انواع ماسک جوشکاری و کاربرد هرکدام
در این مقاله به صورت کاملا تخصصی به بررسی انواع ماسک جوشکاری و کاربرد هرکدام خواهیم پرداخت. عملیات جوشکاری و چسباندن دو سطح فلزی به هم با استفاده از حرارت از پر مصرف‌ترین و کاربردی‌ترین فعالیت‌های صنعتی ایران و جهان است. برای انجام این کار از وسایل مختلف اصلی و جانبی استفاده می‌شود که داشتن برخی از آنها کاملا ضروری و واجب است. یکی از این ابزارها که بدون آن امکان جوشکاری وجود ندارد، ماسک جوشکاری و عینک جوشکاری است که وظیفه حفاظت از چشمان کاربر را عهده دارد. ماسک‌های جوشکاری امروز بازار در انواع و تنوع بسیاری ساخته می‌شوند مانند ماسک جوشکاری دستی، ماسک جوشکاری اتوماتیک و ......
ماسک جوشکاری چیست؟
جوش دادن و در کل یک پروسه جوشکاری بر روی هر سطح فلزی توسط فرآیندی با حرارت بالا و به وجود آمدن یک قوس الکتریکی و نوری انجام می‌شود. به عبارت بهتر، برای اینکه بتوان دو نقطه مشخص شده فلزی را با ماده‌ای قابل ذوب به هم چسباند از دستگاه‌های جوش یا اینورتر استفاده شده که خود انواع مختلفی دارند و هر مدلشان برای جوشکاری خاصی است. این دستگاه‌ها به کمک جریان برق و تبدیل کردن آن به ولتاژ و جریان خروجی در عددهای مختلف و قطب‌های مثبت و منفی، در کنار ذوب کردن یک الکترود و یا سیم جوش فلزی مخصوص، دو سطح فلزی را به هم پیوند می‌دهند. این پیوستگی و اتصال با یک قوس الکتریکی، حرارت و نور شدیدی همراه است که با چشمان غیر مسلح و نگاه کردن عادی نمی‌توان این فرآیند را به سرانجام رساند. در واقع با دیدن ممتد به سطح جوشکاری با چشم بدون محافظ، خیلی زود این عضو حیاتی آسیب خواهد دید. به همین منظور جوشکاران از وسیله‌ای به نام ماسک جوشکاری، کلاه جوشکاری و یا گاهی عینک جوشکاری استفاده می‌کنند.
ماسک جوشکاری عبارت است از وسیله محافظتی شبیه به کلاه و نقاب که به صورت دستی یا نصب شونده روی صورت نگهداشته می‌شود و در قسمت چشمی یا پنجره (View) خود دارای یک صفحه و طلق حفاظتی و تیره جهت نگاه کردن به سطح جوش است. در ماسک جوشکاری دستی کلاسیک یا ساده و قدیمی، این صفحه از یک لایه ضد نور ماوراء بنفش یو وی UV و فیلتر کننده اشعه و نور مادون قرمز IR تشکیل شده که شدت نور را پایین می‌آورد. با کمک این وسیله دیگر ضرر و خطری در کمین چشم‌های کاربر نخواهد بود. از آنجا که یک کلاه ماسک جوشکاری باید همواره در عملیات جوش بر چهره و صورت استادکار باشد و استفاده از آن ضروری است، تکنولوژی ساخت این ابزار تغییر کرده و در کل دنیا و ایران ماسک های جوشکاری ساده، اتوماتیک و ... بسیار متنوعی ساخته می‌شوند. در این روزها یک ماسک کامل جوشکاری دیگر تنها محافظ چشم نیست، بلکه از گردن و صورت و سر نیز حفاظت کرده و به سلامت نگهداشتن پوست هم کمک می کند. بیایید یک مروری داشته باشیم که اصولا انواع ماسک و کلاه جوشکاری چیست؟ و نحوه کار ماسک جوشکاری اتوماتیک و ساده چگونه است؟
انواع ماسک جوشکاری
ماسک، نقاب یا کلاه‌های جوشکاری به چند روش دسته‌بندی می‌شوند. شناخته شده‌ترین گروه‌بندی آنها بر اساس مکانیزم کاری و جدا کردن منبع تغذیه در ماسک‌های اتوماتیک بوده که در ادامه و بخش‌های پایین‌تر توضیح خواهیم داد. اما به طور کلی ماسک جوشکاری بر اساس کاربری به چهار دسته تقسیم می‌شود.
1 - ماسک جوشکاری دستی
این مدل که به نوعی قدیمی‌ترین و ابتدایی‌ترین ماسک جوش به حساب می‌آید، شکل یک نقاب بزرگ داشته که از جنسی ضخیم با طلق و شیشه محافظ روی قسمت چشم ساخته شده است. این گروه وزن کمی ندارند و از آنجا که برای استفاده باید با یک دست نگهداشته شوند به سرعت دست را خسته می‌کنند. شیشه ماسک غیر فعال یا ساده، یک طلق معمولی با درجه تیرگی 9 یا 10 بوده که ابعاد آن کوچک و بزرگ است. مزیت این ماسک‌های دستی این است که سایز بزرگ آنها تمام سر و صورت را پوشش داده و از برخورد حرارت با صورت جلوگیری می‌کنند. ضمن اینکه از عمر مفید بسیار بالا و قیمت پایینی برخوردارند؛ به این نوع گاهی ماسک جوشکاری هلالی نیز می‌گویند. اما وزن و سنگینی زیاد آنها در کنار اجبار به نگهداشتن با دست که یکی از دستان جوشکار را مشغول می‌کند از محبوبیت‌شان می‌کاهد. دسته ماسک جوشکاری دستی گاهی در زیر ماسک و گاهی در پشت و قسمت داخلی هلال قرار دارد.
2 - ماسک جوشکاری تیرگی ثابت
نوع دوم نیز بسیار شبیه به اولی بوده و تنها تفاوت آنها در سیستم نصب روی سر است. در واقع در ماسک جوشکاری ساده همان شیشه با تیرگی ثابت نصب شده و تفاوت در این است که بجای دسته نگهدارنده، از گیره و بند سر استفاده می‌شود. بدین ترتیب دست کاربر آزاد بوده و نیازی به نگهداشتن آن توسط دستگیره نیست. مزیت بزرگ این گروه به آزادی عمل کاربر کمک می‌کند و می‌توان با کمک گیره‌ها اندازه و سایز ماسک را تغییر داد. اما وزن سنگین آن و شل شدن بندها بعد از چند وقت استفاده باعث می‌شود تا در حین عملیات جوش در فضاهای خاص و شرایط غیر نرمال، این ماسک جوشکاری از روی سر بلغزد و سر بخورد. ماسک جوشکاری ساده نیز مثل نوع دستی دارای طلق و لنزی ثابت است و بنابراین چون امکان استفاده برای تمام انواع جوشکاری را ندارد، مناسب پروژه‌های جوش الکترود معمولی و خانگی است. البته مدل‌هایی از نوع ثابت وجود دارند که صفحه طلقی آنها قابل تعویض است و می‌توان یک طلق مناسب نوع دیگری از جوشکاری روی آنها نصب کرد.
3 - ماسک جوشکاری اتوماتیک
پرفروش‌ترین نوع ماسک که نام ماسک جوشکاری تیرگی متغیر را هم دارد و از لحاظ کارکرد محافظ و طلق هم در این گروه و هم در دسته کلاه ماسک جوشکاری دیده می‌شود، نوع اتوماتیک است. ماسک جوشکاری پیشرفته یا ماسک جوشکاری اتوماتیک به نوع جدیدی می‌گویند که بصورت هوشمند هم با ولوم کمکی و هم به طور اتوماتیک امکان تنظیم طلق ماسک با درجه تیرگی مختلف بین 9 تا 13 را داشته و برای کاربری‌ها و جوش‌های مختلف مناسب است. از آنجا که ماسک‌های جوشکاری معمولی فقط یک طلق تیره رنگ ثابت داشتند، یکی از بزرگترین معایب‌شان این بود که جوشکار مدام باید بعد از هر نوبت استفاده از الکترود، ماسک خود را بردارد تا در نور معمولی نتیجه کارش را ببیند؛ اما شیشه ماسک جوشکاری اتوماتیک این کار را بصورت هوشمند انجام می‌دهد. این شیشه‌ها با شروع قوس جوش تغییر رنگ می‌دهند و تیره می‌شوند؛ و بعد از تمام شدن کار شروع به شفاف شدن می‌کنند. در حالیکه این در پروسه شفاف شدن همچنان محافظت از اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز را انجام می‌دهند؛ ضمن اینکه سر و صورت و پوست کاربر نیز در مقابل حرارت بجا مانده تحت حفاظت می‌ماند.
به این گروه گاهی کلاه ماسک جوشکاری نیز می‌گویند. کلاه ماسک جوشکاری اتوماتیک در قسمت طلق همان فناوری شبیه به ماسک جوشکاری اتوماتیک را دارد، اما در قسمت طراحی ساختمان، مشابه یک کلاه کاسکت موتور تولید شده و به خوبی تمام سطوح سر و صورت و گردن را پوشش می‌دهد. بر روی کلاه ماسک جوشکاری اتوماتیک به جز طلق هوشمند، ولوم‌های تنظیم و منبع تغذیه کلاه قرار گرفته که از نوع سلول خورشیدی و شارژ شونده با نور آفتاب و یا باتری خور است. بهترین کلاه ماسک جوشکاری سیستم فیلتر کردن 9 لایه دارد و با استحکام خوبی در بدنه و قطعات ساخته می‌شود. ضمن اینکه با سرعتی کمتر از 0.1 ثانیه و با شروع جوشکاری یا متوقف کردن آن، عملیات اتوماتیک تغییر رنگ و شفافیت در طلق را انجام می‌دهد و در مدل‌های پیشرفته‌تر پنجره آنها با دید کناری ساخته می‌شود تا امکان گسترده‌تر شدن نگاه کاربر فراهم باشد.
4 - عینک جوشکاری
یکی از اختراعات صنعتگران در این شاخه بسیار زود اتفاق افتاد. ساخت عینک جوشکاری که وزنی بسیار سبک دارد و به راحتی روی چشم می‌ماند. این ایده از عینک های حفاظتی گرفته شد و برای بسیاری از جوشکاران نیز مفید واقع شد. حتی بعد از چند سال، شیشه‌های مختلفی با درجه تیرگی متنوع برای عینک جوش ساخته شد که کاربر می‌تواند برای هر مدل جوشکاری این طلق و شیشه را انتخاب و یا تعویض کند. عینک ایمنی جوشکاری به دلیل وزن پایین و سبک خود به کمک دسته به خوبی روی صورت می‌نشیند و در پروسه‌های بلند مدت بسیار عالی خواهد بود و کاربر به هیچ عنوان خسته نخواهد شد. اما بزرگترین عیب آنها که باعث می شده تا استفاده از عینک چندان برای جوشکاری توصیه نشود، حفاظت نکردن از صورت و گردن و سر جوشکار در مقابل ذرات و دمای سطح کار است؛ این موضوع در پروژه‌های سنگین و با حرارت بالا و در شرایط پرتاب جرقه و اشعه جوش با میزان زیاد بسیار مشکل‌ساز است. این وسیله هم مثل کلاه ماسک به چند صورت ساده، یا با شیشه شارژی و پنل خورشیدی مجهز شده به فناوری و تکنولوژی‌های جدید ساخته می‌شود و در شکل های گوناگونی مثل عینک ساده یا عینک جوشکاری اتوماتیک با فریم های مختلف گرد، چهار گوش، تک شیشه و دو شیشه و غیره ... وجود دارد.
طرز کار ماسک جوشکاری اتوماتیک
حال که انواع ماسک‌های جوشکاری را بررسی کردیم بهتر است نگاهی به نحوه عملکرد و تنظیم ماسک جوشکاری اتوماتیک بیندازیم. کلاه ماسک اتوماتیک به دو حالت دستی و خودکار تنظیم می‌شود. در واقع قسمت شیشه ماسک بصورت خودکار عمل کرده و در کنار آنها نیز چند ولوم چرخشی و دکمه‌ها قرار دارند که می‌توان بازه عملکرد این شیشه را کنترل و تنظیم کرد. برای اینکه بهتر بدانیم ماسک جوشکاری اتوماتیک چیست، ابتدا باید نحوه کار شیشه آنها را بفهمیم. یک طلق و لنز اتوماتیک جوشکاری با توجه به قدرت و کیفیت ساخت از چندین لایه تشکیل می‌شود که بیشترین آن 9 لایه است. 2 لایه محافظ روکش ابتدایی و انتهایی را تشکیل می‌دهند؛ در بین آنها و بر اساس تعداد لایه‌های کلاه ماسک، لایه شیشه محافظ معمولی، فیلتر پولاریزه، لایه مایع یا لیکویید کریستال LCD و لایه ضد اشعه UV و مادون قرمز IR قرار دارد. تعداد صفحات فیلتر پولاریزه و لیکویید مایع نسبت به چند لایه بودن شیشه و لنز می‌تواند بین 1 تا 3 عدد تغییر کند.
نور قوس الکتریکی جوشکاری بعد از عبور از محافظ اول تا حدود زاویه 90 درجه شکسته و بعد از گذر از فیلتر ماوراء بنفش/مادون قرمز، امواج مخرب این نورها را از دست می‌دهد. بعد از رسیدن به فیلترهای پولاریزه و کریستال مایع که بصورت یک در میان قرار گرفته‌اند، مایع لنز با انحراف نور شروع به تیره شدن می‌کند و عمل فیلتر کردن اشعه تکمیل می‌شود. از آنجا که مولکول‌های بلور مایع با یک انرژی الکتریکی خفیف، حرکتی هدف‌دار و پیوسته ایجاد می‌کنند و در چیدمانی خاص و مشخص قرار می‌گیرند، بنابراین مهندسان در ساخت ماسک جوشکاری اتوماتیک از انرژی باتری یا انرژی خورشیدی تبدیل شونده به الکتریسیته استفاده می‌کنند. با وارد کردن این انرژی الکتریکی به صفحات لیکویید کریستال امکان به وجود آوردن سایه منظم و مدیریت‌شده فراهم می‌شود؛ پس از آن با کمک فیلتر دوم و سوم پولاریزه شیشه تاریک شده و جلوی تمام نورها و اشعه‌های زائد و مضر گرفته شده و کاربر یک تصویر مشخص و بدون آسیب از سطح جوشکاری می‌بیند. به محض توقف پروسه جوشکاری، تمام این عملیات برعکس شده و طلق و لنز به سمت شفاف‌سازی میل می‌کند و تنها فیلتراسیون اشعه‌های یو وی و مادون قرمز انجام می‌شود.
کاربرد ولوم های تنظیم ماسک جوشکاری اتوماتیک
بعد از دانستن نحوه کار و مکانیزم داخلی طلق خودکار کلاه ماسک اتوماتیک، به معرفی و شناخت ولوم‌های دستی و بیرونی می‌پردازیم. در هر نوع کلاه ماسک اتوماتیک معمولا 1 تا 3 ولوم وجود دارد و ممکن است این 3 کلید چرخان در دیواره بیرونی و یا داخل ماسک باشند.
اولین مورد ولوم تنظیم درجه نور لنز یا Shade نام دارد که گاهی در بیرون و بخش کناری کلاه ماسک جوشکاری و گاهی در درون آن نصب شده و میزان تیرگی اصلی لنز را بین درجه 9 تا 13 DIN تنظیم می‌کند. در واقع با تغییر این ولوم گویی کاربر شیشه اصلی ماسک جوشکاری خود را عوض می‌کند و بجای مثلا شیشه 9، یک شیشه 10 می‌گذارد.
ولوم دوم به نام حساسیت یا Sensitivity است. میزان حساسیت لنز حین برخورد نور قوس جوشکاری به آن توسط این کلید انجام می‌شود. به طور مثال در حالت بالا یعنی HI و بیشترین مقدار، سنسورهای کلاه ماسک جوشکاری اتوماتیک در حساس‌ترین حالت خود بوده و سرعت تیره شدن لنز در ماکزیمم و حداکثر خواهد بود. در مقابل هر چه این ولوم به مقدار کمتر و Low متمایل شود، حساسیت سنسورها کمتر شده و به شدت نور بیشتری برای تیره شدن صفحه نیاز است.
ولوم سوم که تاخیر یا Delay نام گرفته به نوعی همان کارکرد ولوم حساسیت اما هنگام شفاف سازی و روشن شدن شیشه و لنز را خواهد داشت. هر چه این ولوم در بالاترین حد خود باشد شیشه ماسک دیرتر روشن خواهد شد و برعکس در مقادیر کمتر، این سرعت بیشتر است. هر چه سرعت شفاف شدن بیشتر باشد، بعد از اتمام نوبت جوشکاری می‌توان سطح جوشکاری شده را از پشت ماسک شفاف شده سریعتر مشاهده کرد.
اهمیت استفاده از ماسک جوشکاری
امروزه ماسک های جوشکاری تخصصی نیز ساخته می‌شوند که لنز و شیشه هر کدام برای نوع خاصی از جوش فلزات و سطوح مختلف است. در واقع یک ماسک جوشکاری اتوماتیک استاندارد خوب و با کیفیت، امکان تنظیمات متنوع برای انواع جوشکاری، برش پلاسما و ... را در خود دارد. واضح است که انجام جوشکاری بدون داشتن ماسک خطرات بسیار بزرگ و جبران ناپذیری دارد. مشکلات بینایی مثل سوختگی چشم، آب مروارید و حتی خطر نابینا شدن، سوختن پوست و مو و صورت و غیره ... از عمومی‌ترین این آسیب‌هاست. اما از آنجا که هر نوع جوشی تشعشعات یو وی و اشعه‌های مضر خود را دارد، در دراز مدت امکان مبتلا شدن به سرطان پوست، حساس شدن چشم به هر نور محیطی و نور آفتاب و از این قبیل بلا و بیماری‌ها نیز 100 درصد در کمین کاربر خواهد بود. ماسک جوشکاری با کیفیت و مرغوب از تمام این اشعه‌ها و خطرات جلوگیری کرده و امنیت جوشکار را فراهم می‌آورد.
نکات مهم در خرید ماسک جوشکاری
در موقع خرید کلاه ماسک جوشکاری باید به چند نکته توجه کرد؛ همواره از سرعت تغییر و امکانات ماسک جوشکاری اتوماتیک آگاه باشید. بهترین ماسک‌های جوشکاری در 0.5 تا 0.15 ثانیه عملیات تیرگی را انجام می‌دهند.
بازه ساپورت آمپری ماسک جوشکاری خودکار نیز مهم است. غیر از نوع جوشکاری، اینکه در چه ظرفیت جریانی و چه قدرت خروجی کار می‌کنید در انتخاب یک ماسک جوشکاری اهمیت دارد.
منبع تغذیه ماسک اتوماتیک همیشه باید تامین باشد. اگر با باتری است، همیشه از پر بودنش اطمینان حاصل کنید و اگر از نوع شارژی با نور خورشید است، قبل از کار شارژ باشد و صفحات شارژی حساس به نور آفتاب را تمیز نگه دارید.
از آنجا که تمام نوع‌های جوش کاری آلودگی دارد، امکان مسدود شدن و کثیف شدن لنز، قطعات و دیگر صفحات ماسک جوشکاری وجود دارد. جنس و کلاه ماسکی را انتخاب کنید که کمترین آسیب را از این آلودگی و پرتاب ذرات ببیند. ضمن اینکه همواره در نوبت‌های متخلف باید با آب و صابون یا دستمال نم‌دار این بخش‌ها را بدون آسیب زدن به برد و قسمت‌های الکترونیکی تمیز کرد و شسشتو داد و یا آنها را تعویض نمود.
ابعاد کلی ماسک جوشکاری، مقدار پوشش سر و صورت گردن، جنس تولید شده به همراه وزن آن نیز از اهمیت خاص و بالایی برخوردار است. این درست است که هر چه پوشش روی صورت و سر بیشتر باشد بهتر است، اما موقع خرید به یاد داشته باشد که وزن ماسک با توجه به کارایی حین انجام عملیات باعث سنگینی بیش از حد نشود.
بهترین ماسک جوشکاری
هر چه امکانات و مکانیزم کاری یک ماسک جوش عوض شده، کیفیت و راندمان آن تغییر کرده و البته قیمت نیز بالا و پایین می‌شود. یک ماسک جوشکاری خوب معمولا شدت تیرگی نور ساتع شده از قوس الکتریکی را تا میزان 9 تا 13 درجه تیرگی تغییر داده و این میزان برای تمام ماسک‌ها استاندارد است. ماسک جوشکاری با تیرگی ثابت چه در حالت دستی و چه نقاب دار و چه عینک جوشکاری یک لنز شیشه‌ای با درجه تیرگی 10 و 9 دارد. البته فیلتر 9 بیشتر برای عینک‌هاست و در ماسک‌ها فیلتر درجه 10 قرار می‌گیرد. این عدد شیشه برای تمام جوشکاری‌های استاندارد خانگی و ... الکترودی که روی یک جنس فلزی کار خواهد شد مناسب است و امکان تغییر سایه نسبت به اشعه قوس الکتریکی وجود ندارد.
ماسک جوشکاری با لنز تیرگی متغیر تقریبا شبیه به ماسک جوشکاری اتومات است اما ولوم‌های تغییر بازه را ندارد و تنها کار تغییر تیرگی را با توجه به صفحه و لنز خود انجام می‌دهد. در واقع نوع پیشرفته همین گروه، کلاه ماسک جوشکاری اتوماتیک نام می‌گیرد. کلاه ماسک‌های جوشکاری خودکار و هوشمند که به نوعی بهترین ماسک جوشکاری اتوماتیک محسوب می‌شوند نیز طبق منبع تغذیه خود از یکدیگر جدا می‌شوند. ماسک جوشکاری باتری خور به همراه باتری شارژی یا قابل تعویض ارائه می‌شود و نوع با کیفیت آن باتری‌های لیتیومی و سکه‌ای دارند. ماسک جوشکاری اتوماتیک شارژی با نور خورشید نیز باتری داخلی دارد اما قابل شارژ با برق نیست. این نوع ماسک دارای یک صفحه و پد حساس به نور آفتاب بوده که توسط آن شارژ می‌شود و از جمله محصولات محبوب بازار است. ضمنا در بازار ماسک جوشکاری همزمان باتری خور و شارژی-خورشیدی هم وجود دارد که نقص‌های هر گروه دیگر را برطرف و کامل می‌کند و عمر مفید آنها بسیار بالاست.
برای تهیه و خرید انواع ماسک جوشکاری با کیفیت از برندهای معتبر و با ضمانت اصالت و سلامت فیزیکی کالا و مشاوره فنی و تخصصی رایگان می‌توانید به سایت ابزار مارکت مراجعه فرمایید.
