جنگ جوشکاری AC یا DC؟ راهنمای انتخاب بهترین روش برای شما

جوشکاری AC در مقابل DC یکی از مقایسه‌هایی است که ما به عنوان جوشکاران اغلب در نظر می‌گیریم، درست مانند جوشکاری خوب در مقابل جوشکاری بد. علاوه بر این، این دو نوع جریان نقش‌های مخصوص به خود را در جوشکاری دارند.

بیشتر جوشکاران برای عملیات کاری روزانه ترجیح می‌دهند از خروجی جوشکاری DC استفاده کنند. اما خروجی جوشکاری AC نیز در برخی فرآیندهای جوشکاری باید در نظر گرفته شود.

تفاوت بین این دو نوع جریان چیست و چرا باید این موضوع را یاد بگیرید؟

 جوشکاری AC یا DC

درک مفهوم AC و DC در جوشکاری یکی از اصول اساسی است که مبتدیان، حتی حرفه‌ای‌ها، باید بدانند.

فرض کنید در حال جوشکاری هستید و باید یک نوع جریان را انتخاب کنید؛ سپس می‌خواهید از گزینه‌ای استفاده کنید که با مواد و هدف کار شما همخوانی داشته باشد، درست است؟

اگر این مفهوم را بدانید، می‌توانید تصمیمات سریع‌تر و عاقلانه‌تری بگیرید. اگر همچنان درک مبهمی داشته باشید، در تصمیم‌گیری‌ها خرد کمتری خواهید داشت.

در این حالت، به نظر می‌رسد که شما تنها به شانس و حس خود تکیه می‌کنید. این نگرش با رفتار یک جوشکار حرفه‌ای فاصله زیادی دارد و من نمی‌خواهم شما اینگونه باشید.

جوشکاری AC چیست؟

جوشکاری AC یا جوشکاری با جریان متناوب، نوعی از جوشکاری قوسی الکتریکی است که در آن از جریانی با قطبیت متغیر برای ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار استفاده می‌شود. در این روش، قطبیت الکترود به طور متناوب بین مثبت و منفی تغییر می‌کند که باعث ایجاد گرمای بیشتر و نفوذ عمیق‌تر در مقایسه با جوشکاری DC (جریان مستقیم) می‌شود.

هنگام جوشکاری با این جریان، نگهدارنده الکترود، مشعل TIG و گیره زمین حدود ۵۰-۶۰ بار در ثانیه قطبیت را تغییر می‌دهند.

اما نیازی به نگرانی درباره فرکانس ورودی و خروجی AC نیست، زیرا می‌توانیم مقدار فرکانس خروجی را در ماشین‌های جوشکاری جدید به مقدار بالاتری تغییر دهیم. برخی از این ماشین‌ها حتی می‌توانند تا ۵۰۰ هرتز تولید کنند.

جوشکاری DC چیست؟

جوشکاری DC یا جوشکاری با جریان مستقیم، نوعی از جوشکاری قوسی الکتریکی است که در آن از جریانی با قطبیت ثابت برای ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار استفاده می‌شود. در این روش، قطبیت الکترود می‌تواند مثبت یا منفی باشد، که بر ویژگی‌های قوس و جوش ایجاد شده تأثیر می‌گذارد.

قوس الکتریکی بین فلز پایه و الکترود جرقه خواهد زد تا مدار الکتریکی را با گیره زمین از پیش نصب شده تکمیل کند.

به دلیل مقاومت الکتریکی فلز، فلز و الکترود تا نقطه ذوب گرم خواهند شد. اما به یاد داشته باشید، کیفیت جوش می‌تواند به شدت کاهش یابد اگر قطبیت اشتباه را انتخاب کنید.

بنابراین، اطمینان حاصل کنید که الکترود و گیره زمین به درستی به دستگاه جوشکاری (منبع تغذیه) متصل شده باشند.

سپس، قطبیت بستگی به انتخاب الکترود و فلزی که در هر بار جوشکاری استفاده می‌کنید خواهد داشت.

تفاوت‌های بین جوشکاری AC و DC

اگر با AC و DC آشنا هستید، باید تفاوت کلی بین این دو را متوجه شده باشید.

جایی که AC قطبیت را تغییر می‌دهد و جریان متناوب جریان دارد. DC اطمینان می‌دهد که قطبیت ثابت باقی می‌ماند و جریان تنها در یک جهت جریان دارد.

برخی از تفاوت‌های اساسی بین این دو بر اساس جنبه‌های فرآیند شامل موارد زیر است:

1. قطبیت:
   • در جوشکاری AC، قطبیت به طور مداوم تغییر می‌کند.
   • در جوشکاری DC، قطبیت ثابت باقی می‌ماند و جریان تنها در یک جهت جریان دارد.
2. فرکانس:
   • جوشکاری AC دارای فرکانس مشخصی است که معمولاً در استانداردهای آمریکایی 60 هرتز است.
   • جوشکاری DC فاقد فرکانس متناوب است و جریان به طور یکنواخت جریان دارد.
3. کاربردها:
   • جوشکاری AC معمولاً برای موادی که مستعد اکسید شدن هستند، مانند آلومینیوم، استفاده می‌شود.
   • جوشکاری DC بیشتر برای جوشکاری فولاد و آهن استفاده می‌شود و جوشکاری یکنواخت و پایداری را فراهم می‌کند.
4. شروع قوس:
   • شروع قوس در جوشکاری AC ممکن است دشوارتر باشد زیرا جریان به طور مداوم تغییر می‌کند.
   • شروع قوس در جوشکاری DC آسان‌تر است و قوس پایدارتری دارد.
5. تجهیزات:
   • دستگاه‌های جوشکاری AC معمولاً ساده‌تر و ارزان‌تر هستند.
   • دستگاه‌های جوشکاری DC پیچیده‌تر و معمولاً گران‌تر هستند، اما کنترل بیشتری ارائه می‌دهند.

این تفاوت‌ها می‌توانند بر انتخاب شما برای استفاده از جوشکاری AC یا DC تأثیر بگذارند، بسته به نوع فلز و کاربرد مورد نظر.

جوشکاری میله‌ای AC در مقابل DC (SMAW)

اولین دستگاه‌های جوشکاری میله‌ای یا دستگاه‌های زنبوری AC خروجی هستند که با تغییر قطبیت صدای زنبور مانند ایجاد می‌کنند. اگر از این نوع دستگاه‌ها برای جوشکاری استفاده کنیم، کار هنوز می‌تواند انجام شود. اما در مقایسه با خروجی DC، قوس پایداری ندارد.

به همین دلیل، بسیاری از دستگاه‌های DC برای جوشکاری میله‌ای استفاده می‌شوند.

جوشکاری TIG AC در مقابل DC (GTAW)

ما می‌توانیم از خروجی AC و DC هنگام جوشکاری TIG استفاده کنیم، بسته به موادی که جوش می‌دهیم.

برای خروجی AC، معمولاً از آن برای مواد منیزیم و آلومینیوم استفاده می‌شود. برای خروجی DC، مواد شامل فولاد کربنی، فولاد نرم، و فولاد ضد زنگ می‌باشند.

جوشکاری MIG AC در مقابل DC (GMAW) 

برای جوشکاری MIG، بهتر است از DCEN (جریان مستقیم با الکترود منفی) مانند جوشکاری میله‌ای استفاده شود. سپس برای جوشکاری MIG آلومینیوم، از DCEP (جریان مستقیم با الکترود مثبت) نیز استفاده می‌شود.

اما این به معنای آن نیست که خروجی AC در جوشکاری MIG استفاده نمی‌شود، زیرا در زمینه صنعتی نیز به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود—برای مثال، جوشکاری پالس آلومینیوم با AC و جوشکاری انتقالی.

جوشکاری فلکس کورد AC در مقابل DC (FCAW)

برای جوشکاری فلکس کورد، قطبیت DCEN به فلکس کورد خودمحافظ نیاز دارد.

بنابراین، مانند بیشتر مقایسه‌های فوق، بهتر است برای دستیابی به نتایج جوشکاری بهینه از نسخه DC استفاده کنیم.

مزایا و معایب جوشکاری AC و DC

جوشکاری AC

مزایا:

1. مناسب برای منیزیم و آلومینیوم: جوشکاری AC، به خصوص با DCEP (جریان مستقیم با الکترود مثبت)، برای جوشکاری مواد مانند منیزیم و آلومینیوم با استفاده از فرآیندهایی مانند جوشکاری TIG مناسب است.
2. کاهش نزول ولتاژ: جوشکاری AC می‌تواند با استفاده از کابل‌های طولانی بدون نزول قابل توجه ولتاژ مدیریت شود. این موضوع در جوشکاری TIG و جوشکاری میله‌ای که کارها دورتر از منبع برق قرار دارند، مفید است.
3. هزینه مقرون به صرفه: دستگاه‌های جوشکاری میله‌ای AC به طور کلی ارزان‌تر از همتایان DC آن‌ها هستند، که این امر را برای مبتدیان یا کاربران متمرکز گذار می‌کنند.
4. قوس پایدار با میدان‌های مغناطیسی: جوشکاری AC به پایداری قوس در هنگام کار با فلزات حساس به تداخلات مغناطیسی کمک می‌کند. این موضوع باعث کاهش جریان قوس و گردش قوس می‌شود.

معایب:

1. مشکلات پخش و ناپایداری قوس: جوشکاری AC ممکن است باعث پخش بیشتر و ناپایداری قوس شود، به ویژه در هنگام جوشکاری استیل ضدزنگ و فولاد نرم.
2. کیفیت جوش پایین‌تر: در مقایسه با خروجی DC، جوشکاری AC به طور معمول کیفیت جوش پایین‌تری ارائه می‌دهد، به ویژه در ارتباط با پایداری قوس و کنترل.
3. هزینه بالاتر برای جوشکاری AC TIG: راه‌اندازی جوشکاری AC TIG به طور کلی گران‌تر از جوشکاری DC TIG است به دلیل تجهیزات مورد نیاز برای مدیریت جریان‌های AC به طور موثر.

جوشکاری DC

مزایا:

1. کیفیت جوشکاری بهتر: جوشکاری DC ارائه پایداری و کنترل بهتری از قوس را فراهم می‌کند که منجر به جوشکاری با کیفیت بالاتر، به ویژه برای استیل ضدزنگ، فولاد نرم و سایر مواد فریتی می‌شود.
2. کاهش پخش: جوشکاری DC به طور معمول کمتر از جوشکاری AC پخش می‌کند، که به جوشکاری تمیزتر و کمتر نیاز به تمیزکاری بعد از جوشکاری منجر می‌شود.
3. چند منظوره بودن: دستگاه‌های جوشکاری DC چند منظوره هستند و می‌توانند برای طیف گسترده‌ای از کاربردها، از جمله برش برگه‌های فلزی نازک و مواد ضخیم‌تر، استفاده شوند.
4. استفاده بهینه الکترود: جوشکاری DC امکان استفاده بهینه از الکترودها و نرخ رسوب‌دهی بهتر را فراهم می‌کند که به بهبود بهره‌وری کمک می‌کند.

معایب:

1. حساسیت بیشتر به طول کابل: جوشکاری DC ممکن است با نزول ولتاژ در طول کابل‌های بلند مواجه شود که به عملکرد جوشکاری اثر می‌گذارد مگر اینکه با تجهیزات مناسب جبران شود.
2. هزینه بالاتر برای تجهیزات: دستگاه‌های جوشکاری DC به طور کلی هزینه بالاتری نسبت به دستگاه‌های AC دارند که ممکن است مانع استفاده برخی از کاربران شوند.
3. محدودیت در جوشکاری آلومینیوم: هر چند امکان استفاده با تجهیزات تخصصی وجود دارد، جوشکاری DC برای جوشکاری آلومینیوم در مقایسه با AC کمتر استفاده می‌شود به دلیل نیازهای خاصی که دارد.

خلاصه‌اش، انتخاب بین جوشکاری AC و DC به عواملی مانند ماده‌ی جوشکاری، کیفیت جوشکاری مورد نظر، محدودیت‌های بودجه و نیازهای خاص فرآیند جوشکاری بستگی دارد. هر یک از این انواع قطعات و ضعف‌های خود را دارند که آن‌ها را برای کاربردها و ترجیحات مختلف مناسب می‌سازد. با در نظر گرفتن جوانب مختلف جوشکاری AC در مقابل DC که بالا بیان شده، توصیه می‌کنم انتخاب جوشکاری DC را در نظر بگیرید. اما برای برخی موارد، لطفاً در نظر بگیرید از جوشکاری AC استفاده کنید.