• English

♦ อลูมิเนียม – เชื่อมได้อย่างง่ายดาย ด้วยเครื่อง MIG Pulse

♦ อลูมิเนียม – เชื่อมได้อย่างง่ายดาย ด้วยเครื่อง MIG Pulse

เขียนโดย ชัชชัย  อินนุมาตร   ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ บจก. เทอร์มอล แมคคานิคส์

อลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ การให้ปริมาณความร้อนสูงๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานกับที่บาง ทำให้เกิดการหลอมทะลุหรือบิดตัวได้อย่างรวดเร็ว” 

ช่างเชื่อมบางท่าน อาจจะเคยได้ยิน หรืออาจจะเคยมีประสบการณ์มาบ้างแล้วว่า เมื่อต้องเชื่อมอลูมิเนียมด้วยกระบวนการเชื่อมแบบ MIG  จะมีความร้อนเกิดขึ้นมากกว่าการเชื่อมเหล็กมาก สาเหตุเป็นเพราะว่า อลูมิเนียมเป็นโลหะที่สามารถนำความร้อนได้มากกว่าเหล็กถึง 5 เท่า  ดังนั้น เมื่อทำการเชื่อม ความร้อนที่เกิดขึ้นจะถูกถ่ายเทจากจุดเชื่อมออกไปยังบริเวณอื่น ทำให้บริเวณจุดเชื่อมมีความร้อนไม่พอเพียง ลวดเชื่อมจึงหลอมละลายได้ไม่ดีและควบคุมแนวเชื่อมยาก ดังนั้น การเชื่อมอลูมิเนียมจึงต้องการปริมาณความร้อนที่ให้ชิ้นงาน (Heat Input)  มากกว่าการเชื่อมเหล็ก เพื่อชดเชยการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นภายในเนื้อโลหะอลูมิเนียม  นี่คือเหตุผลว่าทำไมการเชื่อมอลูมิเนียมจึงมีความร้อนเกิดขึ้นสูงกว่าการเชื่อมเหล็ก

แต่หากพิจารณาในเชิงวิศวกรรมการเชื่อมโลหะ  การใช้ปริมาณ Heat Input สูง ไม่เกิดผลดีต่อโครงสร้างโลหะ  การใช้ปริมาณ Heat Input สูงๆ อาจทำให้เกิดการหลอมทะลุได้ง่ายหากความหนาของงานเชื่อมไม่มากพอ   และสำหรับอลูมิเนียมซึ่งเป็นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ การให้ปริมาณความร้อนสูงๆ  โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานกับที่บาง จะไม่มีเนื้อโลหะมากพอที่จะถ่ายเทความร้อนออกไป ส่งผลให้เกิดการหลอมทะลุหรือบิดตัวได้อย่างรวดเร็ว

ประเด็น Heat input นี้ เป็นเรื่องละเอียดอ่อนที่ต้องพิจารณาให้มีความเหมาะสมว่า ควรจะมีปริมาณ Heat Input  เพียงใดจึงจะทำให้เกิดการหลอมละลายได้ดีในขณะทำการเชื่อม แต่จะต้องไม่มากเกินไปจนยากต่อการควบคุมและทำให้งานเกิดการหลอมทะลุเสียหาย ด้วยเหตุนี้จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีของเครื่องเชื่อม จากระบบเครื่องเชื่อม MIG ที่มีการถ่ายโอนน้ำโลหะแบบลัดวงจรธรรมดา (Conventional Short Circuit Transfer) ซึ่งเป็นระบบที่ยากต่อการควบคุมความร้อนในขณะเชื่อม  เป็นการถ่ายโอนน้ำโลหะแบบพัลส์ (Pulse Transfer MIG Welding) เพื่อลดความร้อนที่เข้าสู่งานเชื่อม ทำให้สามารถใช้เชื่อมอลูมิเนียมหรืองานโลหะบางได้ดี

โดยทั่วไป การใช้งานโลหะอลูมิเนียมในอุตสาหกรรมที่พบบ่อย เช่น การต่อโครงสร้างรถเทรลเลอร์  รถบรรทุก ถังบรรจุของเหลว  ลำตัวเรือ หรืองานโครงสร้าง มักจะใช้อลูมิเนียมที่มีความหนาประมาณ 9 มม. หรือบางกว่า ซึ่งโดยทั่วไปการใช้เครื่องเชื่อมแบบ MIG Pulse เชื่อมอลูมิเนียมที่มีความหนาช่วงนี้ จะช่วยอำนวยความสะดวกได้เป็นอย่างดีในเรื่องการควบคุมความร้อน เครื่องเชื่อม MIG  ที่มีการถ่ายโอนน้ำโลหะแบบพัลส์ ถูกพัฒนามาเพื่อลดปริมาณ Heat Input  ที่เข้าสู่ชิ้นงาน เมื่อพิจารณาตามรูปที่ 1 จะเห็นว่า เครื่องเชื่อมระบบ MIG Pulse จะจ่ายกระแสเชื่อมสลับกันไปมาระหว่างกระแสเชื่อมย่านสูง (Peak Current) และกระแสเชื่อมฐานย่านต่ำ (Base Current) ด้วยความเร็วตั้งแต่ 30 ถึง 400 ครั้งต่อวินาที  กระแสเชื่อมย่านสูงจะให้พลังงานมากพอที่จะทำให้ลวดเชื่อมเกิดการหลอมละลายและถ่ายโอนน้ำโลหะในลักษณะละอองฝอย (Spray Transfer) ผ่านการอาร์คลงไปในแนวเชื่อม ในขณะที่กระแสเชื่อมฐานย่านต่ำ จะทำให้แนวเชื่อมเย็นตัวลง ป้องกันมิให้เกิด Heat Input  ที่มากเกินไป  ด้วยกลไกนี้จึงทำให้การเชื่อมแบบ MIG Pulse  ช่วยแก้ปัญหาเรื่องการควบคุมความร้อน  ป้องกันไม่ให้ความร้อนเข้าสู่ชิ้นงานเชื่อมมากเกินไป  ป้องกันการหลอมทะลุ  จึงเป็นเทคโนโลยีที่มีประโยชน์มาก สำหรับการเชื่อมโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น อลูมิเนียม หรือการเชื่อมงานโลหะบาง

การใช้เครื่อง MIG Pulse เพื่อเชื่อมโลหะแผ่น

ความหมายของคำว่าโลหะแผ่น (Sheet Metal) ในที่นี้คือ ชิ้นงานที่มีความหนาน้อยกว่า 3 มม. กรณีเช่นนี้ การเชื่อมด้วยเครื่องเชื่อมแบบ MIG Pulse จะมีข้อดีมากกว่าเครื่องเชื่อมแบบ Short Circuit หรือ Spray Transfer ทั่วไปอย่างชัดเจน  โดยทั่วไปการเชื่อมอลูมิเนียมที่มีความหนาน้อยกว่า 3 มม. ช่างเชื่อมมักจะเลือกใช้กระบวนการเชื่อมแบบ TIG  เนื่องจากการเชื่อมแบบ TIG  ถ้าช่างเชื่อมที่มีทักษะดี จะสามารถควบคุมความร้อนได้ดี และลดความเสี่ยงต่อการหลอมทะลุ แต่อย่างไรก็ตาม เรื่องของความเร็วในการทำงานหรืออัตราการผลิต เป็นหนึ่งในข้อด้อยของการเชื่อมแบบ TIG เนื่องจากความเร็วในการเชื่อมนั้นช้ากว่าการเชื่อมแบบ MIG มากอย่างเห็นได้ชัด

จุดเด่นของเครื่องเชื่อมแบบ MIG Pulse

  • การเชื่อมด้วย MIG Pulse จะควบคุมลักษณะของแนวเชื่อมได้ดี และการเชื่อมในท่าเชื่อมอื่นๆ นอกจากท่าราบปกติก็ยังสามารถควบคุมบ่อหลอมละลายได้ดีเช่นกัน ทำให้ช่างเชื่อมมือใหม่สามารถเรียนรู้เทคนิคการเชื่อมได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่ช่างเชื่อมมากประสบการณ์ก็จะสามารถควบคุมแนวเชื่อมได้ง่ายและได้แนวเชื่อมที่สวยงาม
  • ช่างเชื่อมสามารถเชื่อมด้วยลวดเชื่อมที่มีขนาดใหญ่ขึ้นด้วยกระแสเชื่อมที่ต่ำกว่าการเชื่อมด้วยเครื่องเชื่อมที่ไม่มีระบบ Pulse การใช้ลวดเชื่อมขนาดใหญ่ขึ้นจะมีการผลักดันลวดในสายเชื่อมที่ดีกว่าการใช้ลวดเชื่อมขนาดเล็กที่มักจะเกิดปัญหาลวดเชื่อมหักงอในสายหรือการพันกันบริเวณล้อขับลวด และที่สำคัญ ลวดเชื่อมที่มีขนาดใหญ่ยังมีราคาถูกกว่าลวดเชื่อมที่มีขนาดเล็กอีกด้วย
  • การเชื่อมแบบพัลส์ ในช่วงจังหวะพัลส์ที่ทำให้เปลวอาร์คกว้าง (Peak Current) จะทำให้เกิดการหลอมรอยต่อทั้งสองฝั่งได้ดี ในขณะที่ช่วงจังหวะพัลส์ที่ทำให้เปลวอาร์คแคบ (Base Current) ก็จะทำให้อาร์คมีความเข้มเฉพาะจุดทำให้เกิดการหลอมละลายที่ด้านล่างของรอยต่อที่ดี

  • การปรับระยะอาร์ค (ปรับแรงดันไฟฟ้าเชื่อม) และความเร็วในการป้อนลวดเชื่อมที่เหมาะสมถูกต้องจะช่วยลดปัญหาความร้อนที่เข้าสู่ชิ้นงานที่มากเกินไป หรือรอยเชื่อมที่ใหญ่เกินไปและการเจียรแต่งแนวเชื่อมหลังจากการเชื่อม
  • กระบวนการเชื่อมแบบ MIG Pulse สามารถใช้อัตราการป้อนลวดเชื่อมที่สูงเต็มพิกัดของการป้อนลวดของแต่ละโปรแกรมการเชื่อมของเครื่อง โดยให้การอาร์คที่สะอาด ไม่มีการถ่ายน้ำโลหะแบบก้อนกลม ทำให้สามารถเชื่อมโลหะได้หลากหลายความหนาได้อย่างประสบความสำเร็จ

บจก. เทอร์มอล แมคคานิคส์  ผู้นำเข้าเครื่องเชื่อมระบบ MIG Pulse  ชั้นนำจากต่างประเทศ  เครื่องเชื่อม MIG Pulse  ที่ บริษัทฯ จำหน่าย เช่น รุ่น Cloos Qineo Qintron จากเยอรมันนี หรือ NBM350, NBM500 นั้น นอกจากจะเหมาะสำหรับการเชื่อมอลูมิเนียมได้ดีด้วยเหตุผลตามที่กล่าวมาแล้ว  ยังสามารถทำการเชื่อมโลหะสแตนเลสทั้งบางและหนาได้ดีมากเช่นกัน   เครื่องเชื่อมของบริษัท ฯ จะมีโปรแกรมควบคุมที่ติดตั้งมาพร้อมกับเครื่อง ผู้เชื่อมจะสามารถเลือกใช้ได้ว่า ต้องการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมอลูมิเนียมหรือสแตนเลสเกรดใด เช่น ลวดเชื่อมเบอร์ 4043, 5356, 5556 หรือ 5183 เป็นต้น และสามารถระบุขนาดของลวดเชื่อมที่ต้องการใช้ได้ในโปรแกรมควบคุมเครื่องเชื่อม ระบบการควบคุมเครื่องเชื่อมง่ายต่อการปรับใช้งาน  โดยทั่วไป ผู้ใช้เพียงแต่ปรับตั้งชนิดและขนาดของลวดพร้อมกับความเร็วการป้อนลวดที่ต้องการ ระบบจะทำการปรับค่าแรงดันไฟฟ้าเชื่อมและความเร็วในการพัลส์ให้โดยอัตโนมัติ  ง่ายกว่าการเชื่อมด้วยเครื่อง  MIG แบบธรรมดาที่ช่างเชื่อมต้องรู้เทคนิคในการปรับความเร็วในการป้อนลวดและแรงดันไฟฟ้าเชื่อมให้สัมพันธ์กันและเหมาะสมกับลวดที่ใช้ ต้องอาศัยช่างเชื่อมที่มีทักษะประสบการณ์ เกิดความยุ่งยากและไม่สะดวกต่อการปฏิบัติงาน การใช้เครื่องเชื่อมแบบ MIG Pulse ทดแทนการใช้เครื่องเชื่อมแบบธรรมดา จะเพิ่มอัตราการผลิตสูงได้มากขึ้น  คุณภาพแนวเชื่อมที่ดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด ได้งานที่มีคุณภาพและความไว้วางใจจากลูกค้า ผู้ใช้ผลิตภัณฑ์ของท่านอย่างแน่นอน…

error: Content is protected !!