تورچ جوشکاری چیست؟ (انواع مختلف تورچ جوشکاری + کاربرد های آن‌ها)

 جوشکاری یک فرایند اساسی در بسیاری از صنایع است که ساخت و تعمیر همه چیز از قطعات خودرو گرفته تا اسکلت‌های آسمان‌خراش را امکان‌پذیر می‌کند. در قلب این تکنیک مهم، مشعل یا تورچ جوشکاری قرار دارد، ابزاری که ممکن است در نگاه اول ساده به نظر برسد؛ اما مهندسی و علم پیچیده‌ای از آن پشتیبانی می‌کند. مشعل جوشکاری چیزی بیش از یک ابزار است. این دروازه‌ای به دنیای ساخت و تعمیر است. این ابزار، کلیدی‌ترین وسیله برای هر جوشکار است که امکان اتصال مطمئن و دقیق فلزات را فراهم می‌کند.  مشعل جوشکاری وسیله ای است که در پروسه ذوب مواد، معمولاً فلزات، با استفاده از منبع حرارت متمرکز استفاده می شود. درک عملکرد تورچ جوشکاری به درک مهارت جوشکاری کمک می‌کند. این مقاله بررسی دقیقی در مورد اینکه تورچ جوشکاری چیست و انواع و نحوه عملکرد مشعل جوشکاری را ارائه می‌دهد.

 تورچ جوشکاری چیست؟

 تورچ جوشکاری یا مشعل جوشکاری ابزاری است که به دستگاه جوش متصل می‌شود و مهم‌ترین وظیفه‌اش نگهداری الکترود تنگستن است تا ثابت بماند و وظیفه دیگر تورچ جوشکاری این است که گاز محافظ را به حوضچه‌ی مذاب هدایت کند. طراحی و تولید تورچ‌ها بر اساس طرفیت حمل جریان جوشکاری است تا هم از گرم شدن و آسیب دیدن دست جوشکار جلوگیری شود و هم مسیر تورچ داغ نشود. این ظرفیت حمل گرما یعنی از نظر عایق بودن باید کاملاً عایق باشد هم خود تورچ و هم وسایل داخل تورچ به‌علاوه شلنگ‌های تورچ گرما را منتقل نکنند. تورچ‌ها هم جریان گاز را منتقل می‌کنند و هم آبی که برای خنک کاری لازم است.

 اجزای تورچ جوشکاری چیست؟

تورچ‌های مختلف اجزای مختلفی دارند مثلا سرامیک جزو لوازم مصرفی تورچ آرگون  است . در ادامه اجزای تورچ را معرفی می‌کنیم  

    گردنه یا ساقه

قسمتی است که گاز محافظ و جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند که باتوجه‌به نوع تورچ و فرایند جوشکاری در اندازه‌ها و اشکال مختلف تولید می‌شوند. در اصل به‌عنوان یک عایق جریان گاز عمل می‌کند و از ورود هوا و اکسیداسیون جلوگیری می‌کند. هر تورچ با توجه به مدل گردنه مخصوص دارد مثل گردنه تورچ آرگون یا گردنه تورچ CO2.

 دسته

 بخشی است که جوشکار آن را در دست می‌گیرد. این بخش معمولاً از مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته شده کلید قطع و وصل تورچ روی آن قرار دارد و طراحی ارگونومیک دارد تا کار با تورچ راحت‌تر شود و دست جوشکار در طولانی‌مدت خسته نشود.

 سر پیک یا کولت گاز یا گاز پخش‌کن

 کولت گاز تورچ جوشکاری چیست؟ بخشی است که گاز محافظ و جریان الکتریکی از آن خارج می‌شود و روی حوضچه جوش پخش می‌شود. نازل‌ها باتوجه‌به نوع تورچ و فرایند جوشکاری در اندازه‌ها و اشکال مختلف تولید می‌شوند. وظیفه اصلی نازل هدایت گاز محافظ به ناحیه جوش و جلوگیری از ورود هوا و اکسیداسیون است.

 شعله‌پوش

برای محافظت از الکترود و همچنین هدایت صحیح گاز محافظ به ناحیه جوش استفاده می‌شود. این بخش، نازل و الکترود را از محیط اطراف جدا کرده و گاز محافظ را به طور مستقیم به ناحیه جوش می‌فرستد تا از اکسیداسیون جلوگیری شود.

 شیرهای تنظیم

 کنترل جریان گاز و حتی در برخی موارد، جریان مایع خنک‌کننده با این شیر‌ها تنظیم می‌شود.

 سرامیک

 اگر نمی‌دانید سرامیک در تورچ جوشکاری چیست، باید بگوییم این قطعه بیشتر در تورچ آرگون استفاده می‌شود. سرامیک در اصل یک الکترود گیر یا نگهدارنده تنگستن است که به کمک گردگیر و تفلون کار نگه‌داشتن تنگستن را انجام می‌دهند.

 کولت الکترود 

 کولت یا نگهدارنده الکترود، قطعه‌ای است که الکترود را در جای خود محکم نگه می‌دارد و همچنین باعث می‌شود جریان الکتریکی به الکترود منتقل شود. کولت نقش مهمی در تثبیت موقعیت الکترود و هدایت جریان برق به آن دارد.

انواع تورچ جوشکاری چیست؟

 تورچ‌ها بر اساس حمل حداکثر جریان جوشکاری بدون گرم شدن زیاد به دودسته کلی دستی و اتوماتیک تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به توضیح این دودسته و انواع مختلف آن‌ها می‌پردازیم.

 تورچ‌های تیگ دستی معمولی و فلکسیبل

کلید یا خروجی گاز بر روی دسته برای کنترل جریان الکتریکی و جریان گاز محافظ قرار دارد. تیگ دستی فلکسیبل و معمولی هستند که برای دستگاه‌های غیرحرفه‌ای به کار می‌رود. جوشکار با دست خود آن را کنترل می‌کند و نیاز به مهارت و تجربه بالایی دارد. تورچ دستی شیری دارد که این شیر با دست باز و بسته می‌شود؛ یعنی اول شیر باز می‌شود بعد قوس را روشن می‌کنیم.

 تورچ‌های دستی با شیرهای اتومات

در این مدل تورچ اول گاز هدایت می‌شود بعد قوس روشن می‌شود و حتی می‌توانید آمپر را زیاد و کم کنید. در این مدل تسلط بیشتری داریم. گاهی می‌توانید تغییر رنگ هم بدهید. مثل آبی و سبز! رنگ آبی به معنی این است که مقدار آمپر افزایش‌یافته است. مدل‌های مدرن اتوماتیک جوری طراحی شده‌اند که می‌توانیم دو نوع جریان از آن بگیریم: پالسی و غیر پالسی. یا مثلاً بخواهیم در یک پوزیشن با آمپر 100 و در پوزیشن دیگر آمپر رو 150 کنیم به‌راحتی دکمه‌ی دوم را وارد مدار می‌کنیم.

 تورچ‌های تیگ ماشینی یا اتوماتیک

 در هنگام استفاده از این تورچ‌ها دست جوشکار با آن ارتباطی برقرار نمی‌کند، یعنی ماشین مخصوص هست که به‌صورت خودکار و اتوماتیک کار جوش را انجام می‌دهد. هرچه بتوانیم از حالت دستی جوشکاری فاصله بگیریم و به سمت جوشکاری اتوماتیک برویم، قطعاً بهتر است؛ چون عوامل و خطاهای انسانی در جوشکاری دستی بیشتر است. انسان احتمال خطا دارد و خستگی می‌پذیرد. هدف ما باید ایجاد نقاط جوش یکسان باشد که در حالت دستی این کار سخت‌تر است. اگر اپراتور جوشکاری بتواند جوش‌های مشابه زیادی بزند یک اپراتور موفق است. اپراتوری خوب است که غیر از کیفیت و رادیوگرافی مطلوبی که در جوش می‌گیرد، از نظر تست‌های غیرمخرب جوشکاری هم موفق باشد و بتواند یک‌نواختی در جوشکاری را رعایت کند. یعنی طوری جوش بزند که انگار دستگاه همه را به یک‌شکل و اندازه جوش زده است. تمام تولیدکنندگان دنیا در حال حاضر به سمت اتوماسیون تورچ جوشکاری و فرایند جوشکاری پیش می‌روند؛ اما نهایتاً نمی‌توان منکر این شد که به فرد جوشکار هم نیاز داریم. مخصوصاً در جوشکاری تیگ که ظریف کاری زیادی می‌طلبد.

 نصب تورچ روی دستگاه یا ربات

 تورچ را به ربات یا به ماشین مخصوص یا دستگاه متصل می‌شود که در کشور ما ماشین مخصوص رایج است. ماشین مخصوص مثلاً کلید روشن و خاموش و تنظیم تورچ با انسان است و بقیه موارد با دستگاه است.

 اگر ما از ربات جوشکاری استفاده می‌کنیم؛ چون انسان هیچ دخالتی ندارد باید تمام موارد آماده‌سازی و پرس‌ها، پاشنه، ریشه و نحوه قرارگیری لبه‌ها و فاصله دو قطعه و بقیه پارامترهای جوش ما مشخص باشند؛ چون ربات هوشمند نیست و نمی‌تواند فاصله رو تصحیح کند و اگر آماده سازی غلط داشته باشد تعداد زیادی قطعه خراب می‌شوند. مثل تورچ تیگ فیدر که جوش یکنواخت‌تری به ما می‌دهد.

 انواع تورچ جوشکاری بر اساس نوع گاز چیست؟

در این قسمت می‌خواهیم ببینیم بر اساس نوع گاز مصرفی و محافظ انواع تورچ جوشکاری چیست؟

 تورچ جوشکاری آرگون

 این تورچ برای جوشکاری با گاز آرگون استفاده می‌شود و برای ثابت نگه‌داشتن الکترود تنگستن و رساندن گاز آرگون به حوضچه‌ی ذوب استفاده می‌شود. گاز آرگون هیچ واکنشی با فلز جوش ایجاد نمی‌کند. تورچ آرگون معمولاً برای جوشکاری فلزات حساس استفاده می‌شود. به دلیل اینکه در گاز آرگون اکسیژن وجود ندارد و ناحیه جوش از اکسیداسیون و آلودگی محافظت می‌شود، جوش‌های تولید شده با گاز آرگون کیفیت، تمیزی و دقت بالایی دارند.

 تورچ جوشکاری co2

 اگر تورچ جوشکاری CO2 با استفاده از گاز دی‌اکسیدکربن به‌عنوان گاز محافظ و یک سیم جوش به‌عنوان الکترود، یک فرایند جوشکاری سریع و کارآمد را ایجاد می‌کند و نقش کلیدی در فرایند جوشکاری MIG ایفا می‌کند. در اصل کار تورچ co2 نگه‌داشتن الکترود است و با نزدیک شدن تورچ co2 به فلز، قوس الکتریکی بین سیم جوش و فلز پایه شکل می‌گیرد که حرارت زیادی تولید می‌کند و باعث ذوب‌شدن سیم و فلز می‌شود. درعین‌حال، گاز دی‌اکسیدکربن (CO2) از نازل تورچ به طور مداوم خارج می‌شود تا از اکسیداسیون و آلودگی ناحیه جوش جلوگیری کند که این امر کیفیت و استحکام جوش‌های تولید شده را بهبود می‌بخشد. مثل تورچ CO2 360  وتورچ CO2 250 .

 تورچ پلاسما

تورچ جوشکاری پلاسما یک ابزار پیشرفته در فرایندهای جوشکاری و برش است که با استفاده از گاز و انرژی الکتریکی، پلاسما تولید می‌کند. نحوه عملکرد آن به این صورت است هنگامی که گاز از نازل عبور می‌کند، با استفاده از یک الکترود (معمولاً از جنس تنگستن) قوس الکتریکی ایجاد می‌شود. این قوس الکتریکی دمای بسیار بالایی تولید می‌کند و حرارت بالای قوس الکتریکی باعث می‌شود که مولکول‌های گاز به حالت پلاسما تبدیل شوند. پلاسما به‌عنوان یک منبع حرارتی بسیار قوی عمل می‌کند و می‌تواند فلزات را ذوب کرده یا برش دهد.

 انواع تورچ بر اساس سیستم خنک‌کننده

:بر اساس سیستم خنک کننده انواع تورچ  جوشکاری چیست؟ دو نوع تورچ بر اساس سیستم خنک کننده تورچ داریم

 تورچ هوا خنک

 این نوع تورچ برای خنک کردن از جریان هوا به‌جای آب استفاده می‌کند. معمولاً از جنس آلومینیوم و مس هستند و گرمای تولید شده در حین جوشکاری به طور طبیعی با جریان هوای محیط یا با کمک فن خنک‌کننده در تورچ از بین می‌رود. برخلاف تورچ‌های آب خنک که از آب برای جذب گرما استفاده می‌کنند، تورچ‌های هوا خنک به هوای محیط برای خنک‌سازی متکی هستند.

 تورچ آب خنک

 سیستم خنک سازی آن با آب است؛ یعنی دارای لوله‌های گردش آب است که در داخل بدنه تورچ قرار دارد و آب خنک را از یک منبع به ناحیه جوش منتقل می‌کند. این نوع تورچ به‌ویژه در جوشکاری TIG و پلاسما کاربرد دارد. به دلیل وجود سیستم خنک‌سازی، معمولاً وزن بیشتری نسبت به تورچ‌های هوای خنک دارند، اما خنک‌کنندگی بهتری فراهم می‌کنند. مثل تورچ CO2 510 آمپر آب خنک و تورچ آب خنک مکسی 4000.

نتیجه گیری

 خیلی آپشن‌های زیادی برای تورچ‌ها ساخته شده است که بسیار مهم هستند و بسته به کیفیت تورچ‌ها قیمت آنها متفاوت است. راحتی تورچ، سبکی تورچ، دستگیری تورچ، در جاهای مختلف خیلی به ما کمک می‌کند گاهی تورچ کوچک و مدادی نیاز داریم گاهی تورچی که سری اضافه را نداشته باشد و سبک باشد. طول تورچ هم می‌شود که متغیر باشد. هرچه طول تورچ را بشود کوتاه‌تر کرد بهتر است مگر نیاز به تورچ با طول زیاد باشد مثل کار در مخزن. با مطالعه کامل درباره انواع تورچ و با توجه به کاری که می‌خواهید انجام دهید ببینید مناسب‌ترین تورچ جوشکاری چیست و آن را تهیه کنید.