جوشکار اینورتر چیست؟ درباره فناوری اینورتر و جوشکاری

فناوری اینورتر (در دستگاه های جوشکاری) چگونه کار می کند؟

به زبان ساده، اینورتر یک سیستم الکترونیکی برای تنظیم ولتاژ است. در مورد دستگاه جوش اینورتر، منبع تغذیه AC را به یک ولتاژ خروجی قابل استفاده کمتر تبدیل می کند – به عنوان مثال، از منبع تغذیه 240 ولت متناوب به خروجی 20 ولت DC.

درباره فناوری اینورتر و جوشکاری

دستگاه‌های مبتنی بر اینورتر از یک سری قطعات الکترونیکی برای تبدیل نیرو استفاده می‌کنند – برخلاف دستگاه‌های مبتنی بر ترانسفورماتور معمولی که عمدتاً برای تنظیم ولتاژ به یک ترانسفورماتور بزرگ وابسته هستند.

اینورتر با افزایش فرکانس منبع تغذیه اولیه از 50 هرتز به 20000 تا 100000 هرتز کار می کند. این کار با استفاده از سوئیچ های الکترونیکی انجام می شود که به سرعت (تا 1 میلیونیم ثانیه) برق را روشن و خاموش می کنند. با کنترل منبع تغذیه به این صورت، قبل از ورود آن به ترانسفورماتور، می توان اندازه ترانسفورماتور را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

مزایای استفاده از جوش اینورتر چیست؟

محصولات مبتنی بر اینورتر مزایای زیادی نسبت به دستگاه های مبتنی بر ترانسفورماتور معمولی دارند:

• وزن و اندازه: این مهم ترین و چشمگیرترین مزیت جوشکار اینورتر نسبت به ماشین های معمولی است. به عنوان مثال، یک اینورتر با وزن کمتر از 5 کیلوگرم، کوچکتر از یک چمدان و به راحتی روی شانه شما آویزان می شود، می تواند ظرفیت خروجی قابل مقایسه با یک ماشین مبتنی بر ترانسفورماتور 50 کیلوگرمی داشته باشد.

• راندمان: ماشین آلات اینورتر با کیفیت، مانند محدوده جوشکاری اینورتر Weldforce، دارای رتبه بازدهی در حدود 80-90٪ خواهند بود در حالی که جوشکارهای معمولی دارای راندمان قابل توجهی پایین تر در حدود 50٪ هستند. این به دلیل این واقعیت است که ترانسفورماتورهای بزرگتر در ماشین های معمولی مقاومت بیشتری دارند و بنابراین مقدار قابل توجهی از توان (یا انرژی) را از طریق اتلاف گرما از دست می دهند.

• استفاده از برق ژنراتور: بسیار کارآمد بودن به این معنی است که استفاده از برق ژنراتور با جوشکارهای اینورتر بسیار قابل دوام است، که می‌توانند روی مجموعه‌های ژنراتور قابل حمل کوچکتر کار کنند – چیزی که اغلب با ماشین‌های ترانسفورماتور سنتی امکان‌پذیر نیست. لازم به ذکر است که استفاده از برق ژنراتور خطراتی دارد – برای اطلاعات بیشتر، مقاله ما در مورد استفاده از ژنراتور با جوشکار اینورتر را بخوانید.

• چرخه وظیفه: به طور کلی چرخه های کاری بسیار بالاتر با ماشین های مبتنی بر اینورتر قابل دستیابی است، دوباره به دلیل تفاوت در اندازه ترانسفورماتور. اگرچه قطعات کوچکتر در یک ماشین اینورتر به سرعت گرم می شوند، اما می توان آنها را بسیار راحت تر و سریعتر خنک کرد. با این حال، در جوشکارهای “ترانسفورماتور” معمولی، قطعات بسیار بزرگتر هستند و بنابراین تمایل به ذخیره گرما دارند و خنک شدن آنها بیشتر طول می کشد.

• خروجی DC: بسیاری از جوشکارهای معمولی “ترانسفورماتور” MMA (استیک) فقط دارای خروجی AC هستند، به این معنی که آنها در انواع الکترودهایی که می توانند با آنها جوش دهند محدود هستند. با این حال، با ماشین های مبتنی بر اینورتر، جریان به راحتی به DC اصلاح می شود، به این معنی که آنها قادر به جوش دادن طیف گسترده ای از الکترودهای مختلف جوش هستند. همچنین به این معنی است که برخی از اینورترهای MMA (استیک) برای جوشکاری DC TIG نیز مناسب هستند که با ماشین های AC معمولی امکان پذیر نیست.

• عملکرد: عملکرد جوشکارهای با کیفیت مبتنی بر اینورتر به میزان قابل توجهی نسبت به جوشکارهای معمولی برتر است. این به ویژه در جوشکاری MMA (چوب) قابل توجه است، جایی که اپراتورها متوجه می شوند که جوشکاری بسیار آسان تر است و آنها مجبور نیستند با قوس “مبارزه کنند”. این عمدتاً به دلیل توانایی ماشین‌های اینورتر برای داشتن ولتاژ مدار باز بالاتر و ترکیب ویژگی‌هایی مانند شروع داغ، ضد چسبندگی و نیروی قوس است. نمونه بارز این جوشکاری مواد نازک است: با استفاده از یک جوشکار چوبی معمولی، این امر اگر غیرممکن نباشد بسیار دشوار است، اما با ماشین‌های اینورتر مانند محدوده Weldforce که دارای تنظیم آمپر بی‌نهایت و قوس بسیار پایدار هستند، می‌توان خروجی را بسیار کم کرد. پایین به طوری که مثلاً 1.6 میلی متر ورق فلز یا بخش لوله را با سهولت و کنترل نسبی جوش می دهد.

• عملکردها: وسایل الکترونیکی ماشین های اینورتر به راحتی می توانند عملکردهای اضافی (مانند حالت TIG) را به کار گیرند و عملکردهای موجود را قابل کنترل تر کنند.

فناوری اینورتر IGBT چیست؟

مخفف IGBT مخفف “تراانزیستورهای دوقطبی دروازه ایزوله” است. اینها دستگاه های سوئیچینگ با سرعت بالا هستند که در تمام دستگاه های جوش اینورتر Weldclass استفاده می شوند که تنظیم ولتاژ را تسهیل می کنند.

فناوری اینورتر IGBT

برخی از ماشین های اینورتر از فناوری / ترانزیستورهای قدیمی MOSFET استفاده می کنند. فناوری IGBT مزایای قابل توجهی را نسبت به MOSFET ها ارائه می دهد – شاید مهمترین مزیت این است که IGBT ها در برابر نوسانات برق و برق ژنراتور کمتر آسیب پذیر هستند و آنها را بسیار قابل اعتمادتر و کمتر مستعد آسیب یا خرابی می کند.

فرایندهای جوشکاری: جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی گروهی از فرایندهای جوشکاری است که در آنها اتصال در سطوح تماس با حرارت حاصل از مقاومت قطعات کار در مقابل جریان جوشکاری، در مداری که قطعات کار قسمتی از آن را تشکیل می دهند، صورت می گیرد. گاهی از فشار نیز در این فرایند استفاده می شود.

1. جوشکاری نقطه ای

جوشکاری نقطه ای یکی از فرایندهای جوش مقاومتی است که در آن ورق های روی هم به وسیله ذوب موضعی در یک یا دو نقطه و با حرارتی که توسط مقاومت ایجاد شده در صفحاتی که در مسیر عبور جریان از دو الکترود(یکی در زیر صفحه و دیگری در بالا) قرار دارند، به هم جوش داده می شوند.

2. جوشکاری مقاومتی لب به لب:

این روش یک فرایند جوشکاری مقاومتی است در آن، اتصال همزمان در سرتاسر سطوح نزدیک به هم یا استمراراً در امتداد درز، توسط حرارت حاصله از مقاومت قطعات در برابر جریان الکتریکی که از قطعات می گذرد، صورت می گیرد. در این روش فشار قبل از عبور جریان اعمال شده و تا هنگامی که اتصال کامل برقرار شود ادامه می یابد.

3.جوشکاری درز مقاومتی

جوشکاری درز مقاومتی یک فرایند جوشکاری مقاومتی است که در آن، اتصال در سطوح تماس با حرارت حاصل از عبور جریان الکتریکی از مقاومت داخل قطعات کار، حاصل می شود. در این روش قطعات کار به هم متصل و توسط الکترودهای دیسکی گردان تحت فشار نگاه داشته می شود. نیرو به طور مداوم و جریان به طور متناوب وارد می شود. در این فرایند با روی هم قرار دادن دکمه های جوش، یک دکمه جوش یکسره ساخته می شود .اندازه و شکل جوشها با اندازه و مسیر الکترودها کنترل می شود.

کاری

4.جوشکاری پیش طرحی، جوشکاری دکمه ای، جوشکاری برجسته

این روش نوعی از فرایند جوشکاری مقاومتی است که در آن، محل نقطه جوش ها با ایجاد برجستگی هایی بر روی قطعات مورد اتصال پیش بینی می شود و با قرار گرفتن قطعات بر روی هم، محل عبور جریان فقط از محل این برجستگی ها بوده و پس از عبور جریان و اعمال فشار، عمل جوشکاری در این نقاط انجام می گیرد. محل این نقاط برجسته از پیش طراحی و تعیین می شوند و معمولاً مشابه با نقطه جوش، در برجستگی ها و قوزها یا تقاطع ها انتخاب می شوند. این برجستگی ها، پس از جوشکاری از بین می روند.

ایجاد اتصال در فرایند جوشکاری پیش طرحی

5.جوشکاری مقاومتی با فرکانس زیاد

جوشکاری مقاومتی با فرکان زیاد گروهی از فرایندهای جوشکاری مقاومتی است که از جریان جوشکاری با فرکانس بالا جهت متمرکز کردن حرارت جوشکاری در محل موردنظر استفاده می شود.

این فرایند برای تولید پیوسته و با حجم زیاد محصولات لوله ای درزدار و مشابه آن بیار مناسب است.

6.جوشکاری القایی

این روش یکی از فرایندهای جوشکاری و اساساً نظیر فرایندهای جوشکاری مقاومتی است با این تفاوت که جریان الکتریکی به قطعه کار وصل نمی شود، بلکه از طریق ایجاد میدان مغناطیسی فرکانس زیادی در قطعه القا می گردد و اتصال توسط حرارت حاصل از مقاومت قطعه کار در مقابل جریان برق القایی حاصل می شود. این فرایند می تواند با اعمال فشار یا بدون اعمال فشار صورت گیرد.

7. جوشکاری جرقه ای لب به لب

جوشکاری جرقه ای لب به لب فرایند جوشکاری است که در آن، جرقه ای بین دو قطعه مورد جوشکاری زده شده و آنقدر نگاه داشته می شود تا حرارت مورد نیاز جوشکاری حاصل شود. سپس جریان برق قطع و جوشکاری با فشردن قطعات به یکدیگر صورت می گیرد. در اثر اعمال فشار فلز ماب و اکسیدها از درز خارج شده و باعث تشکیل پره و پلیسه در کنار مقطع جوشکاری می شود.

8.جوشکاری جرقه ای

این روش از فرایندهای جوشکاری مقاومتی و مشابه جوشکاری جرقه ای لب به لب است که در آن ابتدا قطعات به یکدیگر بسیار نزدیک می شوند، سپس ولتاژ زیادی که بین قطعات اعمال می گردد، باعث جرقه زدن بین دو سطح گردیده و در ادامه فشار پتکه ای کافی تا هنگام  برقراری جوش کامل اعمال می شود. چون حرارت شدید ایجاد شده در فاصله زمانی  کوتاهی به فلز پایه اثر می کند سبب نفوذ مقدار کمی حرارت به داخل آن می گردد.