معرفی انواع دستگاه جوشکاری + بررسی هر کدام از آنها

قبل از شروع به معرفی «انواع دستگاه‌های جوش»، ذکر این نکته ضروری است که نباید این موضوع را با «انواع روش های جوشکاری» اشتباه گرفت!... بسیاری از افراد این تصور را دارند که تنوع مدل و نوع در دستگاه جوش همان تفاوت نوع عمل جوشکاری است؛ اما اینطور نیست. در واقعیت، چندین روش جوشکاری وجود دارند که شاید دستگاه خاصی نیاز ندارند؛ و یا برعکس، ممکن است یک روش جوشکاری، چندین دستگاه مختلف جوشکاری داشته باشد. به عنوان مثال، روش جوشکاری الکترودی MMA که رایج‌ترین راه جوشکاری خانگی و کارگاهی در ایران و جهان است، با چندین مدل دستگاه متنوع ارائه می‌شود. از طرفی دیگر، مثلا روش جوشکاری اکسی-گازی یا همان جوش هواگاز، یک دستگاه و یوینت واحد و مستقلی ندارد؛ بلکه با کمک ترکیب چند ابزار مثل کپسول گاز، مانومتر و سرپیک جوش هوا-گاز و... این کار را انجام می‌دهد.

پس در معرفی انواع دستگاه جوش این نکته را در نظر داشته باشید که هدف، شناخت انواع ماشین های جوشکاری است و نه فقط معرفی روش‌های جوشکاری. با علم به این نکته به سراغ معرفی انواع دستگاه های جوشکاری به شرح زیر می‌رویم.

ترانس جوش قدیمی‌ترین نوع دستگاه جوشکاری فلزات است که از مکانیزم ترانسفورماتور و تبدیل ولتاژ و آمپر به کمک سیستم سیم پیچ استفاده می‌کند. ترانس های جوشکاری ماشین‌های نسبتا بزرگ و بسیار سنگین هستند که دارای 2 سیم پیچ اولیه و ثانویه بوده و با تغذیه ولتاژ بالا و جریان پایین برق ورودی متناوب AC به سیم پیچ اولیه و تبدیل آن به ولتاژ پایین و جریان بالا در سیم پیچ خروجی دستگاه، برق متناوب مناسب جوشکاری را تامین می‌کنند. این ماشین های جوشکاری با روش جوش الکترودی کار کرده و ماکزیمم خروجی جریان آنها می‌تواند بین 50 تا 400 آمپر تغییر کند.

ترانس های جوشکاری اگرچه قدرت خوبی دارند و بزرگترین مزیت آنها صدای کم‌شان است؛ اما به دلیل داشتن سیستم سنتی و قدیمی، معایب متعددی دارند:

• ترانس جوش تنها برای فلزات آهنی قابل استفاده است و نمی‌توان فلزات غیر آهنی و مواد غیر فلزی را با آن جوش داد.
• ترانس جوشکاری میزان آمپرکشی زیادی از شبکه دارد و برای شبکه برق خانگی و تکفاز چندان مناسب نیست.
• ابعاد ترانس جوش بسیار بزرگ و وزن آن نیز چندین برابر رکتی فایر و اینورترهای جوشکاری است.
• با ترانس های جوشکاری تنها می‌توان از یک یا دو نوع الکترود استفاده کرد و بهره بردن از الکترودهای دیگر جوشکاری محدود خواهد بود.
• میزان جرقه و پرتابه‌های حاصل از عمل جوش با ترانس جوشکاری بالاست.

نسل بعدی دستگاه‌های جوش که از ترانس ها کوچکتر شدند و مشخصات آنها کاملا تغییر کرد، رکتی فایر جوشکاری است. این دستگاه‌ها همچنان از سیستم ترانسفورماتوری و سیم پیچ اولیه و ثانویه استفاده می‌کنند اما برخلاف ترانس جوش، خروجی جریان DC یا مستقیم دارند. در ساختار داخلی رکتیفایر جوشکاری یک مدار دیودی قرار دارد و بنابراین موج خروجی جریان با ثبات بیشتری ارائه می‌شود.

رکتی فایرها ابعاد کوچکتر و وزن کمتری نسبت به ترانس جوش دارند و برای برق شهری تکفاز 220 ولت نیز مناسب اند. نوع تکفاز آنها تا جریان خروجی 500 آمپر و نوع سه فاز آنها تا 1000 آمپر می‌تواند جریان تولید کند. با رکتی فایر امکان استفاده از الکترودهای متنوع نیز وجود دارد؛ ضمن اینکه در کار با آنها، حوضچه مذاب با کیفیت بهتر و جرقه‌های جوشکاری میزان کمتری دارند.

نسل پیشرفته و جدید یونیت های جوش الکترودی MMA که امروزه بدون شک پرفروش ترین نوع دستگاه جوشکاری به حساب می‌آید، اینورتر جوش است. در این دستگاه‌ها بجای یک تبدیل ساده در ترانس یا بجای استفاده از یک پل دیودی در رکتی فایرها، از تبدیل جریان دوگانه و دوبل AC به DC در دو مرحله مستقل بهره برده می‌شود. یعنی یک بار برق متناوب به مستقیم، بعد دوباره به متناوب و سپس در انتها دومرتبه آن برق متناوب به برق مستقیم تبدیل می‌گردد. به دلیل این فناوری تبدیل، فرکانس معمولی و 50 هرتزی جریان برق، حالا در مدار داخلی اینورتر جوشکاری به حدود 30 هزار هرتز می‌رسد. در نتیجه، به کمک ترانزیستورهای سوییچینگ داخلی IGBT یا ماسفت MOSFET که در داخل کیت الکترونیکی انواع اینورتر جوش قرار گرفته، خروجی و پالس جریان بسیار تمیز خواهد شد بر روی کیفیت بالای عمل جوشکاری تاثیر مستقیم می‌گذارد.

این دستگاه‌های جوش در ابعاد بسیار کوچک و وزن سبک (حتی در حد 1 کیلوگرم و به اندازه یک کف دست!) تا ابعاد بزرگ، با ظرفیت جریان خروجی 130 آمپر تا 1000 آمپر ساخته شده و امروزه در تمام خانه‌ها و کارگاه‌ها دیده می‌شوند. علاوه بر کوچکی و سبکی، باید گفت که اینورتر جوشکاری صدای کمی دارد، پرتاب جرقه زیادی ندارد، با انواع الکترودها کار می‌کند و نحوه کار با آن بسیار ساده است. ضمنا بهترین اینورتر جوشکاری دارای انواع امکانات و مدارهای ایمنی مثل هشدار اضافه بار، اضافه حرارت، قطع کن خودکار، هشدار برق ورودی کم کیفیت، چرخه کاری (دیوتی سایکل) بالا و حداقل 60 درصد است.

هر دستگاه جوش اینورتر و الکترودی MMA حداقل به یک جفت انبر جوش و انبر اتصال + کابل مخصوص نیاز دارد. در جدیدترین طراحی و مدل‌های جذابتر این گروه از ابزارها، نوع اینورتر جوش تفنگی ارائه شده که شکلی شبیه به تفنگ دارد و حتی از اینورترهای ساده جوشکاری هم سبکتر و خوش دست‌تر است. دستگاه جوش تفنگی تنها یک کابل برق و یک کابل اتصال دارد و نوک و نازل آن کار مهار الکترود و نقش انبر جوش را ایفا می‌کند. حداکثر جریان خروجی آنها 130 آمپر و 160 آمپر بوده و می‌توانند با الکترودهای سایز 1 – 2.5 – 3.2 میلی متر کار کنند. به دلیل داشتن طراحی ارگونومیک و وزن بسیار سبک، از اینورتر جوش تفنگی می‌توان براحتی برای کار در ارتفاعات و نقاط محدود و دشوار استفاده کرد.

در بین اینورترهای جوشکاری صنعتی، نوع دستگاه جوش CO2 یا میگ وجود دارد. جوش MIG توسط تورچ جوش و یک گاز (گازی بی اثر یا گاز فعال مثل دی اکسید کربن) و سیم جوش استیل یا مسی (بجای الکترود) انجام می‌گیرد و به دستگاه جوش میگ/مگ و یا اینورتر جوشکاری CO2 معروف است. این مدل دستگاه جوش در برق تکفاز و سه فاز و آمپرهای پایین تا بالا ارائه می‌شوند و هر کدام دارای یک وسیله مکانیکی جداگانه به اسم وایرفیدر Wire Feeder هستند که قرقره سیم جوش روی آن قرار گرفته و سیم جوش را به تورچ تزریق می‌کند.

انواع دستگاه های جوش میگ پر قدرت با خروجی جریان زیاد، ابعاد بزرگی داشته و برای همین به همراه چرخ، ارابه و ترولی ارائه می‌شوند. دستگاه جوش صنعتی MIG ممکن است بصورت هواخنک یا آب خنک ساخته شود که در این صورت از ارابه برای حمل کپسول گاز و یا از ترولی برای حمل بخش کولینگ آب خنک استفاده می‌شود. اینورتر جوشکاری میگ برای اتصال انواع فلزات آهنی، غیر آهنی، برنج، مس، فولاد ساده، استنلس استیل و... کاربرد داشته و معمولا دیوتی سایکل 100 درصدی دارند.

سری نوین و جدیدتری از دستگاه جوش میگ با نام و مدل اینورتر جوشکاری توپودری یا FCAW نیز به تازگی ارائه شده است. در این ابزارهای پیشرفته، ابعاد و وزن به مراتب از دستگاه جوش CO2 معمولی کمتر شده‌اند؛ به صورتی که ممکن است کاربر این دستگاه را با یک اینورتر جوش خانگی اشتباه بگیرد! در دستگاه جوشکاری میگ زیرپودری خبری از گاز و کپسول نیست؛ بلکه اینورتر با کمک سیم جوش توپودری مخصوصی کار می‌کند. ساختار مغزی این سیم با پودر احاطه شده و حین جوشکاری و در زمان ایجاد حرارت بالا در حوضچه مذاب، این پودر خاصیت گاز محافظ پیدا کرده و مثل یک گاز دی اکسید کربن عمل می‌کند.

اینورتر جوشکاری توپودری تا ظرفیت 250 آمپری در بازار وجود دارد و به دلیل سبکی در وزن، عدم نیاز به کپسول گاز، ارابه و...، برای جوش تمام فلزات در روش میگ اما در مکان‌های سخت و محدود بسیار کاربرد دارد.

اینورتر جوش آرگون یا TIG نیز نوعی دیگر از دستگاه جوش صنعتی با گاز است؛ با این تفاوت که گاز مصرفی در این جوش از نوع خنثی و معمولا آرگون است. مدل‌های کوچک دستگاه جوش آرگون بسیار شبیه به اینورتر جوش الکترودی است؛ حتی برخی از اینورترهای جوش الکترودی، حالت کاری جوش تیگ خراشی یا DC-Tig دارند. اما دستگاه جوشکاری TIG صنعتی و بزرگ بیشتر شبیه به دستگاه جوشکاری میگ است و در جریان‌های بالا بصورت پیشرفته با مکانیزم پالسی و همینطور با سیستم خنک کاری هواخنک یا آب خنک ارائه می‌شود.

دستگاه جوش تیگ برخلاف نوع الکترودی و یا اینورتر میگ، با هیچگونه الکترود مصرفی و یا سیم جوش کار نمی‌کند؛ بلکه عمل جوشکاری و ذوب فلز، به کمک جریان برق، گاز و یک الکترود غیر مصرفی تنگستن انجام می‌شود که توسط تورچ جوشکاری به سطح قطعه کار می‌رسد. اینورتر جوشکاری تیگ برای فلزات سخت و آلیاژها مناسبتر است، اما در برخی مدل‌ها با خروجی برق AC نیز عرضه می‌شود که برای جوش دادن انواع ورق فلزات حساس مثل آلومینیوم عالی خواهد بود.

شاید بتوان گفت سنگین ترین و صنعتی ترین ماشین جوش، انواع دستگاه جوشکاری زیرپودری SAW است. این مدل دستگاه شامل یک یونیت اصلی بزرگ + یک مجموعه اقلام و لوازم همراه مثل تراک، وایرفیدر، پنل تنظیم و لوازم جوش ستونی است. در روش جوش زیرپودری از سیم و الکترود بدون محافظ استفاده می‌شود و عمل و قوس جوش، زیر پوششی از پودر مواد معدنی شکل می‌گیرد. عملیات جوشکاری بنا به نوع دستگاه می‌تواند به شکل دستی، نیمه خودکار، اتوماتیک و ماشین انجام گیرد.

دستگاه جوش زیرپودری بصورت سه فاز و 380 ولت، با آمپرهای زیاد (از 600 آمپر به بالا) و مخصوص صنایع مختلف، پتروشیمی، جوش مخازن، خطوط لوله، سازه‌های بزرگ و... بوده و به هیچ عنوان مصرف خانگی و کارگاهی کوچک ندارد. در ماشین جوشکاری زیرپودری، به کنسول اصلی برنامه داده می‌شود و سپس تراک در محدوده تعیین شده، کار اتصال بین دو فلز را انجام می‌دهد. دستگاه جوشکاری زیرپودری راندمان رسوب بالا دارد، سرعت کاری و عمق نفوذ آن بالاست، جرقه و مواد مذاب زیادی ندارد و جوش نهایی آن بدون سرباره خواهد بود.

ماشین جوش نقطه ای Spot Welding Machine یک دستگاه خاص برای جوشکاری در مواقع و صنایع خاص است. جوش نقطه یا اسپات معمولا برای اتصال دو نقطه از پیش تعیین شده دو فلز به یکدیگر انجام می‌گیرد. در این دستگاه، 2 عدد نازل و الکترود مسی در دو فک بالا و پایینی دستگاه قرار گرفته‌اند که به کمک جریان برق، گرم شده و حرارت بسیار زیادی در نقطه برخورد به‌هم پیدا می‌کنند. در عمل جوشکاری نقطه ای، دو بخش ورق تعیین شده بین این دو فک قرار می‌گیرد و در لحظه‌ای کوتاه و سریع، برق رسانی و حرارت ایجاد شده و سپس دو نقطه فلز که مورد تماس با الکترودها هستند گرم و ذوب و شده به‌هم می‌چسبند. از دستگاه جوشکاری نقطه ای برای ساخت بدنه خودرو، بدنه و ورق انواع لوازم خانگی و...، لوازم صنایع راه سازی، هوافضا، لوازم الکترونیکی و... استفاده شده و در بازار انواع دستگاه جوش نقطه ای رومیزی، ایستاده، ریلی و صنعتی وجود دارند.

تکنولوژی در اختراع و ابداع ابزارهای جوشکاری به جایی رسیده که امروزه غیر از موارد اشاره شده در بالا، دستگاه‌های جوش بدون الکترود و حتی بدون عمل ذوب شدن نیز به وجود آمده‌اند. در این دستگاه‌ها ممکن است به کمک فرآیندهای شیمیایی، پرس و فشار، ذوب مصنوعی و... حتی بدون ایجاد قوس و شعله، تا 3000 درجه حرارت ایجاد کنند و دو قطعه غیر فلزی و حتی به ظاهر بی‌ربط به‌هم را نیز به یکدیگر جوش دهند. برای اطلاعات بیشتر در این مورد می‌توانید به مقاله جوشکاری بدون الکترود مراجعه کنید. اما از انواع دستگاه جوشکاری بدون الکترود می‌توان به این موارد اشاره کرد:

• دستگاه جوش بدون الکترود ذوبی
• دستگاه جوش لیزری
• دستگاه جوش پلاسما
• دستگاه جوش الکترونی
• دستگاه جوش اتمی
• دستگاه فراصوتی (اولتراسونیک)
• و...

با توجه به مطالب گفته شده، کاملا مشخص است که جوش دادن دو فلز و قطعه به یکدیگر تنها محدود به انتخاب روش جوشکاری نمی‌شود. مشاهده می‌کنید که مشخصات و ویژگی‌های انواع دستگاه جوشکاری نیز بسیار مهم است. تعیین آمپر و جریان خروجی، توجه به جنس و متریال قطعه کار، در نظر گرفتن موقعیت و محدوده جوشکاری با توجه به شغل و پروژه و... از مهمترین عوامل هستند.

با توجه به این موارد مهم اگر شما هم قصد خرید دستگاه جوش دارید، به فروشگاه تخصصی و آنلاین ابزارمارکت سر بزنید و به سادگی بهترین اینورتر جوشکاری و دستگاه جوش مناسب خود را از بین برندهای ایرانی و خارجی سفارش دهید.