Apakah perbezaan antara TIG (DC) dan TIG (AC)?

Kimpalan TIG (DC) arus terus ialah apabila arus mengalir dalam satu arah sahaja.Berbanding dengan AC (Alternating Current) kimpalan TIG arus sekali mengalir tidak akan menjadi sifar sehingga kimpalan telah tamat.Secara amnya penyongsang TIG akan mampu mengimpal sama ada kimpalan DC atau AC/DC dengan sangat sedikit mesin yang menggunakan AC sahaja.

,

DC digunakan untuk kimpalan TIG bahan Keluli Lembut/Karat dan AC akan digunakan untuk mengimpal Aluminium.

Polariti

Proses kimpalan TIG mempunyai tiga pilihan arus kimpalan berdasarkan jenis sambungan.Setiap kaedah sambungan mempunyai kelebihan dan kekurangan.

Arus Terus – Elektrod Negatif (DCEN)

Kaedah kimpalan ini boleh digunakan untuk pelbagai jenis bahan.Obor kimpalan TIG disambungkan kepada keluaran negatif penyongsang kimpalan dan kabel pemulangan kerja kepada keluaran positif.

,

Apabila arka diwujudkan, arus mengalir dalam litar dan pengagihan haba dalam arka adalah sekitar 33% di bahagian negatif arka (obor kimpalan) dan 67% di bahagian positif arka (bahan kerja).

,

Keseimbangan ini memberikan penembusan arka dalam arka ke dalam bahan kerja dan mengurangkan haba dalam elektrod.

,

Haba yang berkurangan dalam elektrod ini membolehkan lebih banyak arus dibawa oleh elektrod yang lebih kecil berbanding dengan sambungan kekutuban yang lain.Kaedah sambungan ini sering dirujuk sebagai kekutuban lurus dan merupakan sambungan yang paling biasa digunakan dalam kimpalan DC.

Arus Terus – Elektrod Positif (DCEP)

Apabila mengimpal dalam mod ini, obor kimpalan TIG disambungkan kepada output positif penyongsang kimpalan dan kabel kembali kerja ke output negatif.

Apabila arka diwujudkan, arus mengalir dalam litar dan pengagihan haba dalam arka adalah sekitar 33% di bahagian negatif arka (bahan kerja) dan 67% di bahagian positif arka (obor kimpalan).

,

Ini bermakna elektrod tertakluk kepada tahap haba tertinggi dan oleh itu mestilah lebih besar daripada mod DCEN walaupun semasa arus agak rendah untuk mengelakkan elektrod terlalu panas atau lebur.Bahan kerja tertakluk kepada tahap haba yang lebih rendah supaya penembusan kimpalan akan menjadi cetek.

 

Kaedah sambungan ini sering dirujuk sebagai kekutuban terbalik.

Selain itu, dengan mod ini kesan daya magnet boleh membawa kepada ketidakstabilan dan fenomena yang dikenali sebagai pukulan arka di mana arka boleh bersiar-siar di antara bahan yang akan dikimpal.Ini juga boleh berlaku dalam mod DCEN tetapi lebih lazim dalam mod DCEP.

,

Mungkin dipersoalkan apakah kegunaan mod ini semasa mengimpal.Sebabnya ialah beberapa bahan bukan ferus seperti aluminium pada pendedahan biasa kepada atmosfera membentuk oksida pada permukaan. Oksida ini terhasil disebabkan oleh tindak balas oksigen dalam udara dan bahan yang serupa dengan karat pada keluli.Walau bagaimanapun oksida ini sangat keras dan mempunyai takat lebur yang lebih tinggi daripada bahan asas sebenar dan oleh itu mesti dikeluarkan sebelum kimpalan boleh dijalankan.

,

Oksida boleh dikeluarkan dengan mengisar, memberus atau beberapa pembersihan kimia tetapi sebaik sahaja proses pembersihan berhenti oksida mula terbentuk semula.Oleh itu, sebaik-baiknya ia akan dibersihkan semasa mengimpal.Kesan ini berlaku apabila arus mengalir dalam mod DCEP apabila aliran elektron akan rosak dan mengeluarkan oksida.Oleh itu boleh diandaikan bahawa DCEP akan menjadi mod ideal untuk mengimpal bahan-bahan ini dengan salutan oksida jenis ini.Malangnya kerana pendedahan elektrod kepada paras haba yang tinggi dalam mod ini, saiz elektrod mestilah besar dan penembusan arka akan menjadi rendah.

,

Penyelesaian untuk jenis bahan ini ialah arka tembus dalam mod DCEN serta pembersihan mod DCEP.Untuk mendapatkan faedah ini mod kimpalan AC digunakan.

Kimpalan Arus Ulang-alik (AC).

Apabila mengimpal dalam mod AC, arus yang dibekalkan oleh penyongsang kimpalan beroperasi dengan sama ada unsur positif dan negatif atau separuh kitaran.Ini bermakna arus mengalir satu arah dan kemudian yang lain pada masa yang berbeza jadi istilah arus ulang-alik digunakan.Gabungan satu unsur positif dan satu unsur negatif dinamakan satu kitaran.

,

Bilangan kali kitaran selesai dalam masa satu saat dirujuk sebagai kekerapan.Di UK kekerapan arus ulang-alik yang dibekalkan oleh rangkaian utama ialah 50 kitaran sesaat dan dilambangkan sebagai 50 Hertz (Hz)

,

Ini bermakna bahawa arus berubah 100 kali setiap saat.Bilangan kitaran sesaat (frekuensi) dalam mesin standard ditentukan oleh frekuensi sesalur yang di UK ialah 50Hz.

,

,

,

,

Perlu diingat bahawa apabila kekerapan meningkatkan kesan magnet meningkat dan item seperti transformer menjadi semakin cekap.Juga meningkatkan kekerapan arus kimpalan mengeraskan arka, meningkatkan kestabilan arka dan membawa kepada keadaan kimpalan yang lebih terkawal.
Walau bagaimanapun, ini adalah teori kerana apabila mengimpal dalam mod TIG terdapat pengaruh lain pada arka.

Gelombang sinus AC boleh dipengaruhi oleh salutan oksida beberapa bahan yang bertindak sebagai penerus yang menyekat aliran elektron.Ini dikenali sebagai pembetulan arka dan kesannya menyebabkan separuh kitaran positif dipotong atau diherotkan.Kesan untuk zon kimpalan adalah keadaan arka yang tidak menentu, kekurangan tindakan pembersihan dan kemungkinan kerosakan tungsten.

Pembetulan arka separuh kitaran positif

Bentuk Gelombang Arus Ulang-alik (AC).

Gelombang Sinus

Gelombang sinusoidal terdiri daripada unsur positif yang membina sehingga maksimum dari sifar sebelum jatuh kembali kepada sifar (sering dirujuk sebagai bukit).

Apabila ia melintasi sifar dan arus berubah arah ke arah nilai negatif maksimumnya sebelum kemudian meningkat kepada sifar (sering dirujuk sebagai lembah) satu kitaran selesai.

,

Kebanyakan pengimpal TIG gaya lama hanyalah mesin jenis gelombang sinus.Dengan perkembangan penyongsang kimpalan moden dengan elektronik yang semakin canggih datang pembangunan pada kawalan dan pembentukan bentuk gelombang AC yang digunakan untuk kimpalan.

Gelombang Persegi

Dengan pembangunan penyongsang kimpalan AC/DC TIG untuk memasukkan lebih banyak elektronik satu generasi mesin gelombang persegi telah dibangunkan.Disebabkan oleh kawalan elektronik ini, persilangan daripada positif ke negatif dan sebaliknya boleh dibuat hampir dalam sekelip mata yang membawa kepada arus yang lebih berkesan dalam setiap separuh kitaran kerana tempoh yang lebih lama pada maksimum.

 

Penggunaan berkesan tenaga medan magnet yang disimpan mencipta bentuk gelombang yang sangat hampir persegi.Kawalan sumber kuasa elektronik pertama membenarkan kawalan 'gelombang persegi'.Sistem ini akan membenarkan kawalan separuh kitaran positif (pembersihan) dan negatif (penembusan).

,

Keadaan imbangan adalah sama + separuh kitaran positif dan negatif memberikan keadaan kimpalan yang stabil.

Masalah yang boleh dihadapi ialah apabila pembersihan berlaku dalam masa kurang daripada separuh kitaran positif maka sebahagian daripada separuh kitaran positif tidak produktif dan juga boleh meningkatkan potensi kerosakan pada elektrod akibat terlalu panas.Walau bagaimanapun, mesin jenis ini juga akan mempunyai kawalan keseimbangan yang membenarkan masa separuh kitaran positif berubah dalam masa kitaran.

 

Penembusan Maksimum

Ini boleh dicapai dengan meletakkan kawalan pada kedudukan yang akan membolehkan lebih banyak masa dibelanjakan dalam separuh kitaran negatif berkenaan dengan separuh kitaran positif.Ini akan membolehkan arus yang lebih tinggi digunakan dengan elektrod yang lebih kecil seperti yang lebih banyak

haba adalah dalam positif (kerja).Peningkatan haba juga mengakibatkan penembusan yang lebih dalam apabila mengimpal pada kelajuan perjalanan yang sama dengan keadaan seimbang.
Zon terjejas haba yang berkurangan dan kurang herotan disebabkan oleh arka yang lebih sempit.

 

Pembersihan Maksimum

Ini boleh dicapai dengan meletakkan kawalan pada kedudukan yang membolehkan lebih banyak masa dihabiskan dalam separuh kitaran positif berkenaan dengan separuh kitaran negatif.Ini akan membolehkan arus pembersihan yang sangat aktif digunakan.Perlu diingatkan bahawa terdapat masa pembersihan optimum selepas itu lebih banyak pembersihan tidak akan berlaku dan potensi kerosakan pada elektrod adalah lebih besar.Kesan pada arka adalah untuk menyediakan kolam kimpalan bersih yang lebih luas dengan penembusan cetek.