ถ้าคุณกำลังสนใจเรื่องการเชื่อมเหล็ก ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมเหล็กภายในโรงงาน หรือ เชื่อมเหล็กเพื่อใช้งานด้วยตัวเอง บทความนี้จะพาคุณไปรู้จักกับการเจาะลึกถึงการเชื่อมเหล็ก ความแตกต่างของอุปกรณ์เชื่อมเหล็กแบบต่าง ๆ เพื่อที่จะทำให้คุณถึงการเชื่อมเหล็กที่เข้าใจง่ายและนำเอาไปใช้ได้จริง
การเชื่อมเหล็กคืออะไร
การเชื่อมเหล็กคือ กระบวนการที่ใช้ในการต่อเหล็กหรือโลหะสองชิ้นเข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อนหรือแรงดัน เพื่อทำให้โลหะทั้ง 2 ชิ้นเชื่อมละลายติดกันเป็นเนื้อชิ้นเดียว การเชื่อมเหล็กนี้มักจะใช้ในงานก่อสร้าง งานผลิตเครื่องจักร หรือแม้แต่งานตกแต่งภายในที่มีโลหะเป็นส่วนประกอบ
หลักการพื้นฐานของการเชื่อมเหล็ก
การเชื่อมเหล็กไม่ได้ทำแค่ต่อเหล็กทั้ง 2 ชิ้นให้ติดกันเท่านั้น แต่เป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความเข้าใจเกี่ยวกับอุปกรณ์ และเทคนิคต่าง ๆ เพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่แข็งแรงและสวยงามมากที่สุด
1. การเตรียมผิวเหล็กให้เรียบ สะอาด
เหล็ก โลหะทุกชิ้นจะต้องทำความสะอาดผิวให้เรียบ สะอาดพร้อมเชื่อมมากที่สุด เป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากคราบสนิม สี หรือสิ่งสกปรกอื่น ๆ อาจทำให้ระหว่างเชื่อมเหล็กมีคุณภาพไม่ดี รอยเชื่อมไม่แข็งแรงวิธีการขัดพื้นผิวเหล็ก โลหะได้แก่ การขัดด้วยกระดาษทราย การใช้แปรงลวดซึ่งช่วยกำจัดคราบสกปรก คราบสนิมได้
2. ใช้กระแสไฟฟ้า สร้างความร้อนเชื่อมเหล็ก
การเชื่อมเหล็กให้แน่นสนิท แข็งแรงทนทานต่อแรงกระแทก จะเริ่มจากการใช้ความร้อนที่เหมาะสม เพื่อทำให้ โลหะหรือเหล็กทำการหลอมละลายและรวมตัวกับลวดเชื่อมเป็นเนื้อเดียวกัน โดยความร้อนที่ใช้สามารถใช้ได้หลายแบบ เช่น การเชื่อมไฟฟ้า (Arc Welding) หรือ การเชื่อมแก๊ส (Gas Welding)
เมื่อโลหะหรือเหล็กได้รับความร้อนจนถึงระดับที่สามารถละลายการหลอมรวมระหว่างโลหะกับลวดเชื่อมจะเข้าเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งการที่จะทำให้การเชื่อมมีคุณภาพแข็งแรงและรอยเชื่อมที่สวยงามจะต้องอาศัยการควบคุม
จุดหลอมละลาย กระบวนการหลอมรวมจะเริ่มต้น วัสดุเหล็กสองชิ้นจะผสานกันจนกลายเป็นเนื้อเดียว ขั้นตอนนี้ต้องควบคุมตำแหน่ง ทิศทางการเชื่อม โดยจะต้องอาศัยความชำนาญประสบการณ์ในการเชื่อมถึงจะสามารถทำการเชื่อมเหล็กได้อย่างสวยงามและแข็งแรง
การทำความเข้าใจถึงวิธีการเชื่อมเหล็ก เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจอย่างถูกต้องและแม่นยำ ซึ่งจะช่วยให้การทำงานไม่สะดุด ลดโอกาสที่คุณภาพชิ้นงานจะเกิดปัญหา ข้อผิดความต่าง ๆ รวมไปถึงช่วยประหยัดต้นทุนและทำงานชิ้นงานออกมาตรงตามแบบ
3. การปล่อยให้รอยเชื่อมเย็น และ ตรวจสอบรอยเชื่อม
หลังจากดำเนินการเชื่อมเหล็กเป็นที่เรียบร้อยแล้วจะต้องปล่อยให้รอยเชื่อมเย็นตัวลงเพื่อทำให้มีความแข็งแรงมากขึ้น การปล่อยให้รอยเชื่อมเย็นตามธรรมชาติเป็นวิธีที่เหมาะสมเพราะจะช่วยป้องกันไม่ให้รอยเชื่อมเกิดแตกร้าว เมื่อรอยเชื่อมเย็นตัวลงแล้วจากนั้นจะเป็นการตรวจสอบคุณภาพรอยเชื่อมเพื่อให้มั่นใจว่ารอยเชื่อมมีความแข็งแรง ไม่มีรอยแตกร้าว รูพรุน วิธีการตรวจสอบรอยเชื่อมเหล็กมีดังนี้
ตรวจสอบด้วยตา สังเกตความสม่ำเสมอของรอยเชื่อม
ใช้น้ำยาตรวจสอบรอยร้าว โดยฉีดน้ำยาลงบนรอบเชื่อมน้ำยาจะเข้าไปแทรกซึกรอยเชื่อมที่ตาเปล่ามองไม่เห็น หากน้ำยามีการแทรกซึมเข้าไปแสดงว่ารอยเชื่อมมีการแตกร้าว
ประเภทของการเชื่อมเหล็ก
การเชื่อมอาร์ก (Arc welding)
เป็นการเชื่อมเหล็กที่ใช้ความร้อนซึ่งจะเกิดเป็นสะเก็ดไฟมีอุณหภูมิสูง จะทำให้ลวดเชื่อมกัชิ้นงานโลหะ เหล็กเชื่อมติดเป็นเนื้อเดียวกัน
การเชื่อมอาร์ก Arc welding แบ่งได้เป็น 8 ประเภทได้แก่
การเชื่อมอาร์กคาร์บอน (CAW)
เป็นการเชื่อมที่ใช้แท่งอิเล็กโทรดคาร์บอนในการสร้างอาร์กไฟฟ้า ทำให้เกิดความร้อนในชิ้นงาน ทำให้โลหะละลายเชื่อมติดกัน นิยมใช้การเชื่อมแบบแท่งคู่ ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ลวดเชื่อมเพิ่มเติมห
การเชื่อมอาร์กลวดใส้ฟลักซ์ (FCAW)
เป็นการใช้ลวดเชื่อมที่มีฟลักซ์ในแกนกลางลวด โดยลวดจะถูกใส่เข้าไปในการเชื่อม ระหว่างที่อาร์กเกิดขึ้น จะมีแก๊สและสแล็กปกคลุมบริเวณการเชื่อม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดออกซิเดชัน หากต้องการเพิ่มคุณภาพของแนวเชื่อมมักใช้แก๊สจากภายนอก เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุม (GMAW)
ลวดเชื่อมจะถูกใส่เข้ามาระหว่างทำการเชื่อมและทำการอาร์กระหว่างลวดกับชิ้นงานโลหะเหล็กเพื่อสร้างความร้อน ทำให้โลหะเหล็กหลอมละลายและเชื่อมติดกัน โดยอาร์กจะถูกคลุมจากแก๊สภายนอก แบ่งออกเป็น 2 ชนิด
การเชื่อมมิก MIG (Metal Inert Gas): แก๊สเฉื่อย เช่น อาร์กอนหรือฮีเลียม
การเชื่อมแมก MAG (Metal Active Gas): ใช้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแก๊สปกคลุม
การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊สคลุม (GTAW) หรือ TIG (Tungsten Inert Gas)
การเชื่อมมอาร์กประเภทนี้จะใช้อาร์กระหว่างแท่งทังสเตนที่ไม่หลอมละลายกับชิ้นงาน โดยลวดเชื่อมจะถูกเติมหรือไม่เติมก็ได้ กระบวนการนี้มีความแม่นยำสูงและมักใช้ในการเชื่อมที่ต้องการความสะอาดและคุณภาพสูง
การเชื่อมอาร์กพลาสมา (PAW)
การเชื่อมอาร์กพลาสมาขะใช้อาร์กระหว่างแท่งทังสเตนและหัวฉีดทองแดงที่หล่อเย็นด้วยน้ำ เพื่อสร้างลำแสงพลาสมาอุณหภูมิสูงในการหลอมละลายชิ้นงาน โดยจะมีแก๊สเฉื่อยหรือไฮโดรเจนช่วยในการเชื่อม
การเชื่อมอาร์กลวดเชื่อมสารพอกหุ้ม (SMAW)
เป็นการเชื่อมโดยใช้ลวดเชื่อมที่มีสารพอกหุ้มเพื่อสร้างอาร์กระหว่างลวดและชิ้นงาน การเชื่อมแบบนี้นี้มักไม่ต้องใช้แรงกดมากรัก โดยสารพอกหุ้มจะหลอมละลายและกลายเป็นแก๊สและสแล็ก คลุมแนวเชื่อมเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน
การเชื่อมสลัก (SW)
เป็นกระบวนการที่ใช้ความร้อนจากการอาร์กระหว่างสลักโลหะกับชิ้นงาน โดยทำให้บริเวณผิวโลหะหลอมละลายและเชื่อมติดกัน เมื่อตัวสลักและชิ้นงานถูกผสมด้วยความร้อน
การเชื่อมอาร์กใต้ฟลักซ์ (SAW)
เป็นกระบวนการที่ใช้ลวดเชื่อมเปลือยเข้ามาเชื่อมอย่างต่อเนื่องในการสร้างอาร์ก โดยมีฟลักซ์ผงละเอียดปกคลุมการอาร์กเพื่อป้องกันสภาพแวดล้อมจากการเกิดออกซิเดชัน บางครั้งอาจมีการเติมแท่งลวดเชื่อมเพิ่มเข้าไป
การเชื่อมแบบแก๊ส (Gas Welding)
เป็นกระบวนการเชื่อมที่ใช้พลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ของแก๊สเชื้อเพลิง เช่น ก๊าซอะเซทิลีน (Acetylene) ผสมกับออกซิเจน (Oxygen) ที่หัวเชื่อม (Torch) เปลวไฟที่เกิดจากการเผาไหม้นี้จะสร้างความร้อนสูงพอที่จะหลอมละลายโลหะ ทำให้สามารถเชื่อมโลหะเข้าด้วยกันได้ เมื่อโลหะหลอมละลายแล้ว จะมีการเติมลวดเชื่อมลงไปในบ่อน้ำโลหะที่กำลังหลอมละลาย เมื่อปล่อยให้เย็นตัวลงก็จะได้แนวเชื่อมที่ต้องการ
การเชื่อมแบบนี้นิยมใช้ในการเชื่อมโลหะบางๆ เช่น การซ่อมแซมตัวถังรถยนต์ การเชื่อมท่อแอร์ ท่อไอเสียรถยนต์ ซึ่งเหมาะสำหรับงานเชื่อมที่ไม่ต้องการความร้อนสูงเกินไป และสามารถทำงานได้สะดวกในสภาพแวดล้อมต่างๆ รวมถึงการใช้อุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อนมาก ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้หากมีการจุดประกายไฟกลับไปที่ท่อหรือหัวเชื่อม การป้องกันอันตรายนี้สามารถทำได้โดยใช้
การเชื่อมด้วยแก๊สจะมีอันตรายจากไฟย้อนกลับ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้หากมีการจุดประกายไฟกลับไปที่ท่อหรือหัวเชื่อม สามารถป้องกันได้โดยกาใส่อุปกรณ์กันไฟย้อนกลับหรือ Flashback Arrestor ช่วยป้องกันไม่ให้ไฟย้อนกลับจากหัวเชื่อมไปถึงท่อแก๊ส ทั้งยังทำให้มีความปลอดภัยในการทำงานมากขึ้น
รู้จักกับอุปกรณ์เบื้องต้นในการเชื่อมเหล็ก
เครื่องเชื่อมเหล็ก
เครื่องเชื่อมเหล็กเป็นเครื่องมือที่ช่วยทุ่นแรงช่างสำหรับงานเชื่อม โดยจะใช้ไฟฟ้าเป็นตัดกำเนิดกระแสไฟที่ใช้ในการเชื่อมโลหะให้ติดกัน ทำให้ประหยัดเวลาการเชื่อมได้เร็วและง่ายยิ่งขึ้น ปัจจุบันเครื่องเชื่อมเหล็กมีหลายประเภท ได้แก่ เครื่องเชื่อมอาร์กอน, เครื่องเชื่อม co2, เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์, เครื่องตัดพลาสมา
คีมจับสายดิน
เป็นอุปกรณ์ใช้ยึดจับสายดินให้แน่นระหว่างชิ้นงานหรือตู้เชื่อมใช้สำหรับงานเชื่อมเพื่อนำกระแสไฟฟ้าจากเครื่องเชื่อมไปยังชิ้นงานโลหะ และยังช่วยให้กระแสไฟไหลได้อย่างต่อเนื่องไม่สะดุด
ลวดเชื่อม
อุปกรณ์ที่ใช้ในงานเชื่อมเหล็ก โลหะให้หลอมละลายติดกันเป็นเนื้อเดียวกัน โดยลวดเชื่อมจะแบ่งเป็น 6 ชนิดได้แก่ ลวดเชื่อมไฟฟ้าหุ้มฟลักซ์, ลวดเชื่อมไส้ฟลักซ์, ลวดเชื่อมมิก/แมก หรือ ลวดเชื่อม CO2, ลวดเชื่อมทิก หรือ ลวดเชื่อมอาร์กอน, ลวดเชื่อมเซาะร่อง หรือ ลวดเชื่อมเกาจ์ และ ลวดเชื่อมพิเศษ
ค้อนเคาะ, แปลงลวด
ใช้สําหรับเคาะสแลกแนวเชื่อมที่อยู่บนงานโลหะ เมื่อทำการเชื่อมเสร็จแล้ว หรือ เมื่อต้องการเชื่อในแนวทับเดิมที่เคยมีอยู่แล้ว จากนั้นแปลงลวดจะทำการขัดงานโลหะตามแนวเชื่อม
ถุงมือ
ควรเป็นถุงมือที่ทำมาจากหนังที่ช่วยป้องกันความร้อน สะเก็ดไฟระหว่างเชื่อมได้ดี ทั้งนี้การเลือกใช้ถุงมือหนังควรมีมาตรฐานสากล CE จากยุโรป และ ANSI จากอเมริกา เพื่อการันตีถึงความปลอดภัย และคุณภาพที่เหมาะสม
หน้ากากเชื่อม
หน้ากากที่ป้องกันแสงจากรังสีอินฟราเรด รังสีอัลตราไวโอเลต ระหว่างการเชื่อมเหล็ก รวมไปถึงป้องกันความร้อน สะเก็ดไฟ ที่จะกระเด็นเข้าสู่ดวงตา ใบหน้า ควรเลือกใช้หน้ากากเชื่อมที่มีมาตรฐานความปลอดภัยรับรอง เช่น ANSI Z87.1 ของสถาบัน American National Standards Institut
หากใครสนใจที่ต้องการเชื่อมเหล็ก เชื่อมโลหะสำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ PLM บริการเชื่อมเหล็กจากผู้เชี่ยวชาญโดยตรง มีทีมงานมากประสบการณ์ถึง 20 ปี ที่คอยดูแลงานเชื่อมอย่างใกล้ชิด ให้มีคุณภาพ ความสวยงาม ตรงตามความต้องการลูกค้ามากที่สุด
Comments