جوش آرگون یا جوش تیگ (Tungsten Inert Gas) یکی از روش‌های جوشکاری قوس الکتریکی با کیفیت و دقت بسیار بالا است. در این روش از الکترود تنگستن غیرمصرفی و گاز آرگون به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود که موجب می‌شود جوش بدون آلودگی‌های محیطی و اکسیداسیون ایجاد شود. دستگاه جوش آرگون از چند بخش الکتریکی، مکانیکی و گازی تشکیل شده که ساخت هرکدام نیازمند دقت و دانش تخصصی است.

در ادامه مقاله، به صورت جامع به تمام جزئیات ساخت، انتخاب قطعات، مونتاژ و نکات فنی می‌پردازیم.

 

1. اصول کاری دستگاه جوش آرگون

دستگاه جوش آرگون با ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود تنگستن و قطعه کار، موجب ذوب شدن موضعی فلز می‌شود. گاز آرگون که به صورت پیوسته از نازل تورچ خارج می‌شود، باعث می‌شود محل جوش در برابر هوای اطراف و اکسیژن محافظت شود تا جوش تمیز و بدون عیب ایجاد شود.

برای حفظ کیفیت قوس، باید جریان برق پایدار و قابل تنظیم و همچنین جریان گاز محافظ دقیق تأمین شود.

 

2. اجزای اصلی دستگاه جوش آرگون و نقش هر کدام

2.1 منبع تغذیه (Power Supply)

• نوع جریان: بسته به نوع فلز و کاربرد، دستگاه می‌تواند جریان DC (جریان مستقیم) یا AC (جریان متناوب) تولید کند. جوشکاری آلومینیوم معمولاً با AC انجام می‌شود و برای فولاد از DC استفاده می‌شود.
• محدوده جریان: معمولاً دستگاه باید بتواند جریان از حدود 10 آمپر تا 250 آمپر را تامین کند.
• پایداری: جریان خروجی باید بدون نوسان باشد تا قوس پایدار حفظ شود.

2.2 مدار یکسو کننده و کنترل‌کننده

• یکسو کننده‌های ولتاژ از نوع دیودها یا ترانزیستورهای قدرت (IGBT, MOSFET) هستند.
• مدار کنترل شدت جریان معمولاً PWM یا آنالوگ است تا بتوان شدت جریان را دقیق تنظیم کرد.
• بعضی دستگاه‌ها مجهز به سیستم‌های محافظت در برابر اضافه جریان، اتصال کوتاه و نوسانات برق هستند.

2.3 تورچ جوشکاری

• شامل دسته تورچ، الکترود تنگستن، نازل گاز و هولدر الکترود است.
• الکترود تنگستن در مرکز قرار دارد و گاز آرگون از نازل به دور آن می‌وزد.
• طول و قطر نازل، کیفیت جریان گاز و محل خروج آن در کیفیت جوش موثر است.

2.4 سیستم تأمین گاز آرگون

• کپسول گاز: گاز آرگون با فشار بالا در کپسول ذخیره می‌شود.
• رگولاتور فشار: فشار و دبی گاز را به مقدار مناسب برای جوشکاری تنظیم می‌کند.
• شیلنگ‌های مقاوم: گاز را از کپسول به تورچ منتقل می‌کنند.
• فلومتر: برای نمایش میزان جریان گاز استفاده می‌شود.

2.5 کابل‌های برق و اتصال به قطعه کار

• کابل‌ها باید عایق و از جنس مقاوم باشند تا جریان با حداقل افت انتقال یابد.
• اتصال زمین (ارت) به قطعه کار باید محکم باشد تا قوس به درستی برقرار شود.

3. مراحل عملی ساخت دستگاه جوش آرگون

3.1 طراحی مدار منبع تغذیه

• ابتدا باید مشخص شود که دستگاه با جریان AC است یا DC.
• طراحی مدار شامل انتخاب ترانسفورماتور مناسب است که ولتاژ اولیه برق شهر را به ولتاژ مورد نیاز قوس کاهش دهد.
• سپس مدار یکسوسازی و فیلترینگ برای تبدیل AC به DC انجام می‌شود.
• در مدارهای پیشرفته‌تر از IGBT یا MOSFET برای کنترل دقیق جریان استفاده می‌شود.
• مدارهای محافظتی برای جلوگیری از آسیب به دستگاه در شرایط غیرعادی تعبیه می‌شود.

3.2 ساخت بدنه و مونتاژ قطعات الکترونیکی

• بدنه از جنس فلز مقاوم ساخته می‌شود تا استحکام و دفع حرارت مناسب داشته باشد.
• قطعات الکترونیکی شامل ترانس، دیودها، برد کنترل و فیوزها روی پنل داخلی نصب می‌شوند.
• تهویه مناسب برای جلوگیری از داغ شدن قطعات در نظر گرفته می‌شود.

3.3 نصب و راه‌اندازی سیستم گاز آرگون

• کپسول گاز آرگون به رگولاتور وصل می‌شود.
• فشار گاز روی رگولاتور تنظیم و سپس شیلنگ‌ها به تورچ متصل می‌گردند.
• جریان گاز توسط فلومتر روی پنل نمایش داده می‌شود و قابل تنظیم است.
• تست نشتی گاز در تمام اتصالات با روش‌های فنی انجام می‌شود.

3.4 ساخت تورچ جوشکاری

• دسته تورچ باید از جنس عایق و سبک باشد.
• الکترود تنگستن در هولدر مخصوص با دقت بالا نصب می‌شود.
• نازل گاز آرگون از جنس سرامیک یا مواد مقاوم ساخته شده و باید به طور کامل دور الکترود را بپوشاند.
• سیم‌های برق و گاز به تورچ متصل و با عایق مناسب محافظت می‌شوند.

3.5 نصب پنل کنترل

• پنل باید شامل ولوم تنظیم جریان، نمایشگر آمپر، دکمه‌های روشن/خاموش، و کلید تغییر AC/DC باشد.
• مدار کنترل به گونه‌ای طراحی می‌شود که کاربر بتواند شدت جریان و حالت جوش را به سادگی تنظیم کند.

 

4. نکات فنی و ایمنی مهم در ساخت و بهره‌برداری

• استفاده از قطعات با کیفیت الکترونیکی باعث افزایش عمر دستگاه می‌شود.
• سیم‌ها باید توان تحمل جریان بالا را داشته باشند و عایق‌بندی مناسب داشته باشند.
• نصب فیوز و محافظ در مسیر ورودی برق الزامی است.
• سیستم تهویه و خنک‌کننده برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد ترانسفورماتور و قطعات قدرت در نظر گرفته شود.
• برای جلوگیری از خطر گاز آرگون، محیط کار باید تهویه مناسب داشته باشد.
• اپراتور حتماً باید از ماسک جوشکاری، دستکش و لباس محافظ استفاده کند.
• تست و کالیبراسیون دستگاه پس از ساخت ضروری است تا پارامترها با دقت تنظیم شوند.

 

5. مشکلات رایج و راهکارها در ساخت دستگاه جوش آرگون

مشکل رایج	علت محتمل	راهکار پیشنهادی
قوس ناپایدار	نوسان جریان یا نشت گاز	بررسی مدار، تعویض قطعات خراب، رفع نشتی گاز
گرم شدن بیش از حد دستگاه	جریان بیش از ظرفیت یا تهویه ضعیف	استفاده از فن، کاهش جریان، استفاده از قطعات مرغوب
نشتی گاز آرگون	اتصالات ضعیف یا خراب	تست نشت و تعویض واشرها و اتصالات
الکترود زود مصرف شدن	نصب نادرست یا انتخاب الکترود نامناسب	تنظیم درست الکترود، استفاده از الکترود استاندارد
عدم تنظیم جریان دقیق	خرابی مدار کنترل یا ولوم	تعمیر یا تعویض قطعات کنترل جریان

 

 

6. منابع و ابزارهای مورد نیاز برای ساخت

• ابزارهای الکترونیکی: مولتی‌متر، اسیلوسکوپ، لحیم‌کاری، تستر قطعات.
• ابزارهای مکانیکی: دریل، اره فلزبر، پیچ‌گوشتی، پرس.
• قطعات الکترونیکی: ترانسفورماتور جوش، دیودهای یکسو کننده، IGBT یا ترانزیستور قدرت، مقاومت، خازن.
• قطعات مکانیکی: بدنه فلزی، پیچ و مهره، نازل سرامیکی، کابل برق، هولدر الکترود.
• مواد مصرفی: الکترود تنگستن، گاز آرگون.

 

جمع‌بندی

ساخت دستگاه جوش آرگون یک فرآیند ترکیبی از مهارت‌های الکترونیک، مکانیک و دانش فنی جوشکاری است که نیازمند دقت بالا و استفاده از قطعات استاندارد است. با رعایت اصول فنی و ایمنی، می‌توان دستگاهی با عملکرد پایدار و کیفیت جوش عالی ساخت که در صنایع حساس کاربرد فراوانی دارد. در نهایت توصیه می‌شود که پس از ساخت، دستگاه حتماً تحت تست‌های استاندارد قرار گرفته و کالیبره شود تا عملکرد ایده‌آل داشته باشد.