درباره انواع دستگاه جوش

با پیشرفت تکنولوژی شاهد بالا رفتن راندمان خیلی از محصولات برقی بوده ایم و در عین حال استفاده از برخی این محصولات بسیار ساده شده و به راحتی میتوان آنها را همراه خود به هر جایی برد و استفاده کرد؛ یکی از این محصولات انواع دستگاه جوش است چرا که علی رغم افزایش بازدهی، ابعاد و وزن اینورتر جوش کاهش چشمگیری داشته اند؛ از همه مهمتر توان مصرفی در نسل جدید این ابزار کاربردی کاهش محسوسی داشته، به همین خاطر است که میتوانید با تهیه یک موتور برق مناسب جوشکاری به صورت سیار یا بدون نیاز به برق شبکه سراسری، به جوشکاری بپردازید.

اما این تمام ماجرا نیست و در ادامه به بررسی تخصصی این محصول حیاتی میپردازیم.

انواع دستگاه جوش اینورتری و رکتیفایری

دستگاه جوش اینورتری یا رکتیفایری نوعی منبع تغذیه مبدل ولتاژ الکتریکی هستند که در سمت خروجی آن می‌توانند جریان بالای مورد نیاز عملیات‌های جوشکاری را تولید کنند. در این دستگاه از شبکه برد قدرت با استفاده از رکتیفایر و یا سوئیچ‌های حالت جامد استفاده شده است که می‌تواند با تغییر سطح ولتاژ شبکه برق AC به مقدار‌های کمتر برای افزایش جریان مناسب تولید قوس الکتریکی حین جوشکاری الکترود‌ها کارایی داشته باشد.

دستگاه جوش از کاربردی‌ترین تجهیزات صنعتگران حوزه آهن و ساخت قطعات فلزی است. این دستگاه در اصل نوعی مبدل ولتاژی با هدف تولید جریان بالا مناسب جوشکاری است. از آنجا که در خطوط برق AC مقدار توان معینی وجود دارد، در صورت ثابت نگه داشتن سطح ولتاژ قادر به افزایش مقدار جریان نیستیم. اینورتر جوش و یا رکتیفایر به شکلی طراحی شده است تا مادامیکه توان الکتریکی عبوری شبکه تغییر نمی‌کند با کاهش سطح ولتاژ می‌توانند جریان بالای پروژه‌های جوشکاری را تولید نماید. در این مطلب از مجموعه اِنجیکا به بررسی روش طراحی و اصول کاربردی انواع مبدل های جوشکاری می‌پردازیم.

دستگاه جوش در اصل نوعی مبدل ولتاژ با هدف تولید جریان بالا مناسب جوشکاری است. از آنجا که در شبکه سراسری برق، مقدار توان الکتریکی محدود است، در عین حال سطح ولتاژ نیز ثابت است در نتیجه امکان افزایش مقدار جریان وجود ندارد. اینورتر جوش و یا رکتیفایر به شکلی طراحی شده است که با همان توان الکتریکی شبکه سراسری (برق شهر) با کاهش سطح ولتاژ می‌توانند جریان بالای پروژه‌های جوشکاری را تولید نماید. در این مطلب از مجموعه اِنجیکا به بررسی روش طراحی و اصول کاربردی انواع مبدل های جوشکاری می‌پردازیم.

انواع دستگاه جوش

انواع دستگاه جوش ایرانی و خارجی براساس مکانیزم طراحی و چگونگی تبدیل ولتاژ و تولید جریان بالای جوشکاری در مدل‌های زیر دسته بندی می‌شوند.

• دستگاه جوش ترانسفورماتوری (موتور جوش)
• دستگاه جوش اینورتری (اینورتر جوشکاری)
• دستگاه جوش رکتیفایر
• و…

از این مدل‌ها دستگاه جوش ترانسفورماتوری به شکل موتور برق‌ها با قابلیت تولید جریان جوشکاری طراحی شده‌اند که به جای خود کاربرد گسترده برای جوشکاری در فعالیت‌های سیار و یا مناطق دورافتاده دارند. اما عمده استفاده دستگاه های جوش از مدل‌های اینورتری و رکتیفایری است.

دستگاه جوش اینورتری نوعی منبع تغذیه مبدل ولتاژ الکتریکی هستند که در سمت خروجی آن می‌توانیم جریان بالای مورد نیاز عملیات‌های جوشکاری را تولید کنیم. در این دستگاه از شبکه برد قدرت با استفاده از سوئیچ‌های حالت جامد استفاده شده است.

دستگاهای رکتیفایر و یا اینورتر جوش هر دو منابع تغذیه مناسب جوشکاری هستند که می‌توانند خط برق ۲۲۰ و یا ۳۸۰ ولت AC را به سطوح ولتاژ DC جریان بالا تبدیل کنند. ماهیت کاربردی هر دوی این ۲ دستگاه جوش‌ یکسان است، اما در عمل چه از نظر تکنولوژی ساخت و چه از نظر نوع طراحی تفاوت‌های زیادی دارند که به ۲ تا از مهمترین آنها اشاره میکنیم:

1. دستگاه جوش‌های اینورتری عملاً با وزن کمتر از ۵ کیلوگرم و ابعادی در حد یک چمدان کوچک ساخته می‌شوند.
2. از طرفی مصرف برق پایینتری دارند.

اصول طراحی دستگاه اینورتر جوش

اینورتر جوش یک ابزار تمام الکترونیکی است و برای تبدیل ولتاژ در سطوح AC به DC برای تولید جریان بالای قوس الکتریکی در الکترودهای جوشکاری کارایی دارد. این دستگاه برق ۲۲۰ ولت و یا ۳۸۰ ولت AC را با استفاده از یک شبکه سوئیچ الکتریکی حالت جامد می‌تواند به خط برق DC تبدیل کند. برای طراحی این دستگاه قابلیت تنظیم ولتاژ و جریان خروجی اینورتری پیش ‌بینی شده است. لذا در حین کار می‌توانیم به راحتی سطوح ولتاژ و یا جریان را متناسب با ابعاد جوشکاری و مقدار حرارت مورد نیاز الکترود تغییر بدهیم. اینورتر‌ها قادر به تغییر فرکانس برق AC از ۵۰ تا ۲۰000 و حتی 100000 هرتز هستند و برای رسیدن به این مقدار فرکانس از سری طبقات سوئیچینگ الکتریکی استفاده می‌کنند.

رکتیفایر جوشکاری چیست؟

رکتیفایرها یکی دیگر از تجهیزات مبدل الکتریکی با هدف تغذیه جریان بالای الکترودهای جوشکاری هستند. این تجهیزات با استفاده از بخش‌های ترانسفورماتوری برای تبدیل ولتاژ استفاده می‌کنند. در امتداد بخش ترانسفورماتور قسمت یکسو کننده جریان AC به DC قرار گرفته است.

در بیانی ساده‌تر رکتیفایر‌ها نوعی مبدل‌های AC به DC هستند که با استفاده از چند طبقه دیودهای صنعتی قادر به یکسوسازی ولتاژهای متناوب بوده و می‌توانند خط جریانی مناسب جوشکاری را تولید کنند. انواع رکتیفایر در مدل‌های گوناگون تک فاز، سه فاز، کنترل شده، نیم قوس و یا تمام قوس طراحی شده‌اند.

رکتیفایر جوش کاری به شکلی طراحی شده است تا مادامیکه توان الکتریکی عبوری شبکه تغییر نمی‌کند با کاهش سطح ولتاژ می‌توانند جریان بالای پروژه‌های جوشکاری را تولید نماید.

تفاوت دستگاه جوش رکتیفایر و اینورتر

دستگاهای رکتیفایر و یا اینورتر جوش هر دو منابع تغذیه مناسب جوشکاری هستند که می‌توانند خط برق ۲۲۰ و یا ۳۸۰ ولت AC را به سطوح ولتاژ DC جریان بالا تبدیل کنند. ماهیت کاربردی هر دوی این دستگاه جوش‌ها یکسان است، اما در عمل چه از نظر تکنولوژی ساخت و چه از نظر نوع طراحی تفاوت‌هایی دارند.

• وزن و اندازه: از آنجا که اینورترها با تکنولوژی دیود‌های نیمه‌هادی برای تبدیل ولتاژ ساخته شده‌اند و عملاً هیچ ترانسفورماتوری ندارند، قاعدتا به نسبت از مدل‌های رکتیفایر سبک‌تر و کوچکتر هستند. دستگاه جوش‌های اینورتری عملاً با وزن کمتر از ۵ کیلوگرم و ابعادی در حد یک چمدان کوچک ساخته می‌شوند. این در حالی است که رکتیفایر‌ها معمولاً سایز‌های بزرگتری دارند.
• راندمان تبدیل توان: دستگاه جوش اینورتری از تکنولوژی ساخت مدرن‌تری به نسبت رکتیفایر‌ها برخوردار هستند و می‌توانند با راندمان قابل توجه ۸۰ الی ۹۰ درصد برای تبدیل توان و تولید جریان بالای جوشکاری فعالیت کنند. این در حالی است که راندمان بهترین دستگاه جوش‌های رکتیفایری از ۵۰ درصد تجاوز نمی‌کند. کاهش راندمان رکتیفایر‌ها به علت بهره‌مندی از سیستم تبدیل ولتاژ ترانسفورماتوری است. این ترانسفورماتورها مقاومت بالایی دارند که باعث اتلاف قابل توجه انرژی الکتریکی می‌شوند.
• بهره‌مندی از برق ژنراتوری: در صورتی که به برق شهری ۲۲۰ ولت جریان AC دسترسی ندارید، برای کار با دستگاه های جوش باید از انواع موتور برق‌های قدرتمند با توان بالاتر از ۵ کیلو وات استفاده کنید. رکتیفایر‌ها به علت بهره‌مندی از سیستم تبدیل ولتاژ ترانسفورماتوری چندان عملکرد بهینه برای کوپل شدن با ژنراتورها ندارند. این در حالی است که دستگاه اینورتر جوشکاری به راحتی قادر به پذیرش ولتاژ انواع ژنراتور‌های کوچک بنزینی و دیزلی است.
• کیفیت خروجی DC: برای تکمیل عملیات جوشکاری به خروجی DC جریان بالا نیاز داریم. هر اندازه کیفیت جریان DC بهتر باشد، نوع و کیفیت جوشکاری نیز بهتر است. دستگاه‌های اینورتر جوشکاری با طراحی بخش‌های تمام الکتریکی قادر به تولید جریان DC بسیار باکیفیتی هستند که باعث شده تا در سطح فعالیت با انواع الکترودهای جوشکاری توانمند باشند. اما در خروجی رکتیفایر‌ها چندان جریان DC با کیفیتی وجود ندارد.
• نحوه کارکرد: از نگاه عملکردی دستگاه‌های اینورتر جوشکاری به مراتب از دستگاه جوش رکتیفایر معمولی کارآمدتر هستند. چگونگی ایجاد قوس الکتریکی در اینورتر‌ها بهینه‌تر است و عملاً جریان جوشکاری با استفاده از اینورتر‌ها ساده‌تر و دقیق‌تر انجام می‌شود. جوشکاری‌های ظریف از قطعات نازک فلزی با مدل‌های اینورتری بهتر و موثرتر است.
• قیمت: قیمت دستگاه جوش اینورتری و رکتیفایری نیز تفاوت‌های فاحشی دارند. در سال‌های گذشته از آنجا که اینورترها تکنولوژی نوینی محسوب می‌شدند، قیمت بالاتری نیز داشتند. اما در این سال‌های اخیر برند‌های متعدد اقدام به طراحی و تولید دستگاه های جوش‌ کارآمد اینورتری با قیمت کاملا رقابتی در مقابل دستگاه های جوش رکتیفایری کرده‌اند. از طرفی اهمیت برند در قیمت دستگاه جوش تاثیرگذار است.

راهنمای خرید دستگاه جوش

در این مطلب به بررسی کابل از دو نوع دستگاه جوش متداول اینورتری و رکتیفایری پرداخته‌ایم و این دو نوع سیستم جوشکاری را در بحثی همه جانبه مقایسه کردیم. اما در عمل کدام یک مناسب‌تر هستند؟ آیا لزوماً به صرف طراحی مدرن‌ترِ دستگاه جوش اینورتری، بهتر است که در هر شرایطی از این مدل تهیه کنیم؟ و یا همچنان می‌توانیم بر قابلیت‌های فنی و عملیاتی دستگاه جوش رکتیفایری اعتماد کرد؟ برای خرید دستگاه جوش مطمئن نکات زیر را مد نظر قرار دهید.

• نوع متریال جوشکاری
• نوع برق در دسترس دستگاه جوش
• موقعیت قطعه جوشکاری
• نوع الکترود و مقدار قوس کافی برای ذوب شدن آن
• مقدار شدت جریان و ولتاژ مورد نیاز دستگاه

با در نظر گرفتن این نکات می‌توانیم شرایط کار هر پروژه جوشکاری را ارزیابی کنیم و سپس در مورد قابلیت‌های اجرایی تا عملیاتی شدن انواع دستگاه جوش رکتیفایر و یا اینورتر در سطح پروژه تصمیم گیری کنیم.