หลักการเบื้องต้น


วิธีการเชื่อมด้วยไฟฟ้าเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน   ปัจจุบันนี้ได้ออกแบบให้เชื่อมได้ทั้งโลหะบางและโลหะหนาได้ทุกชนิด กระบวนการของการเชื่อมไฟฟ้าไม่เพียงแต่สะดวกในการเก็บรักษาเท่านั้น ยังสามารถผลิตสินค้าและเครื่องจักรได้รวดเร็ว สิ่งเหล่านี้ย่อมขึ้นอยู่กับทักษะของผู้เชื่อมด้วย

ส่วนประกอบของไฟฟ้าในเครื่องเชื่อม  เราต้องทราบถึงการทำงานของไฟฟ้าในเครื่องเชื่อมอย่างถูกต้อง ท่านต้องทราบถึงพื้นฐานทางไฟฟ้าบ้างเล็กน้อย โดยเฉพาะการไหลของกระแสไฟฟ้าในเครื่องเชื่อมเป็นสิ่งสำคัญ

วงจรไฟฟ้า คือ ทางเดินของกระแสและแรงเคลื่อนไฟฟ้า ซึ่งเริ่มต้นจากขั้วลบของเยนเนอร์เรเตอร์ เมื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ กระแสจะไหลไปตามเส้นลวดหรือสายเคเบิ้ลไปยังโลหะงานแล้วไหลกลับไปยังขั้วบวก

แอมแปร์  คือ จำนวนหรืออัตราการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร เครื่องมือที่ใช้ในการวัดอัตราการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร เรียกว่า แอมมิเตอร์               

ความสามารถในการทำงานของเครื่องเชื่อม       หมายถึง อัตราส่วนของเวลาที่ทำการอาร์คกับเวลาทั้งหมดสำหรับเครื่องเชื่อม เราถือระยะเวลา 10 นาทีเป็นเวลาทั้งหมด ดังนั้นเครื่องเชื่อมมีความสามารถทำการเชื่อมได้ดี 60% หมายถึง เครื่องเชื่อมนั้นสามารถทำการเชื่อมต่อเนื่องกันได้ดีเป็นเวลา 6 นาที แล้วพัก 4 นาที          

แรงเคลื่อน  คือ อัตราการไหลของอีเล็คตรอน  ทำให้เราทราบค่าของแรงเคลื่อนไฟฟ้า แรงนี้ก็เหมือนกับความดันของน้ำประปาในท่อนั่นเอง ในระบบความดันของน้ำเกิดจากปั๊มน้ำเป็นตัวกระทำ แต่ในระบบวงจรไฟฟ้าเกิดจากเยนเนอเรเตอร์ หรือทราฟอร์เมอร์ ผลิตแรงเคลื่อนดันกระแสไฟฟ้าผ่านเส้นลวด หรือสายเคเบิ้ล แรงเคลื่อนนี้เราวัดเป็นโวลท์ และเครื่องมือที่ใช้ในการวัดแรงเคลื่อน เราเรียกว่าโวลท์มิเตอร์           แรงเคลื่อนลดลง ก่อนอื่นเราลองหันมาดูการไหลของน้ำประปาที่ไหลเบาลงเนื่องจากระยะทางห่างจากปั๊มน้ำมาก  ในวงจรไฟฟ้าก็เช่นเดี่ยวกับแรงเคลื่อนลดลงเนื่องจากระยะจากเครื่องเชื่อมไกลเกินไป ประเด็นที่สำคัญที่ควรจำในการใช้เครื่องเชื่อมไฟฟ้า ก็คือ การใช้สายเคเบิ้ลยาวเกินไปจะทำให้แรงเคลื่อนลดลง เมื่อแรงเคลื่อนลงลดจะทำให้การเชื่อมไม่ได้ผลเท่าที่ควรสายถ้าเคเบิ้ลใหญ่เกินไปจะทำให้แรงเคลื่อนต่ำ         

ไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการเชื่อมมีอยู่ 2 ชนิด คือ กระแสตรงและกระแสสลับ  กระแสตรง คือ กระแสที่ไหลไปในทิศทางเดียว กระแสสลับ คือ กระแสไหลสลับไปมาในวงจร มีจำนวนที่แน่นอนในหนึ่งวินาที อัตราการไหลของกระแสไฟฟ้าสลับไปมาในวงจร  เรียกว่า ความถี่  ซึ่งความถี่ในที่นี้ได้แก่ 25,40,50 และ 60 ไซเกิล ต่อวินาที ในอเมริกาใช้กระแสไฟฟ้าชนิด 60 ไซเกิล/วินาที เครื่องเชื่อมที่ให้กระแสสลับ เรียกว่า เครื่องเชื่อม เอซี  เครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ให้กระแสตรงเรียกว่า เครื่องเชื่อม ดีซี           

วงจรเปิดและวงจรปิด วงจรเปิดก็คือแรงเคลื่อนขณะที่เปิดเครื่อง ซึ่งไม่ได้ทำงานหรือทำการเชื่อม  แรงเคลื่อนนี้จะอยู่ระหว่าง 50-100 โวลท์      แรงดันวงจรเปิด   (Open Circuit Voltage : OCV)  เป็นค่าแรงดันกระแสเชื่อมในขณะจุดอาร์ก  ถ้ามีค่าสูงจะทำให้จุดอาร์กได้ง่ายกว่า  แต่ในขณะเดียวกัน  ค่าสูงก็อาจเป็นอันตรายต่อช่างเชื่อมถ้ากระแสเชื่อมสามารถไหลผ่านช่างเชื่อมลงสู่ดิน  เช่นในกรณีทำงานที่เปียกชื้น  โดยไม่สวมรองเท้า  หรือสวมรองเท้าเปียกชื้นที่ปราศจากฉนวน  ช่างเชื่อมจะรู้สึกถูกกระตุกหรือเหมือนถูกชนทุกครั้งที่เปลี่ยนลวดเชื่อม  เครื่องเชื่อมที่มีค่า  OCV  มากกว่า  70  โวลท์  จะทำให้ช่างเชื่อมจะ  รู้สึกอ่อนแรงทุกครั้ง  เมื่อเปลี่ยนลวดเชื่อม (ขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของช่างเชื่อม)  ในกรณีทำงานบนที่สูง   อาจทำให้เกิดการพลัดตกได้  อย่างไรก็ตามสถาบันมาตรฐานได้กำหนด  OCV  สูงสุด  ไม่เกิน  113  โวลท์  สำหรับเครื่องเชื่อมกระแสตรงและไม่เกิน  90  โวลท์  สำหรับเครื่องเชื่อมกระแสสลับ    

แหล่งกำเนิดพลังงาน  แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าในการเชื่อมมีอยู่ 3 ชนิด

1.     มอเตอร์เยนเนอเรเตอร์

2.     ทรานฟอร์เมอร์

3.     เร็คติไฟเออร์ดีซี มอเตอร์ เยนเนอเรเตอร์ คือ แหล่งกำเนิดที่ใช้มอเตอร์เป็นตัวขับให้ไฟกระแสตรงเครื่องเชื่อมกระแสตรง ซึ่งผลิตกระแสหรือแสงสว่างโดยอัตโนมัติ เครื่องเชื่อมแบบนี้ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ เครื่องยนต์เบนซินหรือเครื่องดีเซล สำหรับเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าแบบเบนซินและดีเซล เหมาะสำหรับพื้นที่ซึ่งไม่มีไฟฟ้าใช้           เยนเนอเรเตอร์ ออกแบบให้ทำหน้าที่ 3 อย่าง คือ

1.     ปรับค่าของกระแสได้ตามความต้องการ

2.     ให้แรงเคลื่อนและกระแสไฟฟ้าที่ใกล้เคียงกับแหล่งกำเนิด

3.     ให้แรงคลื่อนที่สม่ำเสมอขณะทำการเชื่อม 

ในหัวข้อที่ 3 เป็นข้อพิเศษและสำคัญ เนื่องจากเป็นการควบคุมการไหลของธูปเชื่อมขณะทำการเชื่อม หากระยะการอาร์คชิดเกินไป เป็นเหตุให้คุณค่าของแรงเคลื่อนเปลี่ยนไปขณะที่เชื่อม  ทำให้การเชื่อมไม่มีประสิทธิภาพ เพราะจะทำให้กระแสสูงเกินไป ทำให้เกิดลูกไฟเล็กๆกระเด็น และทำให้กระแสในการอาร์คหันเหออกนอกทิศทาง  ดังนั้นเยนเนอร์เรเตอร์จึงถูกออกแบบเพื่อให้แรงเคลื่อนเปลี่ยนแปลงได้อย่างสม่ำเสมอขณะทำการเชื่อม          

 ขนาดของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นมาให้มีความสามารถรับความจุของกระแสได้แตกต่างกัน เช่น 150,200,300,400 และ 600 แอมแปร์  ซึ่งเป็นกระแสสูงสุดที่นำออกมาใช้งานภายนอก เครื่องเชื่อมที่มีความจุของกระแส 150 แอมแปร์ สามารถปรับกระแสสูงสุดได้ 150 แอมแปร์ การตั้งกระแสไฟฟ้าในการเชื่อมขึ้นอยู่กับความหนาของโลหะที่จะทำการเชื่อม          

การวางสวิทช์สำหรับควบคุมกระแสไฟฟ้าแตกต่างกันแล้วแต่บริษัทผู้ผลิต แต่ที่ดีที่สุด ได้แก่สวิทซ์ควบคุมกระแสไฟฟ้าชนิดหน้าปัด หรืออาจจะเป็นแบบวงล้อหรือระดับเลื่อนไปมาก็ได้ ซึ่งสามารถเลือกหาค่าของกระแสไฟฟ้าถูกต้องหรือใกล้เคียงที่สุด การปรับระยะอาร์คขึ้นอยู่กับขนาดของลวดเชื่อม และความหนาของแผ่นงาน          

ขั้วไฟฟ้าของเครื่องเชื่อม  ขั้วไฟฟ้าเป็นเครื่องแสดงทิศทางของการไหลของกระแสในวงจร ถ้าหากกระแสไหลไปทิศทางใดทางหนึ่งเพียงทิศทางเดียว เราเรียกว่า เครื่องเชื่อมกระแสตรง ขั้วก็เป็นสิ่งสำคัญอันหนึ่ง เพราะว่างานเชื่อมโลหะบางชนิดอาจทำให้กระแสต้องเปลี่ยนไป การต่อสายเชื่อมเมื่อสายเชื่อมต่อกับขั้วลบ ของเครื่องเชื่อมสายที่จับอยู่กับงานต่อขั้วบวก ของเครื่องเชื่อม เราเรียกว่า การต่อแบบขั้วตรง ถ้าสายหัวเชื่อมต่อกับขั้วบวกของเครื่องเชื่อมและสายที่จับชิ้นงานต่อกับขั้วลบของเครื่องเชื่อม เราเรียกว่า กลับขั้ว           เครื่องเชื่อมกระแสตรง ปัจจุบันบางชนิดสามารถปรับขั้วได้เลย โดยเปลี่ยนสวิทช์เปลี่ยนขั้ว อยู่ในตัวของมัน ยังมีเครื่องเชื่อมอีกชนิดหนึ่งซึ่งสามารถทำให้กระแสไฟคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง เราเรียกว่าเครื่องเชื่อมกระแสสลับ ซึ่งสายเชื่อมและสายงานจะต่อกับขั้วไหนก็ได้ไม่จำเป็น 

          เครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับ ใช้ทรานฟอร์เมอร์แทนเครื่องกำเนิด ทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าในการเชื่อม กระแสสลับประกอบด้วยขดลวดประถมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ ซึ่งสามารถปรับด้วยตัวปรับ เอากระแสออกมาใช้งาน ขดลวดประถมภูมิรับกระแสจากแหล่งกำเนิดป้อนเข้าสนามแม่เหล็ก ได้แก่แกนทรานฟอร์เมอร์ ขดลวดทุติยภูมิไม่ได้ต่อจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแต่เกิดจากการเปลี่ยนเส้นแรงแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กไหลผ่านตัวนำทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงกว่าต้นกำเนิด และนำกระแสไฟฟ้านี้ไปใช้ในการเชื่อมโลหะ กระแสที่นำออกมาใช้ถูกควบคุมโดยตัวควบคุม ซึ่งสามารถปรับให้กระแสสูงต่ำได้ตามความต้องการ


เครื่องเชื่อม(Welding  Machine)

 การเชื่อมโลหะที่ใช้ไฟฟ้าเป็นต้นกำเนิดความร้อนซึ่งจะทำให้เกิดการอาร์ก
ระหว่างลวดเชื่อมกับชิ้นงาน  สำหรับกระแสไฟบ้าน  220  โวลท์  ไม่สามารถนำมาใช้กับการเชื่อมได้เนื่องจากขนาดแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป  อาจจะเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานได้  ในการเชื่อมไม่ต้องการแรงดันไฟฟ้าสูงแต่ต้องการจำนวนกระแสมาก  ดังนั้นเครื่องเชื่อมจะต้องมีลักษณะดังนี้
 1 ) ขนาดแรงดันไฟฟ้าอยู่ระหว่าง  40 – 100 โวลท์
 2 ) กระแสเชื่อมสูง  แต่แรงเคลื่อนต่ำ
 3 ) สามารถควบคุมขนาดกระแสเชื่อม
 ปัจจุบันเครื่องเชื่อมได้มีการพัฒนาไปอย่างมากทั้งความสามารถในการ   ใช้งาน  การประหยัดกระแสไฟ  และขนาด  ซึ่งเครื่องแต่ละแบบนั้นราคาแตกต่างกันมาก  ดังนั้นผู้ใช้จะต้องมีความรู้ความเข้าใจทางเทคนิคของเครื่องเชื่อมแต่ละแบบอย่างชัดเจน 
จึงจะสามารถเลือกเครื่องเชื่อมที่มีอยู่ให้เหมาะสมกับลักษณะของงาน 


1.1.1ชนิดของเครื่องเชื่อมไฟฟ้า
ชนิดของเครื่องเชื่อมที่นิยมใช้กันในอุตสาหกรรมงานเชื่อมได้ จัดแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ  ดังนี้ 
  1.1.1.1  เครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบ่งชนิดตามลักษณะการจ่ายพลังงานเครื่องเชื่อมชนิดนี้แบ่งออกเป็น  2  ชนิด  ประกอบด้วย
               1)  เครื่องเชื่อมชนิดกระแสคงที่  (Constant  Current ; CC)
   เป็นเครื่องเชื่อมที่มีการจ่ายพลังงานออกมาแล้วนำไป เขียนแผนภาพจะได้เส้นแผนภาพที่มีลักษณะลาดชัน  ขณะวงจรเปิด  (Open Circuit)  จะไม่มีกระแสไฟฟ้าและแรงเคลื่อนจะสูงในขณะทำการเชื่อมหรือวงจรปิด  หากปรับกระแสไฟเชื่อมสูงแรงเคลื่อนจะลดลงตามจำนวนของกระแสที่เพิ่มขึ้น    ดังแสดงในรูปที่  1

จึงเป็นระบบที่ใช้กับเครื่องเชื่อมธรรมดาโดยใช้กับกรรมวิธีเชื่อมแบบต่าง ๆ  เช่น  ลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ (SMAWการเชื่อมทิก  (TIGการเชื่อมอาร์กคาร์บอน (CAWการเชื่อมสลัก  (SWสำหรับการเชื่อมใต้ฟลักซ์  (SAWที่ใช้ลวดขนาดใหญ่จะใช้เครื่องเชื่อมลักษณะนี้  แต่จะต้องใช้เครื่องป้อนลวดชนิดไวต่อแรงเคลื่อนไฟฟ้า 

(imagea) 200936_43142.jpg

รูปที่  1  แสดงแผนภาพแรงเคลื่อน - กระแส ของเครื่องเชื่อมชนิดกระแสคงที่  (CC)                   

              2)  เครื่องเชื่อมแบบแรงดันไฟฟ้าคงที่  (Constant Voltage ; CV)  
   เป็นเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่จะจ่ายพลังงานออกมาแล้ว  นำไปเขียนแผนภาพจะได้เส้นแผนภาพในลักษณะแบนเรียบ  เมื่อวงจรเปิดไม่มีกระแสไฟฟ้าแรงดันจะอยู่ประมาณ  40  โวลท์  ขณะทำการเชื่อมหรือวงจรปิดแรงเคลื่อนจะอยู่คงที่ไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก  หากปรับกระแสไฟเชื่อมสูง  แรงเคลื่อนจะลดลงเล็กน้อย  ดังแสดงในรูปที่  2  จึงเป็นระบบที่ใช้กับเครื่องเชื่อมแบบอัตโนมัติและกึ่งอัตโนมัติ  ที่ใช้เครื่องป้อนลวดแบบความเร็วคงที่  เช่น  การเชื่อมมิก / แมก (MIG / MAGหรือการเชื่อมใต้ฟลักซ์  (SAWที่ใช้ลวดเชื่อมเล็กเครื่องเชื่อมแบบนี้จะผลิตออกมาเฉพาะกระแสตรง  (DCเท่านั้น

(imagea) 200936_43170.jpg

รูปที่  2 แสดงแผนภาพแรงเคลื่อน - กระแส  ของเครื่องเชื่อมชนิดแรงดันคงที่  (CV)


ด้วยความปราถนาดีจาก "สยามทูเว็บดอทคอม" และเพื่อป้องกันการเปิดเว็บไซต์เพื่อหลอกลวงขายของ โปรดตรวจสอบร้านค้าให้แน่ใจก่อนตัดสินใจซื้อของทุกครั้งนะคะ    อ่านเพิ่มเติม ...
ปิดกรอบโฆษณา X
รถมือสอง , ตลาดรถ
รับทําเว็บไซต์ ทำเว็บไซต์ เว็บไซต์สำเร็จรูป ฟรีเว็บไซต์ สร้างเว็บไซต์
ปิดกรอบโฆษณา Xแหล่งรวมรถมือ 2 ออนไลน์ที่มีให้เลือกมากที่สุด และได้รับความนิยมที่สุดในตอนนี้ ราคาถูกสุดๆ ห้ามพลาด!
Advertising Zone