مدت زمان زیادی است که برای اتصال انواع فلزات از دستگاه‌های جوشکاری استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها در گذشته بسیار پرمصرف، سنگین و غیرقابل حمل بوده‌اند. با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی اجزای تشکیل دهنده دستگاه جوش، تغییرات بسیاری از نظر بازدهی، ایمنی و راحتی داشته‌اند.
اتصالات در صنایع نقش اساسی و انواع متفاوتی دارند. یکی از انواع این اتصالات، اتصال دائم است که با جوش یا پرچ انجام می‌گیرد. در فرآیند جوشکاری دو قطعه فلزی به صورت دائم به یکدیگر متصل می‌گردند. این فرآیند با روش‌های متفاوت و با استفاده از ابزاری به نام اینورتر جوشکاری انجام می‌شوند.
دستگاه‌های اینورتر نسل جدید، دستگاه‌های جوش هستند که منبع تغذیه آن‌ها توانایی ایجاد جریان‌های بالا برای فرآیند جوشکاری را دارد. دستگاه‌های اینورتر می‌توانند به کمک یک‌سوکننده‌های موجود در دستگاه و سوئیچ حالت جامد، جریان متناوب 60 هرتز (AC) را به جریان خروجی (DC) تبدیل کنند. این مقدار جریان خروجی قابل تنظیم بوده و توسط نرم افزارهای کامپیوتری کنترل می‌شود.
دستگاه‌های اینورتر نسبت به سایر دستگاه‌ها سبک‌تر بوده و مصرف برق کمتری دارند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های اینورتر، ابعاد کوچک آن نسبت به سایر دستگاه‌های قدیمی است که امکان حمل و جابجایی آسان آن‌ها را فراهم می‌سازد. همچنین از دیگر ویژگی‌های کوچک بودن ابعاد اینورتر، می‌توان به گرم و سرد شدن سریع دستگاه اشاره کرد؛ این در حالیست که دستگاه‌های بزرگ به مدت زمان بیشتری برای خنک شدن نیاز دارند.
دستگاه‌های جوشکاری اینورتر دارای انواع مختلف هستند که هر کدام برای سطوح مختلف به کار می‌روند. یکی از دلایل وجود تنوع در ابزار جوشکاری روش‌ها، الکترودهای جوشکاری، متریال و کاربرد آن‌ها در قطعات ساخته شده است. به‌عنوان مثال شما نمی‌توانید از دستگاه‌های جوشکاری مورد استفاده در ساختمان‌ها برای جوشکاری کشتی یا ماشین استفاده کنید. در این مقاله قصد داریم تا به معرفی اجزای تشکیل دهنده دستگاه جوش و قطعات داخلی اینورتر بپردازیم.
اجزای تشکیل دهنده دستگاه جوش
در ادامه به معرفی برخی از اجزای تشکیل دهنده دستگاه جوش اینورتر می‌پردازیم.
1- برد قدرت
از اجزای تشکیل دهنده برد قدرت می‌توان به IGBT، ماسفت‌ها، دیودهای سرعت بالا و فیلتر خروجی اشاره کرد. برد قدرت وظیفه تامین جریان خروجی مناسب برای جوشکاری را برعهده دارد. از ویژگی‌های برد قدرت مناسب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم تولید نویز
- استفاده از قطعات با کیفیت
- دارای پد PCB با کیفیت باشد.
- برای جلوگیری از آسیب به ترانزیستور، دارای محافظ باشد.
- دارای خنک کننده باشد.
2– پاور
پاور در دستگاه‌های اینورتر، مسئول تبدیل ولتاژ AC به DC است. این پاور از نوع سوئیچینگ و تامین کننده ولتاژ IGBT، فن، نمایشگر و رله می‌باشد.
IGBT مخفف عبارت (Insulated Gate Bipolar Transistor) است. با استفاده از این تکنولوژی در اینورترهای جوشکاری، سایز و وزن دستگاه بسیار سبک‌تر شده است. همچنین این تکنولوژِی می‌تواند باعث اتلاف انرژی کمتر و در نتیجه کاهش مصرف انرژی شود.
از اجزای تشکیل دهنده آن می‌توان به پل دیود، خازن‌های الکترولیتی، کارت تغذیه، ماسفت و ترانس با فرکانس بالا اشاره کرد. از ویژگی‌های پاور خوب می‌توان موارد زیر را نام برد:
- عدم تولید نویز
- استفاده از قطعات با کیفیت
- دارای پد PCB با کیفیت
- خروجی ثابت و بدون نوسان داشته باشد.
- دارای عایق بندی و فن خنک کننده باشد.
- برای جلوگیری از آسیب ها به قسمت های دیگر، از فیوز قطع کننده برخوردار باشد.
3- برد کنترل
یکی از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده دستگاه جوش اینورتر، برد کنترل است. از اجزای تشکیل دهنده بردهای کنترلی می‌توان به آی سی، خازن، ترانزیستور، مولتی ترن، تریستور و… اشاره کرد. این بخش مدیریت محل پردازش سیگنال‌های ورودی به اینورتر یا درایو و کنترل مقدار جریان خروجی را به عهده دارد. به طور کلی می‌توان گفت که بردها مانند مغز انسان عمل می‌کنند و به عنوان مغز سیستم نیز شناخته می‌شوند. بردهای کنترلی مانند مغز در بدن انسان وظیفه هماهنگی و فرمان دادن به اجزای دستگاه را برعهده دارند.
از ویژگی های یک برد کنترلی خوب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نویز تولید نکند.
- متشکل از قطعات با کیفیت باشد.
- اندازه گیری دقیق جریان خروجی
- ارسال سیگنال ها به ترانزیستور قدرت بدون ایجاد نویز
- دارای پد PCB با کیفیت باشد.
4- هیت سینک
هیت سینک برای محافظت در برابر حرارت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قطعه از جنس آلومینیوم و مس بوده و در ابعاد مختلف تولید می‌شود. هیت سینک در دستگاه اینورتر، مسئولیت برطرف کردن حرارت از قطعاتی مانند ترانزیستورهای قدرت، دیودهای سرعت بالا و پل دیود را برعهده دارد. از ویژگی‌های هیت سینک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- داشتن رسانایی بالا
- داشتن ابعاد متناسب با نوع دستگاه
- طراحی متناسب با دستگاه مصرفی
5- فیلتر
فیلترها برای کاهش و محدود کردن نویزهای الکترومغناطیسی ایجاد شده از سوی اینورتر، روی دستگاه نصب می‌شوند. نصب این قطعه در نزدیک‌ترین مکان به ترمینال ورودی به منظور وارد نشدن نویزها به شبکه برق ساختمانی یا مراکز صنعتی انجام می‌گیرد. از مشخصات فیلتر خوب عبارتند از:
- کیفیت مناسب هسته فیلتر
- سیم فیلتر دارای جنس مرغوبی باشد.
- سیم ها دارای پوشش شارلاک باشند.
6- فن خنک کننده
یکی دیگر از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده دستگاه جوش اینورتر، فن خنک کننده است. این قطعه شامل پروانه و آرمیچر داخلی است و وظیفه خنک کردن کل سیستم را بر عهده دارد. از ویژگی‌های یک فن خنک کننده خوب می‌توان موارد زیر را نام برد:
- تعداد بالای دور چرخش
- تا حد امکان بی صدا باشد.
- انرژی کمتری مصرف کند.
مزایای اینورتر جوشکاری
استفاده از دستگاه‌های اینورتر جوشکاری در اتصالات دارای مزایای بسیاری است که عبارتند از:
1- بازدهی بیشتر
دستگاه‌های اینورتر حدود 80 تا 90 درصد بازدهی دارند؛ این در حالیست که ترانس‌های قدیمی تنها 50 درصد بازدهی دارند. این بازدهی کم در دستگاه‌های قدیمی به دلیل وجود مقاومت زیاد و در نتیجه هدر رفت انرژی از طریق گرما است.
2- کنترل تغییرات ولتاژ و جریان خروجی
قطعات داخلی اینورتر حساسیت بسیار کمی در مقابل تغییرات ولتاژ و دما دارند؛ این در حالیست که دستگاه‌های قدیمی به دلیل تغییر جهت جریان و ولتاژ، قوس الکتریکی آن‌ها در حدود 100 تا 120 بار در ثانیه خاموش و روشن شده و از قدرت جوش کمتری برخوردار هستند. دستگاه‌های اینورتر یا تولید جریان ثابت، توانایی قابلیت کنترل قوس الکتریکی را دارند. به همین دلیل قدرت جوش آن‌ها بیشتر است و جوش‌های محکم تری را انجام می‌دهند.
3- چرخه عملکرد بالا
چرخه عملکرد به مدت زمانی گفته می‌شود که یک دستگاه می‌تواند به طور مداوم جوشکاری کرده و بعد از آن برای خنک شدن قطعات داخلی اینورتر نیاز به وقفه زمانی داشته باشد. این پارامتر بر حسب درصد نمایش داده می‌شود و اگر دستگاه عملکرد 100% داشته باشد به این معناست که دستگاه می‌تواند بی وقفه کار کند و نیازی به خنک شدن ندارد. همچنین این دستگاه دارای فن خنک کننده است که می‌تواند حرارت را کاهش دهد و از قطعات داخلی اینورتر محافظت نماید.
4- کاهش مصرف برق
برای استفاده از دستگاه‌های جوش قدیمی نیاز به برق سه فاز و منبع تغذیه 220 ولت است؛ اما برای استفاده از دستگاه‌های اینورتر شما می‌توانید تنها با اتصال به جریان برق شهری و بدون هیچ گونه نگرانی درباره فیوز خانه یا محل کار، از آن استفاده کنید. اینورتر برق کمتری مصرف و مقرون به صرفه خواهد بود.
معایب اینورتر جوشکاری
دستگاه‌های اینورتر برای کارهای سنگین صنعتی توصیه نمی‌شوند. اگر برای مصارف صنعتی و طولانی مدت به این دستگاه نیاز دارید، توصیه می‌شود که از ترانس‌های جوشکاری قدیمی استفاده نمایید. از دیگر معایب دستگاه‌های اینورتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- اشکال زدایی سخت
دستگاه‌های اینورتر دارای ساختار پیچیده هستند که این ساختار، باعث اشکال زدایی سخت و زمان‌بر آن‌ها می‌شود.
2- هزینه های تعمیر و نگهداری
تعمیر و نگهداری قطعات داخلی اینورتر با توجه به سرویس‌هایی که باید برای آن‌ها انجام گیرند، بسیار گران قیمت است. مدل‌های طراحی شده برای مصارف خانگی، جهت رسیدن به دمای جوشکاری از سیکل‌های دوره‌ای کوتاه استفاده می‌کنند که این امر باعث تغییرات دما در محل کار شما می‌شود.
دستگاه‌های اینورتر به گرد و غبار حساس هستند و تجمع گرد و غبار در قطعات داخلی اینورتر به مدت طولانی، سبب مختل کردن عملکرد دستگاه می‌گردد. به همین دلیل در محیط‌های ساخت و ساز باید به طور مرتب پاکسازی شوند، در غیر اینصورت هزینه تعمیر آن‌ها در صورت خرابی بسیار بالا و گران است.
3- قیمت بالا
یکی دیگر از معایب دستگاه‌های اینورتر قیمت بالای آن‌ها است. این دستگاه‌ها به دلیل تکنولوژی استفاده شده در آن‌ها، بسیار پیشرفته هستند؛ به گونه‌ای که کاربر می‌تواند به راحتی با آن‌ها کار کند.
راهنمای خرید قطعات اینورتر
دستگاه های جوشکاری از ژنراتورها تا رکتیفایرها همگی دارای مزایا و معایبی هستند؛ اما با این وجود همچنان در صنعت جوشکاری از آن‌ها استفاده می‌شود. کیفیت جوش و ماندگاری علاوه‌بر مهارت جوشکار، به کیفیت ابزار نیز بستگی دارد. دستگاه‌های جوشکاری اینورتر یکی از بهترین و مناسب‌ترین دستگاه‌های جوش هستند که برای مصارف خانگی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر شما هم به دنبال خرید دستگاه‌های جوشکاری اینورتر چه برای مصارف خانگی و چه برای مصارف صنعتی هستید، باید قبل از خرید آن‌ها به نکاتی توجه نمایید.
شما باید در هنگام خرید دستگاه‌های جوش اینورتر به کیفیت تولید، قطعات و لوازم یدکی آن دقت کنید. دستگاه‌های اینورتر دارای مدل‌های زیادی هستند که می‌توانند شدت جریان‌های متفاوتی را تولید کنند؛ به گونه ای که هرچه کاربر به جوش بیشتری نیاز داشته باشد، جریان در دستگاه نیز بالاتر برود. همچنین شما می‌توانید با انواع الکترودهای جوشکاری بدون هیچ محدودیتی کار کنید.
برای خرید دستگاه‌های جوشکاری و قطعات داخلی اینورتر، حتماً آن‌ها را از فروشگاه های معتبر خریداری نمایید تا از کیفیت محصول و خدمات پس از فروش این ابزار مطمئن باشید.