TIG (DC) ve TIG (AC) arasındaki farklar nelerdir?

Doğru akım TIG (DC) kaynağı, akımın yalnızca bir yönde akmasıdır.AC (Alternatif Akım) TIG kaynağı ile karşılaştırıldığında, akan akım kaynak bitene kadar sıfıra gitmeyecektir.Genel olarak TIG invertörleri, yalnızca AC olan çok az makine ile DC veya AC/DC kaynağı yapabilir.

​

DC, TIG kaynağı için Yumuşak Çelik/Paslanmaz malzeme kullanılır ve Alüminyum kaynağı için AC kullanılır.

Polarite

TIG kaynak işlemi, bağlantı tipine bağlı olarak üç kaynak akımı seçeneğine sahiptir.Her bağlantı yönteminin hem avantajları hem de dezavantajları vardır.

Doğru Akım – Elektrot Negatif (DCEN)

Bu kaynak yöntemi çok çeşitli malzemeler için kullanılabilir.TIG kaynak torcu, kaynak invertörünün negatif çıkışına ve iş dönüş kablosu pozitif çıkışa bağlanır.

​

Ark kurulduğunda devrede akım akar ve arktaki ısı dağılımı arkın negatif tarafında (kaynak torcu) yaklaşık %33 ve arkın pozitif tarafında (iş parçası) %67 civarındadır.

​

Bu denge, arkın iş parçasına derin ark penetrasyonu sağlar ve elektrottaki ısıyı azaltır.

​

Elektrottaki bu azaltılmış ısı, diğer polarite bağlantılarına kıyasla daha küçük elektrotlar tarafından daha fazla akımın taşınmasına izin verir.Bu bağlantı yöntemine genellikle düz polarite denir ve DC kaynağında kullanılan en yaygın bağlantıdır.

Doğru Akım – Elektrot Pozitif (DCEP)

Bu modda kaynak yaparken TIG torcu kaynak invertörünün pozitif çıkışına ve iş dönüş kablosu negatif çıkışa bağlanır.

Ark kurulduğunda devrede akım akar ve arktaki ısı dağılımı arkın negatif tarafında (iş parçası) yaklaşık %33 ve arkın pozitif tarafında (kaynak torcu) %67 civarındadır.

​

Bu, elektrotun en yüksek ısı seviyelerine maruz kaldığı ve bu nedenle elektrotun aşırı ısınmasını veya erimesini önlemek için akım nispeten düşük olduğunda bile DCEN modundan çok daha büyük olması gerektiği anlamına gelir.İş parçası daha düşük ısı seviyesine maruz bırakılır, bu nedenle kaynak penetrasyonu sığ olacaktır.

 

Bu bağlantı yöntemine genellikle ters polarite denir.

Ayrıca, bu mod ile manyetik kuvvetlerin etkileri kararsızlığa ve arkın kaynaklanacak malzemeler arasında dolaşabileceği ark patlaması olarak bilinen bir olguya yol açabilir.Bu, DCEN modunda da olabilir, ancak DCEP modunda daha yaygındır.

​

Kaynak yaparken bu modun ne işe yaradığı sorgulanabilir.Bunun nedeni, alüminyum gibi bazı demir dışı malzemelerin normal atmosfere maruz kaldığında yüzeyde bir oksit oluşturmasıdır. Bu oksit, havadaki oksijenin ve çelik üzerindeki pasa benzer malzemenin reaksiyonu nedeniyle oluşur.Ancak bu oksit çok serttir ve gerçek ana malzemeden daha yüksek bir erime noktasına sahiptir ve bu nedenle kaynak yapılmadan önce çıkarılmalıdır.

​

Oksit, taşlama, fırçalama veya bazı kimyasal temizleme işlemleriyle uzaklaştırılabilir, ancak temizleme işlemi biter bitmez oksit yeniden oluşmaya başlar.Bu nedenle ideal olarak kaynak sırasında temizlenmelidir.Bu etki, elektron akışı bozulup oksidi çıkaracağı zaman DCEP modunda akım aktığında gerçekleşir.Bu nedenle, DCEP'nin bu tür oksit kaplama ile bu malzemeleri kaynaklamak için ideal mod olacağı varsayılabilir.Ne yazık ki, elektrotun bu modda yüksek ısı seviyelerine maruz kalması nedeniyle elektrot boyutunun büyük olması gerekir ve ark penetrasyonu düşük olur.

​

Bu tür malzemeler için çözüm, DCEN modunun derin nüfuz eden yayı artı DCEP modunun temizlenmesi olacaktır.Bu faydaları elde etmek için AC kaynak modu kullanılır.

Alternatif Akım (AC) Kaynağı

AC modunda kaynak yaparken, kaynak invertörü tarafından sağlanan akım, pozitif ve negatif elemanlar veya yarım döngü ile çalışır.Bu, akımın farklı zamanlarda bir şekilde ve sonra diğerinden aktığı anlamına gelir, bu nedenle alternatif akım terimi kullanılır.Bir pozitif element ve bir negatif elementin birleşimine bir çevrim denir.

​

Bir döngünün bir saniye içinde tamamlanma sayısına frekans denir.Birleşik Krallık'ta şebeke tarafından sağlanan alternatif akımın frekansı saniyede 50 devirdir ve 50 Hertz (Hz) olarak gösterilir.

​

Bu, akımın saniyede 100 kez değiştiği anlamına gelir.Standart bir makinede saniyedeki devir sayısı (frekans), İngiltere'de 50 Hz olan şebeke frekansı tarafından belirlenir.

​

​

​

​

Frekans arttıkça manyetik etkilerin arttığını ve transformatör gibi öğelerin giderek daha verimli hale geldiğini belirtmekte fayda var.Ayrıca kaynak akımının frekansının arttırılması arkı sertleştirir, ark kararlılığını iyileştirir ve daha kontrol edilebilir bir kaynak durumuna yol açar.
Ancak bu teoriktir, çünkü TIG modunda kaynak yaparken ark üzerinde başka etkiler vardır.

AC sinüs dalgası, elektron akışını kısıtlayan bir doğrultucu görevi gören bazı malzemelerin oksit kaplamasından etkilenebilir.Bu, ark düzeltme olarak bilinir ve etkisi, pozitif yarı çevrimin kesilmesine veya bozulmasına neden olur.Kaynak bölgesinin etkisi düzensiz ark koşulları, temizleme eyleminin olmaması ve olası tungsten hasarıdır.

Pozitif yarım döngünün ark düzeltmesi

Alternatif Akım (AC) Dalga Formları

sinüs dalgası

Sinüzoidal dalga, sıfıra geri düşmeden önce sıfırdan maksimuma kadar yükselen pozitif elemandan oluşur (genellikle tepe olarak adlandırılır).

Sıfırı geçtiğinde ve akım sıfıra yükselmeden önce (genellikle vadi olarak anılır) maksimum negatif değerine doğru yön değiştirirken bir döngü tamamlanır.

​

Eski tarz TIG kaynak makinelerinin çoğu sadece sinüs dalgası tipi makinelerdi.Gittikçe daha sofistike elektroniklere sahip modern kaynak invertörlerinin geliştirilmesiyle, kaynak için kullanılan AC dalga formunun kontrolü ve şekillendirilmesi konusunda gelişme geldi.

Kare Dalga

AC/DC TIG kaynak invertörlerinin daha fazla elektronik içerecek şekilde geliştirilmesiyle, bir nesil kare dalga makineleri geliştirildi.Bu elektronik kontroller sayesinde, pozitiften negatife ve tam tersi geçiş neredeyse anında yapılabilir, bu da maksimumda daha uzun bir süre nedeniyle her yarım döngüde daha etkili akıma yol açar.

 

Depolanan manyetik alan enerjisinin etkin kullanımı kareye çok yakın dalga formları oluşturur.İlk elektronik güç kaynaklarının kontrolleri, bir 'kare dalga'nın kontrolüne izin verdi.Sistem, pozitif (temizleme) ve negatif (penetrasyon) yarım döngülerin kontrolüne izin verecektir.

​

Denge koşulu, dengeli bir kaynak koşulu veren eşit + pozitif ve negatif yarım döngü olacaktır.

Karşılaşılabilecek problemler, bir kez pozitif yarım çevrim süresinden daha kısa bir sürede temizleme gerçekleştiğinde, pozitif yarım çevrimin bir kısmının üretken olmaması ve ayrıca aşırı ısınma nedeniyle elektrotun potansiyel hasarını arttırabilmesidir.Bununla birlikte, bu tip makine, pozitif yarı çevrim süresinin çevrim süresi içinde değişmesine izin veren bir denge kontrolüne de sahip olacaktır.

 

Maksimum Penetrasyon

Bu, kontrolün, pozitif yarı döngüye göre negatif yarı döngüde daha fazla zaman harcanmasını sağlayacak bir konuma yerleştirilmesiyle sağlanabilir.Bu, daha küçük elektrotlarla daha yüksek akımın kullanılmasına izin verecektir.

ısının pozitif (iş) içindedir.Dengeli durumla aynı hareket hızında kaynak yaparken ısıdaki artış ayrıca daha derin penetrasyona neden olur.
Daha dar ark nedeniyle ısıdan etkilenen bölge ve daha az bozulma.

 

Maksimum Temizlik

​Bu, kontrolü negatif yarı döngüye göre pozitif yarı döngüde daha fazla zaman harcanmasını sağlayacak bir konuma getirerek başarılabilir.Bu, çok aktif temizleme akımının kullanılmasına izin verecektir.Daha sonra daha fazla temizlemenin olmayacağı ve elektrotun zarar görme potansiyelinin daha yüksek olduğu bir optimum temizleme süresi olduğuna dikkat edilmelidir.Ark üzerindeki etkisi, sığ penetrasyonlu daha geniş ve temiz bir kaynak havuzu sağlamaktır.