اینورتر جوشکاری چیست و چه کاربردی دارد؟

تماس با جوشکار سیار


نمونه کار های جوشکار سیار

در این مقاله قصد داریم به موضوع اینورتر جوشکاری چیست و چه کاربردی دارد، بپردازیم.

بیش از یک قرن است که از جوشکاری برق در صنایع متفاوت استفاده میگردد؛ اما آیا تجهیزات، ماشین آلات و روش های چندین سال پیش هنوز هم در این عمل کارآمد هستند؟ قطعا پاسخ منفی است. جوشکاری نیز مانند دیگر موارد دستخوش تغییر شده است. این تغییرات نشات گرفته از رشد تکنولوژی و بهبود تجهیزات مورد نیاز در این حرفه است؛ بنابراین ماشین آلاتی که امروزه در جوشکاری مورد استفاده قرار میگیرند، بسیار بهتر و پیشرفته تر از گذشته اند. اینورتر جوشکاری نیز در این دسته قرار میگیرد. آیا با این عبارت آشنایی دارید و میدانید از آن در چه موقعیت هایی استفاده میگردد؟

در این مطلب این دستگاه را میشناسیم، با کاربردهای آن آشنا میشویم، در میابیم چه تفاوتی میان اینورتر و ترانسفورماتور وجود دارد، سپس با درک مزایا و معایب آن متوجه خواهیم شد به کارگیری ای وسیله برای ما سودمند خواهد بود یا خیر. پس با ما همراه باشید.

در ابتدا اجازه دهید به صورت مختصر جوشکاری را معرفی کنیم تا ببینیم اینورترها دقیقا در چه قسمتی از این عمل کاربرد دارند.

جوشکاری چیست و چطور انجام می شود؟

منظور از جوشکاری متصل کردن دو قطعه فلزی به یکدیگر به صورت دائمی است. طی این فرآیند همان فلز یا فلزی همگون ذوب میگردد و سپس دو قطعه مورد نظر به یکدگیر چسبانده میشوند. البته برای این کار تشخیص نوع متریال بسیار اهمیت دارد و این ارزیابی وابسته به محاسبات گسترده و پیچیده ای است. تجهیزات جوشکاری نیز متناسب با همین محاسبات و نیازهای این کار طراحی و تولید میشوند.

همانطور که بالاتر عنوان شد، از این علم در صنایع متفاوتی مثل هوافضا، نفت و گاز، اتومبیل و کشتی سازی، کارهای زیر ساختی و … استفاده میگردد. نوع جوشکاری در هر کدام از این صنایع نام برده شده متفاوت است. از این رو تجهیزات نیز با یکدیگر فرق میکنند. وسایل و ماشین آلات مورد استفاده در این صنعت باید به گونه ای طراحی و ساخته شوند که پاسخگوی نیازهای صنایع مورد نظر باشند. دلیل تفاوت آنها نیز همین امر است. ترانسفورماتور، رکتی فایر، دینام، ژنراتور و اینورتر جوشکاری از جمله دستگاه ها میباشند.

به صورت کلی، دستگاه های جوشکاری بر اساس جریان و ولتاژ به دو دسته تقسیم میشوند؛ جریان ثابت (CC) و ولتاژ ثابت (CV). هر کدام از این دستگاه ها میتوانند متناوب AC یا مستقیم DC باشند. در ادامه با آنها و کاربردشان بیشتر آشنا خواهیم شد.

ترانسفورماتور

اولین دستگاهی که با آن آشنا میشویم، ترانسفورماتور جوشکاری است. میتوان گفت این نوع دستگاه ساده ترین، ابتدایی ترین و مرسوم ترین گزینه مورد استفاده در این صنعت است. این ماشین آلات وزن سنگینی دارند و عمدتا در جوشکاری میله های صنعتی به کار گرفته میشوند. البته لازم به ذکر است که ترانسفورماتورها به صورت مستقیم به برق شهری متصل میشوند و مصرف برق در آنها بالا است. ولی از آنجایی که از سال های گذشته در دسترس عموم قرار داشته اند، در این صنعت رواج بیشتری دارند.

رکتی فایر

ماشین آلاتی که جریان متناوب ۲۲۰ یا ۳۸۰ ولتی را به جریان مستقیم خروجی تغییر میدهند، رکتی فایر نام دارند. این وسیله مشابه ترانسفورماتور است ولی در سیستم یک سو کنندگی جریان برق با یکدیگر تفاوت دارند. رکتی فایر جوشکاری نیز بسیار مورد استفاده قرار میگیرد؛ زیرا کیفیت جوشکاری ارائه شده در آن در سطح بالایی قرار دارد.

ژنراتور

ژنراتورها منبع تولید جریان مستقیم در عملیات جوشکاری هستند. این وسیله قابل حمل است و برای کارکردن به برق شهری نیازی ندارد. از این رو در این حرفه بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.

دینام

دینام نوعی ژنراتور میباشد. عملکرد آن به این صورت است که محور آن به وسیله یک موتور برقی چرخانده میشود و این عمل جریان مستقیم را به وجود می آورد. اگرچه این وسیله کیفیت جوشکاری قابل قبول و مناسبی را به همراه دارد، اما هزینه نگهداری و تعمیرات بالا موجب میشود تا از این دستگاه استفاده زیادی صورت نگیرد.

اینورتر جوشکاری

اینورتر جوشکاری وسیله ای سبک، کارآمد با قابلیت انجام جوشکاری با انواع الکترودها است. فرقی ندارد که میخواهید میله های صنعتی را جوشکاری کنید یا جوشکاری تیگ یا قوسی با گاز محافظ را انجام دهید؛ این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که میتواند انواع مختلف جوشکاری را برای شما انجام دهد. ولی آیا کارکرد آن به این جا ختم میشود؟

قطعا خیر. در ادامه با این دستگاه جدید و فناوری آن بیشتر آشنا خواهیم شد.

همه چیز درباره اینورتر جوشکاری

اینورتر جوشکاری یک روشی جدید و مبتکرانه است که در مقایسه با دستگاه های جوشکاری مرسوم و قدیمی که به استفاده از آن ها عادت کرده ایم، مزایا و کاربرد فراوانی دارد. همانطور که اطلاع دارید ترانسفورماتور و رکتی فایر هایی که از جنس مس یا آلومینیوم ساخته شده اند، وزن بالایی دارند. اگر چه جوشکارهای سنتی ممکن است هنوز هم از این مدل دستگاه ها استفاده کنند. به این دلیل که به کار کردن با آنها عادت کرده اند؛ اما اینورترها بر اساس فناوری جدید و پیشرفته طراحی و ساخته شده اند، وزن کمی دارند و مبتنی بر سیلیکون میباشند.

بدون شک این وسایل در عرضه های اولیه خود با کمی مشکل مواجه میشدند. درست همانند دیگر وسایل نو و تازه ای که به بازار می آیند. ولی امروزه تمام مسائلی که ممکن بود دردسرساز شوند، حل شدند که این امر دستگاه ها را به ماشین آلاتی قابل اعتماد و مقرون به صرفه تبدیل کرده است.

حال که با این وسیله آشنا شدیم، اجازه دهید نحوه عملکرد آن را بیشتر مورد برررسی قرار دهیم.

عملکرد دستگاه اینورتر

اگر بخواهیم به صورت ساده چگونگی عملکرد این دستگاه را شرح دهیم، باید بگوییم که این اینورتر یک سیستم الکترونیکی برای تنظیم ولتاژ است. این وسیله منبع تغذیه AC را به ولتاژ خروجی قابل استفاده کمتری تبدیل میکند؛ مثلا منبع تغذیه ۲۴۰ ولتی را به خروجی جریان مستقیم ۲۰ ولت تبدیل مینماید.

دستگاه هایی که بر پایه اینورتر جوشکاری ساخته میشوند، از یک مجموعه بخش های الکترونیکی برای تبدیل نیرو استفاده میکنند. درست بر عکس دستگاه هایی که مبتی بر ترانسفورماتورها ساخته میشوند. این وسیله هایی که بر پایه ترانسفورماتورها هستند برای تنظیم ولتاژ به یک ترانسفورماتور بزرگ وابسته میباشند. درحالیکه در دستگاه های مبتنی بر اینورترها اینگونه نیست.

نحوه کار کردن این وسیله بدین شکل است که آنها فرکانس منبع تغذیه ابتدایی را از ۵۰ هرتز تا ۲۰ هزار تا ۱۰۰ هزار هرتز افزایش میدهند. این کار به دلیل سریع روشن و خاموش شدن سوئیچ های الکترونیکی صورت میپذیرد (سرعت آن ها تا ۱ میلیونیم در ثانیه نیز میرسد). وقتی که منبع تغذیه با این روش کنترل شد، قبل از ورود آن به ترانسفورماتور، اندازه آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

از طرف دیگر، از تکنولوژی ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده (IGBT) نیز در این دستگاه ها استفاده میشود. آیا اطلاعی راجع به این تکنولوژی دارید؟

مطلب پیشنهادی: هزینه جوشکاری سیار | عوامل مؤثر بر تعیین هزینه جوشکاری سیار

تکنولوژی اینورتر IGBT چیست؟

همانطور که بالاتر عنوان شد، منظور از IGBT ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده است. سرعت سوئیچ کردن این دستگاه ها بسیار بالا است؛ از این رو در تمامی وسایل اینورتر جوشکاری کاربرد دارند. در واقع، وجودشان باعث میشود تا فرآیند تنظیم ولتاژ تسهیل گردد.

برخی از اینورترهای قدیمی از تکنولوژی قدیمی ترانزیستور اثر میدانی نیمه رسانای اکسید فلز (MOSFET) استفاده میکنند؛ اما بدون شک روش IGBT در مقایسه با MOSFET نه تنها مزایای ببشتری دارد، بلکه پیشرفته تر و بهبود یافته تر نیز خواهد بود. یکی از مهمترین مزیت های آن این است که میزان آسیب پذیری آن در برابر نوسانات برق و ژنراتور کمتر است. همچنین باعث میشود تا احتمال خرابی یا آسیب به دستگاه کاهش یابد. همین امر دستگاه را قابل اطمینان میسازد.

حال که با این دستگاه و تکنولوژی به کار رفته در آن بیشتر آشنا شدیم، بهتر است ببینیم فرق آن با ترانسفورماتورها چیست؟ اصلا افراد به چه دلیلی باید آنها را به ترانسفورماتورها ترجیح دهند؟

تفاوت های موجود میان ترانسفوماتورها و اینورترها

در این بخش با یکدیگر درمیابیم فرق بین ترانسفورماتورهای قدیمی و اینورترهای جدید چیست. اگر به دنبال خرید یکی از آنها هستید، مطالعه این بخش به شدت به شما توصیه میشود.

وزن

تجهیزاتی که بر پایه تکنولوژی اینورتر ساخته میشوند بسیار سبک وزن تر از دیگر وسایلی اند که مبتنی بر ترانسفورماتورها هستند. این اختلاف وزن کاملا مشابه با مقایسه وزن بروس لی با یک کشتی گیر سومو است!

البته انتخاب میان این دو کاملا به نوع استفاده شما بستگی دارد. اگر عملیات جوشکاری شما در یک فضای باز یا بسیار بزرگ است، ترانسفورماتور ها برایتان مشکل ساز نخواهند بود. ولی اگر کار شما به گونه ای است که همواره در حال جابجایی دستگاه هستید یا برای جوشکاری فضای محدودی در اختیارتان قرار دارد، دستگاه اینورتر جوشکاری گزینه مناسب تری برای شما خواهد بود.

کارآیی

جوشکارانی که از ترانسفورماتورها استفاده میکنند، طی ۵۰ سال اخیر فراز و نشیب های بسیاری را تجربه کرده اند. البته که سطح کیفیت کار با ترانسفورماتور ها بسیار بالا است؛ اما کارآیی جوشکارانی که اینورترها را به کار میگیرند نیز دو برابر جوشکاران قدیمی و کهنه کار است.

برای مثال، آمپر مصرفی در اینورترها برای رسیدن به یک میزان ولتاژ مشخص نصف میزان مصرفی است که یک دستگاه مبتنی بر ترانسفورماتور استفاده میکند. به همین دلیل است که بسیاری از جوشکارانی که با اینوتر کار میکنند، به خرید ژنراتور نیازی ندارند.

طول عمر

از آنجایی که ترانسفورماتورها مدت زمان بسیاری است که مورد استفاده قرار میگیرند، طبیعتا کاربردهای بیشتری نیز در مقایسه با دستگاه اینورتر جوشکاری دارند. علاوه بر آن، کارهای سنگین تری نیز میتوانند انجام دهند.

همانطور که میدانید اینورترها جدیدا به بازار عرضه شده اند، اعتبار دستگاه و طول عمر طولانی مدت بیشتر در حد حدس و گمان است. البته که تا به امروز عملکرد قابل قبولی را از خود ارائه داده اند؛ ولی بدون شک برای رسیدن به اطمینان قابل قبول درست همانند ترانسفورماتورها زمان زیادی لازم خواهد بود.

قیمت

بحث های گوناگونی بر سر تفاوت قیمت میان این دو دستگاه مختلف وجود دارد. زمانی که صحبت از پیش پرداخت باشد، ترانسفورماتورها سازگاری بیشتری با بودجه های محدود دارد. ولی نکته ای که وجود دارد این است که یک دستگاه اینورتر جوشکاری در درازمدت صرفه اقتصادی بیشتری خواهد داشت. میپرسید چگونه؟

اولین مسئله ای که در این روند باید ارزیابی کنید، مصرف برق دستگاه مورد نظر است. متخصصان این حوزه معتقدند با استفاده از اینورترها حداقل ۱۰ درصد از پول قبض شما کاسته خواهد شد. به علاوه، این دستگاه های پیشرفته نسبتا به مواد مصرفی و گاز جوشکاری کمتری نیاز خواهند داشت. همین دو دلیل کافی است تا این ادعا را ثابت کنیم که با گذر زمان اینورتر ها صرفه اقتصادی بیشتری دارند.

مطلب پیشنهادی: نحوه ساخت نرده فلزی | مزایای ساخت نرده فلزی

در آخر اینکه …

لیست بالا مزایای اینورترها را نشان میدهد. قطعا این دلایل کافی هستند تا متوجه شویم متناسب با بودجه و نیازمان بین دو دستگاه ترانسفورماتور و اینورتر جوشکاری، کدام یک را انتخاب کنیم. وزن کم، ابعاد کوچک، کارآمد بودن، مصرف برق کمتر، عدم نیاز به ژنراتور، دوره کاری بالا، خروجی DC، عملکرد مناسب و … تنها بخشی از مزایای این وسیله است. اگر چه دستگاه اینورتر جوشکاری به تازگی وارد بازار شده است، اما کارآیی و کیفیت بالای ارائه شده آن باعث شده تا بیش از پیش در میان افراد و جوشکاران حرفه ای محبوب گردد.

مطالب مشابه در ویکی پدیا