کابل جوش چیست و چه کاربردی دارد ؟

1. کابل جوش چیست؟

کابل جوش چیست ؟ با ما همراه باشید تا با انواع کابل جوش آشنا شوید و مزایا و معایب و کاربرد هر کدام را دریابید. کابل جوشکاری یک سیم ضخیم و عایق است که برای اتصال منبع برق جوشکاری به مشعل جوشکاری یا نگهدارنده الکترود استفاده می شود. جریان های الکتریکی بالایی را در ولتاژهای نسبتاً پایین به فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی می رساند.

کابل های جوشکاری بسیار انعطاف پذیر و بادوام طراحی شده اند تا در برابر سختی های محیط جوش مقاومت کنند. آنها با موادی عایق بندی شده اند که می توانند در برابر حرارت، سایش، روغن و رطوبت مقاومت کنند. مواد عایق رایج عبارتند از نئوپرن، سیلیکون، پی وی سی، نایلون و پنبه.

اندازه هادی مسی داخل کابل جوش از 1/0 AWG تا 4/0 AWG برای اکثر کاربردها متغیر است. کابل های با قطر بزرگتر می توانند جریان های الکتریکی بیشتری را برای کارهای جوشکاری با آمپر بالا حمل کنند. کابل جوش معمولا به جای هسته جامد رشته ای است تا انعطاف پذیری بیشتری داشته باشد.

2. تفاوت بین کابل جوش و کابل های دیگر چیست؟

کابل های جوشکاری از چند جهت با سایر کابل های برق متفاوت است:

• عایق ضخیم تر: کابل جوش دارای عایق ضخیم فوق العاده ای برای مقاومت در برابر آسیب ناشی از گرما، جرقه و ساییدگی در نزدیکی محل اتصال جوش است.
• هادی انعطاف پذیر: رشته های مسی در کابل جوش اجازه می دهد تا به راحتی بدون آسیب خم شده و مانور داده شود. سیم هسته جامد می شکند.
• ژاکت بادوام: ژاکت بیرونی از مواد ناهموار، مقاوم در برابر روغن و رطوبت ساخته شده است تا در محیط جوش مقاومت کند.
• ظرفیت جریان بالا: کابل های جوشکاری برای جریان تا 600 آمپر در برخی موارد، بسیار بیشتر از سیم استاندارد ساختمان طراحی شده اند.
• افت ولتاژ پایین: کابل های جوش ضخیم افت ولتاژ را در فواصل طولانی کاهش می دهند تا پایداری قوس را حفظ کنند.
• ارتینگ تقویت شده: کابل های جوش مسیر خوبی را برای برگشت جریان به جوشکار از طریق قطعه کار فراهم می کنند.

بنابراین به طور خلاصه، کابل جوشکاری به گونه ای طراحی شده است که جریان های فوق العاده بالا را به طور ایمن و کارآمد برای کاربردهای جوش قوس الکتریکی ارائه دهد.

3. جوش هایی که در آنها از کابل جوش استفاده می شود

کابل جوش یکی از اجزای مهم در هر فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی است که برای تولید گرما برای همجوشی نیاز به جریان الکتریکی دارد. رایج ترین انواع جوشکاری که به کابل جوش متکی هستند عبارتند از:

• جوشکاری چوبی (SMAW): از کابل برای اتصال نگهدارنده الکترود به منبع تغذیه استفاده می کند. جریان از طریق یک الکترود چوب مصرفی جریان می یابد.
• جوشکاری MIG (GMAW): کابل جریان را از طریق یک تفنگ جوشی به یک الکترود سیمی با تغذیه پیوسته تغذیه می کند. گاز محافظ آرگون یا CO2 استفاده می شود.
• جوشکاری قوسی با هسته شار: شبیه به MIG اما از سیم الکترود با هسته شار به جای گاز محافظ استفاده می کند. نیاز به کابل ضخیم دارد.
• جوشکاری TIG (GTAW): کابل جوش یک الکترود تنگستن غیر مصرفی و میله پرکننده جداگانه را به جوشکار متصل می کند. گاز محافظ آرگون
• جوشکاری قوس پلاسما: از گاز فشرده از طریق یک قوس منقبض استفاده می کند، بنابراین نیاز به کابل برای مقاومت در برابر جریان های بسیار بالا دارد.
• جوشکاری مقاومتی: کابل الکترودها را از طریق گرمایش مقاومت در برابر تماس، الکترودها را به نقطه جوش روی ورق های فلزی متصل می کند.
• جوشکاری گل میخ قوس الکتریکی: جریان بالایی را در یک شکاف می کشد تا فلز پایه و گل میخ را به طور همزمان ذوب کند.

بنابراین به طور خلاصه، کابل جوش تقریباً در هر کاربرد جوشکاری ذوبی که یک قوس الکتریکی برای ذوب فلز ایجاد می کند، استفاده می شود. اندازه مناسب کابل از گرمای بیش از حد و افت ولتاژ جلوگیری می کند.

4. ظرفیت آمپر و اندازه کابل جوش

انتخاب کابل جوش با ظرفیت آمپر مناسب برای یک کاربرد به درجه جریان خروجی منبع برق جوش و چرخه کار بستگی دارد.

قدرت کابل باید با کشش آمپر مطابقت داشته باشد:

• جوشکارهای کوچک 140-160 آمپر از کابل 2/0 تا 200 آمپر استفاده می کنند.
• جوشکارهای 200-250 آمپری متوسط از کابل 3/0 تا 300 آمپر استفاده می کنند.
• جوشکارهای بزرگ 400+ آمپر به کابل 4/0 تا 500 آمپر نیاز دارند.

استفاده از کابل بسیار کوچک باعث گرم شدن بیش از حد و افت ولتاژ می شود. بزرگ کردن بیش از حد ایمن است اما گران تر و سفت تر است.

طول کابل نیز در این امر موثر است. کابل های بلندتر برای خنثی کردن افت ولتاژ در طول کار به اندازه های بزرگتری نیاز دارند. بیش از 100 فوت ممکن است به کابل یک اندازه به بالا نیاز داشته باشد.

جوشکاران باید توصیه‌های سازنده را برای قطر کابل دنبال کنند و در صورت امکان، دویدن را زیر 100 فوت نگه دارند. استفاده از کابل بزرگ بهتر از اندازه کم است.

5. نرخ خروجی منبع برق جوش چقدر است؟

خروجی منبع برق جوش معمولاً در آمپر در درصد مشخصی از چرخه کار داده می شود. این اشاره به:

• آمپر – حداکثر جریانی که منبع تغذیه می تواند ارائه دهد، مانند 250 آمپر. آمپر بیشتر به معنای گرمای بیشتر است.
• چرخه کاری – درصد زمانی که جوشکار می تواند در یک دوره 10 دقیقه ای با حداکثر جریان خود کار کند. 60% یعنی 6 دقیقه زمان جوش در هر پنجره 10 دقیقه قبل از اینکه باید خنک شود.

بنابراین یک منبع برق جوشکاری “250 آمپر در چرخه کاری 60%” می تواند 250 آمپر را به مدت 6 دقیقه قبل از یک دوره خنک شدن 4 دقیقه ای مورد نیاز برای جلوگیری از گرمای بیش از حد، به طور پیوسته خاموش کند. پس از این می تواند دوباره جوش دهد.

چرخه کاری بالاتر اجازه می دهد تا دوره های طولانی تری از جوشکاری قبل از استراحت انجام شود. جوشکاران گران‌تر ممکن است چرخه کاری 100% برای کار مداوم داشته باشند. منابع انرژی بزرگتر می توانند آمپرهای بالاتری را تولید کنند.

انتخاب منبع تغذیه به میزان آمپر و مدت زمان مورد نیاز برای کارهای جوشکاری مورد نیاز بستگی دارد. خروجی باید با نیازهای فرآیند جوشکاری و کابل های انتخاب شده مطابقت داشته باشد.

6. چرخه وظیفه در جوشکاری به چه معناست؟

چرخه وظیفه درصد زمانی است که یک منبع برق جوشکاری می تواند در خروجی نامی خود در یک پنجره 10 دقیقه ای کار کند قبل از اینکه اجازه داده شود خنک شود.

به عنوان مثال، یک جوشکار با درجه بندی “250 آمپر در چرخه کاری 40%” می تواند 250 آمپر را به مدت 4 دقیقه به طور مداوم (40٪ از 10 دقیقه) قبل از اینکه به 6 دقیقه برای خنک شدن و جلوگیری از آسیب ناشی از گرمای بیش از حد نیاز داشته باشد، خروجی دهد.

• چرخه کاری 100٪ به این معنی است که جوشکار می تواند به طور مداوم در آمپراژ نامی خود کار کند.
• چرخه های کاری بالاتر زمان جوشکاری طولانی تری را قبل از شکستن می دهد. 60٪ برای مدل های گران تر رایج است.
• جوشکارهای ارزان‌تر ممکن است 20 تا 30 درصد چرخه کاری داشته باشند که نیاز به توقف‌های مکرر دارند.

در حین استفاده، جوشکار تمام توان را می گیرد. در دوره استراحت بیکار یا خاموش می شود. جوش های طولانی یا مکرر نیاز به چرخه کاری بالاتری دارند تا از خرابی جلوگیری شود.

چرخه وظیفه با قیمت گذاری جوشکارها مرتبط است – ظرفیت بیشتر هزینه بیشتری دارد. کابل جوش باید در حین کار نیز اندازه مناسبی برای کشش آمپر داشته باشد. آمپراژ و درجه بندی چرخه وظیفه باید همراستا باشند.

7. مدار جوش چیست؟

مدار جوش جریان الکتریکی را از منبع تغذیه از طریق مشعل جوشکاری برای ذوب فلز از طریق گرمایش مقاومتی فراهم می کند و سپس از طریق قطعه کار و گیره زمین به جوشکار باز می گردد. این شامل:

منبع برق جوشکاری – برق AC ورودی را برای جوشکاری به جریان DC ثابت تبدیل می کند و شرایط می دهد. آمپرهای ثابت را تامین می کند.

کابل جوشکاری – کابل های ضخیم که جریان بالایی را از منبع برق به مشعل و قطعه کار می برند. اندازه برای آمپر.

سوئیچ مشعل – اتصال روشن/خاموش اپراتور مدار را کنترل می کند. اجازه می دهد تا جریان در هنگام تحریک جریان یابد.

مشعل جوش – الکترود را برای حفظ قوس به حوضچه جوش نگه می دارد. با کابل متصل می شود.

گیره کار – گیره اتصال به زمین برای تکمیل مدار به قطعه کار متصل می شود. جریان را به جوشکار برمی گرداند. قوس ثابتی را فراهم می کند.

قطعه کار – فلز در حال جوش و مسیر برگشت جریان جریان به جوشکار. حلقه را می بندد.

این مدار به توان با آمپر بالا و ولتاژ پایین مورد نیاز برای جوشکاری اجازه می دهد تا به صورت کنترل شده از منبع به قوس جریان یابد و در حین جوشکاری مجدداً به طور مداوم برگردد. اندازه مناسب اجزاء باعث حفظ ثبات قوس می شود.

کابل جوش چیست ؟

8. انواع مختلف کابل جوش

انواع اصلی کابل جوش عبارتند از:

• کابل جوش لاستیکی – رایج ترین نوع. عایق شده با لاستیک سنگین و بسیار انعطاف پذیر. در برابر رطوبت و سایش مقاوم است.
• کابل جوش نئوپرن – ساخته شده با عایق نئوپرن به جای لاستیک. در هوای سرد انعطاف پذیرتر است. پرهزینه تر
• کابل جوش سیلیکونی – دماهای بسیار بالا را تحمل می کند. برای کاربردهای حرارت بالا مانند جوشکاری TIG آلومینیوم استفاده می شود.
• کابل جوش پی وی سی – ساخته شده با عایق پی وی سی. گزینه ای کم هزینه اما انعطاف پذیرتر و مقاوم تر در برابر حرارت.
• کابل جوشکاری ژاکت دار – دارای روکش بیرونی PVC اکسترود شده روی عایق لاستیکی برای محافظت بیشتر.
• کابل جوش کواکسیال – دارای دو هادی به جای یک هادی. امکان اتصال سنسورهای کنترل برای جوشکاری خودکار را فراهم می کند.

کابل مناسب به نیازهای انعطاف پذیری، دمای عملیاتی و بودجه بستگی دارد. کابل لاستیکی استاندارد اکثر عملیات جوشکاری دستی است. جوشکاران ممکن است چندین نوع کابل را برای کاربردهای مختلف در دسترس داشته باشند.

9. کابل های جوشکاری از چه موادی ساخته شده اند؟

کابل های جوشکاری از یک هادی مسی رشته ای تشکیل شده است که با عایق ضخیم احاطه شده است. مواد معمولی عبارتند از:

• هادی مسی – سیم مسی رشته ای هسته را تشکیل می دهد. قوی و در عین حال انعطاف پذیر برای کنترل جریان های بالا. گیج 1/0 تا 4/0.
• عایق لاستیکی – ترکیبات لاستیکی مختلف که برای عایق کردن جریان جریان و مقاومت در برابر آسیب استفاده می شود. در برابر خم شدن مقاومت می کند.
• نئوپرن – عایق لاستیکی مصنوعی که در کاربردهای هوای سرد انعطاف پذیرتر است. مقاومت خوبی در برابر روغن ها دارد.
• سیلیکون – در دمای بسیار بالا مانند جوشکاری TIG آلومینیوم مقاومت می کند. انعطاف پذیری را حفظ می کند.
• PVC – عایق پلاستیک پلی وینیل کلراید. هزینه کمتر اما محدودیت دما دارد و انعطاف پذیری کمتری دارد.
• نایلون – گزینه ژاکت بیرونی مقاوم در برابر سایش و رطوبت. از عایق لاستیکی محافظت می کند.
• پنبه – پرکننده پنبه ای بافته شده که در زیر عایق لاستیکی برای مقاومت در برابر رطوبت و قرار گرفتن در معرض ازن استفاده می شود.

هادی و عایق با هم کار می کنند تا جریان های الکتریکی بالا را به طور ایمن به قوس جوش منتقل کنند و در عین حال در برابر آسیب مقاومت کنند. مواد مناسب با نیازهای فرآیند جوشکاری مطابقت دارد. دوام ضروری است.

10. اندازه های مختلف کابل جوش

اندازه کابل های جوش بر اساس گیج هادی مسی رشته ای مورد نیاز برای حمل ایمن مقدار جریان مورد نیاز است. اندازه های رایج عبارتند از:

• 1/0 AWG – می تواند 180 تا 200 آمپر را حمل کند. برای جوشکاری چوبی و جوشکارهای کوچک MIG استفاده می شود.
• 2/0 AWG – توان تحمل 220 تا 260 آمپر را دارد. برای جوشکارهای بزرگتر MIG و جوشکاری TIG اولیه کار می کند.
• 3/0 AWG – 275 تا 325 آمپر را حمل می کند. در جوشکارهای MIG جریان بالا و برش پلاسما استفاده می شود.
• 4/0 AWG – می تواند 350 تا 400 آمپر را تحمل کند. برای جوشکاری قوس زیر آب و جریان بسیار بالا TIG/MIG استفاده می شود.

کابل‌های بزرگ‌تر 5/0 یا 6/0 را می‌توان برای کاربردهای با آمپر بسیار بالا بیش از 500 آمپر استفاده کرد. افت ولتاژ زمانی که کابل ها از 100 فوت فراتر می روند نگران کننده است. سایز بزرگ برای دویدن طولانی تر.

استفاده از کابل کم اندازه خطر داغ شدن بیش از حد و از دست دادن ولتاژ در مسافت را به همراه دارد. پیروی از توصیه های سازنده جوشکار برای گیج کابل برای عملکرد و ایمنی مهم است.

11. موارد استفاده از کابل جوش

کاربردهای اصلی کابل جوش عبارتند از:

• اتصال مشعل های جوش MIG، TIG و چوب به منبع تغذیه
• اتصال نگهدارنده الکترود به دستگاه جوش برای جوشکاری چوبی
• تامین جریان قوس به نوک تماس در تفنگ های جوش MIG
• انتقال جریان به مشعل کاتر پلاسما
• اتصال گیره زمین به قطعه کار در حال جوشکاری
• اتصال ربات های جوشکاری و دستگاه های جوش اتوماتیک به منبع برق
• تامین جریان به الکترودهای بالا و پایین در جوشکارهای نقطه ای مقاومتی
• ایجاد قوس جریان بالا برای ابزارهای جوشکاری گل میخ

کابل انعطاف پذیر و بادوام، جریان برق با آمپر بالا و ولتاژ پایین را که در هر فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی لازم است، به طور ایمن کانال می کند. سیم سنج و عایق مناسب در محیط های جوشکاری مقاومت می کند.

12. کابل جوشکاری با AC یا DC کار می کند

کابل های جوشکاری به سادگی جریان را ارائه می دهند و بنابراین با منابع برق جوشکاری جریان متناوب (AC) یا جریان مستقیم (DC) کار می کنند. اما نوع جریان بر برخی عوامل جوشکاری تأثیر می گذارد:

• جوشکاری AC – از جریان متناوب برای ایجاد یک قوس گسترده و داغ برای ذوب سریع الکترود استفاده می کند. محدودیت برای جوش های خارج از موقعیت.
• جوشکاری DC – جریان مستقیم گرما را به یک قوس باریک و پایدار متمرکز می کند. امکان کنترل گسترده تری بر روی نفوذ و جوشکاری موضعی را فراهم می کند.
• اکثر جوشکاری های MIG و TIG از جریان مستقیم برای کنترل بهتر جوش استفاده می کنند. استیک می تواند از هر یک از انواع به طور موثر استفاده کند.
• کابل ها باید با اندازه آمپر قوس و چرخه های کاری جوشکارهای AC یا DC مطابقت داشته باشند.
• طول بیش از حد کابل می تواند تلفات القایی AC را در مقایسه با جوش DC افزایش دهد.

بنابراین خود کابل های جوشکاری نوع جریان را محدود نمی کنند. اما برق AC در مقابل DC روی قوس و تکنیک های جوشکاری تاثیر می گذارد. انتخاب نوع جریان بستگی به نیازهای کاربرد جوش دارد. کابل ها به سادگی آمپر مورد نیاز را تامین می کنند.

نتیجه

به طور خلاصه، کابل جوش، هادی انعطاف پذیر و عایق ضخیم است که منبع برق جوش را به مشعل و قطعه کار در حال جوش می پیوندد. این یک مسیر ایمن و بادوام برای جریان های الکتریکی فوق العاده زیاد مورد نیاز در فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی برای ذوب و ذوب فلز فراهم می کند. درک ظرفیت‌های کابل، مواد و جریان مدار باعث می‌شود جوشکارها کابل مناسبی را برای نیازهای جوشکاری خود انتخاب و نگهداری کنند.

سوالات متداول

1. کابل جوش چیست؟

کابل جوشکاری یک کابل برق تخصصی است که برای کاربردهای جوشکاری طراحی شده است. دارای یک ژاکت انعطاف پذیر برای دوام و مانور آسان در محیط های جوشکاری است.

2. کابل جوش چه تفاوتی با سایر کابل ها دارد؟

تفاوت اصلی در ساخت و ساز نهفته است. کابل های جوشکاری دارای یک روکش لاستیکی یا ترموست انعطاف پذیر هستند که آنها را از کابل های برق سفت و سخت متمایز می کند.

3. کابل جوش کجا استفاده می شود؟

کابل های جوشکاری در فرآیندهای مختلف جوشکاری، از جمله جوشکاری قوس الکتریکی، جوشکاری MIG و جوشکاری TIG، هم در تجهیزات ثابت و هم در تجهیزات قابل حمل کاربرد دارند.

4. چگونه می توانم اندازه کابل جوش مناسب را انتخاب کنم؟

اندازه کابل جوش را بر اساس ظرفیت آمپر مورد نیاز انتخاب کنید. کابل های بزرگتر می توانند جریان های بالاتری را تحمل کنند و ایمنی و عملکرد مطلوب را تضمین کنند.

5. آیا کابل های جوشکاری می توانند با دستگاه های جوش AC و DC هم کار کنند؟

بله، کابل‌های جوشکاری با دستگاه‌های جوش AC (جریان متناوب) و DC (جریان مستقیم) سازگار هستند و تطبیق‌پذیری را برای فرآیندها و تجهیزات مختلف جوش فراهم می‌کنند.