ריתוך מתייחס לאיחוד או איחוי של חלקים באמצעות חום ו/או דחיסה כך שהחלקים יוצרים רצף.מקור החום בריתוך הוא בדרך כלל להבת קשת המופקת מהחשמל של ספק הכוח לריתוך.ריתוך מבוסס קשת נקרא ריתוך קשת.
ההיתוך של החלקים יכול להתרחש אך ורק על סמך החום המופק מהקשת כך שחלקי הריתוך נמסים יחד.ניתן להשתמש בשיטה זו בריתוך TIG, למשל.
עם זאת, בדרך כלל, מתכת מילוי מומסת לתוך תפר הריתוך, או מרותכת, או באמצעות מזין תיל דרך אקדח הריתוך (ריתוך MIG/MAG) או באמצעות אלקטרודת ריתוך בהזנה ידנית.בתרחיש זה, למתכת המילוי חייבת להיות אותה נקודת התכה בערך כמו החומר המרותך.
לפני תחילת הריתוך, קצוות חלקי הריתוך מעוצבים לחריץ ריתוך מתאים, למשל, חריץ V.ככל שהריתוך מתקדם, הקשת מתמזגת יחד את קצוות החריץ וחומר המילוי, ויוצרת בריכת ריתוך מותכת
כדי שהריתוך יהיה עמיד, בריכת הריתוך המותכת חייבת להיות מוגנת מפני חמצון והשפעות האוויר שמסביב, למשל עם גזי מגן או סיגים.גז המיגון מוזרם לבריכת הריתוך המותכת עם לפיד הריתוך.אלקטרודת הריתוך מצופה גם בחומר המייצר גז מגן וסיג מעל בריכת הריתוך המותכת.
החומרים המרותכים הנפוצים ביותר הם מתכות, כגון אלומיניום, פלדה עדינה ופלדת אל חלד.כמו כן, ניתן לרתך פלסטיק.בריתוך פלסטיק, מקור החום הוא אוויר חם או נגד חשמלי.
קשת ריתוך
קשת הריתוך הדרושה בריתוך היא התפרצות של חשמל בין אלקטרודת הריתוך לבין חתיכת הריתוך.הקשת נוצרת כאשר נוצר דופק מתח גדול מספיק בין החלקים.בריתוך TIG ניתן להשיג זאת על ידי הצתת הדק או כאשר החומר המרותך נפגע עם אלקטרודת הריתוך (הצתה).
לפיכך, המתח נפרק כמו ברק המאפשר לחשמל לזרום דרך מרווח האוויר, מה שיוצר קשת בטמפרטורה של כמה אלפי מעלות צלזיוס, לכל היותר עד 10,000 ⁰Cdegrees (18,000 מעלות פרנהייט).דרך אלקטרודת הריתוך נוצר זרם רציף מאספקת הריתוך לחומר העבודה, ולכן יש להארקה את חומר העבודה באמצעות כבל הארקה במכונת הריתוך לפני תחילת הריתוך.
בריתוך MIG/MAG הקשת נוצרת כאשר חומר המילוי נוגע בפני השטח של חומר העבודה ונוצר קצר חשמלי.לאחר מכן זרם קצר חשמלי יעיל ממיס את קצה חוט המילוי ונוצרת קשת ריתוך.לריתוך חלק ועמיד, קשת הריתוך צריכה להיות יציבה.לכן חשוב בריתוך MIG/MAG שנעשה שימוש במתח ריתוך וקצב הזנת חוט המתאימים לחומרי הריתוך ולעובייהם.
בנוסף, טכניקת העבודה של הרתך משפיעה על חלקות הקשת, ובהמשך, על איכות הריתוך.המרחק של אלקטרודת הריתוך מהחריץ והמהירות היציבה של לפיד הריתוך חשובים לריתוך מוצלח.הערכת המתח ומהירות הזנת החוטים הנכונים היא חלק חשוב מהיכולת של הרתך.
למכונות ריתוך מודרניות, לעומת זאת, יש מספר תכונות המקלות על עבודת הרתך, כגון שמירת הגדרות ריתוך שהשתמשו בהן בעבר או שימוש בעקומות סינרגיה מוגדרות מראש, אשר מקלות על קביעת פרמטרי הריתוך עבור המשימה הנידונה.
גז מגן בריתוך
גז המגן ממלא לעתים קרובות תפקיד חשוב בתפוקה ובאיכות הריתוך.כפי שמרמז שמו, גז המיגון מגן על הריתוך המותך הממצק מפני חמצון, כמו גם זיהומים ולחות באוויר, מה שעלול להחליש את העמידות בפני קורוזיה של הריתוך, ליצור תוצאות נקבוביות ולהחליש את עמידות הריתוך על ידי שינוי תכונות גיאומטריות של המפרק.גז המגן גם מקרר את אקדח הריתוך.רכיבי גז המגן הנפוצים ביותר הם ארגון, הליום, פחמן דו חמצני וחמצן.
גז המגן יכול להיות אינרטי או פעיל.גז אינרטי אינו מגיב עם הריתוך המותך כלל בעוד גז פעיל משתתף בתהליך הריתוך על ידי ייצוב הקשת והבטחת העברה חלקה של החומר לריתוך.גז אינרטי משמש בריתוך MIG (ריתוך גז אינרטי מתכת-קשת) בעוד גז פעיל משמש בריתוך MAG (ריתוך גז אקטיבי של מתכת-קשת).
דוגמה לגז אינרטי הוא ארגון, שאינו מגיב עם הריתוך המותך.זהו גז המיגון הנפוץ ביותר בריתוך TIG.פחמן דו חמצני וחמצן, לעומת זאת, מגיבים עם הריתוך המותך כמו תערובת של פחמן דו חמצני וארגון.
הליום (He) הוא גם גז מגן אינרטי.תערובות הליום והליום-ארגון משמשות בריתוך TIG ו-MIG.הליום מספק חדירת צד טובה יותר ומהירות ריתוך גבוהה יותר בהשוואה לארגון.
פחמן דו חמצני (CO2) וחמצן (O2) הם גזים פעילים המשמשים כמרכיב החמצן כביכול לייצוב הקשת ולהבטחת העברה חלקה של החומר בריתוך MAG.חלקם של רכיבי גז אלו בגז המגן נקבע לפי סוג הפלדה.
נורמות ותקנים בריתוך
מספר תקנים ונורמות בינלאומיות חלות על תהליכי ריתוך ועל המבנה והתכונות של מכונות ריתוך ואספקה.הם מכילים הגדרות, הוראות והגבלות עבור נהלים ומבני מכונות כדי להגביר את הבטיחות של תהליכים ומכונות ולהבטחת איכות המוצרים.
לדוגמה, התקן הכללי למכונות ריתוך קשת הוא IEC 60974-1 בעוד שהתנאים הטכניים של אספקה וצורות, מידות, סובלנות ותוויות של המוצר כלולים בתקן SFS-EN 759.
בטיחות בריתוך
ישנם מספר גורמי סיכון הקשורים לריתוך.הקשת פולטת אור בהיר במיוחד וקרינה אולטרה סגולה, העלולה לפגוע בעיניים.נתזי מתכת מותכת וניצוצות עלולים לשרוף את העור ולגרום לסכנת שריפה, והאדים הנוצרים בריתוך עלולים להיות מסוכנים בשאיפה.
עם זאת, ניתן למנוע סיכונים אלו על ידי היערכות אליהם ועל ידי שימוש בציוד המגן המתאים.
הגנה מפני סכנות אש יכולה להתבצע על ידי בדיקת סביבת אתר הריתוך מראש ועל ידי הוצאת חומרים דליקים מקרבת האתר.בנוסף, ציוד לכיבוי אש חייב להיות זמין.אין לאפשר לאנשים מבחוץ להיכנס לאזור הסכנה.
יש להגן על העיניים, האוזניים והעור עם ציוד המגן המתאים.מסכת ריתוך עם מסך מעומעם מגנה על העיניים, השיער והאוזניים.כפפות ריתוך עור ותלבושת ריתוך יציבה ובלתי דליקה מגנים על הזרועות והגוף מפני ניצוצות וחום.
ניתן להימנע מאדי ריתוך עם אוורור מספק באתר העבודה.
שיטות ריתוך
ניתן לסווג את שיטות הריתוך לפי השיטה המשמשת להפקת חום הריתוך והאופן שבו חומר המילוי מוכנס לריתוך.שיטת הריתוך בה נעשה שימוש נבחרת על פי החומרים לריתוך ועובי החומר, יעילות הייצור הנדרשת ואיכות הראייה הרצויה של הריתוך.
שיטות הריתוך הנפוצות ביותר הן ריתוך MIG/MAG, ריתוך TIG וריתוך סטיק (קשת מתכת ידנית).התהליך הוותיק, הידוע ועדיין הנפוץ למדי הוא ריתוך מתכת ידני MMA, המשמש בדרך כלל במקומות עבודה להתקנה ובאתרים חיצוניים הדורשים נגישות טובה.
שיטת ריתוך ה-TIG האיטית יותר מאפשרת לייצר תוצאות ריתוך עדינות במיוחד, ולכן היא משמשת בריתוכים שיראו או הדורשים דיוק מיוחד.
ריתוך MIG/MAG היא שיטת ריתוך רב-תכליתית, שבה אין צורך להזין בנפרד את חומר המילוי לריתוך המותך.במקום זאת, החוט עובר דרך אקדח הריתוך מוקף בגז המגן היישר לתוך הריתוך המותך.
ישנן גם שיטות ריתוך נוספות המתאימות לצרכים מיוחדים, כגון לייזר, פלזמה, ריתוך נקודתי, קשת שקועה, אולטרסאונד וריתוך חיכוך.
זמן פרסום: מרץ-12-2022