เทคนิคการใช้ เครื่องเชื่อม ให้ได้แนวเชื่อมที่สวยงามและแข็งแรง

การเชื่อมเป็นเทคนิคสำคัญที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อทำการเชื่อมรวมวัสดุเข้าด้วยกันอย่างถาวร โดนเฉพาะการทำงานกับโลหะ หรือวัสดุอื่นๆ การเชื่อมที่แข็งแรงและสวยงามถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำงานเพราะจะส่งผลถึงโครงสร้างที่แข็งแรงและปลอดภัยในส่วนต่างๆ ทั้งนี้งานเชื่อมยังใช้เพื่อทำงานเกี่ยวกับเชื่อมส่วนต่างๆเพื่อความสวยงามอีกด้วยเช่นรั้ว และเฟอนิเจอร์ต่างๆ ในบทความนี้ เราจะมาเจาะลึกกันเกี่ยวกับเทคนิคที่สามารถช่วยให้คุณได้งานเชื่อมที่สวยงามและทนทานแข็งแรงมากที่สุด

ทำความเข้าใจเครื่องเชื่อมและวัสดุที่จะเชื่อมก่อน

ชนิดและรูปแบบของเครื่องเชื่อมมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเชื่อมอย่างมากเพราะแต่ละแบบก็มีการทำงานที่แตกต่างกัน เครื่องเชื่อมในปัจจุบันได้ถูกแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามวิธีในการทำงานเช่น MIG, TIG และเครื่องเชื่อมอาร์ค เครื่องเชื่อมเหล่านี้มีหลักการทำงานเหมือนกันคือให้ความร้อนหลอมละลายโลหะแต่กระบวนการรวมไปถึงการปรับตั้งค่าจะต่างกัน ทั้งนี้คุณก็จะต้องไม่ลืมตรวจสอบว่าวัสดุที่คุณกำลังจะเชื่อมเป็บชนิดไหนด้วยเช่นกันเพื่อที่จะทำการตั้งค่าเครื่องเชื่อมให้เหมาะสมในการทำงานเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพมากที่สุด

เทคนิคการเชื่อมให้ได้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพ

นอกจากความสวยงามแล้ว ความแข็งแรงในการเชื่อมยังเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการรับประกันความปลอดภัยและอายุการใช้งานของรอยเชื่อมที่นานที่สุดจะต้องคำนึงถึงอะไรบ้างมาดูกัน

1. ระยะอาร์ก หรือ (Arc Length)

ระยะการอาร์กคือ ความห่างระหว่างลวดเชื่อมกับชิ้นงาน ซึ่งจะมีปัจจัยอื่นมากำหนดคือ ชนิดของฟลักซ์ในตัวลวดเชื่อม ตัวอย่างเช่น ถ้าฟลักซ์เป็นแบบ รูไทล์ และ เซลลูโลส ระยะการอาร์กจะมีค่าความห่างเท่ากับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของตัวลวดเชื่อม แต่ถ้าหากฟลักซ์ในลวดเชื่อมเป็นแบบด่าง (Basic) ระยะการอาร์กจะเท่ากับครึ่งนึงแทน ดังนั้นก่อนการทำงานต้องคำนึงถึงปัจจัยนี้ก่อนลงมือ เพราะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของเนวเชื่อม จะเกิดอะไรขึ้นหากไม่ได้ดูระยะเชื่อม สิ่งแรก คือหาก

• ระยะอาร์กอยู่ห่างชิ้นงานจนเกินไป จะส่งผลให้ความร้อนกระจายลงบนชิ้นงานมากขึ้นทำให้เกิดการแตกหรือกระเซ็นของโลหะเชื่อมที่หลอมเหลวหรือที่เรียกว่า (Spatter) ในบางกรณีอาจจะเกิด รอยกัดขอบ (Undercut) หรือ (Overlap) มีการพอกกันของโลกหะ แนวเชื่อมจะมีลักษณะแบนกว้าง การซึ่มลึกไม่ดีทำให้ได้แนวเชื่อมที่ไม่แข็งแรง 
• ระยะอาร์กสั้นเกินไป มักจะทำให้ตัวลวดเชื่อมดูดติดไปกับชิ้นงาน และได้แนวการเชื่อมที่เล็ก และอาจจะเกิดแสลก (Slag) ที่หนาเกินไปทำให้แนวเชื่อมเปราะได้ง่าย

การใช้ระยะอาร์กที่พอดีจะได้แนวเชื่อมที่ต่อเนื่องสม่ำเสมอแข็งแรงและได้คุณภาพ โดยสังเกตตามระยะความโตของแกนลวดเชื่อมจะทำได้ง่ายมากที่สุด นับเป็นพื้นฐานที่ผู้ปฏิบัติงานควรรู้ไว้ก่อนลงมือทำ

2. กระแสไฟ

โดยปกติแล้วการปรับกระแสไฟที่ใช้ในแต่ละครั้งกับการเชื่อม จะสามารถตั้งค่าหรือดูได้จากข้างกล่องลวดเชื่อมที่ผู้ผลิตลวดเชื่อมแต่ละยี่ห้อแนะนำ ติดไว้ข้างกล่อง มันจะระบุชนิดกระแสที่ใช้ว่าเป็น AC หรือ DC ขนาดแรงดันในแต่ละส่วนช่างเชื่อมหรือผู้ใช้งานสามารถพิจารณาเลือกขนาดแรงดันได้จากข้อนี้ ส่วนชนิดของกระแสไฟเครื่องเชื่อมจะมีอยู่ 2 ชนิดด้วยกันนั่นก็คือ ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และไฟฟ้ากระแสตรงแบบขั้วบวก (DCEP)/กระแสตรงขั้วลบ (DCEN) จะขึ้นอยู่กับชนิดของลวดเชื่อมที่ใช้ 

นอกจากดูชนิดของกระแสไฟแล้วจะต้องคำนึงถึงสิ่งสำคัญอีกหนึ่งอย่างนั่นก็คือปริมาณของกระแสไฟฟ้า และขนาดของลวดเชื่อมที่นำมาใช้งานด้วย เช่นหากต้องการเชื่อมชิ้นงานที่มีความหนามาก และใช้ลวดเชื่อมที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ก็ต้องพิจรณาการปรับปริมาณกระแสไฟให้สูงขึ้นตามไปด้วย การใช้กระแสไฟที่พอดีจะส่งผลให้ไม่เกิดบ่อหลอมเหลวบนชิ้นงานที่กว้าง และไม่เกิดแนวเชื่อมที่นูนขึ้นมากและแนวเชื่อมไม่หลอมติดกัน ในกรณีที่กระแสไฟสูงหรือต่ำเกินไป สามารถดูการปรับปริมาณของกระแสไฟตามความหนาของชิ้นงานได้ดังตารางต่อไปนี้

3. มุมของลวดเชื่อม

การเชื่อมชิ้นงานจะต้องทำมุมหรือองศาในการเชื่อมที่ใช้ต้องเหมาะสม เพราะมีผลต่อการส่งผ่านของกระแสไฟฟ้าและน้ำโลหะหลอมเหลวไปยังบ่อหลอมในชิ้นงาน เพราะฉะนั้น ถ้าตั้งมุมของลวดเชื่อมกับชิ้นงานได้ไม่ถูกต้องก็จะส่งผลเสียต่อแนวเชื่อมได้ ตัวอย่างเช่น การทำซึมลึกไม่ดี เกิดรอยกัดขอบแนวเชื่อม หรือแนวเชื่อมพอกขึ้นมาไม่เท่ากัน โดยมุมของการเชื่อมมีหลักๆที่สามารถแบ่งได้สองประเภทดังนี้ 

3.1 มุมการเดินลวดเชื่อม (Travel Angle) มุมเดินลวดเชื่อมคือการทำมุมเอียงในการเชื่อมให้ไปในทางเดียวกับทิศทางของการเชื่อมหรือมุมเคลื่อนที่ของลวดเชื่อมบนพื้นผิวชิ้นงาน

3.2 มุมงาน (Work Angle) มุมงานคือมุมเอียงการเดินลวดเชื่อมไปทางข้างของชิ้นงาน เช่น มุม 90° ทำเมื่อเชื่อมชิ้นงานที่แบนราบเป็นต้น

มุมของลวดเชื่อมส่งผลต่อแนวการเชื่อมโดยตรงเพราะเมื่อขณะทำการเชื่อมอยู่น้ำหลอมเหลวจะเคลือบไปตามพื้นผิวรวมไปถึงเรื่องของซึมด้วยว่าเข้าไปในชิ้นงานได้ลึกหรือติ้น

4. ความเร็วการเชื่อม และรูปแบบการเคลื่อนที่

ในขณะที่ทำการเชื่อม ผู้ปฏิบัติงานจะต้องคำนึงถึงการควบคุมความเร็วของการเชื่อมขณะนั้น ให้เหมาะสม โดยให้มีความสอดคล้องกับกับระยะอาร์ก และปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ใช้เชื่อมไปด้วย เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เป็นแนวเชื่อมที่ถูกต้องสมบูรณ์ และมีคุณภาพมากที่สุด เพราะความเร็วในการอาร์กเชื่อมที่สูงหรือต่ำจะส่งผลต่อรูปร่างของแนวเชื่อมโดยตรงเช่นกันกับปัจจัยอื่นๆที่กล่าวมา หากลากลวดเชื่อมเร็วเกินไปอาจจะทำให้ระยะซึมไม่ลึกพอและอาจขาดตอนได้ หากช้าเกินไปอาจจะทำให้เกิดแนวกัดขอบหรือซึมลึกเกินไปทำให้ชิ้นงานเสียหายเพราะการหลอมละลายได้ การเชื่อมจะมีการใช้เทคนิคการส่ายลวดเชื่อม ในรูปแบบต่างๆเพื่อช่วยให้แนวเชื่อมมีความแข็งแรง สมบูรณ์ ซึ่งมีหลายรูปแบบ เช่น

1. รูปแบบการเคลื่อนที่ ตัววี
2. รูปแบบการเคลื่อนที่ ครึ่งวงกลม
3. รูปแบบการเคลื่อนที่ วงกลม
4. รูปแบบการเคลื่อนที่ สี่เหลี่ยม
5. รูปแบบการเคลื่อนที่ ตัวเจ
6. รูปแบบการเคลื่อนที่ แบบซักแซก
7. รูปแบบการเคลื่อนที่ แบบลำดับชั้น
8. รูปแบบการเคลื่อนที่ ตัวที
9. รูปแบบการเคลื่อนที่ คล้ายเลข 8

5. ชนิดของลวดเชื่อม

ชนิดของลวดเชื่อม ก็เป็นอีกหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการเชื่อมวัสดุ ลวดเชื่อมเป็นตัวกลางที่มีคุณสมบัติยึดติดเข้ากับชิ้นงานและทำให้รอยการเชื่อมต่อมีความแข็งแรงที่มากขึ้น การพิจรณาเลือกลวดเชื่อมจะต้องมีคุณสมบัติเข้ากันได้กับชิ้นงานที่จะเชื่อม นอกจากนี้การทำความเข้าใจชนิดและขนาดของลวดเชื่อมก็เป็นส่วนสำคัญที่ได้บอกไปในข้างต้นแล้ว ว่าจะต้องใช้ระยะเท่าไหร่ แรงดันไฟฟ้าสูงมั้ยและอื่นๆ ส่วนคุณสมบัติต่างๆของลวดเชื่อมสามารถดูได้จากฉลากบรรจุภัณฑ์ หรือบ้างกล่องลวดเชื่อม

สรุป

จากหัวข้อที่กล่าวมาในบทความนี้ อีกหนึ่งปัจจัยสำคัญนั่นก็คือผู้ปฏิบัติงาน ที่ต้องปฏิบัติตามคำแนะนำทั้งในการใช้งานเครื่องเชื่อมและทักษะการเชื่อม ก็จะได้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพและได้มาตรฐาน ทั้งนี้การรักษาความปลอดภัยต่อตนเอง คนรอบข้าง และเครื่องเชื่อมก็เป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นผู้ใช้งานเครื่องเชื่อมต้องมีสมาธิและความรอบคอบในการทำงาน และต้องวิเคราะห์การทำงานให้ดี เพราะงานเชื่อมเป็นงานที่มีความเสี่ยงมากหากเทียบกับการทำงานแบบอื่น อยู่มาก และสุดท้ายหวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ต่อคนที่กำลังหาความรู้เกี่ยวกับงานเชื่อมอยู่ไม่มากก็น้อย