορεί να αμφισβητηθεί ποια είναι η χρήση αυτής της λειτουργίας κατά τη συγκόλληση.Ο λόγος είναι ότι ορισμένα μη σιδηρούχα υλικά όπως το αλουμίνιο σε κανονική έκθεση στην ατμόσφαιρα σχηματίζουν ένα οξείδιο στην επιφάνεια. Αυτό το οξείδιο δημιουργείται λόγω της αντίδρασης του οξυγόνου στον αέρα και του υλικού παρόμοιο με τη σκουριά στον χάλυβα.Ωστόσο, αυτό το οξείδιο είναι πολύ σκληρό και έχει υψηλότερο σημείο τήξης από το πραγματικό υλικό βάσης και επομένως πρέπει να αφαιρεθεί πριν να πραγματοποιηθεί η συγκόλληση.

,

Το οξείδιο μπορεί να αφαιρεθεί με άλεση, βούρτσισμα ή κάποιο χημικό καθαρισμό, αλλά μόλις σταματήσει η διαδικασία καθαρισμού το οξείδιο αρχίζει να σχηματίζεται ξανά.Επομένως, ιδανικά θα καθαριζόταν κατά τη συγκόλληση.Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν το ρεύμα ρέει στη λειτουργία DCEP, όταν η ροή ηλεκτρονίων θα σπάσει και θα αφαιρέσει το οξείδιο.Θα μπορούσε επομένως να υποτεθεί ότι το DCEP θα ήταν ο ιδανικός τρόπος για τη συγκόλληση αυτών των υλικών με αυτόν τον τύπο επικάλυψης οξειδίου.Δυστυχώς, λόγω της έκθεσης του ηλεκτροδίου στα υψηλά επίπεδα θερμότητας σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, το μέγεθος των ηλεκτροδίων θα πρέπει να είναι μεγάλο και η διείσδυση του τόξου θα είναι χαμηλή.

,

Η λύση για αυτούς τους τύπους υλικών θα ήταν το τόξο βαθιάς διείσδυσης της λειτουργίας DCEN συν ο καθαρισμός της λειτουργίας DCEP.Για να αποκτήσετε αυτά τα πλεονεκτήματα χρησιμοποιείται η λειτουργία συγκόλλησης AC.

Συγκόλληση εναλλασσόμενου ρεύματος (AC).

Κατά τη συγκόλληση σε λειτουργία AC, το ρεύμα που παρέχεται από τον μετατροπέα συγκόλλησης λειτουργεί είτε με θετικά και αρνητικά στοιχεία είτε με μισούς κύκλους.Αυτό σημαίνει ότι το ρεύμα ρέει προς τη μία κατεύθυνση και μετά από την άλλη σε διαφορετικούς χρόνους, επομένως χρησιμοποιείται ο όρος εναλλασσόμενο ρεύμα.Ο συνδυασμός ενός θετικού στοιχείου και ενός αρνητικού στοιχείου ονομάζεται ένας κύκλος.

,

Ο αριθμός των φορών που ολοκληρώνεται ένας κύκλος μέσα σε ένα δευτερόλεπτο αναφέρεται ως συχνότητα.Στο Ηνωμένο Βασίλειο η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος που παρέχεται από το δίκτυο είναι 50 κύκλοι ανά δευτερόλεπτο και συμβολίζεται ως 50 Hertz (Hz)

,

Αυτό θα σήμαινε ότι το ρεύμα αλλάζει 100 φορές κάθε δευτερόλεπτο.Ο αριθμός των κύκλων ανά δευτερόλεπτο (συχνότητα) σε ένα τυπικό μηχάνημα υπαγορεύεται από τη συχνότητα δικτύου που στο Ηνωμένο Βασίλειο είναι 50 Hz.

,

,

,

,

Αξίζει να σημειωθεί ότι όσο αυξάνεται η συχνότητα τα μαγνητικά φαινόμενα αυξάνονται και αντικείμενα όπως οι μετασχηματιστές γίνονται όλο και πιο αποτελεσματικά.Επίσης, η αύξηση της συχνότητας του ρεύματος συγκόλλησης σκληραίνει το τόξο, βελτιώνει τη σταθερότητα του τόξου και οδηγεί σε μια πιο ελεγχόμενη κατάσταση συγκόλλησης.
Ωστόσο, αυτό είναι θεωρητικό καθώς κατά τη συγκόλληση σε λειτουργία TIG υπάρχουν άλλες επιρροές στο τόξο.

Το ημιτονοειδές κύμα εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να επηρεαστεί από την επικάλυψη οξειδίου ορισμένων υλικών που λειτουργεί ως ανορθωτής που περιορίζει τη ροή των ηλεκτρονίων.Αυτό είναι γνωστό ως διόρθωση τόξου και η επίδρασή του προκαλεί αποκοπή ή παραμόρφωση του θετικού μισού κύκλου.Το αποτέλεσμα για τη ζώνη συγκόλλησης είναι ακανόνιστες συνθήκες τόξου, έλλειψη δράσης καθαρισμού και πιθανή ζημιά βολφραμίου.

Διόρθωση τόξου του θετικού μισού κύκλου

Κυματομορφές Εναλλασσόμενου Ρεύματος (AC).

Το ημιτονοειδές κύμα

Το ημιτονοειδές κύμα αποτελείται από το θετικό στοιχείο που αυξάνεται στο μέγιστο από το μηδέν πριν πέσει ξανά στο μηδέν (συχνά αναφέρεται ως λόφος).

Καθώς διασχίζει το μηδέν και το ρεύμα αλλάζει κατεύθυνση προς τη μέγιστη αρνητική του τιμή πριν ανέβει στο μηδέν (συχνά αναφέρεται ως κοιλάδα), ολοκληρώνεται ένας κύκλος.

,

Πολλοί από τους παλαιότερους συγκολλητές TIG ήταν μόνο μηχανές τύπου ημιτονοειδούς κύματος.Με την ανάπτυξη των σύγχρονων μετατροπέων συγκόλλησης με όλο και πιο εξελιγμένα ηλεκτρονικά, αναπτύχθηκε ο έλεγχος και η διαμόρφωση της κυματομορφής AC που χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση.

Το Τετράγωνο Κύμα

Με την ανάπτυξη των μετατροπέων συγκόλλησης AC/DC TIG που περιλαμβάνουν περισσότερα ηλεκτρονικά, αναπτύχθηκε μια γενιά μηχανών τετραγωνικών κυμάτων.Λόγω αυτών των ηλεκτρονικών ελέγχων, η διασταύρωση από το θετικό στο αρνητικό και αντίστροφα μπορεί να γίνει σχεδόν σε μια στιγμή που οδηγεί σε πιο αποτελεσματικό ρεύμα σε κάθε μισό κύκλο λόγω μεγαλύτερης περιόδου στο μέγιστο.

 

Η αποτελεσματική χρήση της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου που αποθηκεύεται δημιουργεί κυματομορφές που είναι πολύ κοντά στο τετράγωνο.Τα χειριστήρια των πρώτων ηλεκτρονικών πηγών ενέργειας επέτρεψαν τον έλεγχο ενός «τετράγωνου κύματος».Το σύστημα θα επέτρεπε τον έλεγχο του θετικού (καθαρισμού) και του αρνητικού (διείσδυση) μισού κύκλου.

,

Η κατάσταση ισορροπίας θα ήταν ίση + θετικοί και αρνητικοί μισοί κύκλοι δίνοντας μια σταθερή κατάσταση συγκόλλησης.

Τα προβλήματα που μπορεί να προκύψουν είναι ότι από τη στιγμή που ο καθαρισμός έχει πραγματοποιηθεί σε λιγότερο από τον θετικό χρόνο μισού κύκλου, τότε μέρος του θετικού μισού κύκλου δεν είναι παραγωγικό και μπορεί επίσης να αυξήσει πιθανή βλάβη στο ηλεκτρόδιο λόγω υπερθέρμανσης.Ωστόσο, αυτός ο τύπος μηχανής θα έχει επίσης έναν έλεγχο ισορροπίας που επιτρέπει στον χρόνο του θετικού μισού κύκλου να μεταβάλλεται εντός του χρόνου κύκλου.

 

Μέγιστη διείσδυση

Αυτό μπορεί να επιτευχθεί τοποθετώντας το χειριστήριο σε μια θέση που θα επιτρέψει να αφιερωθεί περισσότερος χρόνος στον αρνητικό μισό κύκλο σε σχέση με τον θετικό μισό κύκλο.Αυτό θα επιτρέψει τη χρήση υψηλότερου ρεύματος με μικρότερα ηλεκτρόδια όσο περισσότερα

της θερμότητας είναι στο θετικό (εργασία).Η αύξηση της θερμότητας οδηγεί επίσης σε βαθύτερη διείσδυση κατά τη συγκόλληση με την ίδια ταχύτητα διαδρομής με την κατάσταση ισορροπίας.
Μειωμένη ζώνη επηρεασμένη από τη θερμότητα και λιγότερη παραμόρφωση λόγω του στενότερου τόξου.

 

Μέγιστος καθαρισμός

​Αυτό μπορεί να επιτευχθεί τοποθετώντας το χειριστήριο σε μια θέση που θα επιτρέψει να αφιερωθεί περισσότερος χρόνος στον θετικό μισό κύκλο σε σχέση με τον αρνητικό μισό κύκλο.Αυτό θα επιτρέψει τη χρήση πολύ ενεργού ρεύματος καθαρισμού.Πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχει ένας βέλτιστος χρόνος καθαρισμού μετά τον οποίο δεν θα γίνει περισσότερος καθαρισμός και η πιθανότητα βλάβης στο ηλεκτρόδιο είναι μεγαλύτερη.Το αποτέλεσμα στο τόξο είναι να παρέχει μια ευρύτερη καθαρή πισίνα συγκόλλησης με ρηχή διείσδυση.