ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז
ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז, המכונה לעיתים בשמות תתי הסוגים שלו ריתוך CO2, ריתוך MIG, ריתוך חצי אוטומטי וריתוך תחת גז פעיל (metal active gas או בקיצור MAG), הוא תהליך ריתוך שבו נוצרת קשת חשמלית בין אלקטרודת תיל מתכת גז אדיש (metal inert gas או בקיצור MIG) מתכלה לבין מתכות העבודה, אשר מלהיטה את מתכות העבודה וגורמת להן להיתוך (אנ') וחיבור. יחד עם אלקטרודת התיל, מוזרם גז מגן (אנ') דרך ידית הריתוך, אשר מגן על התהליך מפני זיהומים מהאוויר.
התהליך יכול להיות חצי אוטומטי או אוטומטי. ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז מתבצע באמצעות מקור מתח קבוע ולרוב בזרם ישר, אך ניתן להשתמש במערכות זרם קבוע, כמו גם בזרם חילופין. ישנן ארבע שיטות עיקריות ליישום ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז: כדורית, קצר חשמלי, ריסוס וריסוס פולסי. לכל אחת מהן תכונות מובחנות, ויתרונות וחסרונות אופייניים.
ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז פותח במקור בשנות הארבעים של המאה העשרים לריתוך אלומיניום ומתכות אל ברזליות (אנ') אחרות. ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז יושם במהרה על פלדות מכיוון שסיפק זמן ריתוך מהיר יותר בהשוואה לתהליכי ריתוך אחרים. העלות של גז אדיש הגבילה את השימוש בו בפלדות עד מספר שנים לאחר מכן, כאשר השימוש בגזים אדישים למחצה כמו פחמן דו-חמצני הפך לנפוץ. התפתחויות נוספות במהלך שנות החמישים והשישים של המאה העשרים העניקו לתהליך גמישות רבה יותר וכתוצאה מכך, הוא הפך לתהליך תעשייתי בשימוש נרחב. כיום, ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז הוא תהליך הריתוך התעשייתי הנפוץ ביותר, המועדף בשל הרבגוניות שלו, המהירות והקלות היחסית של התאמת התהליך לאוטומציה רובוטית. שלא כמו תהליכי ריתוך שאינם משתמשים בגז מגן, כמו ריתוך באלקטרודה מצופה, הוא מבוצע לעיתים רחוקות בחוץ או באזורים באוויר הפתוח. תהליך קשור, ריתוך בקשת מתכת באלקטרודה לבובה (אנ'), לרוב אינו מבוצע עם גז מגן, אלא עם אלקטרודת תיל חלול ומלא בתלחים.
התפתחות
[עריכת קוד מקור | עריכה]עקרונות של ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז החלו להיות מובנים בתחילת המאה ה-19, לאחר שהאמפרי דייווי גילה את הקשת החשמלית הפולסית הקצרה בשנת 1801.[1] וסילי פטרוב (אנ') ייצר באופן עצמאי את הקשת החשמלית הרציפה בשנת 1802 (דייווי אחריו, רק לאחר שנת 1808).[1] רק בשנות ה-80 של המאה ה-19 הפכה הטכנולוגיה למפותחת דיה לשימוש תעשייתי. בתחילה נעשה שימוש באלקטרודות פחמן לריתוך בקשת פחם (אנ'). עד 1890, הומצאו אלקטרודות מתכת על ידי ניקולאי סלביאנוב (אנ') וצ'ארלס קופין (אנ'). בשנת 1920, הומצא הריתוך האוטומטי, אב-קדמון של ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז, על ידי פר אוסקר נובל (Per Oscar Nobel) מג'נרל אלקטריק. הוא השתמש בזרם ישר עם אלקטרודת תיל חשוף תחת מתח קשת כדי לווסת את קצב ההזנה. הוא לא השתמש בגז מגן כדי להגן על הריתוך, שכן פיתוחים לריתוכים באוויר הפתוח לא התרחשו עד מאוחר יותר באותו עשור. בשנת 1926 פותחה שיטה נוספת של ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז, אך היא לא התאימה לשימוש מעשי.[2]
בשנת 1948, פותח ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז על ידי המכון על-שם באטל (אנ'). השיטה כללה שימוש באלקטרודה בקוטר קטן יותר ובמקור מתח קבוע, שפותח על ידי הארי אדוארד קנדי (Harry Edward Kennedy). השיטה הגדילה את קצב העבודה, אך העלות הגבוהה של גזים אדישים הייתה החסם לחיסכון כולל בעלויות ולכן הוגבל השימוש בה לחומרים אל-ברזליים. בשנת 1953 פותח השימוש בפחמן דו-חמצני כגז מגן לריתוך, וזכה לאימוץ מהיר ופופולרי בשיטת הריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז. זאת מכיוון שהפך את ריתוך הפלדה לחסכוני יותר. בשנים 1958 ו-1959 הופצה גרסת הקשת הקצרה של שיטת הריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז, שהגדילה את גיוון הריתוך ואפשרה ריתוך של חומרים דקים תוך הסתמכות על אלקטרודות תיל קטנות יותר וספקי כוח מתקדמים יותר. שיטה זו הפכה במהירות לגרסה הפופולרית ביותר של ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז.
גרסה של העברת ריסוס בקשת פותחה בתחילת שנות השישים של המאה העשרים, כאשר הנסיינים הוסיפו כמויות קטנות של חמצן לגזים אדישים. לאחרונה, הופעל זרם פולס, מה שהוליד גרסה חדשה לשיטה הנקראת ריסוס בקשת פולס.[3]
ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז היא אחת משיטות הריתוך הפופולריות ביותר, במיוחד בסביבות תעשייתיות.[4] הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיית לוחות המתכת (פחים) ותעשיית הרכב. שם, השיטה הנבחרת לעיתים קרובות היא ריתוך נקודות בקשת, המחליפה את המסמרות או ריתוך בהתנגדות חשמלית. היא פופולרית גם עבור ריתוך אוטומטי (אנ'), שבו רובוטים מטפלים בחלקי העבודה ובידית הריתוך כדי להאיץ את הייצור.[5] ריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז יכול להיות קשה לביצוע איכותי בתנאי חוץ, שכן משבי רוח עלולים לפזר את גז המגן ולאפשר למזהמים להיכנס לריתוך.[6] ריתוך בקשת מתכת באלקטרודה לבובה (אנ') מתאים יותר לשימוש באוויר הפתוח וישים יותר בעולם הבנייה למשל.[7][8] כמו כן, השימוש של שיטת הריתוך בקשת מתכת מוגנת בגז בגז מגן (אנ') אינו מתאים לריתוך תת-מימי (אנ'), המבוצע בדרך כלל באמצעות ריתוך באלקטרודה מצופה, ריתוך בקשת מתכת באלקטרודה לבובה או ריתוך בקשת טונגסטן מוגנת בגז.[9]
ביבליוגרפיה
[עריכת קוד מקור | עריכה]- Anders, A. (2003). "Tracking down the origin of arc plasma science-II. early continuous discharges" (PDF). IEEE Transactions on Plasma Science. 31 (5): 1060–9. Bibcode:2003ITPS...31.1060A. doi:10.1109/TPS.2003.815477. S2CID 11047670.
- Cary, Howard B.; Helzer, Scott C. (2005). Modern Welding Technology. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education. ISBN 978-0-13-113029-6.
- Davies, Arthur Cyril (2003). The Science and Practice of Welding. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-43566-6.
- Jeffus, Larry F. (1997). Welding: Principles and Applications. Cengage Learning. ISBN 978-08-2738-240-4.
- Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven R. (2001). Manufacturing Engineering and Technology. Prentice Hall. ISBN 978-0-201-36131-5.
- Miller Electric Mfg Co (2012). Guidelines For Gas Metal Arc Welding (GMAW) (PDF). Appleton, WI: Miller Electric Mfg Co. Archived from the original (PDF) on 2015-12-08.
- Nadzam, Jeff, ed. (1997). Gas Metal Arc Welding Guidelines (PDF). Lincoln Electric. Archived from the original (PDF) on 2015-07-01. Retrieved 2015-01-06.
לקריאה נוספת
[עריכת קוד מקור | עריכה]- נוימן יצחק, "ריתוך בשיטת MIG" - מאה, המחלקה לפיתוח פדגוגי טכנולוגי. משרד העבודה, הרווחה והשירותים החברתיים, האגף להכשרה מקצועית ולפיתוח כוח אדם, תחום פדגוגיה.
