הריתוך והשיטות שלו הרבה יותר מסובכות ואינטנסיביות ממה שרוב הרתכים לא מבינים, וזו הסיבה שמכונות כמו רתכת ה-TIG להרים זקוקות להסבר. שתי טכנולוגיות ותהליכי הריתוך הנפוצים ביותר המשמשים במפעלים בארה”ב הם ריתוך גז אינרטי מתכת (MIG) וריתוך גז אינרטי טונגסטן (TIG). גם תהליכי MIG וגם TIG מנצלים קשתות חשמליות להפקת חום ולכן מצטרפים לחומר מתכתי ו/או חפצים. TIG היא צורה חדשה יותר של ריתוך, ורבים לא מכירים אותה.
אז איך מסבירים את רתך ה-TIG ההרמה? רתכת TIG עילוי היא מכונה המנצלת את תהליך ריתוך TIG עם התחלת עילוי לקשת. תהליך זה כולל אלקטרודת טונגסטן שאינה מתכלה שמעבירה זרם דרך המתכות שיש לחבר, ומתחילה מהלך קל וחלק של הלפיד שנוגע בטונגסטן למתכת – הנקרא התחלת עילוי. ישנם יתרונות רבים לריתוך TIG וגם להתחלה של עילוי.
תהליכי ריתוך קשת משתנים מאוד, והצלחתו של כל פרויקט ריתוך מבוססת על בחירת השיטה הנכונה בנוסף לפיתוח כישורי ריתוך מצוינים. לכן, חשוב להבין את שיטות הריתוך והתחלות קשת, כמו רתכת ה-TIG להרים, בנוסף ליתרונות ולמגבלות הפוטנציאליות שלו. בדרך זו, רתכים יוכלו לבצע כראוי, מספיק ומוצלח את הריתוכים שלהם.
ריתוך TIG
ריתוך גז אינרטי (TIG), הידוע גם בשם ריתוך קשת גז טונגסטן (GTAW), הוא תהליך ריתוך בקשת המשתמש באלקטרודת טונגסטן שאינה מתכלה לייצור הריתוך. אזור הריתוך והאלקטרודה מוגנים מפני חמצון וזיהום אחר על ידי גז מגן אינרטי כגון ארגון או הליום. בנוסף, מתכת מילוי משמשת גם ברוב המקרים.
ריתוך TIG הוא תהליך ריתוך ידני המשמש בעיקר לחיבורי ריתוך קריטיים או כאשר נדרשים ריתוכים מדויקים וקטנים. הוא משמש גם לריתוך חלקים דקים של מתכות שאינן פלדה נפוצה, כגון נירוסטה ואלומיניום, מגנזיום או סגסוגות נחושת. אספקת הכוח לריתוך בזרם קבוע מייצר אנרגיה חשמלית המוליכה על פני הקשת דרך עמודה של אדי גז ואדי מתכת מיוננים מאוד.
טונגסטן היא מתכת קשה אך שבירה, מעט רדיואקטיבית. בהשוואה למתכות אחרות, יש לו שימושים מוגבלים. עם זאת, בריתוך TIG, טונגסטן הופך לאלקטרודה שאינה מתכלה. אלקטרודה זו משמשת ליצירת קשת הריתוך.
ריתוך TIG מחייב את הרתך להשתמש בשתי ידיים, אחת כדי להחזיק את לפיד ה-TIG שמייצר את הקשת והשנייה כדי להוסיף את מתכת המילוי למפרק הריתוך. תהליך ריתוך ייחודי זה מקשה על לימוד ריתוך TIG, אך הוא נחשב לשיטת ריתוך רב-תכליתית ואיכותית.
ישנם יתרונות רבים לריתוך TIG, כולל:
- שליטה רבה יותר למפעיל על הריתוך
- מאפשר ריתוכים חזקים יותר, טובים יותר ומדויקים יותר
- צדדיות בריתוך חומרים חלופיים
עם זאת, ישנם גם חסרונות לריתוך TIG, כולל:
- תהליך מורכב יותר מאשר ריתוכים אחרים
- יכול להיות קשה לרתכים ללמוד ולשלוט
- איטי יותר מרוב טכניקות הריתוך האחרות
ההספק הנפוץ ביותר בשימוש בתהליך TIG לריתוך הוא זרם ישר (DC) וזרם חילופין (AC) משמש בעת ריתוך אלומיניום.
איך עובד ריתוך TIG
ריתוך TIG דורש שלושה אלמנטים: חום, מיגון ומתכת מילוי.
- החום מופק על ידי החשמל העובר דרך אלקטרודת הטונגסטן על ידי יצירת קשת למתכת.
- המיגון מופק מבקבוק דחוס של גז שזורם לאזור הריתוך כדי להגן עליו מהאוויר.
- מתכת המילוי היא חוט טבול ידנית לתוך הקשת לצורך התכה.
רתך יפעיל את זרימת הגז, הממוקמת לרוב דרך שסתום על לפיד TIG. זרימת גז זו מגינה על אזור הריתוך מהאוויר. לאחר מכן, הרתך מחזיק את הלפיד מעל מפרק הריתוך קרוב מספיק כדי שהלפיד לא יגע במתכת. הרתך לוחץ על דוושת רגל ואלקטרודת הטונגסטן על הלפיד מתחילה בקשת.
ברגע שהקשת הזו מתחילה, שתי פיסות המתכת שיש לרתך מתחילות להימס וליצור שלולית. לאחר מכן הרתך טובל חוט ריתוך לתוך הקשת כדי למלא את המפרק וליצור חתיכת מתכת אחת.
תכונות מתכת הטונגסטן מאפשרות לקשת לשמור על טמפרטורה של עד 11,000 מעלות פרנהייט. בשל נקודת ההיתוך הגבוהה והמוליכות החשמלית הטובה שלה, אלקטרודת הטונגסטן אינה נשרפת.
שלוש דרכים להתחיל קשת TIG
ישנן שלוש דרכים בסיסיות להתחיל קשת TIG. ריתוך קשת משמש לחיבור מתכת למתכת אחרת באמצעות חשמל שיוצר מספיק חום כדי להמיס מתכת. כאשר המתכת המומסת מתקררת, התוצאה מחייבת ביניהם. ריתוך קשת משתמש באספקת חשמל כדי ליצור קשת חשמלית בין אלקטרודת מתכת לחומר הבסיס על מנת להמיס את המתכות בנקודת המגע של הקשת. קשתות TIG מופעלות בשלוש דרכים: שריטה, הרמה ותדירות גבוהה.
התחל לגרד
התחלת השריטה עבור ריתוך TIG היא שיטה ישנה יותר להתחלת קשת. זה דומה ליצירת גפרור בכך שהוא כרוך ב”נפנוף” ליד טונגסטן מותך על פני המתכת עד שמתחילה קשת. ההתחלה הזו עובדת מצוין ומאפשרת כמעט לכל רתך מקל DC (זרם ישר) להפוך לרתך TIG עם מעט מאמץ.
עם זאת, להתחלת שריטות עבור קשתות יש כמה חסרונות. הטונגסטן מתחמם כמעט מיד עם פגיעת הקשת. בנוסף, לעתים קרובות חתיכות קטנות של הטונגסטן מתפרקות ונתקעות ברתך. זה יכול לגרום לבעיות מבניות עוקבות ולזיהום של חומר הריתוך.
בסך הכל, התחלת שריטות היא דרך יעילה להתחיל ריתוך TIG והיא משמשת בדרך כלל לעבודות ריתוך כלליות. עם זאת, התחלת קשת זו נחשבת ראשונית למדי, פחות נקייה ופחות טהורה בכל הנוגע לריתוך מאשר התחלות קשת אחרות כגון הרמה והתחלות בתדירות גבוהה.
Lift Start
לעתים קרובות מבלבל בין התחלת הרמה לבין התחלת שריטה, אך היא שונה באופן מובהק. עם תחילת ההרמה, הרתך מוריד את הטונגסטן במהירות ובקלות במגע עם המתכת ולאחר מכן מרים במהירות כדי לצייר את הקשת. פעולה זו גורמת לזה להיראות כמו התחלה של שריטה, אך במקום זאת מדובר בתהליך נקי יותר עם פחות מגע עם המתכת.
כדי להפעיל רתך TIG להפעלת עילוי, המפעיל משתמש בטריגר או דוושת רגל, אך אין קפיצת קשת בין קצה הטונגסטן למתכת. במקום זאת, המפעיל מניח את הספל על המתכת, לוחץ על ההדק או לוחץ למטה על דוושת הרגל. לאחר מכן המפעיל מגלגל את הלפיד זקוף כך שהטונגסטן נוגע במתכת כשהלפיד מורם למעלה בתנועה קלה וחלקה.
עם התנעת הרמה, מתח המעגל הפתוח (OCV) של הרתך מצטמצם לפלט מתח נמוך כאשר היחידה חשה בהמשכיות עם חלק העבודה. כאשר הטונגסטן מורם ועוזב את פני השטח, היחידה מגבירה את תפוקת המתח. שלא כמו התחלת שריטה, זה מייצר מעט זיהום ומשמר את הנקודה על הטונגסטן. זה לא לגמרי נקי והטונגסטן עדיין נתון במידה מסוימת לזיהום.
התחלת הרמה היא אפשרות טובה יותר עבור ריתוך TIG מאשר שימוש בשריטות כדי להתחיל קשת. זה נכון במיוחד עבור פלדה ונירוסטה. עם זאת, זו לא אפשרות טובה לאלומיניום בגלל התגובה של המתכת הזו עם טונגסטן.
התחלה בתדר גבוה
השימוש בהתנעה בתדר גבוה בריתוך TIG נחשב על ידי מפעילים רבים לאופציה הפופולרית והטובה ביותר בשל הניקיון והיעילות שלה. התחלה זו מייצרת קשת בתדירות גבוהה המייננת את האוויר ומגשרת על הפער בין נקודת הטונגסטן לחלק העבודה. כתוצאה מכך, זוהי שיטה ללא מגע אשר כמעט ואינה גורמת לזיהום אלא אם הטונגסטן מושחז יתר על המידה או שהאמפר מוגבר מדי כדי להתחיל.
התחלה בתדר גבוה היא כמעט הבחירה היחידה עבור ריתוך TIG עם אלומיניום מכיוון שאין מגע בין אלקטרודת הטונגסטן למתכת האלומיניום. אבל אחרת, זו לא התחלת קשת הכרחית עבור ריתוך TIG. עם זאת, זוהי אפשרות טובה עבור רתכי TIG שיכולים להרשות לעצמם ציוד יקר יותר ורוצים לקבל את הטכנולוגיה העדכנית ביותר בכל הנוגע להתחלות קשת.
הרמת TIG רתכת הסבר
התחלות Lift TIG נחשבות להתפתחות חיובית כחלופה להתחלות שריטות או התחלות קשת בתדירות גבוהה. התחלת הרמה מספקת התחלות קשת עקביות וחיוביות לריתוך עם פלט DC. ישנן שתי סיבות עיקריות להתפתחות של TIG להרים:
- זרם בתדר גבוה מפריע לאלקטרוניקה, כולל כל סוגי המחשבים ומכונות מסוימות.
- טכניקת התחלת שריטות שבה המפעיל מגרד את קצה הטונגסטן על חתיכת ריתוך כמו גפרור שנפגע בקופסה, מהווה סיכון גבוה לזיהום הריתוך בחלקיקי טונגסטן. במקרה זה, אם היישום היה קריטי, התחלת הקשת תצטרך להיות גרוס החוצה ולרתך מחדש.
כתוצאה מכך, רתך TIG עילוי מבטל את כל הבעיות הקשורות להתנעות בתדירות גבוהה. בנוסף, אם מבוצעים כראוי, התחלת הרמה מבטלת כמעט לחלוטין את הסיכון של הכללת טונגסטן, ולכן זיהום הריתוך.
מפעילים מתחילים עלולים לחוות תסכול ראשוני עם יחידת רתכת TIG הרמה, בעיקר בגלל שהם מכירים יותר את טכניקת ההתחלה של שריטות. לתחילת ההרמה, זה קריטי שהמפעיל פשוט ייגע קלות בטונגסטן בחתיכת העבודה במקום לגרד אותו. בנוסף, יש להחזיק את אלקטרודת הטונגסטן לפריט העבודה לזמן קצר לפני שהמפעיל מרים את לפיד ה-TIG.
חשוב לציין כי הרמה TIG אינה מקובלת עבור הליכי ריתוך המציינים שיטת התחלת קשת ללא מגע. זה עשוי להיות המקרה עם מיכלי לחץ וצנרת תהליך או מערכות ריתוך אחרות הדורשות התחלות קשת בתדירות גבוהה.
עם זאת, שילוב של רכיבים בתדר גבוה יכול להוסיף מאות דולרים לעלות של מקור חשמל. לא כל הרתכים רוצים לשלם עבור פונקציונליות זו שאולי לא ישתמשו בה. לכן, רוב יצרני ציוד הריתוך מציעים רק מקורות כוח של רתכי TIG להרים או מקורות כוח עם התחלות קשת הרמה והן בתדר גבוה.
יתרונות לרתך הרמת TIG
ישנם יתרונות רבים לשימוש ברתך TIG הרמה, כולל איכות תפר הריתוך, שימוש ליד מחשבים או אלקטרוניקה, ועלות נמוכה יותר:
- איכות תפר ריתוך: שימוש ברתך TIG עילוי מאפשר איכות תפר ריתוך גבוהה בטוהר הריתוך וגימור פני השטח. תפרי ריתוך אלה הם קומפקטיים ודקים. יתרונות נוספים של הליך זה כוללים חדירה מלאה ותהליך נקי. זה יעיל במיוחד כאשר מדובר על ריתוך צינורות, או פרויקטים קריטיים ותובעניים אחרים בתעשיות כמו מוליכים למחצה, תרופות, מזון, מוצרי חלב ותעופה וחלל.
- ריתוך ליד מחשבים או אלקטרוניקה: רתכי TIG רבים משתמשים בהתנעה בתדר גבוה. עם זאת, התנעת עילוי יעילה הרבה יותר כאשר מבצעים ריתוך במכונית או ליד מחשבים ואלקטרוניקה. זאת בשל העובדה שהתנעה בתדר גבוה יכולה להשפיע באופן שלילי על מחשבים ואלקטרוניקה, גם על מחשבי הרכב של היום.
- עלות: לרוב מומלץ לרתכים לרכוש מכונות המציעות הן תדירות גבוהה והן התנעת הרמה. זה מאפשר צדדיות בריתוך שמכונות אחרות לא עושות. עם זאת, יש הבדל בעלויות. מכונה בתדירות גבוהה תעלה יותר מאחת עם התנעת הרמה בלבד. לכן, רתכי TIG להרים חסכוניים יותר ממכונות בתדר גבוה.
התחלת קשת הרמה TIG היא פשרה סבירה ויעילה בין תהליך התחלת קשת השריטה הבסיסי לבין תהליך ההתחלה היקר של קשת התדירות הגבוהה. למרות שלרתכי TIG להרים יש כמה מגבלות שבהן נדרשות שיטות התחלת קשת ללא מגע, בסך הכל, שיטת התחלת ההרמה נקייה, משתלמת ואמינה. זה יכול לשמש גם ליד מחשבים וציוד אלקטרוני, בעוד שהתחלות בתדירות גבוהה עשויות להפריע לגורמים כאלה.
דרוש ציוד לרתך Lift TIG
ישנם מספר אלמנטים של ציוד הנדרשים עבור ריתוך TIG ופעולת התחלת הרמה. ציוד זה כולל:
- לפיד ריתוך
- אלקטרודת טונגסטן שאינה מתכלה
- אספקת חשמל לריתוך זרם קבוע
- מקור גז מגן
לפיד ריתוך
ניתן להפעיל לפידי ריתוך TIG באופן אוטומטי או ידני. הם דומים בבנייה, אך הלפיד הידני כולל ידית. בנוסף, ניתן לגוון את “זווית הראש” בכמה לפידים ידניים לפי העדפת המפעיל.
לפידי מתכת אלו מעבירים זרם וחום ביעילות, ואלקטרודת הטונגסטן מוחזקת בחוזקה במרכז הלפיד. יציאות המקיפות את האלקטרודה מספקות זרימה של גז מגן. הלפיד כולל פלסטיק עמיד בחום ומבודד המכסה את רכיבי המתכת כדי להגן על הרתך מפני חום וחשמל.
אֶלֶקטרוֹדָה
אלקטרודת TIG עשויה טונגסטן או מסגסוגת בשל טמפרטורת ההיתוך הגבוהה ביותר שלה מבין מתכות טהורות. בגלל זה, האלקטרודה לא נצרכת במהלך הריתוך, אם כי כמה שריפה או שחיקה יכולה להתרחש.
ספק כוח
ריתוך TIG משתמש במקור כוח זרם קבוע כך שהזרם והחום נשארים קבועים יחסית גם אם מרחק הקשת או המתח משתנים. זה חשוב במיוחד בריתוך TIG ידני מכיוון שהמפעיל חייב להחזיק את הלפיד ולשמור על יציבות הקשת. אספקת חשמל זרם קבוע מונעת שינויים בחום שעלולים לגרום לריתוך להיות קשה יותר.
מקורות כוח לריתוך TIG כוללים יכולות התחלת קשת הרמה או יכולות הרמה והתחלת קשת בתדר גבוה.
גז מגן
גזי מגן נדרשים בריתוך TIG על מנת להגן על אזור הריתוך מגזים באטמוספרה, כגון חנקן וחמצן. גזים אלו עלולים לגרום לפגמי היתוך ולפרוח את חומר הריתוך אם הם באים במגע עם האלקטרודה, הקשת או מתכת הריתוך. גז המגן גם מעביר חום מאלקטרודת הטונגסטן למתכת ועוזר להתחיל ולשמור על קשת יציבה.
הרכב גז המגן תלוי במספר גורמים, כגון החומר המרותך, עיצוב המפרק והמראה המיועד של מראה הריתוך הסופי.
יישומים ומאפיינים של ריתוך TIG ידני
לריתוך TIG יש יישומי שטח רבים, כולל פסי הרכבה וייצור ותיקונים באתר. תהליך ה-TIG, שהוצג ונעשה בשימוש רב בשנות ה-40, ידוע בתקני איכות גבוהים וריתוכים אמינים. עם סוג זה של ריתוך, אין כמעט עשן ריתוך או שאריות, במיוחד אם נעשה שימוש בהרמה או התנעה בתדירות גבוהה.
ניתן לרתך את רוב המתכות באמצעות נהלי TIG, כולל נירוסטה, טיטניום, מגנזיום ונחושת. התהליך יציב, מייצר איכות מעולה וליקויי ריתוך הם בדרך כלל נדירים. עם זאת, ציוד ריתוך TIG דורש השקעה גבוהה יותר מאשר סוגי ריתוך אחרים ברוב המקרים. בנוסף, התהליך יכול להימשך זמן רב יותר, והאנרגיה הנדרשת לריתוך עשויה להיות מעט גבוהה יותר. ריתוך TIG יכול גם לדרוש סביבה קצת יותר נקייה.
ריתוך, בכל צורה שהיא, היא מיומנות מפותחת מאוד. ריתוך TIG ידני דורש אפילו יותר מיומנות ומומחיות משיטות ותהליכים אחרים. חשוב לרתכים המעוניינים לבצע ריתוך TIG להבין את כל ההיבטים של התהליך, כמו גם את היתרונות, החסרונות וההסבר הבסיסי של אלמנטים כגון רתך TIG להרים.
אם אתם עדיין מחפשים רתך טוב לרמת כניסה עם פונקציונליות Lift TIG, הנה ההמלצה שלי.