הדליק את הקשתות
ריתוך למתחילים, קודם כל, כרוך ביכולת להכות בקשת, ולאחר מכן לקרוע כראוי את האלקטרודה מהחלק לאחר מכן. המדריך לריתוך ממליץ על שתי דרכים להתחיל את הקשת. הראשון שבהם מתבצע על ידי נגיעה, והשני על ידי מכה.
גע או שרוט את פני החלק המיועד לריתוך. תחילה ניתן לתרגל לעשות זאת עם אלקטרודה שאינה מחוברת למכונת הריתוך. המגע צריך להיות קל, ולאחר מכן יש להחזיר את האלקטרודה במהירות. הבולט מזכיר את עשיית האש הידועה בעזרת גפרורים וקופסת גפרורים.
אם הקשת נדלקת על ידי מגע, אזי יש להחזיק את האלקטרודה במאונך למשטח ככל האפשר, ולהרים אותה במילימטרים ספורים בלבד. נסיגה מהירה היא ערובה לכך שהאלקטרודה לא תיצמד אל פני השטח של חומר העבודה. אם בעיה זו אכן מתרחשת, אז יש צורך לקרוע את האלקטרודה הדבוקה, להסיט אותה בחדות הצידה.לאחר מכן, יש להמשיך את ההצתה של הקשת.
ריתוך לבובות ממליץ להשתמש בשיטה השנייה כדי להצית את הקשת - באמצעות מכה. כדי לעשות זאת, די להשתמש בדמיון, לדמיין שהפגיעה מתרחשת לא עם אלקטרודה, אלא עם התאמה רגילה. במקומות שקשה להגיע אליהם, שיטה זו אינה נוחה, אבל אין לזה שום קשר לרתכים מתחילים, שכן הם ילמדו לעת עתה על מפרקים פשוטים.
תצטרך לחזור להצתה של הקשת יותר מפעם אחת לאחר שהאלקטרודה נשרפה לחלוטין ותצטרך להחליף אותה בחדשה.
מכיוון שהחלק הראשוני של התפר יושלם, יהיה צורך ליישם כמה כללים בעת ההדלקה מחדש. ראשית, יש לשחרר את תפר הריתוך מהסיגים שנוצרו במהלך העבודה עם האלקטרודה הקודמת. יש להצית את הקשת ישירות מאחורי המכתש.
ההכנה לריתוך אינה הושלמה על ידי הצתה של הקשת. לאחר מכן יש ליצור את בריכת הריתוך. לשם כך, האלקטרודה תצטרך לעשות סיבוב מספר פעמים סביב הנקודה שממנה מתוכנן להתחיל לרתך את התפר.
ריתוך והכשרתם כוללים את היכולת להחזיק את הקשת לאחר הצתתה. כדי שהאימון יצליח, יש להגדיר את הזרם במכונת הריתוך ל-120 אמפר. זה לא רק יקל על הפגיעה בקשת, אלא גם יפחית את הסבירות של כיבוי להבה, כמו גם שליטה על מילוי בריכת הריתוך.
ניתן להבין כיצד בקרת האמבט יכולה להתבצע על ידי הורדה הדרגתית של הערך הנוכחי. במקרה זה, יש צורך להגדיל את המרחק בין קצה האלקטרודה לחלק כך שהוא לא יידבק לפני השטח שלו.
רתך מתחיל צריך להיות מוכן לעובדה שככל שאורך הקשת גדל, גם ניתזי מתכת יגדלו. בעת ריתוך, אורך האלקטרודה המשמשת יקטן תמיד כשהיא נשרפת, לכן, על מנת לשמור על גודל הקשת, יש לקרב אותה לפני השטח של המוצר במרחק מתאים.
אם המרחק לא מספיק, המתכת לא תתחמם היטב והתפר יתברר כקמור מדי, והקצוות שלה יישארו לא נמסים.
עם זאת, מרחק זה לא צריך להיעשות גדול מדי, שכן במקרה זה יתרחשו קפיצות מוזרות של הקשת, אשר יובילו להיווצרות של תפר מכוער עם צורה חסרת צורה.
טכנולוגיית ריתוך להשגת תוצאה משביעת רצון דורשת בחירת המרחק הנכון בין האלקטרודה לחומר העבודה. יש רמז - האורך האופטימלי של הקשת יהיה גודלה, שלא יעלה על קוטר האלקטרודה, כולל הציפוי שלה בציפוי. בממוצע, זה שווה לשלושה מילימטרים.
הכנה לעבודה עם המהפך
בעת הפעלה בפעם הראשונה, כמו גם בעת העברת מהפך הריתוך למקום עבודה חדש, יש צורך לבדוק את התנגדות הבידוד בין המארז לחלקים נושאי זרם, ולאחר מכן לחבר את המארז לאדמה. אם המהפך פועל זמן רב, לפני תחילת הריתוך, חובה לבדוק אותו לאיתור אבק בחלל הפנימי. במקרה של אבק מוגבר, נקה את כל גופי הכוח ויחידות בקרת הריתוך באמצעות אוויר דחוס בלחץ מתון. לפעולה ללא הפרעה של מערכת האוורור הכפויה של המכשיר, יש ליצור סביבו שטח פנוי במרחק של לפחות חצי מטר.אסור לבשל עם מכשירי ריתוך אינוורטר ליד מקומות העבודה של מטחנות ומכונות חיתוך, מכיוון שהם יוצרים אבק מתכת שעלול לפגוע ביחידת הכוח ובאלקטרוניקה של המהפך. במקרה של עבודת ריתוך בשטח פתוח, יש צורך להגן על המכשיר מפני התזות ישיר של מים ואור שמש. יש להתקין את מהפך הריתוך על משטח אופקי (או בזווית שאינה עולה על הערך המצוין בדרכון).
שימוש בציוד מגן
בעת ביצוע עבודות ריתוך, הסכנה הגדולה ביותר היא הסבירות להתחשמלות, כוויות מטיפות עפות של מתכת מותכת וחשיפה לאור לרשתית העין על ידי קרינת קשת חשמלית. בנוסף, תיתכן פציעות מכניות ושאיפת גזים המשתחררים בתהליך הריתוך. לכן, כל רתך מתחיל שמחליט לשלוט במהפך הריתוך, בנוסף למכשיר עצמו, חייב לרכוש סט של ציוד מגן אישי, כמו גם ללמוד היטב את תקנות הבטיחות בעת ביצוע עבודת ריתוך. ערכת ציוד המיגון הסטנדרטי לרתך כוללת מסכה וכפפות עמידות בפני ניצוץ, וכן אוברולים ונעליים מחומרים בלתי דליקים ואינם מתכלים. בנוסף, במהלך ריתוך עם מהפך, ייתכן שיידרש מכונת הנשמה מיוחדת, ויש לנקות חלקי עבודה ותפרים עם משקפי מגן.
AC תלת פאזי
בתעשייה, ככלל, משתמשים בזרם חילופין תלת פאזי. זרם זה מתקבל באמצעות אלטרנטורים תלת פאזיים.מכשיר פשוט עבור גנרטור תלת פאזי מוצג באיור למטה.
השלבים של זרם תלת פאזי מסומנים בדרך כלל על ידי שלוש האותיות הראשונות של האלפבית הלטיני: A, B ו-C.
באופן סכמטי, ניתן לייצג את האיור לעיל באופן הבא:
במעגלי AC תלת פאזיים, החוטים המסומנים במספרים 1, 2 ו-3 משולבים לכדי חוט אחד, הנקרא אפס או ניטרלי.
בצורה מלאה, תרשים רשת אספקת הזרם התלת-פאזי והפרמטרים שלו מוצגים להלן.
כפי שניתן לראות מהאיור המוצג לעיל, במהלך הסיבוב, הרוטור משרה כוח אלקטרו-מוטיבי (EMF) תחילה בסליל שלב A, לאחר מכן בסליל שלב B, ולאחר מכן בסליל שלב C. לפיכך, המתח מתעקל בשעה מסופי המוצא של סלילים אלה מוזזים, כביכול, זה עם זה בזווית של 120º.
אנרגיה והספק של זרם חשמלי
הזרם החשמלי, הזורם דרך המוליכים, עושה עבודה, אשר נאמד על ידי חישוב האנרגיה של הזרם החשמלי (Q), שהוצא במקרה זה. זה שווה למכפלת עוצמת הזרם (I) והמתח (U) והזמן (t) שבמהלכו הזרם עובר:
Q=I*U*t
יכולתו של הזרם לבצע עבודה מוערכת לפי ההספק, שהוא האנרגיה שמקבלת המקלט או ניתנת על ידי מקור הזרם ליחידת זמן (לשנייה) ומחושבת כמכפלת עוצמת הזרם (I) ומתח (U):
P=I*U
יחידת המידה של הספק היא וואט (W) - העבודה הנעשית במעגל חשמלי בעוצמת זרם של 1 A ומתח של 1 V למשך 1 שניות.
בטכנולוגיה, ההספק נמדד ביחידות גדולות יותר: קילוואט (kW) ומגה וואט (MW): 1 קילוואט = 1,000 וואט; 1 MW = 1,000,000 W.
מה זה ריתוך?
ההגדרה הקלאסית של תהליך הריתוך היא: "תהליך יצירת קשרים בלתי נפרדים באמצעות יצירת קשרים בין-אטומיים בין חלקים המחוברים במהלך החימום שלהם ועיוות פלסטי (ו)". בהתחשב בתופעת הדיפוזיה, ידוע שבמים חמים תהליך החדירה ההדדית מואץ. ריתוך דומה מאוד לדיפוזיה, רק החימום של שני החלקים מתרחש בעזרת קשת חשמלית בטמפרטורה גבוהה שנוצרת על ידי מכונת הריתוך. בהשפעתו מתרחשת התכה וחדירה של חומרים של חלקים. מופיעה ריתוך, המורכב מחומרים של שני החלקים ומכימיקלים אחרים שהוכנסו על ידי האלקטרודה המתכלה (אלמנט של מכונת הריתוך). ישנן גרסאות רבות לגבי החוזק של התפר הזה, מישהו מאמין ש-1 ס"מ מהריתוך יכול לעמוד ב-100 ק"ג, מישהו טוען שזה יותר, אבל כולם מסכימים על דבר אחד: חוזק הריתוך אינו נחות מחוזק של המתכות הבסיסיות של החלקים. בנוסף להגדרת המושג המרכזי, היסודות התיאורטיים של עבודת הריתוך כוללים גם את התהליכים הפיזיקליים והכימיים המתרחשים במהלך הריתוך.
מה קורה במהלך הריתוך מבחינת כימיה ופיזיקה?
שקול את ערכת תהליך הריתוך על הדוגמה של ריתוך קשת חשמלי.
מתח חשמלי מופעל על האלקטרודה ועל החלק, אך רק בקוטביות שונה. ברגע שהאלקטרודה מובאת לחלק, מיד נדלקת קשת חשמלית, הממיסה את כל מה שנמצא בשדה הפעולה שלה. בשלב זה, חומר האלקטרודה נע טיפה אחר טיפה לתוך בריכת הריתוך.כדי שהתהליך לא יעצור, וזה יקרה כשהאלקטרודה תהיה נייחת, יש צורך להזיז את האלקטרודה לשלושה כיוונים בבת אחת: רוחבי, טרנסלציוני ואנכי יציב (איור 2).
לאחר כל המניפולציות, הרתך מסיר את מכונת הריתוך ובריכת הריתוך, מתמצקת, יוצרת את אותו תפר ריתוך. זה סוג של כימיה ופיזיקה שקורים במהלך ריתוך בקשת חשמלית. באופן טבעי, עם סוגים אחרים של ריתוך, המנגנונים יהיו שונים. לדוגמה, בטופס לעיל, העיקר הוא מנגנון ההיתוך, ובמהלך ריתוך בלחץ, המשטחים לריתוך לא רק מחוממים, אלא גם נסחטים בעזרת לחץ משקעים. הבה נבחן ביתר פירוט את הסיווג של סוגי ריתוך.
בחירת מכונת ריתוך ביתית
יש היום הרבה סוגי ריתוך. אבל רובם מיועדים לעבודה מיוחדת או מיועדים לקנה מידה תעשייתי. לצרכים ביתיים, לא סביר שתצטרך לשלוט במתקנת לייזר או באקדח קרן אלקטרונים. וריתוך גז למתחילים הוא לא האפשרות הטובה ביותר.
הדרך הקלה ביותר להמיס מתכת כדי לחבר חלקים היא להצביע על הטמפרטורה הגבוהה של קשת חשמלית המתרחשת בין אלמנטים בעלי מטענים שונים.
קשת חשמלית
תהליך זה מסופק על ידי מכונות ריתוך בקשת חשמלית הפועלות על זרם ישר או חילופין:
מבשל שנאי ריתוך עם זרם חילופין. למתחילים, מכשיר כזה בקושי מתאים, מכיוון שקשה יותר לעבוד איתו בגלל הקשת ה"קופצת", שדורשת ניסיון רב לשליטה.חסרונות נוספים של שנאים כוללים השפעה שלילית על הרשת (גורם לנחשולי מתח שעלולים להוביל להתמוטטות של מכשירי חשמל ביתיים), רעש חזק במהלך הפעולה, ממדים מרשימים של המכשיר ומשקל כבד.
שנאי ריתוך
למהפך יש יתרונות רבים על פני שנאי. זה גורם לקשת חשמלית עם זרם ישר, זה לא "קופץ", ולכן תהליך הריתוך רגוע ומבוקר יותר עבור הרתך וללא השלכות על מכשירי חשמל ביתיים. בנוסף, הממירים קומפקטיים, קלי משקל ולמעשה שקטים.
מהפך ריתוך
קורסים לרתכים
ניתן לשלוט בריתוך בקורסים מיוחדים. אימוני הריתוך עליהם מתחלקים לתיאוריה ותרגילים מעשיים. ניתן ללמוד באופן אישי או מרחוק. הקורסים מלמדים טכנולוגיית ריתוך למתחילים ועוד חוכמות חשובות. חשובה ההזדמנות ללמוד איך לבשל על ידי ריתוך בשיעורים מעשיים בהשגחת מורה. התלמידים מקבלים מושג לגבי הציוד הזמין לריתוך, בחירת האלקטרודות, כללי בטיחות.
ניתן ללמוד בתכנית אישית או ביחד עם קבוצה. לכל אפשרות יש יתרונות משלה. כאשר לומדים בנפרד, אתה יכול לשלוט רק בידע שיכול להיות שימושי בעתיד. אך כאשר לומדים בקבוצה, ישנה הזדמנות לשמוע את ניתוח הטעויות של חבריהם הסטודנטים ובכך לרכוש ידע נוסף.
לאחר סיום הקורסים ומעבר בבחינות המאשרות את הידע והמיומנויות המעשיות הנרכשות, ניתנת תעודה על המדגם המאושר.
יסודות החשמל
זרם חשמלי במוליכי מתכת הוא תנועה מכוונת של אלקטרונים חופשיים לאורך מוליך הכלול במעגל חשמלי. תנועת האלקטרונים במעגל חשמלי מתרחשת עקב הפרש הפוטנציאלים במסופים של המקור (כלומר מתח המוצא שלו).
זרם חשמלי יכול להתקיים רק במעגל חשמלי סגור, אשר חייב להיות מורכב מ:
- מקור זרם (סוללה, גנרטור, ...);
- צרכן (מנורת ליבון, מכשירי חימום, קשת ריתוך וכו ');
- מוליכים המחברים את מקור הכוח לצרכן האנרגיה החשמלית.
זרם חשמלי מסומן בדרך כלל באות הלטינית גדולה או קטנה I (i).
יחידת המידה לחוזק זרם חשמלי היא אמפר (מסומן ב-A).
עוצמת הזרם נמדדת באמצעות מד זרם, הנכלל בהפסקה במעגל החשמלי.
בניגוד לזרם חשמלי, המתח במסופים של מקור כוח או רכיבי מעגל קיים ללא קשר לשאלה אם המעגל החשמלי סגור או לא.
מתח מסומן בדרך כלל באות הלטינית גדולה או קטנה U (u).
יחידת המידה למתח היא וולט (מסומן V).
ערך המתח נמדד באמצעות מד מתח, המחובר במקביל לקטע של המעגל החשמלי עליו מתבצעת המדידה.
חוטים ופנטוגרפים הכלולים במעגל חשמלי מתנגדים למעבר זרם.
התנגדות חשמלית מסומנת בדרך כלל באות הבירה הלטינית R.
יחידת המדידה להתנגדות של מעגל חשמלי היא אוהם (מסומן על ידי אוהם).
ערך ההתנגדות החשמלית נמדד באמצעות אוהםמטר, המחובר לקצוות הקטע הנמדד של המעגל, בעוד ששום זרם לא צריך לזרום דרך הקטע הנמדד של המעגל.
ניתן לבנות מעגל חשמלי בצורה כזו שתחילתה של התנגדות אחת מחוברת לקצה אחרת. חיבור כזה נקרא טורי.
במעגל חשמלי עם חיבור סדרתי של התנגדויות (צרכנים), קיימות התלות הבאות.
ההתנגדות הכוללת של מעגל כזה שווה לסכום כל ההתנגדויות האישיות הללו:
R=R1 + ר2 + ר3
מכיוון שהזרם עובר דרך כל ההתנגדויות בסדרה בזו אחר זו, ערכו זהה בכל חלקי המעגל.
סכום נפילות המתח בכל חלקי המעגל החשמלי שווה למתח במסופי המקור:
Uist = Uab + Ucd
גודל מפל המתח בקטע נפרד של המעגל החשמלי שווה למכפלת גודל הזרם במעגל וההתנגדות החשמלית של קטע זה.
אם במעגל חשמלי כל התחלות ההתנגדויות מחוברות בצד אחד, וכל הקצוות שלהן בצד השני, אז חיבור כזה נקרא מקביל.
ההתנגדות הכוללת של מעגל כזה קטנה מההתנגדות של כל אחד מהענפים המרכיבים אותו.
עבור מעגל עם שני נגדים המחוברים במקביל, ההתנגדות הכוללת מחושבת באמצעות הנוסחה:
R=R1 * R2 / (R1 + R2)
כל התנגדות נוספת בחיבור מקביל מפחיתה את ההתנגדות הכוללת של מעגל כזה. ריאוסטט הנטל משתמש בחיבור מקביל של התנגדויות.לכן, כאשר כל "סכין" נוספת מופעלת, ההתנגדות הכוללת של ריאוסטט הנטל פוחתת, והזרם במעגל עולה.
בקטע של המעגל עם חיבור מקבילי, הזרם מסתעף, עובר בו זמנית דרך כל ההתנגדויות:
אני = אני1 + i2 + i3
כל ההתנגדויות במעגל מקביל נמצאות תחת אותו מתח:
Uab = U1 = U2 = U3
התנגדות חשמלית של מוליכים
ההתנגדות של מוליך תלויה ב:
- מאורך המוליך - עם עלייה באורך המוליך, ההתנגדות החשמלית שלו עולה;
- משטח החתך של המוליך - עם ירידה בשטח החתך, ההתנגדות עולה;
- מהטמפרטורה של המוליך - עם עליית הטמפרטורה, ההתנגדות עולה;
- על מקדם ההתנגדות של חומר המוליך.
ככל שההתנגדות של המוליך למעבר זרם חשמלי גדולה יותר, כך האלקטרונים החופשיים מאבדים יותר אנרגיה, והמוליך (שהוא בדרך כלל חוט חשמלי) מתחמם יותר.
עבור כל שטח חתך של החוט, יש ערך זרם מותר. אם הזרם גדול מערך זה, החוטים יכולים להתחמם לטמפרטורה גבוהה, אשר, בתורו, עלולה לגרום להצתה של ציפוי הבידוד.
מַקסִימוּם ערכים נוכחיים מותרים עבור חלקים שונים של חוטי ריתוך מבודדים נחושת מוצגים בטבלה שלהלן:
| חתך חוט, מ"מ | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 |
| זרם מקסימלי מותר, A | 90 | 125 | 150 | 190 | 240 |
זכור! כמות הזרם באמפר (I) למילימטר רבוע של שטח חתך חוט (S) נקראת צפיפות זרם (j):
j (A / mm2) = I (A) / S (mm2)
הבדלים בין קוטביות ישירה והפוכה בעת ריתוך עם מהפך
בעת ריתוך עם קוטביות הפוכה, מחזיק האלקטרודה מחובר למגע החיובי של המהפך, ומסוף ההארקה מחובר למגע השלילי. במקרה זה, ניתוק האלקטרונים מתרחש מהמתכת של חומר העבודה, וזרימתם מכוונת אל האלקטרודה. כתוצאה מכך משתחררת עליו רוב האנרגיה התרמית, מה שמאפשר לרתך עם מהפך עם חימום מוגבל של חומר העבודה. מצב זה משמש בעת ריתוך חלקים העשויים ממתכת דקה, פלדות אל חלד ומתכות עם עמידות נמוכה לטמפרטורות גבוהות. בנוסף, נעשה שימוש בקוטביות הפוכה כאשר יש צורך להגביר את קצב ההיתוך של האלקטרודה, וגם כאשר חלקים מרותכים עם מהפך בסביבה גזי או באמצעות שטפים.
ריתוך אינוורטר ממתכת דקה
היכולות של המהפך מתממשות במלואן בעת ריתוך מתכת מגולגלת בעובי של פחות מ-2 מ"מ. ריתוך של חומרים כאלה מתבצע בזרמי ריתוך נמוכים ודורש יציבות גבוהה של תהליך הריתוך, שמתממשת בקלות בעת שימוש במכשיר עם מקור כוח מהפך. קל לשרוף יריעות מתכת דקות כאשר מתרחש קצר חשמלי בקשת הריתוך. כדי למנוע תופעה זו, לממירים פונקציה מיוחדת המפחיתה אוטומטית את כמות הזרם למשך קצר חשמלי. תכונה שימושית נוספת של ממירים היא בחירת פרמטרים אופטימליים במהלך הצתת קשת, המאפשרת למנוע חוסר חדירה וכוויות בקטע הראשוני של הריתוך. בנוסף, במהלך תהליך הריתוך, המהפך מסוגל לשמור בצורה אדפטיבית על הערך הרצוי של זרם ההפעלה עם תנודות בגודל קשת הריתוך.
