Mi a különbség a TIG (DC) és a TIG (AC) között?

Egyenáramú TIG (DC) hegesztésről akkor beszélünk, ha az áram csak egy irányba folyik.Az AC (váltakozó áramú) AWI-hegesztéssel összehasonlítva az egyszeri áram nem megy nullára, amíg a hegesztés be nem fejeződik.Általában a TIG inverterek egyenáramú vagy váltóáramú/egyenáramú hegesztésre is képesek, nagyon kevés gép csak váltóáramú.

)

Az egyenáramot a TIG hegesztéshez használjuk. Lágy acél/rozsdamentes anyag, az AC pedig az alumínium hegesztéséhez.

Polaritás

A TIG hegesztési eljárás három hegesztőáram-lehetőséget kínál a csatlakozás típusától függően.Mindegyik csatlakozási módnak vannak előnyei és hátrányai is.

Egyenáram – Elektróda negatív (DCEN)

Ez a hegesztési módszer sokféle anyaghoz alkalmazható.A TIG hegesztőpisztoly a hegesztőinverter negatív kimenetére, a munkavisszavezető kábel pedig a pozitív kimenetre csatlakozik.

)

Amikor az ív létrejön, az áram folyik az áramkörben, és a hőeloszlás az ívben körülbelül 33% az ív negatív oldalán (hegesztőpisztoly) és 67% az ív pozitív oldalán (a munkadarabon).

)

Ez az egyensúly mély ívbehatolást biztosít az ívnek a munkadarabba, és csökkenti a hőt az elektródában.

)

Ez a csökkentett hő az elektródában lehetővé teszi, hogy a kisebb elektródák több áramot vigyenek át más polaritású csatlakozásokhoz képest.Ezt a csatlakozási módot gyakran egyenes polaritásnak nevezik, és ez a leggyakoribb csatlakozás az egyenáramú hegesztésben.

Egyenáram – Pozitív elektróda (DCEP)

Ebben az üzemmódban történő hegesztéskor a TIG hegesztőpisztoly a hegesztőinverter pozitív kimenetére, a munkavisszavezető kábel pedig a negatív kimenetre csatlakozik.

Amikor az ív létrejön, az áram folyik az áramkörben, és a hőeloszlás az ívben körülbelül 33% az ív negatív oldalán (a munkadarab) és 67% az ív pozitív oldalán (a hegesztőpisztoly).

)

Ez azt jelenti, hogy az elektróda a legmagasabb hőszintnek van kitéve, ezért sokkal nagyobbnak kell lennie, mint a DCEN módban, még akkor is, ha az áram viszonylag alacsony, hogy megakadályozzuk az elektróda túlmelegedését vagy megolvadását.A munkadarab alacsonyabb hőhatásnak van kitéve, így a hegesztési varrat behatolása sekély lesz.

 

Ezt a csatlakozási módot gyakran fordított polaritásnak nevezik.

Ezenkívül ezzel az üzemmóddal a mágneses erők hatása instabilitáshoz és az ívfújás néven ismert jelenséghez vezethet, amikor az ív a hegesztendő anyagok között vándorolhat.Ez DCEN módban is megtörténhet, de a DCEP módban gyakoribb.

)

Kérdéses lehet, hogy mi haszna van ennek az üzemmódnak a hegesztés során.Ennek az az oka, hogy egyes nem vastartalmú anyagok, mint például az alumínium normál légköri expozíció esetén oxidot képeznek a felületen. Ez az oxid a levegő oxigénjének és az acélon lévő rozsdához hasonló anyagnak a reakciója következtében jön létre.Ez az oxid azonban nagyon kemény, és magasabb az olvadáspontja, mint a tényleges alapanyagé, ezért a hegesztés előtt el kell távolítani.

)

Az oxid eltávolítható csiszolással, kefével vagy valamilyen vegyszeres tisztítással, de amint a tisztítási folyamat leáll, az oxid újra képzõdni kezd.Ezért ideális esetben hegesztés közben meg kell tisztítani.Ez a hatás akkor következik be, amikor az áram DCEP üzemmódban folyik, amikor az elektronáramlás lebomlik és eltávolítja az oxidot.Ezért feltételezhető, hogy a DCEP lenne az ideális mód ezen anyagok ilyen típusú oxid bevonattal történő hegesztésére.Sajnos, mivel ebben az üzemmódban az elektródát a magas hőszintnek teszik ki, az elektródák méretének nagynak kell lennie, és az ív behatolása kicsi.

)

Az ilyen típusú anyagok esetében a megoldás a DCEN mód mélyen behatoló íve, valamint a DCEP mód tisztítása lenne.Ezen előnyök eléréséhez váltakozó áramú hegesztési módot használnak.

Váltakozó áramú (AC) hegesztés

Váltakozó áramú hegesztéskor a hegesztő inverter által szolgáltatott áram pozitív és negatív elemekkel vagy félciklusokkal működik.Ez azt jelenti, hogy az áram egy irányba, majd a másik irányban különböző időpontokban folyik, így a váltakozó áram kifejezést használjuk.Egy pozitív és egy negatív elem kombinációját egy ciklusnak nevezzük.

)

A ciklus egy másodpercen belüli befejezésének számát frekvenciának nevezzük.Az Egyesült Királyságban a hálózati hálózat által szolgáltatott váltakozó áram frekvenciája 50 ciklus másodpercenként, és ezt 50 Hertz-nek (Hz) jelölik.

)

Ez azt jelentené, hogy az áramerősség másodpercenként 100-szor változik.A ciklusok másodpercenkénti számát (frekvenciáját) egy szabványos gépben a hálózati frekvencia határozza meg, amely az Egyesült Királyságban 50 Hz.

)

)

)

)

Érdemes megjegyezni, hogy a frekvencia növekedésével a mágneses hatások növekednek, és az olyan elemek, mint a transzformátorok, egyre hatékonyabbak lesznek.A hegesztőáram frekvenciájának növelése is merevíti az ívet, javítja az ívstabilitást és szabályozhatóbb hegesztési állapotot eredményez.
Ez azonban elméleti, mivel AWI hegesztési módban más hatások is befolyásolják az ívet.

Az AC szinuszhullámot befolyásolhatja egyes anyagok oxidbevonata, amely egyenirányítóként működik, korlátozza az elektronáramlást.Ezt ívkiegyenlítésnek nevezik, és hatása a pozitív félciklus levágását vagy torzulását okozza.A hegesztési zónára gyakorolt ​​hatás az ingadozó ívviszonyok, a tisztítási művelet hiánya és az esetleges volfrámkárosodás.

A pozitív félciklus ívegyenesítése

Váltakozó áramú (AC) hullámformák

A szinuszhullám

A szinuszos hullám abból áll, hogy a pozitív elem a nulláról a maximumra épül fel, mielőtt visszazuhanna nullára (gyakran dombnak nevezik).

Amint átlépi a nullát, és az áram irányt változtat a maximális negatív értéke felé, majd nullára emelkedik (gyakran völgynek nevezik), egy ciklus befejeződik.

)

A régebbi típusú AWI hegesztők közül sok csak szinuszos típusú gép volt.A modern, egyre kifinomultabb elektronikával rendelkező hegesztőinverterek fejlődésével a hegesztéshez használt váltakozó áramú hullámforma szabályozásának és alakításának fejlesztése következett be.

A négyszögletes hullám

Az AC/DC AWI hegesztő inverterek kifejlesztésével, amelyek több elektronikát is tartalmaznak, négyszöghullámú gépek generációját fejlesztették ki.Ezeknek az elektronikus vezérléseknek köszönhetően szinte egy pillanat alatt megtörténik az átkapcsolás pozitívról negatívra és fordítva, ami a maximum hosszabb időtartam miatt minden félciklusban hatékonyabb áramerősséget eredményez.

 

A tárolt mágneses térenergia hatékony felhasználása nagyon közel négyzet alakú hullámformákat hoz létre.Az első elektronikus áramforrások vezérlése lehetővé tette a „négyzethullám” vezérlését.A rendszer lehetővé tenné a pozitív (tisztítási) és negatív (penetrációs) félciklusok szabályozását.

)

Az egyensúlyi feltétel egyenlő lenne + pozitív és negatív félciklusok, ami stabil hegesztési állapotot biztosít.

A felmerülő problémák az, hogy ha a tisztítás a pozitív félciklusnál rövidebb idő alatt megtörténik, akkor a pozitív félciklus egy része nem produktív, és növelheti az elektróda túlmelegedés miatti esetleges károsodását.Azonban az ilyen típusú gépek egyensúlyszabályozással is rendelkeznének, amely lehetővé tette a pozitív félciklus idejének változtatását a ciklusidőn belül.

 

Maximális penetráció

Ezt úgy érhetjük el, hogy a vezérlőt olyan helyzetbe állítjuk, amely lehetővé teszi, hogy több időt töltsünk a negatív félciklusban a pozitív félciklushoz képest.Ez lehetővé teszi, hogy nagyobb áramerősséget használjunk kisebb elektródákkal

a hő pozitívban van (munka).A hőemelkedés mélyebb behatolást is eredményez a kiegyensúlyozott állapottal azonos haladási sebesség mellett végzett hegesztésnél.
Csökkentett hőhatás zóna és kisebb torzítás a szűkebb ív miatt.

 

Maximális tisztítás

Ezt úgy érhetjük el, hogy a vezérlőt olyan pozícióba helyezzük, amely lehetővé teszi, hogy több időt töltsünk a pozitív félciklusban a negatív félciklushoz képest.Ez nagyon aktív tisztítóáramot tesz lehetővé.Meg kell jegyezni, hogy van egy optimális tisztítási idő, amely után nem történik több tisztítás, és nagyobb az elektróda károsodásának lehetősége.Az ívre gyakorolt ​​hatás az, hogy szélesebb, tiszta hegesztési medencét biztosítanak sekély behatolással.