1. ความฉลาดและดิจิทัล, Internet of Things (IoT) และการควบคุมระยะไกล:

  ตรวจสอบพารามิเตอร์การเชื่อม (กระแส, แรงดัน, อุณหภูมิ ฯลฯ) แบบเรียลไทม์ผ่านเซ็นเซอร์ ร่วมกับการวิเคราะห์ข้อมูลคลาวด์เพื่อปรับปรุงกระบวนการ, รองรับการตรวจสอบระยะไกลและการแจ้งเตือนความผิดปกติ

2. ปัญญาประดิษฐ์และการควบคุมแบบปรับตัวได้:

  อัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์สามารถปรับพารามิเตอร์โดยอัตโนมัติตามวัสดุและสภาพแวดล้อมการเชื่อม, ลดการแทรกแซงของมนุษย์และเพิ่มความสม่ำเสมอและคุณภาพของการเชื่อม

3. เทคโนโลยีดิจิทัลทวิน:

  จำลองกระบวนการเชื่อมในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง, คาดการณ์ข้อบกพร่องและปรับปรุงพารามิเตอร์กระบวนการ, เพื่อลดต้นทุนการลองผิดลองถูก

4. การปกป้องสิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน, การออกแบบที่ใช้พลังงานต่ำ:

  ใช้แหล่งจ่ายไฟแบบอินเวอร์เตอร์ความถี่สูงและอุปกรณ์กำลังประสิทธิภาพสูง (เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์, แกลเลียมไนไตรด์) เพื่อลดการสูญเสียพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสัดส่วน

5. การแทนที่ก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม:

  พัฒนากระบวนการเชื่อมที่มีการกระเด็นต่ำและควันต่ำ, ส่งเสริมการใช้ก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (เช่น ก๊าซผสมชนิดใหม่), และลดการปล่อยคาร์บอนการปล่อย

6. การรีไซเคิลวัสดุ:

  พัฒนาเทคนิคการเชื่อมพิเศษสำหรับโลหะรีไซเคิลหรือวัสดุคอมโพสิต, เพื่อสนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียน

7. ความอเนกประสงค์และความเข้ากันได้ของวัสดุ, ความเข้ากันได้หลายกระบวนการ:

  อุปกรณ์เครื่องเดียวรองรับโหมดการเชื่อมหลายแบบ เช่น MAG/MIG/TIG/พลาสม่า, เพื่อตอบสนองความต้องการของวัสดุและสถานการณ์ที่แตกต่างกัน

8. การเชื่อมวัสดุเทคโนโลยีขั้นสูง:

  พัฒนาอุปกรณ์และกระบวนการเชื่อมพิเศษสำหรับวัสดุใหม่ เช่น อะลูมิเนียมลิเธียมอัลลอยด์, ไทเทเนียมอัลลอยด์, เหล็กกล้ากำลังสูง, และวัสดุคอมโพสิต

9. การใช้งานในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว:

  พัฒนาอุปกรณ์เชื่อมพิเศษที่ทนต่ออุณหภูมิสูง, รังสี, ใต้น้ำ หรือสุญญากาศ (เช่น เทคโนโลยีการเชื่อมในอวกาศ)

10. การบูรณาการระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์, หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (Cobot):

  หุ่นยนต์เชื่อมน้ำหนักเบาที่ทำงานร่วมกับมนุษย์ เพิ่มความยืดหยุ่นและความปลอดภัย, เหมาะสำหรับการผลิตปริมาณน้อยและหลากหลายประเภทการผลิต

11. สายการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบ:

  บูรณาการกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ (AGV), เพื่อให้กระบวนการเชื่อม, การขนย้าย และการตรวจสอบแบบไร้คนขับ

12. การมองเห็นสามมิติและการวางแผนเส้นทาง:

  ระบุตำแหน่งรอยเชื่อมด้วยการสแกนเลเซอร์และการรู้จำภาพด้วยปัญญาประดิษฐ์, สร้างเส้นทางการเชื่อมโดยอัตโนมัติ, ลดเวลาในการตั้งโปรแกรม

13. ความต้องการของตลาดขับเคลื่อนรถยนต์พลังงานใหม่:

  ความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการเชื่อมเปลือกแบตเตอรี่, มอเตอร์ และตัวถังรถยนต์น้ำหนักเบา, ผลักดันการพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูงและมีการบิดเบือนต่ำ

14. พลังงานหมุนเวียน:

  ความต้องการในการเชื่อมโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น เสาของกังหันลม, โครงยึดโซลาร์เซลล์ และถังเก็บไฮโดรเจนกำลังเพิ่มขึ้น

15. อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมทหาร:

  ความต้องการวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงและการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูง, ผลักดันการพัฒนาตลาดอุปกรณ์เชื่อมระดับไฮเอนด์

16. การก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน:

  ความนิยมของอาคารแบบโมดูลาร์และสะพานโครงสร้างเหล็ก, ผลักดันความต้องการเครื่องเชื่อมแบบพกพาประสิทธิภาพสูง

17. ความร่วมมือในห่วงโซ่อุตสาหกรรม:

  ผู้ผลิตเครื่องเชื่อมทำงานร่วมกับบริษัทวัสดุ, เซ็นเซอร์ และหุ่นยนต์อย่างใกล้ชิด, เพื่อสร้างระบบนิเวศการเชื่อมแบบอัจฉริยะ

18. อุตสาหกรรมเครื่องเชื่อมจะแสดงแนวโน้มหลักสามประการคือ “ระดับไฮเอนด์, ความฉลาด, และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม”:

  ระยะสั้น (3-5 ปี): อัตราการเข้าถึงของเครื่องเชื่อมอัจฉริยะเพิ่มขึ้น, เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยก๊าซผสมก็ได้รับความนิยมเช่นกัน

  ระยะกลาง (5-10 ปี): หุ่นยนต์เชื่อมกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม, การเชื่อมแบบปรับตัวได้ด้วย AI ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย

  ระยะยาว (มากกว่า 10 ปี): เกิดความก้าวหน้าในสาขาที่ทันสมัย เช่น การเชื่อมในอวกาศ และการเชื่อมวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ

สรุป

อนาคตของเครื่องเชื่อมมีแนวโน้มที่สดใส, นวัตกรรมทางเทคโนโลยีและความต้องการของตลาดจะผลักดันให้ก้าวไปสู่ความเป็นอัจฉริยะมากขึ้น, เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น องค์กรจำเป็นต้องคว้าโอกาสของอุตสาหกรรม 4.0 และการปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์, ก้าวข้ามคอขวดทางเทคโนโลยีหลัก, ให้ความสำคัญกับมาตรฐานสากลและการฝึกอบรมบุคลากร, เพื่อให้ได้เปรียบในการแข่งขันระดับโลก

การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตสำหรับการเชื่อมด้วยไฟฟ้าเป็นไปได้ทั้งหมด และได้ถูกนำไปใช้ในการใช้งานจริงแล้ว

1. การประยุกต์ใช้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตในการเชื่อมด้วยไฟฟ้า การส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ ผ่านการ์ดเครือข่าย IoT หุ่นยนต์เชื่อมแบบอัจฉริยะสามารถส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ (เช่น กระแสไฟฟ้า แรงดัน ความเร็วในการเชื่อม ฯลฯ) ในระหว่างการเชื่อมไปยังคลาวด์หรือศูนย์ข้อมูลที่กำหนด ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้ผู้บริหารสามารถตรวจสอบสถานะการทำงานของหุ่นยนต์จากระยะไกลและรับประกันคุณภาพการเชื่อม

2. การตรวจสอบและควบคุมระยะไกล ด้วยการ์ดเครือข่าย IoT ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมหุ่นยนต์เชื่อมจากระยะไกลผ่านอุปกรณ์ปลายทาง เช่น โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถจัดตารางงานและจัดการงานได้อย่างยืดหยุ่น ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงในการปฏิบัติงานภาคสนามอีกด้วย

3. การวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการแจ้งเตือนล่วงหน้า การ์ดเครือข่าย IoT รองรับฟังก์ชันการวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการแจ้งเตือนล่วงหน้าจากระยะไกล เมื่อหุ่นยนต์เชื่อมเกิดข้อผิดพลาดหรือความผิดปกติ ระบบสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและส่งข้อมูลข้อผิดพลาดไปยังอุปกรณ์ปลายทางของผู้บริหารผ่านการ์ดเครือข่าย IoT เพื่อให้สามารถดำเนินการซ่อมแซมได้ทันท่วงที

4. การจัดตารางงานอัจฉริยะและการเพิ่มประสิทธิภาพ ผ่านการ์ดเครือข่าย IoT หุ่นยนต์เชื่อมหลายตัวสามารถทำงานร่วมกันได้ โดยปรับจังหวะการทำงานและการจัดสรรงานโดยอัตโนมัติตามความต้องการที่แท้จริงของสายการผลิต เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงสุด

5. การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในการเชื่อมด้วยไฟฟ้า การ์ดเครือข่าย IoT ช่วยให้หุ่นยนต์เชื่อมสามารถส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์และรับคำสั่งจากระยะไกล ทำให้สามารถจัดตารางการผลิตและดำเนินการตามงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

6. ลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา โดยทั่วไปแล้ว การบำรุงรักษาและดูแลหุ่นยนต์เชื่อมต้องอาศัยการปฏิบัติงานภาคสนามด้วยตนเอง ซึ่งเป็นงานที่ใช้เวลานานและต้องใช้แรงงานมาก ด้วยการ์ดเครือข่าย IoT ผู้บริหารสามารถวินิจฉัยข้อผิดพลาดจากระยะไกล อัปเกรดซอฟต์แวร์ และปรับการกำหนดค่าหุ่นยนต์ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาได้อย่างมาก

7. เพิ่มความปลอดภัย การ์ดเครือข่าย IoT รองรับฟังก์ชันการตรวจสอบและควบคุมระยะไกล ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมและตรวจสอบหุ่นยนต์เชื่อมจากระยะที่ปลอดภัย ลดความเสี่ยงในการปฏิบัติงานภาคสนาม

แนวคิดและการจำแนกประเภทของการเชื่อมด้วยอาร์คแบบก๊าซป้องกันด้วยอิเล็กโทรดหลอมละลาย

  วิธีการเชื่อมด้วยอาร์คที่ใช้อิเล็กโทรดหลอมละลาย โดยใช้ก๊าซที่เติมเข้ามาเป็นตัวกลางของอาร์ค และป้องกันละอองโลหะที่หลอมเหลว สระเชื่อม และโลหะอุณหภูมิสูงในบริเวณเชื่อม เรียกว่า การเชื่อมด้วยอาร์คแบบก๊าซป้องกันด้วยอิเล็กโทรดหลอมละลาย ตามวัสดุของลวดเชื่อมและก๊าซป้องกันที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกเป็นวิธีการต่างๆ ดังนี้:

1. แบ่งตามประเภทของลวดเชื่อม สามารถแบ่งออกเป็นการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมแบบตัน และการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมแบบไส้ฟลักซ์

  วิธีการเชื่อมด้วยอาร์คโดยใช้ลวดเชื่อมแบบตันและก๊าซเฉื่อย (Ar หรือ He) เป็นก๊าซป้องกัน เรียกว่า การเชื่อมแบบ MIG (Metal Inert Gas Arc Welding)

  การเชื่อมด้วยอาร์คโดยใช้ลวดเชื่อมแบบตันและก๊าซผสมที่มีอาร์กอนสูงเป็นก๊าซป้องกัน เรียกว่า การเชื่อมแบบ MAG (Metal Active Gas Arc Welding)

  การเชื่อมด้วยอาร์คโดยใช้ลวดเชื่อมแบบตันและก๊าซ CO2 เป็นก๊าซป้องกัน เรียกว่า การเชื่อมแบบ CO2

  เมื่อใช้ลวดเชื่อมแบบไส้ฟลักซ์ สามารถใช้ CO2 หรือก๊าซผสม CO2+Ar เป็นก๊าซป้องกันในการเชื่อมด้วยอาร์ค เรียกว่า การเชื่อมแบบไส้ฟลักซ์ด้วยก๊าซป้องกัน นอกจากนี้ยังสามารถไม่ใช้ก๊าซป้องกัน ซึ่งเรียกว่า การเชื่อมด้วยอาร์คแบบไม่ต้องป้องกัน (Self-shielded arc welding)

2. ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป และการเชื่อมแบบ CO2

  การเชื่อมแบบ CO2 มีข้อดีคือต้นทุนถูก ประสิทธิภาพการผลิตสูง แต่มีข้อเสียคือมีสะเก็ดไฟมาก รอยเชื่อมไม่สวยงาม ดังนั้น ในบางกระบวนการเชื่อมจึงใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป

   การเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไปเป็นวิธีการเชื่อมด้วยอาร์คที่ใช้ก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซผสมที่มีอาร์กอนสูงเป็นก๊าซป้องกัน ในขณะที่การเชื่อมแบบ CO2 มีคุณสมบัติออกซิไดซ์สูง ซึ่งเป็นตัวกำหนดความแตกต่างและลักษณะเฉพาะของทั้งสองวิธี

3. ข้อได้เปรียบหลักของการเชื่อมแบบ MIG/MAG เมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบ CO2

  ลดปริมาณสะเก็ดไฟได้มากกว่า 50% อาร์คเชื่อมภายใต้การป้องกันด้วยก๊าซอาร์กอนหรือก๊าซผสมที่มีอาร์กอนสูงมีความเสถียร ไม่เพียงแต่เสถียรในขณะที่ละอองโลหะถ่ายเทแบบหยดและแบบสเปรย์ แต่ยังรวมถึงในกรณีของการถ่ายเทแบบลัดวงจรในการเชื่อมแบบ MAG ด้วยกระแสไฟต่ำ อาร์คมีแรงผลักละอองโลหะน้อยลง ซึ่งทำให้ปริมาณสะเก็ดไฟในการถ่ายเทแบบลัดวงจรของการเชื่อมแบบ MIG/MAG ลดลงมากกว่า 50%

  รอยเชื่อมมีรูปทรงสม่ำเสมอและสวยงาม เนื่องจากการถ่ายเทละอองโลหะของการเชื่อมแบบ MIG/MAG มีความสม่ำเสมอ ละเอียด และเสถียร รอยเชื่อมจึงมีรูปทรงสม่ำเสมอและสวยงาม

  สามารถเชื่อมโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยาและโลหะผสมได้หลายชนิด บรรยากาศของอาร์คมีคุณสมบัติออกซิไดซ์ต่ำมาก หรือไม่มีเลย การเชื่อมแบบ MIG/MAG ไม่เพียงแต่สามารถเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าอัลลอยด์สูง แต่ยังสามารถเชื่อมโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยาและโลหะผสมได้หลายชนิด เช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม สแตนเลสและโลหะผสมสแตนเลส แมกนีเซียมและโลหะผสมแมกนีเซียม เป็นต้น ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการเชื่อม คุณภาพการเชื่อม และประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก

4. ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ และการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป

  รูปแบบการถ่ายเทละอองโลหะหลักของการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไปคือการถ่ายเทแบบสเปรย์ที่กระแสไฟสูง และการถ่ายเทแบบลัดวงจรที่กระแสไฟต่ำ ดังนั้นที่กระแสไฟต่ำยังคงมีข้อเสียคือสะเก็ดไฟมาก รอยเชื่อมไม่สวยงาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยาบางชนิดไม่สามารถเชื่อมได้ที่กระแสไฟต่ำ เช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสม สแตนเลส เป็นต้น ดังนั้นจึงมีการพัฒนาการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ ซึ่งมีลักษณะการถ่ายเทละอองโลหะคือ แต่ละพัลส์กระแสไฟจะถ่ายเทละอองโลหะหนึ่งหยด ในสาระสำคัญแล้ว ถือเป็นการถ่ายเทแบบหยด

  รูปแบบการถ่ายเทละอองโลหะที่ดีที่สุดของการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์คือ หนึ่งพัลส์ถ่ายเทหนึ่งหยด ดังนั้น โดยการปรับความถี่ของพัลส์ สามารถเปลี่ยนแปลงจำนวนหยดที่ถ่ายเทต่อหน่วยเวลา หรือก็คืออัตราการหลอมละลายของลวดเชื่อม เนื่องจากเป็นการถ่ายเทแบบหยดหนึ่งพัลส์หนึ่งหยด เส้นผ่านศูนย์กลางของละอองโลหะจะเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมโดยประมาณ ดังนั้นความร้อนของอาร์คต่อละอองโลหะจะต่ำลง หรือก็คืออุณหภูมิของละอองโลหะต่ำ (เมื่อเทียบกับการถ่ายเทแบบสเปรย์และการถ่ายเทละอองโลหะขนาดใหญ่) ดังนั้นจึงเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การหลอมละลายของลวดเชื่อม หรือก็คือเพิ่มประสิทธิภาพการหลอมละลายของลวดเชื่อม เนื่องจากอุณหภูมิของละอองโลหะต่ำ จึงมีควันเชื่อมลดลง ซึ่งในด้านหนึ่งช่วยลดการสูญเสียธาตุผสม และอีกด้านหนึ่งช่วยปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงาน สะเก็ดไฟน้อย หรือไม่มีเลย อาร์คมีทิศทางที่ดี เหมาะสำหรับการเชื่อมทุกตำแหน่ง รอยเชื่อมมีรูปทรงดี ความกว้างของรอยเชื่อมใหญ่ ลักษณะความลึกของรอยเชื่อมแบบนิ้วลดลง ความสูงของรอยเชื่อมเหลือน้อย เชื่อมโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยา (เช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสม) ได้อย่างสมบูรณ์แบบด้วยกระแสไฟต่ำ ขยายช่วงกระแสไฟที่ใช้ในการถ่ายเทแบบสเปรย์ของการเชื่อมแบบ MIG/MAG การเชื่อมแบบพัลส์สามารถทำให้เกิดการถ่ายเทละอองโลหะที่เสถียรได้ในช่วงกระแสไฟตั้งแต่ใกล้กระแสไฟวิกฤตของการถ่ายเทแบบสเปรย์ไปจนถึงกระแสไฟที่สูงหลายสิบแอมแปร์

5. จากที่กล่าวมาข้างต้น จะเห็นได้ถึงลักษณะและข้อดีของการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ แต่ไม่มีสิ่งใดที่สมบูรณ์แบบ เมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป ข้อเสียมีดังนี้:

  ประสิทธิภาพการผลิตการเชื่อมรู้สึกว่าต่ำลงเล็กน้อย

  ต้องการคุณสมบัติของช่างเชื่อมที่สูงขึ้น

  ปัจจุบันราคาอุปกรณ์เชื่อมค่อนข้างสูง

6. การเลือกใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของกระบวนการเชื่อม การเชื่อมต่อไปนี้จำเป็นต้องใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์

  เหล็กกล้าคาร์บอน ในกรณีที่ต้องการคุณภาพและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมสูง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมภาชนะรับแรงดัน เช่น หม้อไอน้ำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางเคมี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง และกังหันน้ำในอุตสาหกรรมพลังงานน้ำ เป็นต้น

  สแตนเลส การใช้กระแสไฟต่ำ (ต่ำกว่า 200A) และในกรณีที่ต้องการคุณภาพและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมสูง เช่น รถไฟ ภาชนะรับแรงดันในอุตสาหกรรมเคมี เป็นต้น

  อะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม การใช้กระแสไฟต่ำ (ต่ำกว่า 200A) และในกรณีที่ต้องการคุณภาพและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมสูง เช่น รถไฟความเร็วสูง สวิตช์แรงดันสูง อุตสาหกรรมแยกอากาศ เป็นต้น

  ทองแดงและโลหะผสมทองแดง โดยพื้นฐานแล้วทองแดงและโลหะผสมทองแดงทั้งหมดจะใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ (ภายในขอบเขตของการเชื่อมด้วยก๊าซป้องกันด้วยอิเล็กโทรดหลอมละลาย)

การเชื่อม MIG (Metal Inert Gas welding) คือวิธีการเชื่อมโลหะโดยใช้ลวดเชื่อมที่ป้อนอย่างต่อเนื่องเป็นขั้วไฟฟ้า ภายใต้การป้องกันของก๊าซเฉื่อย (เช่น อาร์กอน หรือ ฮีเลียม) โดยใช้ส่วนโค้งที่เกิดขึ้นระหว่างหัวเชื่อมกับชิ้นงาน เพื่อหลอมละลายลวดเชื่อมและวัสดุฐานโลหะ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อโลหะ ในระหว่างกระบวนการเชื่อม MIG ก๊าซป้องกันจะป้องกันไม่ให้ออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศเข้าสู่บริเวณเชื่อม เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการเชื่อม

1. หลักการพื้นฐานของการเชื่อม MIG

  หลักการพื้นฐานของการเชื่อม MIG คือการใช้ส่วนโค้งที่เกิดขึ้นระหว่างหัวเชื่อมกับชิ้นงานเพื่อหลอมละลายลวดเชื่อมและวัสดุฐานโลหะ ก๊าซป้องกัน (โดยทั่วไปคือก๊าซเฉื่อย) จะปกคลุมบริเวณเชื่อม ป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการไนไตรด์ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของแนวเชื่อม ลวดเชื่อมจะถูกป้อนอย่างต่อเนื่องผ่านกลไกป้อนลวด และจะหลอมละลายพร้อมกับวัสดุฐานโลหะเพื่อสร้างแนวเชื่อม

2. คุณสมบัติของการเชื่อม MIG

‌  กระบวนการเชื่อมมีความเสถียร‌: ส่วนโค้งของการเชื่อม MIG มีความเสถียร ไม่เกิดสะเก็ดไฟได้ง่ายในระหว่างการเชื่อม และแนวเชื่อมมีรูปร่างสวยงาม‌

‌  ประสิทธิภาพการผลิตสูง‌: ใช้ลวดเชื่อมที่ป้อนอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความเร็วในการเชื่อมสูงและประสิทธิภาพการผลิตสูง‌

‌  ความสามารถในการปรับตัวสูง‌: สามารถเชื่อมโลหะที่มีความหนาและวัสดุต่างกันได้ อีกทั้งข้อต่อเชื่อมมีความแข็งแรงสูงและคุณภาพเชื่อถือได้‌

‌  การใช้งานง่าย‌: อุปกรณ์ค่อนข้างเรียบง่ายและเรียนรู้ได้ง่าย‌

‌  คุณภาพการเชื่อมดี‌: ก๊าซป้องกันช่วยลดการเกิดออกซิเดชันและการไนไตรด์ในระหว่างกระบวนการเชื่อม ทำให้มั่นใจในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลของแนวเชื่อม‌

‌  การบิดเบี้ยวของชิ้นงานน้อย‌: ความร้อนที่ป้อนเข้าน้อย ทำให้ชิ้นงานเกิดการบิดเบี้ยวน้อย‌

‌  อัตราการใช้วัสดุสูง‌: ลวดเชื่อมที่ป้อนอย่างต่อเนื่องมีอัตราการใช้งานสูง ทำให้สิ้นเปลืองวัสดุน้อย‌

3. สถานการณ์การใช้งานของการเชื่อม MIG

  การเชื่อม MIG ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการเชื่อมต่อวัสดุโลหะต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ การต่อเรือ โครงสร้างอาคาร และสาขาอื่นๆ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและมีความเสถียร การเชื่อม MIG จึงมีบทบาทสำคัญในสาขาเหล่านี้‌

เครื่องเชื่อม MAG (Metal Active Gas Welding) เป็นเทคนิคการเชื่อมด้วยอาร์คที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิต การซ่อมแซมยานยนต์ งานก่อสร้าง และอื่นๆ

1. หลักการพื้นฐานของการเชื่อม MAG

  คำจำกัดความ: การเชื่อม MAG ใช้ก๊าซที่ทำปฏิกิริยา (เช่น CO₂ หรือก๊าซผสม) เป็นตัวกลางในการป้องกัน โดยใช้อาร์คหลอมลวดเชื่อมและวัสดุฐาน เพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อโลหะ

  ความแตกต่างจาก MIG: MIG (Metal Inert Gas Welding) ใช้ก๊าซเฉื่อย (เช่น อาร์กอน, ฮีเลียม) ในขณะที่ MAG ใช้ก๊าซที่ทำปฏิกิริยา (เช่น CO₂ หรือก๊าซผสม Ar+CO₂) ก๊าซที่ทำปฏิกิริยาจะเข้าร่วมในปฏิกิริยาทางโลหะวิทยาในแอ่งหลอมเหลว เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กคาร์บอน เหล็กกล้าผสมต่ำ และอื่นๆ

2. ส่วนประกอบของเครื่องเชื่อม MAG

  แหล่งจ่ายไฟ: ให้กระแสไฟฟ้ากระแสตรงหรือกระแสไฟฟ้าแบบพัลส์ที่เสถียร

  กลไกป้อนลวด: ป้อนลวดเชื่อม (ลวดตันหรือลวดไส้ฟลักซ์) โดยอัตโนมัติ

  ปืนเชื่อม: นำกระแสไฟฟ้า ส่งก๊าซป้องกันและลวดเชื่อม

  ถังก๊าซและตัวควบคุม: จ่ายและควบคุมอัตราการไหลของก๊าซป้องกัน

  ระบบควบคุม: ปรับพารามิเตอร์การเชื่อม (กระแสไฟฟ้า, แรงดันไฟฟ้า, ความเร็วในการป้อนลวด ฯลฯ)

3. กระบวนการทำงาน

  การเกิดอาร์ค: ลวดเชื่อมสัมผัสกับชิ้นงานเพื่อจุดอาร์ค ทำให้เกิดแอ่งหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิสูง

  การป้องกันด้วยก๊าซ: ก๊าซที่ทำปฏิกิริยาจะถูกพ่นออกจากหัวฉีดปืนเชื่อม เพื่อป้องกันอากาศและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

  การถ่ายเทของหยดหลอมเหลว: หลังจากลวดเชื่อมหลอมเหลว จะถ่ายเทเข้าสู่แอ่งหลอมเหลวในรูปแบบต่างๆ เช่น การถ่ายเทแบบลัดวงจร, การถ่ายเทแบบพ่นฝอย

4. คุณสมบัติของการเชื่อม MAG

  ข้อดี:

  ประสิทธิภาพสูง: ป้อนลวดอย่างต่อเนื่อง เหมาะสำหรับการผลิตอัตโนมัติ

  ความสามารถในการปรับตัวสูง: สามารถเชื่อมวัสดุได้หลากหลาย (เหล็กคาร์บอน, สแตนเลส, เหล็กกล้าผสม ฯลฯ)

  คุณภาพการเชื่อมดี: การหลอมลึกดี, การกระเด็นควบคุมได้ (โดยเฉพาะก๊าซผสม)

  ต้นทุนต่ำ: ก๊าซที่ทำปฏิกิริยา (เช่น CO₂) มีราคาถูกกว่าก๊าซเฉื่อย

  ข้อเสีย:

  ไวต่อลม: ต้องปฏิบัติงานในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีลม

  การกระเด็นค่อนข้างมาก (เมื่อใช้ก๊าซ CO₂ เดี่ยว)

5. ขอบเขตการใช้งาน

  การผลิต: การเชื่อมตัวถังรถยนต์, โครงสร้างเครื่องจักร

  การก่อสร้าง: การเชื่อมโครงสร้างเหล็ก, สะพาน, ท่อ

  อุตสาหกรรมต่อเรือและงานหนัก: การเชื่อมแผ่นหนา

  การซ่อมแซม: การซ่อมแซมอุปกรณ์, ยานพาหนะ

6. การเลือกก๊าซป้องกัน

  ก๊าซ CO₂ บริสุทธิ์: ต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับเหล็กคาร์บอน แต่มีการกระเด็นมาก

  ก๊าซผสม (เช่น Ar+CO₂ 80/20 หรือ Ar+O₂): ลดการกระเด็น, ปรับปรุงการขึ้นรูปของรอยเชื่อม

  เหมาะสำหรับการเชื่อมที่ต้องการคุณภาพสูง (เช่น สแตนเลส, แผ่นบาง)

7. ข้อควรระวังในการปฏิบัติงาน

  มาตรการป้องกัน: สวมหน้ากากเชื่อม, ถุงมือ เพื่อป้องกันรังสีอาร์คและการกระเด็น

  การตรวจสอบก๊าซ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันในถังก๊าซเพียงพอ, ความบริสุทธิ์ของก๊าซได้มาตรฐาน

  การปรับพารามิเตอร์: ปรับกระแสไฟฟ้า, แรงดันไฟฟ้า ตามความหนาของวัสดุ, เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อม

  การทำความสะอาดชิ้นงาน: ทำความสะอาดคราบน้ำมัน, สนิม ก่อนการเชื่อม เพื่อหลีกเลี่ยงรูพรุน

  การบำรุงรักษา: ทำความสะอาดหัวฉีดปืนเชื่อมเป็นประจำ, ตรวจสอบท่อป้อนลวด

8. ปัญหาทั่วไปและการแก้ไข

  รูพรุน: ตรวจสอบอัตราการไหลของก๊าซ, ความบริสุทธิ์ หรือความสะอาดของชิ้นงาน

  การกระเด็นมาก: ปรับการจับคู่แรงดันไฟฟ้า/กระแสไฟฟ้า, เปลี่ยนไปใช้ก๊าซผสม

  อาร์คไม่เสถียร: ตรวจสอบการป้อนลวดที่ราบรื่น หรือการต่อสายดินที่ดี

  ลวดติด: ปรับปรุงความเร็วในการป้อนลวด หรือสภาพของหัวสัมผัส

9. คำแนะนำในการเลือก

  ประเภทวัสดุ: เหล็กคาร์บอนเลือก CO₂ หรือ Ar+CO₂, สแตนเลสเลือกก๊าซผสม Ar+O₂

  ความหนาของการเชื่อม: แผ่นบาง (0.6-3 มม.) ใช้การถ่ายเทแบบลัดวงจร, แผ่นหนาใช้การถ่ายเทแบบพ่นฝอย

  ความต้องการของสถานการณ์: การผลิตอัตโนมัติเลือกเครื่องที่มีความแม่นยำสูง, การซ่อมแซมหน้างานเลือกแบบพกพา

สรุป

  เครื่องเชื่อม MAG ด้วยคุณสมบัติที่มีประสิทธิภาพและยืดหยุ่น ได้กลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักของการเชื่อมสมัยใหม่ การทำความเข้าใจหลักการ, การเลือกก๊าซ และเทคนิคการปฏิบัติงาน สามารถเพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพการเชื่อมได้อย่างมาก ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุและข้อกำหนดของกระบวนการ เพื่อปรับพารามิเตอร์และการกำหนดค่าอุปกรณ์ให้เหมาะสม

วิธีการใช้งานเครื่องเชื่อมไฟฟ้าโดยทั่วไปมีขั้นตอนดังนี้:

‌

1. ต่อแหล่งจ่ายไฟ: ต่อเครื่องเชื่อมไฟฟ้าเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ เปิดสวิตช์และยกฝาครอบเครื่อง

‌

2. เตรียมวัสดุเชื่อม: ใส่ลวดเชื่อมฟลักซ์คอร์, ยืดลวดให้ตรงแล้วป้อนเข้าท่อส่งลวด, จากนั้นเข้าเครื่องป้อนลวด, ปรับลวดเชื่อมให้ยื่นออกมา 2-3 เซนติเมตร, เล็งปืนเชื่อมไปที่ลวดเชื่อมและปรับมุมเล็กน้อย

‌

3. ปรับพารามิเตอร์: ต่อสวิตช์ปืนเชื่อมและสายดิน, เลือกโหมดการเชื่อมที่เหมาะสม, และปรับกระแสไฟ, เมื่อเชื่อมแผ่นบางให้ลดกระแสไฟ, เมื่อเชื่อมแผ่นหนาให้เพิ่มกระแสไฟ

‌

4. เริ่มการเชื่อม: กดสวิตช์สีแดงของปืนเชื่อม, เครื่องจะเริ่มป้อนลวด, ปรับลวดเชื่อมให้ยื่นออกมา 0.5-1 เซนติเมตร, ใช้ที่หนีบสายไฟยึดวัสดุเชื่อม, ทำการเชื่อมจุดหรือเชื่อมลาก

‌

5. พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าประกอบด้วย:

‌  แรงดันไฟฟ้าอินพุตพิกัด: แรงดันไฟฟ้าอินพุตพิกัดของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าควรเป็นไปตามข้อกำหนดของอุปกรณ์ โดยทั่วไปคือ 220-380 โวลต์

‌  กระแสไฟฟ้าเอาต์พุตพิกัด: ช่วงกระแสไฟฟ้าเอาต์พุตของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าจะแตกต่างกันไปตามรุ่น โดยทั่วไปตั้งแต่หลายสิบแอมแปร์ถึงหลายร้อยแอมแปร์

‌  แรงดันไฟฟ้าเชื่อม: แรงดันไฟฟ้าเชื่อมของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 20-40 โวลต์ ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมและวัสดุที่ใช้

‌  กำลังไฟฟ้า: กำลังไฟฟ้าของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าโดยทั่วไปอยู่ระหว่างหลายกิโลวัตต์ถึงหลายสิบกิโลวัตต์ ยิ่งกำลังไฟฟ้ามาก ความสามารถในการเชื่อมก็ยิ่งสูง

‌

6. ระดับฉนวน: ระดับฉนวนของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าเป็นตัวกำหนดความปลอดภัยและความทนทานในการใช้งาน โดยทั่วไปคือฉนวนระดับ B หรือ F

‌

7. วิธีการระบายความร้อน: วิธีการระบายความร้อนของเครื่องเชื่อมไฟฟ้ามีสองแบบคือ การระบายความร้อนด้วยอากาศและการระบายความร้อนด้วยน้ำ การระบายความร้อนด้วยอากาศเหมาะสำหรับเครื่องเชื่อมไฟฟ้าขนาดเล็ก การระบายความร้อนด้วยน้ำเหมาะสำหรับเครื่องเชื่อมไฟฟ้าขนาดใหญ่

‌

8. ข้อกำหนดการปฏิบัติงานที่ปลอดภัย:

‌  มาตรการป้องกัน: เครื่องเชื่อมไฟฟ้าควรวางไว้ในที่แห้ง เป็นฉนวน และป้องกันแสงแดด ในกรณีที่ปฏิบัติงานกลางแจ้ง ควรมีเพิงกันฝน กันความชื้น และกันแดด

‌  ป้องกันไฟและระเบิด: ห้ามวางวัตถุไวไฟและวัตถุระเบิดภายในระยะ 10 เมตรจากบริเวณปฏิบัติงานเชื่อม และต้องมีอุปกรณ์ดับเพลิง

‌  การต่อสายดิน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายดินของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าปลอดภัย ห้ามวางบนวัตถุที่ติดไฟได้ วัตถุระเบิด และวัตถุที่มีแหล่งความร้อน

‌  สวมใส่อุปกรณ์ป้องกัน: ผู้ปฏิบัติงานต้องสวมใส่อุปกรณ์ป้องกันแรงงานตามข้อกำหนด เพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุไฟฟ้าช็อต การตกจากที่สูง และอุบัติเหตุอื่นๆ

1. ความฉลาดและดิจิทัล, Internet of Things (IoT) และการควบคุมระยะไกล:

  ตรวจสอบพารามิเตอร์การเชื่อม (กระแส, แรงดัน, อุณหภูมิ ฯลฯ) แบบเรียลไทม์ผ่านเซ็นเซอร์ ร่วมกับการวิเคราะห์ข้อมูลคลาวด์เพื่อปรับปรุงกระบวนการ, รองรับการตรวจสอบระยะไกลและการแจ้งเตือนความผิดปกติ

2. ปัญญาประดิษฐ์และการควบคุมแบบปรับตัวได้:

  อัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์สามารถปรับพารามิเตอร์โดยอัตโนมัติตามวัสดุและสภาพแวดล้อมการเชื่อม, ลดการแทรกแซงของมนุษย์และเพิ่มความสม่ำเสมอและคุณภาพของการเชื่อม

3. เทคโนโลยีดิจิทัลทวิน:

  จำลองกระบวนการเชื่อมในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง, คาดการณ์ข้อบกพร่องและปรับปรุงพารามิเตอร์กระบวนการ, เพื่อลดต้นทุนการลองผิดลองถูก

4. การปกป้องสิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน, การออกแบบที่ใช้พลังงานต่ำ:

  ใช้แหล่งจ่ายไฟแบบอินเวอร์เตอร์ความถี่สูงและอุปกรณ์กำลังประสิทธิภาพสูง (เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์, แกลเลียมไนไตรด์) เพื่อลดการสูญเสียพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสัดส่วน

5. การแทนที่ก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม:

  พัฒนากระบวนการเชื่อมที่มีการกระเด็นต่ำและควันต่ำ, ส่งเสริมการใช้ก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (เช่น ก๊าซผสมชนิดใหม่), และลดการปล่อยคาร์บอนการปล่อย

6. การรีไซเคิลวัสดุ:

  พัฒนาเทคนิคการเชื่อมพิเศษสำหรับโลหะรีไซเคิลหรือวัสดุคอมโพสิต, เพื่อสนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียน

7. ความอเนกประสงค์และความเข้ากันได้ของวัสดุ, ความเข้ากันได้หลายกระบวนการ:

  อุปกรณ์เครื่องเดียวรองรับโหมดการเชื่อมหลายแบบ เช่น MAG/MIG/TIG/พลาสม่า, เพื่อตอบสนองความต้องการของวัสดุและสถานการณ์ที่แตกต่างกัน

8. การเชื่อมวัสดุเทคโนโลยีขั้นสูง:

  พัฒนาอุปกรณ์และกระบวนการเชื่อมพิเศษสำหรับวัสดุใหม่ เช่น อะลูมิเนียมลิเธียมอัลลอยด์, ไทเทเนียมอัลลอยด์, เหล็กกล้ากำลังสูง, และวัสดุคอมโพสิต

9. การใช้งานในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว:

  พัฒนาอุปกรณ์เชื่อมพิเศษที่ทนต่ออุณหภูมิสูง, รังสี, ใต้น้ำ หรือสุญญากาศ (เช่น เทคโนโลยีการเชื่อมในอวกาศ)

10. การบูรณาการระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์, หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (Cobot):

  หุ่นยนต์เชื่อมน้ำหนักเบาที่ทำงานร่วมกับมนุษย์ เพิ่มความยืดหยุ่นและความปลอดภัย, เหมาะสำหรับการผลิตปริมาณน้อยและหลากหลายประเภทการผลิต

11. สายการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบ:

  บูรณาการกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ (AGV), เพื่อให้กระบวนการเชื่อม, การขนย้าย และการตรวจสอบแบบไร้คนขับ

12. การมองเห็นสามมิติและการวางแผนเส้นทาง:

  ระบุตำแหน่งรอยเชื่อมด้วยการสแกนเลเซอร์และการรู้จำภาพด้วยปัญญาประดิษฐ์, สร้างเส้นทางการเชื่อมโดยอัตโนมัติ, ลดเวลาในการตั้งโปรแกรม

13. ความต้องการของตลาดขับเคลื่อนรถยนต์พลังงานใหม่:

  ความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการเชื่อมเปลือกแบตเตอรี่, มอเตอร์ และตัวถังรถยนต์น้ำหนักเบา, ผลักดันการพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูงและมีการบิดเบือนต่ำ

14. พลังงานหมุนเวียน:

  ความต้องการในการเชื่อมโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น เสาของกังหันลม, โครงยึดโซลาร์เซลล์ และถังเก็บไฮโดรเจนกำลังเพิ่มขึ้น

15. อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมทหาร:

  ความต้องการวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงและการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูง, ผลักดันการพัฒนาตลาดอุปกรณ์เชื่อมระดับไฮเอนด์

16. การก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน:

  ความนิยมของอาคารแบบโมดูลาร์และสะพานโครงสร้างเหล็ก, ผลักดันความต้องการเครื่องเชื่อมแบบพกพาประสิทธิภาพสูง

17. ความร่วมมือในห่วงโซ่อุตสาหกรรม:

  ผู้ผลิตเครื่องเชื่อมทำงานร่วมกับบริษัทวัสดุ, เซ็นเซอร์ และหุ่นยนต์อย่างใกล้ชิด, เพื่อสร้างระบบนิเวศการเชื่อมแบบอัจฉริยะ

18. อุตสาหกรรมเครื่องเชื่อมจะแสดงแนวโน้มหลักสามประการคือ “ระดับไฮเอนด์, ความฉลาด, และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม”:

  ระยะสั้น (3-5 ปี): อัตราการเข้าถึงของเครื่องเชื่อมอัจฉริยะเพิ่มขึ้น, เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยก๊าซผสมก็ได้รับความนิยมเช่นกัน

  ระยะกลาง (5-10 ปี): หุ่นยนต์เชื่อมกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม, การเชื่อมแบบปรับตัวได้ด้วย AI ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย

  ระยะยาว (มากกว่า 10 ปี): เกิดความก้าวหน้าในสาขาที่ทันสมัย เช่น การเชื่อมในอวกาศ และการเชื่อมวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ

สรุป

อนาคตของเครื่องเชื่อมมีแนวโน้มที่สดใส, นวัตกรรมทางเทคโนโลยีและความต้องการของตลาดจะผลักดันให้ก้าวไปสู่ความเป็นอัจฉริยะมากขึ้น, เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น องค์กรจำเป็นต้องคว้าโอกาสของอุตสาหกรรม 4.0 และการปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์, ก้าวข้ามคอขวดทางเทคโนโลยีหลัก, ให้ความสำคัญกับมาตรฐานสากลและการฝึกอบรมบุคลากร, เพื่อให้ได้เปรียบในการแข่งขันระดับโลก

การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตสำหรับการเชื่อมด้วยไฟฟ้าเป็นไปได้ทั้งหมด และได้ถูกนำไปใช้ในการใช้งานจริงแล้ว

1. การประยุกต์ใช้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตในการเชื่อมด้วยไฟฟ้า การส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ ผ่านการ์ดเครือข่าย IoT หุ่นยนต์เชื่อมแบบอัจฉริยะสามารถส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ (เช่น กระแสไฟฟ้า แรงดัน ความเร็วในการเชื่อม ฯลฯ) ในระหว่างการเชื่อมไปยังคลาวด์หรือศูนย์ข้อมูลที่กำหนด ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้ผู้บริหารสามารถตรวจสอบสถานะการทำงานของหุ่นยนต์จากระยะไกลและรับประกันคุณภาพการเชื่อม

2. การตรวจสอบและควบคุมระยะไกล ด้วยการ์ดเครือข่าย IoT ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมหุ่นยนต์เชื่อมจากระยะไกลผ่านอุปกรณ์ปลายทาง เช่น โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถจัดตารางงานและจัดการงานได้อย่างยืดหยุ่น ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงในการปฏิบัติงานภาคสนามอีกด้วย

3. การวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการแจ้งเตือนล่วงหน้า การ์ดเครือข่าย IoT รองรับฟังก์ชันการวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการแจ้งเตือนล่วงหน้าจากระยะไกล เมื่อหุ่นยนต์เชื่อมเกิดข้อผิดพลาดหรือความผิดปกติ ระบบสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและส่งข้อมูลข้อผิดพลาดไปยังอุปกรณ์ปลายทางของผู้บริหารผ่านการ์ดเครือข่าย IoT เพื่อให้สามารถดำเนินการซ่อมแซมได้ทันท่วงที

4. การจัดตารางงานอัจฉริยะและการเพิ่มประสิทธิภาพ ผ่านการ์ดเครือข่าย IoT หุ่นยนต์เชื่อมหลายตัวสามารถทำงานร่วมกันได้ โดยปรับจังหวะการทำงานและการจัดสรรงานโดยอัตโนมัติตามความต้องการที่แท้จริงของสายการผลิต เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงสุด

5. การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในการเชื่อมด้วยไฟฟ้า การ์ดเครือข่าย IoT ช่วยให้หุ่นยนต์เชื่อมสามารถส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์และรับคำสั่งจากระยะไกล ทำให้สามารถจัดตารางการผลิตและดำเนินการตามงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

6. ลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา โดยทั่วไปแล้ว การบำรุงรักษาและดูแลหุ่นยนต์เชื่อมต้องอาศัยการปฏิบัติงานภาคสนามด้วยตนเอง ซึ่งเป็นงานที่ใช้เวลานานและต้องใช้แรงงานมาก ด้วยการ์ดเครือข่าย IoT ผู้บริหารสามารถวินิจฉัยข้อผิดพลาดจากระยะไกล อัปเกรดซอฟต์แวร์ และปรับการกำหนดค่าหุ่นยนต์ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาได้อย่างมาก

7. เพิ่มความปลอดภัย การ์ดเครือข่าย IoT รองรับฟังก์ชันการตรวจสอบและควบคุมระยะไกล ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมและตรวจสอบหุ่นยนต์เชื่อมจากระยะที่ปลอดภัย ลดความเสี่ยงในการปฏิบัติงานภาคสนาม

แนวคิดและการจำแนกประเภทของการเชื่อมด้วยอาร์คแบบก๊าซป้องกันด้วยอิเล็กโทรดหลอมละลาย

  วิธีการเชื่อมด้วยอาร์คที่ใช้อิเล็กโทรดหลอมละลาย โดยใช้ก๊าซที่เติมเข้ามาเป็นตัวกลางของอาร์ค และป้องกันละอองโลหะที่หลอมเหลว สระเชื่อม และโลหะอุณหภูมิสูงในบริเวณเชื่อม เรียกว่า การเชื่อมด้วยอาร์คแบบก๊าซป้องกันด้วยอิเล็กโทรดหลอมละลาย ตามวัสดุของลวดเชื่อมและก๊าซป้องกันที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกเป็นวิธีการต่างๆ ดังนี้:

1. แบ่งตามประเภทของลวดเชื่อม สามารถแบ่งออกเป็นการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมแบบตัน และการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมแบบไส้ฟลักซ์

  วิธีการเชื่อมด้วยอาร์คโดยใช้ลวดเชื่อมแบบตันและก๊าซเฉื่อย (Ar หรือ He) เป็นก๊าซป้องกัน เรียกว่า การเชื่อมแบบ MIG (Metal Inert Gas Arc Welding)

  การเชื่อมด้วยอาร์คโดยใช้ลวดเชื่อมแบบตันและก๊าซผสมที่มีอาร์กอนสูงเป็นก๊าซป้องกัน เรียกว่า การเชื่อมแบบ MAG (Metal Active Gas Arc Welding)

  การเชื่อมด้วยอาร์คโดยใช้ลวดเชื่อมแบบตันและก๊าซ CO2 เป็นก๊าซป้องกัน เรียกว่า การเชื่อมแบบ CO2

  เมื่อใช้ลวดเชื่อมแบบไส้ฟลักซ์ สามารถใช้ CO2 หรือก๊าซผสม CO2+Ar เป็นก๊าซป้องกันในการเชื่อมด้วยอาร์ค เรียกว่า การเชื่อมแบบไส้ฟลักซ์ด้วยก๊าซป้องกัน นอกจากนี้ยังสามารถไม่ใช้ก๊าซป้องกัน ซึ่งเรียกว่า การเชื่อมด้วยอาร์คแบบไม่ต้องป้องกัน (Self-shielded arc welding)

2. ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป และการเชื่อมแบบ CO2

  การเชื่อมแบบ CO2 มีข้อดีคือต้นทุนถูก ประสิทธิภาพการผลิตสูง แต่มีข้อเสียคือมีสะเก็ดไฟมาก รอยเชื่อมไม่สวยงาม ดังนั้น ในบางกระบวนการเชื่อมจึงใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป

   การเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไปเป็นวิธีการเชื่อมด้วยอาร์คที่ใช้ก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซผสมที่มีอาร์กอนสูงเป็นก๊าซป้องกัน ในขณะที่การเชื่อมแบบ CO2 มีคุณสมบัติออกซิไดซ์สูง ซึ่งเป็นตัวกำหนดความแตกต่างและลักษณะเฉพาะของทั้งสองวิธี

3. ข้อได้เปรียบหลักของการเชื่อมแบบ MIG/MAG เมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบ CO2

  ลดปริมาณสะเก็ดไฟได้มากกว่า 50% อาร์คเชื่อมภายใต้การป้องกันด้วยก๊าซอาร์กอนหรือก๊าซผสมที่มีอาร์กอนสูงมีความเสถียร ไม่เพียงแต่เสถียรในขณะที่ละอองโลหะถ่ายเทแบบหยดและแบบสเปรย์ แต่ยังรวมถึงในกรณีของการถ่ายเทแบบลัดวงจรในการเชื่อมแบบ MAG ด้วยกระแสไฟต่ำ อาร์คมีแรงผลักละอองโลหะน้อยลง ซึ่งทำให้ปริมาณสะเก็ดไฟในการถ่ายเทแบบลัดวงจรของการเชื่อมแบบ MIG/MAG ลดลงมากกว่า 50%

  รอยเชื่อมมีรูปทรงสม่ำเสมอและสวยงาม เนื่องจากการถ่ายเทละอองโลหะของการเชื่อมแบบ MIG/MAG มีความสม่ำเสมอ ละเอียด และเสถียร รอยเชื่อมจึงมีรูปทรงสม่ำเสมอและสวยงาม

  สามารถเชื่อมโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยาและโลหะผสมได้หลายชนิด บรรยากาศของอาร์คมีคุณสมบัติออกซิไดซ์ต่ำมาก หรือไม่มีเลย การเชื่อมแบบ MIG/MAG ไม่เพียงแต่สามารถเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าอัลลอยด์สูง แต่ยังสามารถเชื่อมโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยาและโลหะผสมได้หลายชนิด เช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม สแตนเลสและโลหะผสมสแตนเลส แมกนีเซียมและโลหะผสมแมกนีเซียม เป็นต้น ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการเชื่อม คุณภาพการเชื่อม และประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก

4. ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ และการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป

  รูปแบบการถ่ายเทละอองโลหะหลักของการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไปคือการถ่ายเทแบบสเปรย์ที่กระแสไฟสูง และการถ่ายเทแบบลัดวงจรที่กระแสไฟต่ำ ดังนั้นที่กระแสไฟต่ำยังคงมีข้อเสียคือสะเก็ดไฟมาก รอยเชื่อมไม่สวยงาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยาบางชนิดไม่สามารถเชื่อมได้ที่กระแสไฟต่ำ เช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสม สแตนเลส เป็นต้น ดังนั้นจึงมีการพัฒนาการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ ซึ่งมีลักษณะการถ่ายเทละอองโลหะคือ แต่ละพัลส์กระแสไฟจะถ่ายเทละอองโลหะหนึ่งหยด ในสาระสำคัญแล้ว ถือเป็นการถ่ายเทแบบหยด

  รูปแบบการถ่ายเทละอองโลหะที่ดีที่สุดของการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์คือ หนึ่งพัลส์ถ่ายเทหนึ่งหยด ดังนั้น โดยการปรับความถี่ของพัลส์ สามารถเปลี่ยนแปลงจำนวนหยดที่ถ่ายเทต่อหน่วยเวลา หรือก็คืออัตราการหลอมละลายของลวดเชื่อม เนื่องจากเป็นการถ่ายเทแบบหยดหนึ่งพัลส์หนึ่งหยด เส้นผ่านศูนย์กลางของละอองโลหะจะเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมโดยประมาณ ดังนั้นความร้อนของอาร์คต่อละอองโลหะจะต่ำลง หรือก็คืออุณหภูมิของละอองโลหะต่ำ (เมื่อเทียบกับการถ่ายเทแบบสเปรย์และการถ่ายเทละอองโลหะขนาดใหญ่) ดังนั้นจึงเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การหลอมละลายของลวดเชื่อม หรือก็คือเพิ่มประสิทธิภาพการหลอมละลายของลวดเชื่อม เนื่องจากอุณหภูมิของละอองโลหะต่ำ จึงมีควันเชื่อมลดลง ซึ่งในด้านหนึ่งช่วยลดการสูญเสียธาตุผสม และอีกด้านหนึ่งช่วยปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงาน สะเก็ดไฟน้อย หรือไม่มีเลย อาร์คมีทิศทางที่ดี เหมาะสำหรับการเชื่อมทุกตำแหน่ง รอยเชื่อมมีรูปทรงดี ความกว้างของรอยเชื่อมใหญ่ ลักษณะความลึกของรอยเชื่อมแบบนิ้วลดลง ความสูงของรอยเชื่อมเหลือน้อย เชื่อมโลหะที่ไวต่อปฏิกิริยา (เช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสม) ได้อย่างสมบูรณ์แบบด้วยกระแสไฟต่ำ ขยายช่วงกระแสไฟที่ใช้ในการถ่ายเทแบบสเปรย์ของการเชื่อมแบบ MIG/MAG การเชื่อมแบบพัลส์สามารถทำให้เกิดการถ่ายเทละอองโลหะที่เสถียรได้ในช่วงกระแสไฟตั้งแต่ใกล้กระแสไฟวิกฤตของการถ่ายเทแบบสเปรย์ไปจนถึงกระแสไฟที่สูงหลายสิบแอมแปร์

5. จากที่กล่าวมาข้างต้น จะเห็นได้ถึงลักษณะและข้อดีของการเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ แต่ไม่มีสิ่งใดที่สมบูรณ์แบบ เมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบ MIG/MAG ทั่วไป ข้อเสียมีดังนี้:

  ประสิทธิภาพการผลิตการเชื่อมรู้สึกว่าต่ำลงเล็กน้อย

  ต้องการคุณสมบัติของช่างเชื่อมที่สูงขึ้น

  ปัจจุบันราคาอุปกรณ์เชื่อมค่อนข้างสูง

6. การเลือกใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของกระบวนการเชื่อม การเชื่อมต่อไปนี้จำเป็นต้องใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์

  เหล็กกล้าคาร์บอน ในกรณีที่ต้องการคุณภาพและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมสูง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมภาชนะรับแรงดัน เช่น หม้อไอน้ำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางเคมี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง และกังหันน้ำในอุตสาหกรรมพลังงานน้ำ เป็นต้น

  สแตนเลส การใช้กระแสไฟต่ำ (ต่ำกว่า 200A) และในกรณีที่ต้องการคุณภาพและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมสูง เช่น รถไฟ ภาชนะรับแรงดันในอุตสาหกรรมเคมี เป็นต้น

  อะลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียม การใช้กระแสไฟต่ำ (ต่ำกว่า 200A) และในกรณีที่ต้องการคุณภาพและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมสูง เช่น รถไฟความเร็วสูง สวิตช์แรงดันสูง อุตสาหกรรมแยกอากาศ เป็นต้น

  ทองแดงและโลหะผสมทองแดง โดยพื้นฐานแล้วทองแดงและโลหะผสมทองแดงทั้งหมดจะใช้การเชื่อมแบบ MIG/MAG แบบพัลส์ (ภายในขอบเขตของการเชื่อมด้วยก๊าซป้องกันด้วยอิเล็กโทรดหลอมละลาย)