Η Τεχνο-Λογική Θεματογραφία αποτελεί μια προσπάθεια συγκέντρωσης και ταξινόμησης τεχνικών άρθρων και σκέψεων. Απευθύνεται σε μαθητές, φοιτητές, τεχνίτες, μηχανικούς αλλά και σε όλους αυτούς που δημιουργούν με τα χέρια τους, χρησιμοποιώντας το μυαλό τους.

Η ιστοσελίδα δεν έχει κερδοσκοπικό χαρακτήρα και δεν δέχεται διαφημίσεις με χρηματικό αντίτιμο. Επιχειρήσεις, οργανισμοί και επαγγελματίες που θα διαθέσουν τεχνικά άρθρα για την συλλογή μας, μπορούν να προβάλλουν το banner τους επάνω από το αντίστοιχο άρθρο, με παραπομπή στην ιστοσελίδα τους.

Η χρήση της Τεχνο-Λογικής Θεματογραφίας, συνεπάγεται την αποδοχή των κανόνων χρήσης της ιστοσελίδας

Η Ηλεκτροσυγκόλληση

Για την ηλεκτροσυγκόλληση χρησιμοποιούνται ειδικές μηχανές ηλεκτροσυγκόλλησης, οι οποίες χρησιμοποιούν συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα και παράγουν το ηλεκτρικό τόξο.
Η διαδικασία της συγκόλλησης φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Λόγω του ηλεκτρικού τόξου, αναπτύσσεται μεγάλη θερμοκρασία στη θέση κόλλησης, γύρω στους 4000°C. Στη θερμοκρασία αυτή το μέταλλο που συγκολλάται λιώνει, ενώ από πάνω του δημιουργείται ένα στρώμα αερίων, που προέρχονται από την επένδυση του ηλεκτροδίου.
Ταυτόχρονα με τη δημιουργία των αερίων, δημιουργείται πάνω από τη ραφή μία πάστα, επίσης από την επένδυση του ηλεκτροδίου. Η πάστα αυτή βοηθά στην τήξη του μετάλλου και εμποδίζει τη γρήγορη απόψυξη, που θα είχε συνέπεια να σκληράνει επιφανειακά η ραφή.
Η ραφή συγκόλλησης προκύπτει από το λιωμένο μέταλλο που συγκολλάται και από λιωμένο μέταλλο του πυρήνα του ηλεκτρόδιου.
Οι μηχανές ηλεκτροσυγκόλλησης χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ή συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα και χαρακτηρίζονται από την ένταση του ρεύματος, που μπορούν να δώσουν, και την τάση του ρεύματος για το ξεκίνημα του τόξου (τάση εν κενώ). Η ένταση της συγκόλλησης ρυθμίζεται από ροοστάτες που βρίσκονται πάνω στις μηχανές ηλεκτροσυγκόλλησης, ενώ για κάθε ένταση ρεύματος προτείνεται και αντίστοιχο ηλεκτρόδιο.
Επισημαίνεται ότι, με τη χρήση του ίδιου ηλεκτρόδιου, η ένταση του ρεύματος πρέπει να αυξάνεται, όσο το πάχος των ελασμάτων που θα κολληθούν είναι μεγαλύτερο.
Τα συνήθη ηλεκτρόδια έχουν επένδυση που είναι κράμα διαφόρων οργανικών και ορυκτών συστατικών, ενώ ο πυρήνας τους είναι από μαλακό χάλυβα. Υπάρχουν και άλλα ηλεκτρόδια με πυρήνες από χαλυβοκράματα, χυτοσίδηρο κ.λπ., αλλά δε χρησιμοποιούνται συχνά και μόνο για ειδικές περιπτώσεις.
Τα ηλεκτρόδια κυκλοφορούν σε πολλά μεγέθη με διαφορετικό μήκος και διάμετρο, όπως και με διαφορετικό πάχος επένδυσης.


 Τεχνική της Ηλεκτροσυγκόλλησης
Η ηλεκτροσυγκόλληση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ορισμένα βασικά εξαρτήματα προστασίας. Αυτά είναι η μάσκα, που προστατεύει τα μάτια από τη λάμψη του ηλεκτρικού τόξου (δηλαδή από τις υπέρυθρες και υπεριώδεις ακτίνες που καταστρέφουν τον αμφιβληστροειδή του ματιού), τα γάντια, που προστατεύουν τα χέρια από πιθανά εγκαύματα και την ακτινοβολία, και η ποδιά που προστατεύει αντίστοιχα το υπόλοιπο σώμα.
Επίσης, ιδιαίτερα σημαντικός είναι ο αερισμός που πρέπει να υπάρχει στο χώρο εργασίας, ώστε να μην εισπνέονται από το συγκολλητή τα διάφορα αέρια που προκύπτουν από την συγκόλληση.
Οι συνηθισμένες συγκολλήσεις, που γίνονται με ηλεκτροσυγκόλληση, είναι οι μετωπικές ραφές και οι εξωραφές. Η προετοιμασία που πρέπει να γίνει στα ελάσματα πριν την ηλεκτροσυγκόλληση διαφέρει ανάμεσα στα δύο είδη, ενώ εξαρτάται και από τα πάχη των ελασμάτων.
Οι εξωραφές είναι συγκολλήσεις ελασμάτων καθέτως μεταξύ τους σε αντίθεση με τις μετωπικές ραφές, που, όπως το λέει και η λέξη, είναι συγκολλήσεις κατά πρόσωπο.
Κατά τη διάρκεια της ηλεκτροσυγκόλλησης και ανάλογα με το είδος της ραφής που επιθυμούμε, πρέπει να μετακινείται το ηλεκτρόδιο πραγματοποιώντας συγκεκριμένες κινήσεις.
Από τις κινήσεις που εικονίζονται παραπάνω, η κίνηση 2 είναι η πιο συνηθισμένη, ενώ γενικά ισχύει ότι κάθε συγκολλητής έχει τη δικιά του κίνηση που προτιμά.
Οι βασικές θέσεις συγκόλλησης είναι τέσσερις: H επίπεδη θέση (Α), η οριζόντια (Β), ο ουρανός (Γ) και η κατακόρυφη (Δ).
Η κατακόρυφη θέση διακρίνεται σε ανεβατή, όταν μετακινούμε το ηλεκτρόδιο προς τα άνω και κατεβατή, όταν το μετακινούμε προς τα κάτω. Έτσι οι θέσεις ηλεκτροσυγκόλλησης ανέρχονται συνολικά σε πέντε. Οι πλέον δύσκολες είναι του ουρανού και η κατεβατή και για την εκτέλεσή τους ορισμένοι µόνο τύποι ηλεκτροδίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν.
Όταν τα ελάσματα είναι μεγάλου πάχους, γίνεται προετοιμασία των άκρων τους, µε σκοπό να εξασφαλιστεί η καλή συγκόλληση μέχρι τη ρίζα.     

 Είδη ηλεκτροδίων
Τα βασικά υλικά που χρησιμοποιούνται στην πάστα των ηλεκτροδίων είναι τέσσερα:
Κυτταρίνη: Εκτελείται συγκόλληση σε όλες τις θέσεις µε βαθιά διείσδυση. Η ραφή έχει κοίλη μορφή. Μπορούν να γίνουν καλές συγκολλήσεις, ακόµη και όταν υπάρχουν σκουριές.
Ρουτίλιο12: Μέτρια διείσδυση, αλλά εύκολη η χρήση των ηλεκτροδίων (μαλακό τόξο). Η ραφή είναι κυρτή. Τα προς συγκόλληση άκρα πρέπει να είναι χωρίς σκουριές.
Βασική επένδυση13: Χρησιμοποιείται στις περιπτώσεις που απαιτείται η συγκόλληση να έχει μεγάλη αντοχή. Η ραφή είναι κυρτή. Τα ηλεκτρόδια είναι δύσκολα στη χρήση τους και απαιτούν εμπειρία. Η προς συγκόλληση επιφάνεια πρέπει να είναι καθαρή.
Οξείδιο του Fe: Δίνει επίπεδη επιφάνεια ραφής και προσφέρεται για γωνιακές συγκολλήσεις και επικαλύψεις ελασμάτων. Η λιωμένη πάστα είναι πολύ ρευστή και γι αυτό τα ηλεκτρόδια είναι κατάλληλα µόνο για οριζόντια θέση κόλλησης. Η ραφή είναι μέτριας αντοχής, επειδή περιέχει φυσαλίδες CO2.
Ορισμένα από τα παραπάνω υλικά, συνδυαζόμενα μεταξύ τους, δημιουργούν και άλλους τύπους επένδυσης µε ενδιάμεσες ιδιότητες. Επίσης, στα ηλεκτρόδια κυτταρίνης, ρουτιλίου και στα βασικά, προστίθεται ένας σταθεροποιητής τόξου ο οποίος βελτιώνει τις ιδιότητές τους. Υπάρχουν δύο είδη σταθεροποιητών:
Νάτριο (υπό μορφή αλάτων): Αυξάνει τη διεισδυτικότητα, αλλά περιορίζει τις δυνατότητες χρήσης διαφορετικών ηλεκτρικών πηγών. Π.χ. η κυτταρίνη µε σταθεροποιητή το Νάτριο (τύπος 10), είναι το πλέον διεισδυτικό ηλεκτρόδιο που υπάρχει, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί µόνο µε ρεύμα DC+.
Κάλλιο (υπό μορφή αλάτων): Βελτιώνει το τόξο, καθιστά την ηλεκτροσυγκόλληση ευκολότερη, µε λιγότερο θόρυβο και μικρότερη ένταση ρεύματος. Λειτουργεί µε οποιοδήποτε ρεύμα (AC, DC+, DC-). Έτσι, το ηλεκτρόδιο ρουτιλίου, µε σταθεροποιητή το κάλιο (τύπος 13), είναι πολύ εύκολο στη χρήση.
Υπάρχει ακόμη ένα πρόσθετο συστατικό, η σιδηρόσκονη. Αυτή αυξάνει την απόδοση του ηλεκτροδίου και εναποτίθενται μεγαλύτερες ποσότητες μετάλλου στον ίδιο χρόνο. Με μορφή σιδηρόσκονης, τοποθετούνται συνήθως και οι προσθήκες άλλων μετάλλων. Αν π.χ. το εναποτιθέμενο μέταλλο έχει 1% Ni, μπορεί αυτό να βρίσκεται στη σιδηρόσκονη και ο πυρήνας του ηλεκτροδίου να είναι απλός ανθρακούχος χάλυβας.
Συγκολλήσεις µε ηλεκτρόδια κυτταρίνης ή ρουτιλίου
Στην κατηγορία αυτή ανήκει το ευρύτατης χρήσης ηλεκτρόδιο Ε4313 (ρουτιλίου) και τα, επίσης, πολύ χρήσιμα Ε4310 και Ε4311 (κυτταρίνης). Στις συγκολλήσεις µε ηλεκτρόδια κυτταρίνης και ρουτιλίου ακολουθούνται οι εξής βασικές τεχνικές:
Επίπεδη ραφή ηλεκτροσυγκόλλησης: Το ηλεκτρόδιο πρέπει να έχει κλίση 45-55° ως προς το επίπεδο:
Οριζόντια ραφή: Για πάχη μέχρι και 4 mm είναι προτιμότερο να μην προηγείται προετοιμασία των άκρων. Η γωνία κίνησης του ηλεκτροδίου  πρέπει να είναι 90° ως προς το κατακόρυφο επίπεδο και 105° ως προς το οριζόντιο επίπεδο:
Κατακόρυφη ραφή: Για πάχη μέχρι 4 mm, το φρεζάρισμα των άκρων δεν είναι απαραίτητο. Η οριζόντια γωνία του ηλεκτροδίου πρέπει να είναι 90-120° και η κατακόρυφη 70-80°. Σε μικρά πάχη λαμαρινών είναι καλύτερα να κολλάμε σε κατεβατό, αν φυσικά το επιτρέπει το ηλεκτρόδιο, ενώ σε μεγάλα πάχη σε ανεβατό.
Το ρεύμα θα πρέπει να είναι 10-15% μικρότερο από ότι στην επίπεδη ραφή. Η κίνηση θα πρέπει να γίνεται είτε µε τη μέθοδο της ημισελήνου είτε µε του τετραγώνου, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, αλλά µε λίγη επιμονή στο άκρο της κάθε κίνησης.
Η διείσδυση δύσκολα μπορεί να είναι πολύ καλή και γι αυτό, όταν είναι δυνατόν, θα πρέπει να περνάμε ένα ακόμη κορδόνι από την πίσω πλευρά.
Συγκόλληση ουρανού: Η ένταση του ρεύματος θα πρέπει να είναι κατά το δυνατόν χαμηλότερη. Για να επιτευχθεί καλή διείσδυση μέχρι τη ρίζα, πρέπει να γίνεται προετοιμασία των άκρων ακόμη και σε µμικρά πάχη (άνω των 3 mm). Οι κινήσεις πρέπει να είναι κυκλικές, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήµα.
Το ηλεκτρόδιο πρέπει να σχηματίζει γωνία περίπου 80°, δηλαδή σχεδόν κάθετη, πράγμα που υποχρεώνει τον ηλεκτροσυγκολλητή να είναι πολύ προσεκτικά προστατευμένος. Μία σταγόνα τηγμένου μετάλλου έχει θερμοκρασία τουλάχιστον 2000°C. Η σωματική βλάβη που θα μπορούσε να προκληθεί από αυτήν είναι πολύ μεγάλη, τα λάθη δε συγχωρούνται!
Γωνιακή οριζόντια συγκόλληση: Το ιδανικό είναι να περιστραφεί το τεμάχιο, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, περίπτωση (Α), για να γίνει η ηλεκτροσυγκόλληση επίπεδη. Όμως η γωνία του ηλεκτροδίου πρέπει να είναι περίπου 65-70° αντί για 45-55°.
Όταν αυτό δεν είναι δυνατόν, η συγκόλληση γίνεται κρατώντας το ηλεκτρόδιο, όπως φαίνεται στην περίπτωση (Β), δηλαδή η γωνία κίνησης είναι η συνήθης (45-55°) και το ηλεκτρόδιο κινείται σε ένα επίπεδο ελάχιστα πιο κάτω από το επίπεδο της διχοτόμου.

Γωνιακή κατακόρυφη συγκόλληση: Ισχύουν οι οδηγίες που αναφέρθηκαν στην κάθετη συγκόλληση µε κίνηση ηλεκτροδίου σε μορφή ημισελήνου ή τετραγωνική. Το ρεύμα συγκόλλησης πρέπει να είναι ισχυρότερο και, συγκεκριμένα, περίπου όσο και στην επίπεδη συγκόλληση.
Το ηλεκτρόδιο πρέπει να έχει γωνία περίπου 60° ως προς την κατακόρυφο.
Τέλος, θα πρέπει να τονιστεί ότι ο κάθε ηλεκτροσυγκολλητής έχει το δικό του τρόπο, για να εκτελεί καλές ηλεκτροσυγκολλήσεις. Τα παραπάνω είναι κανόνας για το ξεκίνηµα. Όσο μεγαλώνει η πείρα του ηλεκτροσυγκολλητή τόσο βελτιώνεται και η τεχνική του.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου