جوشکاری آلومینیوم با دستگاه CO2 امکان‌پذیر است

به گزارش ایسنا به نقل از  گام الکتریک،  علاوه بر تغییر گاز، غلبه بر چالش نرمی سیم آلومینیوم نیازمند تغییرات سخت‌افزاری خاصی شامل نصب لاینر تفلون، استفاده از غلتک‌های شیار U و بکارگیری نازل‌های سایز بزرگ است. در این مقاله، ضمن آموزش گام‌به‌گام این تغییرات و معرفی تکنیک‌های اجرایی (مانند روش هل دادن تورچ)، بررسی می‌کنیم که چگونه با کمترین هزینه، دستگاه فعلی خود را برای جوشکاری باکیفیت آلومینیوم تجهیز کنید.

آلومینیوم، فلز قرن بیست و یکم، به دلیل سبکی، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، جایگاه ویژه‌ای در صنایع خودروسازی، کشتی‌سازی و سازه‌های هوایی پیدا کرده است. اما اتصال این فلز همواره چالش‌برانگیز بوده است. بسیاری از کارگاه‌های صنعتی و تولیدی مجهز به دستگاه‌های جوشکاری میگ/مگ هستند که در اصطلاح عامیانه بازار ایران به آن‌ها "دستگاه CO2" گفته می‌شود. سوالی که برای بسیاری از صنعتگران پیش می‌آید این است که آیا برای جوشکاری آلومینیوم حتماً باید یک دستگاه تیگ (AC/DC) گران‌قیمت خریداری کرد یا می‌توان با همان دستگاه جوش co2 موجود در کارگاه، این کار را انجام داد؟

پاسخ کوتاه به این سوال "بله" است، اما پاسخ کامل آن نیازمند درک تفاوت‌های فنی، تغییرات سخت‌افزاری و رعایت اصول خاصی است. اگر بدون آگاهی و تغییرات لازم اقدام به این کار کنید، نتیجه‌ای جز سیم‌های درهم‌پیچیده، نازل‌های گرفته و جوش‌های سیاه و پوک نخواهید داشت. در این مقاله، تمام مراحل تبدیل و تکنیک‌های لازم برای اجرای یک جوش باکیفیت روی آلومینیوم با استفاده از تجهیزات میگ را بررسی می‌کنیم.

اصلاح یک باور غلط: تفاوت نام‌گذاری و عملکرد

قبل از ورود به مباحث فنی، باید بدانیم دستگاهی که شما به عنوان دستگاه جوش co2 می‌شناسید، در واقع یک دستگاه جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GMAW) است. این دستگاه‌ها قابلیت اجرای دو فرآیند را دارند:

1. MAG (Metal Active Gas): زمانی که از گازهای فعال مانند CO2 برای جوشکاری فولاد استفاده می‌کنید.
2. MIG (Metal Inert Gas): زمانی که از گازهای خنثی مانند آرگون برای جوشکاری فلزات غیرآهنی (مثل آلومینیوم) استفاده می‌کنید.

بنابراین، دستگاه شما توانایی این کار را دارد، اما باید "مغز" و "اندام‌های" آن را برای رفتار با فلز نرم و حساسی مثل آلومینیوم آماده کنید.

انتخاب گاز محافظ مناسب

بزرگترین اشتباه، تلاش برای جوشکاری آلومینیوم با گاز دی‌اکسید کربن است. اگر سعی کنید با دستگاه co2 و گاز CO2 آلومینیوم را جوش دهید، اکسیژن موجود در گاز با آلومینیوم مذاب واکنش شدید داده و اکسید آلومینیوم تولید می‌کند. این اکسید باعث می‌شود جوش شما پر از تخلخل شده، سیاه شود و هیچ استحکامی نداشته باشد.

برای تغییر کاربری دستگاه به حالت جوش آلومینیوم، شما باید کپسول گاز را تعویض کنید.

آرگون خالص (100%): بهترین گزینه برای اکثر کاربردهای عمومی و ورق‌های با ضخامت متوسط است.

مخلوط آرگون و هلیوم: برای ورق‌های بسیار ضخیم (بالای ۱۲ میلی‌متر) استفاده می‌شود تا حرارت و نفوذ بیشتری ایجاد کند.

تغییرات سخت‌افزاری ضروری 

بزرگترین دشمن شما در جوشکاری آلومینیوم، نرمی بیش‌ازحد سیم جوش است. سیم آلومینیوم برخلاف فولاد، مثل «ماکارونی پخته» عمل می‌کند و با کوچکترین مانعی خم شده و در دستگاه گیر می‌کند. برای رفع این مشکل، انجام سه تغییر زیر در دستگاه جوش co2 حیاتی است:

۱. خداحافظی با فنر فولادی (تعویض لاینر) فنرهای فلزی داخل تورچ، سطح نرم سیم آلومینیوم را می‌تراشند. این براده‌ها مسیر را مسدود کرده و باعث گیر کردن سیم می‌شوند.

راهکار: فنر فلزی را بیرون بکشید و یک لاینر تفلون (پلاستیکی) یا گرافیتی جایگزین کنید. این لاینرها اصطکاک را به صفر رسانده و سیم به نرمی سر می‌خورد.

۲. استفاده از غلتک‌های U شکل غلتک‌های معمولی (V شکل) دندانه‌های تیزی دارند که سیم آلومینیوم را له و دفرمه می‌کنند. سیم دفرمه شده نمی‌تواند از نازل عبور کند.

راهکار: حتماً از غلتک‌های شیار U استفاده کنید. این غلتک‌ها بدون اینکه سیم را گاز بگیرند یا له کنند، آن را در بر گرفته و به جلو هل می‌دهند.

۳. انتخاب نازل گشادتر آلومینیوم ضریب انبساط حرارتی بالایی دارد؛ یعنی وقتی داغ می‌شود، باد می‌کند. اگر سوراخ نازل تنگ باشد، سیم داخل آن گیر کرده و جریان قطع می‌شود.

راهکار: از نازل‌های مخصوص آلومینیوم (سری A) استفاده کنید یا همیشه نازلی یک سایز بزرگ‌تر از سیم جوش ببندید (مثلاً نازل ۱.۲ برای سیم ۱.۰).

اگر قصد خرید دستگاه جدید دارید یا می‌خواهید بدانید دستگاه فعلی شما چقدر قابلیت مانور دارد، مطالعه مقاله‌ی آشنایی با انواع دستگاه جوش می‌تواند دید بسیار خوبی به شما بدهد تا بدانید کدام مدل‌ها (ترانسفورمری یا اینورتری) برای تغییر کاربری به جوش آلومینیوم مناسب‌تر هستند.

تنظیمات دستگاه و تکنیک جوشکاری

پس از آماده‌سازی سخت‌افزار، نوبت به اجرا می‌رسد. رفتار حوضچه مذاب آلومینیوم کاملاً با فولاد متفاوت است و نیاز به تکنیک‌های خاصی دارد.

تمیزکاری: قانون مرگ و زندگی

برخلاف فولاد که شاید بتوان روی کمی زنگ‌زدگی هم جوش داد، آلومینیوم دشمن آلودگی است. سطح آلومینیوم همیشه با لایه‌ای از اکسید پوشیده شده است. نقطه ذوب آلومینیوم خالص حدود ۶۶۰ درجه سانتی‌گراد است، اما نقطه ذوب اکسید روی آن حدود ۲۰۵۰ درجه است!

تکنیک فشار دادن (Push Technique)

در جوشکاری آهن معمولاً تورچ را به سمت عقب می‌کشید (Pull). اما در جوشکاری آلومینیوم با دستگاه co2 (یا همان میگ)، باید تورچ را به سمت جلو هل دهید.

دلیل: هل دادن تورچ باعث می‌شود گاز آرگون جلوتر از قوس الکتریکی حرکت کند و عملیات تمیزکاری سطح (Cathodic Cleaning) را انجام دهد. اگر تورچ را بکشید، گاز محافظ روی جوش داغ می‌ماند اما مسیر جلوی جوش کثیف است و نتیجه کار سیاه و پر از دوده خواهد شد.

سرعت بالا و ولتاژ مناسب

آلومینیوم رسانای حرارت بسیار قوی است. وقتی شروع به جوشکاری می‌کنید، حرارت به سرعت از نقطه جوش فرار کرده و در کل قطعه پخش می‌شود. به همین دلیل، برای ایجاد حوضچه مذاب نیاز به ولتاژ (گرما) بالاتر و سرعت سیم بیشتری نسبت به آهن دارید. همچنین سرعت حرکت دست شما (Travel Speed) باید بالا باشد تا از ذوب شدن و سوراخ شدن قطعه کار جلوگیری کنید.

چالش‌های رایج و راهکارهای آن

۱. جمع شدن سیم پشت فیدر (Bird-nesting):

• تورچ و کابل: از تورچ کوتاه (۳ متری) استفاده کنید و کابل را کاملاً صاف نگه دارید.
• فشار فیدر: فشار غلتک‌ها را تا حد امکان کم کنید تا سیم له نشود.
• اسپول گان: برای کارهای سنگین، از «اسپول گان» استفاده کنید تا مسیر عبور سیم حذف شده و مشکل کاملاً حل شود.

۲. ظاهر سیاه و دوده زده:

• زاویه تورچ را اصلاح کنید (۱۰ تا ۱۵ درجه هل دادن).
• فاصله نازل تا قطعه کار را کم کنید (حدود ۱۰ تا ۱۵ میلی‌متر).
• جریان گاز را چک کنید (معمولاً دبی گاز برای آلومینیوم باید بیشتر از فولاد باشد، حدود ۱۵ تا ۲۰ لیتر در دقیقه).

انتهای رپرتاژ آگهی