معرفی جامع تجهیزات کارگاه جوشکاری

صنعت جوش‌کاری قدمت چندین ساله دارد، عموماً جوشکاری به فرآیندی گفته می‌شود که دو قطع فلز را به یکدیگر متصل می‌کنند. با توسعه و پیشرفت صنعت، ابزارآلات جوشکاری پیشرفت قابل‌ملاحظه‌ای پیداکرده است تا فرآیند جوشکاری ساده‌تر و ایمن‌تر از گذشته شود. ابزارآلات جوشکاری طیف گسترده‌ای دارند که هر کارگاه جوشکاری به این وسایل نیاز دارد.

جوشکاری چیست؟

جوشکاری فرآیندی  برای فرم دهی، تعمیر و اتصال قطعات فلزی به یکدیگر است. این فرآیند از دمای بسیار بالا برای ذوب و ترکیب مواد استفاده می‌کند. در جوشکاری به‌منظور ذوب کردن قطعه‌های کار از منابع مختلف انرژی بهره‌وری می‌شود. ازجمله اشتعال گاز شیمیایی، قوس الکتریکی، لیزر، پرتو الکترون و... در فرآیند جوشکاری شکاف میان دو قطعه فلز با کمک الکترود، حرارت و فشار بسیار بالا پر می‌شود تا اتصال قوی بین قطعات فراهم شود. این اتصال قوی باعث می‌شود قطعات تحمل نیروها، لرزش‌ها در شرایطی محیطی مختلف را داشته باشند. لوازم کارگاه‌های جوش‌کاری فرآیند اتصالات را تسریع و تسهیل می‌بخشند و باعث می‌شوند محصول نهایی کارایی و عملکرد بالاتری داشته باشد. در ادامه تجهیزات موردنیاز برای یک کارگاه جوش‌کاری را بررسی می‌کنیم.

وسایل ایمنی جوشکاری

ماسک یا کلاه جوشکاری

کلاه جوشکاری یا ماسک جوشکاری یکی از وسایل موردنیاز برای هر جوشکاری است. این وسیله در مرحله اول برای حفاظت از سر و گردن جوشکارها در برابر پلیسه و قطعه گداخته شده آهن طراحی‌شده است. در مرحله دوم کلاه جوشکاری از چشم‌ها در برابر خطراتی نظیر مادون‌قرمز، اشعه فرابنفش، برق‌زدگی چشم‌ها براثر قوس الکتریکی محافظت می‌کند. ماسک‌ها و کلاه‌های جوشکاری عموماً از یک شیشه و موادی مانند پلاستیک، فایبرگلاس، کربن، فولاد یا چرم درست‌شده‌اند. امروزه مدل‌های پیشرفته‌ای از کلاه‌های جوشکاری به بازار عرضه‌شده است که توانایی خودکار تیره شوندگی شیشه دارند. این کلاه‌ها به شما کمک می‌کنند تا قبل از فرآیند جوش‌کاری به‌خوبی قطعه‌های کار را ببینید.

عینک ایمنی

عینک ایمنی مانند کلاه برای حفاظت از چشم‌ها طراحی‌شده است اما این وسیله از سر و گردن جوشکارها در حین انجام جوش‌کاری محافظت نمی‌کند.

دستکش جوشکاری

یکی از وسایل موردنیاز در هنگام جوش‌کاری دستکش است. دستکش‌های جوشکاری دارای ضخامت بسیار بالایی نسبت  به دیگر دستکش‌های ایمنی هستند به همین دلیل با این دستکش‌های می‌توان قطعه‌های کار داغ شده و گداخته شده را برای مدت کوتاهی نگه داشت.

کفش و لباس کار جوشکاری

جوشکاران در طول فرآیند جوش‌کاری باید از کفش و لباس ایمنی مناسب استفاده کنند، در کفش‌های کار جوش‌کاری محافظ‌های فلزی تعبیه‌شده است تا هنگام افتادن قطعات سنگین روی پا آسیب کمتری وارد شود. همچنین لباس‌های جوش‌کاری داری محافظه‌های در قسمت‌های مفصل‌ها هستند تا آسیب‌ها را کاهش دهند، این لباس‌های دارای الیاف ضخیم هستند تا پلیسه‌های گداخته شده به بدن جوشکار آسیب نرساند.

وسایل اندازه‌گیری جوشکاری

گونیا جوش‌کاری

گونیا جوشکاری برای اندازه‌گیری زاویه در عملیات جوشکاری استفاده می‌شود. این گونیا مجهز به آهن‌ربا هستند تا بتوانند قطعه‌های کار فلزی را در طول فرآیند جوشکاری در محل دقیق خود نگه‌دارند.

ضخامت سنج‌ها و کولیس‌ها

از این ابزار برای اندازه‌گیری ضخامت قطعات فلزی استفاده می‌شود تا در هنگام نصب قطعات فلزی به یکدیگر میزان جوش و قدرت دستگاه را به‌ درستی در طول فرآیند جوشکاری تنظیم کنیم تا نتیجه مطلوب حاصل شود.

متر

متر یکی از لوازم ضروری در کارگاه‌های جوشکاری است. برای به دست آوردن اندزه دقیق قطعات و همچنین برش آن‌ها در عملیات جوشکاری از  متر‌ها استفاده می‌شود. امروزه انواع مختلفی از مترهای دستی و لیزری در بازار موجود است که هرکدام کارایی و کاربرد ویژه خود را در کارگاه‌های جوشکاری دارند.

تراز

در هنگام ساخت سازه‌های فلزی یکی از تجهیزات ضروری جوشکاری، تراز است تا میزان تراز بودن قطعه‌های کار سنجیده شود. ترازهای دستی و لیزری به کمک جوشکارها آمدند تا به کمک آن‌ها بهترین سازه با عملکرد بالا ساخته شود.

پانج جوشکاری

پانج جوشکاری ابزاری است برای علامت‌گذاری محل جوش‌کاری و ایجاد حفره در قسمت‌های مختلف قطعه کار که باید نشان شوند و جوش در آن نقاط فرآیند جوشکاری یا برش را انجام دهد.

تجهیزات جوشکاری و برشکاری

ترانس یا دستگاه جوش

دستگاه جوش یکی از تجهیزات ضروری کارگاه‌های جوش‌کاری است که برای اتصال قطعات فلزی در فرآیند جوشکاری استفاده می‌شود. این دستگاه از ترانسفورماتورهای الکتریکی برای تأمین و تنظیم جریان و ولتاژ لازم برای جوشکاری استفاده می‌کند.

در دستگاه ترانس جوش، برق از منبع تغذیه وارد ترانسفورماتور می‌شود و توسط آن به جریان و ولتاژ موردنیاز برای جوشکاری تبدیل می‌شود. سپس جریان و ولتاژ تنظیم‌شده به الکترود جوش متصل می‌شود و با قرار دادن الکترود در نقطه موردنظر جوشکاری، می‌توان قطعات فلزی را باهم جوش داد.

دستگاه ترانس جوش به دلیل ساختار ساده، قابلیت استفاده در محیط‌های صنعتی مختلف، هزینه کمتر نسبت به برخی دستگاه‌های دیگر و قابلیت حمل‌ونقل آسان، بسیار محبوب است. ازآنجایی‌که ترانس جوش تنها برای جریان مستقیم (DC) مناسب است، برای جوشکاری فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم و استیل استفاده می‌شود. در واقع ترانس‌های جوش با کمک قوس الکتریکی فرآیند جوشکاری را انجام می‌دهند. این ابزار رایج ترین ابزار برای جوشکاری است.

گیره جوش‌کاری یا انبر اتصال

گیره‌های جوشکاری قطعات فلزی رو در کنار هم به‌طور موقت به‌صورت ایمن نگه می‌دارند. علاوه بر این گیره‌های جوشکاری باعث برقراری جریان الکتریکی به ترانس برای انجام فعالیت‌های جوشکاری می‌شود و بدون آن‌ها فرآیند جوشکاری اماکن پذیر نیست، دسته‌های گیره جوشکاری عایق هستند تا جوشکارها دچار برق‌گرفتگی نشود. انبرهای اتصال انواع مختلفی دارند که هرکدام کارایی منحصربه‌فرد خود را دارند؛ مانند، انبر دو محور، انبر لوله‌ای، انبر اتصال قفل شو و...

انبر جوشکاری

برای نگهداری الکترود به‌صورت امن در فرآیند جوشکاری از انبر جوشکاری استفاده می‌شود، دسته این انبر عایق است و جوش‌کار برای ایجاد قوس الکتریکی از این انبر استفاده می‌کند. با کمک انبر جوشکار زاویه‌های الکترود و محل تنظیم جوش را تنظیم می‌کنیم تا جوشکاری به بهترین نحوه صورت بگیرد.

الکترود

الکترود یا سیم جوش‌ها، یک سیم فلزی یا گرانیتی رسانا هستند که امکان جوشکاری را فراهم می‌کنند. سیم‌های جوش از یک ماده‌ای به نام فلاکس پوشیده شده‌اند تا جریان الکتریکی را به‌راحتی عبور دهند و فرآیند جوش‌کاری را مهیا کنند. الکترود جوش درواقع همان ماده پرکننده بین فضای خالی دو قطعه هستند تا اتصال را بهترین نحوه برقرار کنند.

کپسول‌ گاز در جوشکاری

جوشکاری‌های تیگ نیاز به گاز آرگون دارد و جوشکاری میگ از گازهای کربن دی‌اکسید بهره می‌برند. به همین منظور یکی از تجهیزات ضروری در کارگاه‌های جوش‌کاری کپسول‌های گاز یا سیلندرهای گاز هستند که از ورق‌های فولادی ضخیم درست‌شده‌اند تا بتوانند فشار گاز بالا را تحمل کنند و مخزن قابل‌اطمینانی برای گازهای مطرح‌شده باشند. این گازها از مهره‌های جوش در برابر ذرات هوا محافظت می‌کنند تا به‌راحتی جوشکاری صورت بگیرد.

کپسول اکسیژن در کارگاه جوشکاری

کاربرد اصلی کپسول‌های اکسیژن در جوشکاری اکسی استیلن است. این جوش‌کاری برای اتصال فلزاتی مانند کربن، استیل، آلیاژهای فولادی، آلومینیوم و ریخته‌گری آهن و منیزیم استفاده می‌شود. علاوه بر این از کپسول‌ها برای برش‌کاری قطعات فلزی به‌طور گسترده استفاده می‌شود. نکته حائز اهمیت در تشخیص کپسول‌های اکسیژن در کارگاه‌های جوش‌کاری رنگ مشکی آن‌ها و سوپاپ سمت راست آن‌ها است. کپسول‌های معمولا توانایی نگه‌داشتن اکسیژن تا 70 درجه فارنهایت و فشار 2200 پوندی را دارا هستند.

شیر تنظیم‌کننده گاز

یکی از تجهیزات موردنیاز در کارگاه‌های جوش‌کاری، شیر تنظیم‌کننده گاز است. در طول فرآیند جوشکاری از شیر تنظیم‌کننده برای کنترل فشار گاز استفاده می‌شود. در طول فرآیند برش نیز باید  فشار گاز اکسیژن کنترل شود. تنظیم‌کننده‌های گازهای اکسیژن معمولاً دو مرحله‌دارند، مرحله اول میزان فشار گاز رهاشده را کنترل می‌کند تا باسرعت ثابت گاز خروجی به سیلندرها برسند و مرحله دوم تنظیم‌کننده کاهش فشار گاز است تا فشارهای متوسط و کم را کنترل کنند. شیر تنظیم‌کننده گازداری دارای دو نشان‌گر است، یکی فشار کپسول و دیگر نشان‌دهنده فشار شلنگ گاز است.

شلنگ

 چه در هنگام برش‌کاری با گاز اکسیژن باشید چه بخواهید جوش کربن یا جوش تیگ دهید نیاز است تا گازهای کپسول‌های کارگاه‌ها را به محل دقیق کار و قطعه‌های کار انتقال دهید. به همین دلیل یکی از لوازم ضروری در کارگاه‌های جوشکاری شلنگ است که گاز موردنیاز جوشکاری را از رگلاتورهای کپسول‌های گاز به مشعل جوش می‌رساند. شلنگ‌ها از پلاستیک باکیفیت ساخته‌شده‌اند و رنگ سیاه و آبی به‌طورمعمول نشان‌دهنده گاز اکسیژن در کارگاه‌ها است و رنگ قرمز برای گازهای دی‌اکسید کربن یا آرگون شناخته می‌شوند.

مشعل یا تورج جوشکاری

مهم‌ترین ابزار جوشکاری در جوش کربن و جوش تیگ مشعل یا تورج جوش‌کاری است. این ابزار با ترکیب کردن و مخلوط کردن گازها با یکدیگر شعله داغ برای جوشکاری یا برش قطعه‌های کار تولید می‌کند و با تولید حرارت بسیار بالا قطعه‌های فلزی را به هم متصل می‌کند. حرارت زیاد باعث ذوب شدن سطوح دو فلز می‌شود و درنتیجه دو قطعه به هم متصل می‌شوند و بعد از قطع حرارت قسمت ذوب‌شده سرد و سخت می‌شوند و دو فلز به‌صورت محکم به یکدیگر اتصال پیدا می‌کنند. مشعل جوشکاری می‌توانند شعله‌های با حرارت 2750 الی 3300 درجه سانتی‌گراد تولید می‌کنند.

تجهیزات پرداخت در کارگاه جوش‌کاری

برس سیمی

اولین ابزاردستی برای تمیز کردن سطوح فلزات، برس سیمی است. قبل شروع فرآیند جوشکاری از تمیز بودن محل جوش‌کاری باید اطمینان حاصل کنید تا اتصال محکم بین دو قطعه برقرار شود. برس سیمی ابزاردستی است که به این منظور طراحی‌شده است.

دستگاه فرز

یکی از پرکاربردترین ابزارهای جوشکاری، دستگاه فرز است. این دستگاه می‌توانند انواع فلزها را با کمک صفحات استیل بر برش دهد و همچنین سطوح مختلف فلزات را قبل و بعد از جوش‌کاری با کمک صفحات ساب و صفحات سیمی تمیز و پرداخت کنند.

تمیزکننده نازل جوش‌کاری

برای تمیز کردن نازل‌های جوش‌کاری نیاز به ابزاری است که بتواند به‌راحتی درزها و سوراخ‌های نازل‌ها را تمیز کنند تا همواره اتصال‌ها به بهترین نحو برقرار گردد. این ابزار از چند سیم ضخیم تشکیل‌شده است که به کمک آن نازل‌ها و گیره‌های جوش‌کاری را تمیز می‌کنیم.

سندان

یکی از لوازم ضروری در کارگاه‌های جوشکاری سندان است. سندان‌ها درواقع یک سطح صاف از فولاد آهنگری و ریخته‌گری هستند. تا هنگامی‌که بخواهیم قطعه‌های جوش داده را ضربه بزنیم روی آن قرار دهیم.

نتیجه‌گیری

هر کارگاه جوشکاری نیازمند به تجهیزات و لوازم ضروری است تا فرآیند جوشکاری و ساخت سازه‌های فلزی را به نحوه احسنت انجام دهد. اولین مسئله حائز اهمیت در جوش‌کاری کاهش خطرات  و استفاده از لوازم ایمنی است. بعدازآن اولین مسئله دربرش فلزات و ساخت سازه‌ها اندازه‌گیری دقیق و تراز بودن است که ابزاری مانند متر و تراز برای این امر طراحی‌شده است؛ اما مسئله اصلی در جوشکاری استفاده از ترانس و ابزارهای همراه آن است تا دو قطعه را به‌خوبی به یکدیگر متصل کرد. امروزه جوش های دیگری علاوه بر جوش های قوس‌های الکتریکی هستند که به کمک گاز اکسیژن و آرگون یا کربن دی‌اکسید انجام می‌شود که برای انجام این جوش‌ها نیاز به تجهیزات مانند کپسول‌های گاز مختلف با مشعل و لوازم دیگر است. قبل و بعد از فرآیند جوشکاری قطعه‌های کار باید به خوبی تمیز و پرداخت شوند به همین منظور ابزارهای مانند دستگاه فرز یکی از ابزارهای ضروری در کارگاه‌های جوشکاری است.