กระบวนการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยมือ
(MMAW : Manuel Metal Arc Welding หรือ SMAW: Shield Metal Arc Welding )
- ประวัติของการเชื่อม
การ เชื่อมเป็นเทคนิคในการทำให้ติดกันของโลหะสองชิ้นที่มีวิวัฒนาการมาก่อน ประวัติศาสตร์ ตัวอย่างเช่น การประสานทำให้ติดกันระหว่างโลหะผสมทองและทองแดงและโลหะผสมระหว่างตะกั่วกับ ดีบุก ที่ถูกค้นพบกันก่อนพุทธศักราชไม่น้อยกว่า 3,000 ปี. ไม้ฟืนหรือถ่านหินถูกนำมาใช้เป็นตัวให้ความร้อน แต่เป็นความร้อนที่มีขีดจำกัดทำให้การต่อติดกันไม่ดีเท่าที่ควร หลังจากมีพลังงานไฟฟ้าทำให้เกิดวิธีการเชื่อมที่
ง่ายขึ้น เทคนิคการเชื่อมที่ทำให้เกิดความก้าวหน้าและแปลกประหลาดขึ้นมา ซึ่งกลายเป็นกระบวนการเชื่อมทั้งหลายที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันอย่างกว้างขวาง เช่น การเชื่อมอาร์คด้วยไฟฟ้า การเชื่อมโดยใช้ความต้านทานกระแสไฟฟ้า การเชื่อมแบบเทอร์มิท และการเชื่อมที่ถูกบันทึกไว้หลังจากศตวรรษที่ 19 การเชื่อมด้วยอาร์คไฟฟ้า เครื่องมือ และ การปฏิบัติได้ถูกนำมาใช้โดย เบนาร์เดส ในปี ค.ศ. 1885 โดยใช้แท่งกราไฟต์หรือแท่งคาร์บอน ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเป็นตัวลวดเชื่อมทำให้เกิดกระแสไฟอาร์คระหว่างลวด เชื่อมกับโลหะแม่แบบ โดยทำให้เกิด อาร์คขึ้นในช่องว่างประมาณ 2 มิลลิเมตร ท าให้เกิดความร้อนแล้วใช้โลหะที่เหมือนกับโลหะแม่แบบเดิมให้หลอมละลายเชื่อม ติดกัน เซอร์เนอร์ ได้วิวัฒนาการวิธีใหม่ในการให้ความร้อนแก่ชิ้นโลหะแม่แบบในปี ค.ศ. 1889 โดยวิธีของเขาใช้แท่งคาร์บอนคู่โค้งงอปลายเข้าหากัน ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กท าให้กำลังการอาร์คแรง ในปี ค.ศ. 1892 สลา-เวียนอฟ ชาวรัสเซีย ได้นำแกนลวดโลหะมาใช้แทนลวดเชื่อมและให้ตัวลวดโลหะหลอมละลายตัวมันเอง เพื่อเป็นเนื้อโลหะเชื่อมเป็นครั้งแรก คเจลล์เบอร์ก ได้พบการนำแกนลวดหุ้มฟลั๊กซ์ ซึ่งทำให้การเชื่อมมีประสิทธิภาพและคุณภาพของรอยเชื่อมดีขึ้น การค้นพบวิวัฒนาการนี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตลวดเชื่อมชนิดหุ้มฟลักซ์ ใช้กันอยู่อย่างกว้างขวางทุกวันนี้
- ความก้าวหน้าของการเชื่อม
ใน ระยะเริ่มแรก ความนิยมการเชื่อมนั้น จะเป็นการประกอบโครงสร้างแบบต่าง ๆ เช่น ถังเก็บน้ำถังบรรจุก๊าซความดัน ก๊าซเหลวและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ต่อมารูปแบบต่าง ๆ ได้พัฒนาตามศิลปะสมัยนิยมในวิธีการที่ใกล้เคียงกัน การพัฒนาได้เริ่มหยุดลงชั่วขณะ รูปทรงผลิตภัณฑ์เริ่มล้าสมัยและเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น อุตสาหกรรมการเชื่อมได้เริ่มต้นพัฒนาขึ้นมาใหม่อีกครั้ง หลังจากสงครามโลกครั้งที่ 2 ความต้องการอาวุธ รถถัง เรือรบ เครื่องบินและเทคโนโลยีด้านการเชื่อมได้เพิ่มมากขึ้นประกอบค่าแรงงานในการ เชื่อมได้ขยับสูงขึ้น ดังนั้นวิธีการการเชื่อมและการควบคุมโดยระบบอัตโนมัติจึงได้เริ่มขึ้นอีกใน ค.ศ. 1950 ทำให้สามารถเชื่อมโลหะได้หลายชนิดเป็นผลิตภัณฑ์หรือ สถาปัตยกรรมขนาดใหญ่แต่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรการเชื่อม ยังไม่หยุดความพยายามลงสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ ที่ยุ่งยากและซับซ้อน ยังเป็นสิ่งที่ท้าทายความสามารถของเขาอยู่ เช่น อุตสาหกรรม เคมีภัณฑ์ การกลั่นน้ ามัน เตาปฏิกรณ์ส าหรับโรงงานไฟฟ้า จรวด และยานอวกาศ เป็นต้น ซึ่งจำเป็นต้องใช้โครงสร้างโลหะที่หนาและมีความซับซ้อนมาก และเป็นเวลาหลายปีของเทคโนโลยีในการประดิษฐ์ เริ่มจากการเชื่อมโลหะสองแผ่นการปรับปรุงวิธีการเชื่อม การส่งผ่านความร้อน การทดสอบแบบไม่ทำลาย และการตกแต่ง ได้ให้ความรู้ในการประกอบแผ่นโลหะหนาอย่างมากมายรวมทั้งการออกแบบ และองค์ประกอบตามต้องการ ในปัจจุบันการออกแบบมีการเปลี่ยนแปลง และ ผสมผสานรูปทรงต่าง ๆ ทางด้านศิลปะวิชาการ ให้
มีการเชื่อมประกอบได้ง่าย โดยผู้ออกแบบสร้างจะต้องตระหนักถึงข้อกำหนดทางอุตสาหกรรมการผลิต เช่น ส่วนผสมของโลหะ ขนาดความกว้างยาว น้ำหนัก การประกอบ การขนส่ง และการตกแต่งด้วย
- ความสามารถในการรองรับของวัสดุต่อการเชื่อม
โลหะ เกือบทุกชนิด สามารถเชื่อมต่อได้ในหนึ่งหรือหลายวิธีของการเชื่อม อย่างไรก็ตามโลหะที่จะนำมาเชื่อมให้ได้คุณภาพก็จะต้องเป็นชนิดที่ใช้กันมาก ด้วย โลหะบางชนิดสามารถเชื่อมได้ ทั้งบางและหนาแต่บางชนิด ก็เชื่อมได้ยากต้องใช้วิธีการหรือเทคนิคเฉพาะ วิธีการเชื่อมใหม่ ๆ จึงถูกค้นพบและพัฒนา ขึ้นเฉพาะ โดยมีลำดับขั้นตอนการเตรียมการ และข้อควรระวังที่ยุ่งยากและสลับซับซ้อนมาก
- ประโยชน์ของการเชื่อม
ปัจจุบัน การเชื่อมกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นทุกวัน เพราะเป็นหนทางการต่อประกอบโลหะที่มี ประสิทธิภาพและประหยัด จึงสังเกตได้ว่ารอยต่อที่ไม่ต้องการแยกออกจากกัน จะนิยมการเชื่อมมากกว่าวิธีอื่น ๆ ดังนั้นการเชื่อมจึงเป็นวิธีการต่อโลหะแบบถาวรที่ประหยัดที่สุด รอยต่อประกอบด้วยหมุดย้ำหรือสลักเกลียว รูที่เจาะอาจจะลดพื้นที่หน้าตัดของวัสดุที่ต่อลงถึง 10% บางรอยต่ออาจจะต้องใช้แผ่นประกบพร้อมกับความยาวของตัวหมุดที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจะเป็นผลให้น้ าหนักและราคาของงานเพิ่มขึ้นด้วยการเชื่อมจึงสามารถลดหรือขจัดปัญหาข้างต้น ได้ กล่าวคือจะลดเวลาการเจาะรู น้ำหนักงาน จำนวนสลักเกลียวและราคางานลงได้ นอกจากนี้การเชื่อมยังง่ายต่อการออกแบบและการประกอบด้วย
- หลักการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยมือ
การ เชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้ามีมานานแล้ว โดยใช้สำหรับเชื่อมซ่อมแซมชิ้นส่วนโลหะ ที่ชำรุดหรือประกอบชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน ซึ่งในระยะแรกนั้นคุณภาพแนวเชื่อมยังไม่ดีนัก ปัจจุบันเทคโนโลยีการเชื่อมได้ก้าวหน้าไปอีกมาก มีการปรับปรุงทั้งด้านกลวิธีการเชื่อม และคุณภาพของแนวเชื่อมนอกจากนั้นยังมีการคิดค้นกระบวนการเชื่อมไฟฟ้าที่แปลก ใหม่อีกมากมาย อาทิเช่น การเชื่อมแบบมิก (MIG) การเชื่อมแบบทิก(TIG) การเชื่อมแบบใต้ฟลักซ์(SAW) การเชื่อมแบบพลาสม่า(PAW) และอื่น ๆการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยมือ ด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ คือ กระบวนการต่อโลหะให้ติดกันโดยใช้ความร้อน ที่เกิดจากการอาร์คระหว่างลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ (Electrode) กับชิ้นงาน ซึ่งความร้อนที่เกิดขึ้นที่ปลายลวดเชื่อมมีอุณหภูมิประมาณ 5,000 – 6,000 องศาเซลเซียส เพื่อหลอมละลายโลหะให้ติดกัน โดยแกนของลวดเชื่อมทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้า และเป็นโลหะเติมลงในแนวเชื่อมส่วนฟลักซ์ที่หุ้มลวดเชื่อมจะได้รับความร้อน และหลอมละลายปกคลุมแนวเชื่อมเอาไว้ เพื่อป้องกันอากาศภายนอกเข้าทำปฏิกิริยากับแนวเชื่อม พร้อมทั้งช่วยลดอัตราการเย็นตัวของแนวเชื่อม เมื่อเย็นตัวฟลักซ์จะแข็ง และเปราะเหมือนแก้วเรียกว่า สแลค (slag) กระบวนการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยมือที่จะกล่าวถึงต่อไปนี้คือ การเชื่อม อาร์คโลหะด้วยมือด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ (SHIELDED METAL ARC WELDING) หรือที่เรียกว่าการเชื่อมด้วยธูปเชื่อม ซึ่งเป็นกระบวนการเชื่อมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากต้นทุนต่ำงานที่ เชื่อมด้วย กระบวนการนี้ได้แก่ท่อส่งแก๊ส ท่อส่งน้ำมัน งานโครงสร้าง งานช่างกลเกษตร และงานอื่น ๆ อีก ข้อดีของกระบวนการเชื่อมแบบนี้คือสามารถเชื่อมได้ทั้งโลหะที่เป็นเหล็กและ ไม่ใช่เหล็กที่มีความหนาตั้งแต่ 1.2 มม. ขึ้นไป และสามารถเชื่อมได้ทุกท่าเชื่อม
สนใจตู้เชื่อมไฟฟ้า เครื่องเชื่อมCo2 เครื่องเชื่อมอาร์กอน เครื่องตัดพลาสม่า อย่างลังเลที่จะโทรหาเรา 083-0234002 ไลน์ไอดี:AB20
