Gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) olarak da bilinen tungsten soy gaz kaynağı, metal parçalarını bir kaynak akımıyla birleştiren bir kaynak işlemidir. Metalleri oksidasyondan ve küçük dairesel boşluklar oluşturmaktan korumak için kaynak arkı boyunca akan kaynak torcuna bir soy gaz verilir. Çoğu metalden daha yüksek bir erime noktasına sahip olan kaynak torcu içine bir tungsten elektrot monte edilir.
TIG kaynağı bazen MIG kaynağı ile karıştırılmaktadır. Benzerlikleri olmasına rağmen, dikkat edilmesi gereken bazı önemli farklılıklar vardır.
TIG ve MIG Kaynağı Arasındaki Fark Nedir?
MIG ve TIG kaynak yöntemleri arasındaki temel fark, TIG kaynağının tüketilmeyen bir elektrot ve ayrı dolgu malzemesi (opsiyonel) kullanmasıdır. MIG, kaynak tabancasına otomatik olarak beslenen sürekli, tüketilebilir bir tel elektrot kullanır.
TIG kaynağı çoğunlukla boruları ve ince malzemeleri birleştirirken yapılır. Bu, metallerin mikro yapısını koruyan düşük ısı girişi sayesindedir. Daha kalın malzemeler söz konusu olduğunda MIG (inert gaz) kaynağı tercih edilir. Diğer kaynak işlemlerine kıyasla daha düşük maliyeti ve yüksek kaynak hızları için yeteneği göz önüne alındığında, çoğu seri üretim için MIG veya nokta kaynağı kullanmaya başvurur.
TIG nadiren sıçramaya neden olur ve tipik olarak herhangi bir renk bozulmasını gidermek için yalnızca hafif cila gerektirir. Görünüm söz konusu olduğunda MIG kaynaklarına göre daha avantajlıdır ve bu nedenle alüminyum ve paslanmaz çelikte sıklıkla olduğu gibi iş parçasının kaplanmadığı veya boyanmadığı durumlarda tercih edilir. Bu, MIG kaynaklarının estetik olarak hoş olmayacağı anlamına gelmez, ancak MIG kaynaklarının boyanması oldukça yaygındır.
Projeye bağlı olarak TIG kaynağı için dolgu metali kullanımı isteğe bağlıdır. Kaynak havuzuna dolgu çubukları beslerken, TIG kaynakçıları aynı anda iki elini kullanmalı ve ısı girişini pedalla kontrol etmelidir. Tüm bunlar, TIG kaynağını, dolgu telinin torçtan otomatik olarak beslendiği MIG'den çok daha zorlu bir süreç haline getirir. Çoğu kaynakçı genellikle MIG operatörü olarak başlar ve daha sonra TIG kaynağına geçer.
TIG kaynağı basit bir tak-çalıştır işlemi değildir. TIG kaynak makinesini diğerlerinden ayıran temel fark, amper akışı, darbe miktarı, AC/DC çıkışı ve soy gaz akışı gibi birçok ayarlanabilir özelliğidir. Mevcut tüm bu özelleştirilebilir işlevlerle, TIG kaynağı işlemi oldukça çok yönlüdür.
TIG kaynağı, çok çeşitli farklı metaller ve alaşımlar üzerinde gerçekleştirilebilir.
Bir TIG kaynak makinesi, belirli işlemler için mükemmel olan birçok özelleştirilebilir fonksiyona sahiptir.
Sarf malzemesi olmayan bir elektrot ve sabit bir ark, daha fazla kontrol sağlar ve yüksek kaliteli TIG kaynakları oluşturur.
Bu gaz metal ark kaynağı işleminde güvenli gazlar kullanılır, bunun sonucunda daha az kaynak hatası bulunur.
TIG kaynağı garip açılarda yapılabilir. Kaynak torçunun benzersiz bir konumda olması gereken kaynak çıkıntılarındaki uygulaması buna bir örnek olabilir.
Koruyucu gaz renksiz olduğundan ve minimum duman oluştuğundan iş parçasını görmek kolaydır.
TIG Kaynağında Kullanılan Malzemeler
TIG kaynakçıları bir dizi malzeme kullanabilir. Tungsten inert gaz ark kaynağı için listelenen bazı temel malzemeler şunlardır:
Alüminyum
Pirinç
Bronz
Karbon çelik
Bakır
Altın
Magnezyum
Hafif çelik
Nikel
Paslanmaz çelik
Titanyum çeliği
Farklı alaşımlar
Gaz tungsten ark kaynağı tipik olarak hassas kaynaklar ve paslanmaz çelik, alüminyum, kromol, nikel alaşımları ve magnezyum gibi metallerin birleştirilmesi için kullanılır. Bununla birlikte, bağlantı kalitesinin mutlak olması gerekiyorsa, normal yumuşak çeliğin kaynağı için de kullanılır. MIG kaynağı daha hızlı ve daha kolay olduğu için yumuşak çelik için daha uygundur.
TIG kaynak işlemi, ısı girişi ve kaynak arkı üzerinde tam kontrol sağlar. Modern TIG güç kaynakları darbeli TIG'yi destekler ve AC'nin DCEN ve DCEP bölümleri için AC dengesini, frekansı, dalga biçimlerini ve bağımsız amper çıkışını değiştirebilirsiniz. Ayrıca, bir ayak pedalı, kaynak yaparken amper çıkışını gerçek zamanlı olarak denetlemenize olanak tanır.
Özellikle egzotik malzemelerle profesyonel ince stok kaynağı için hassas ısı kontrolü gereklidir. Örneğin, paslanmaz çelik ısıyı korur ve korozyon direncini hızla yok eden karbon çökelmesine yol açar. Ancak darbeli TIG kaynağı kullanırsanız, ısı girdisini kontrol edebilir ve mükemmel paslanmaz çelik kaynakları yapabilirsiniz.
TIG Kaynağı Alüminyum ve Magnezyum
Alüminyum veya magnezyum gibi bazı malzemeler yalnızca maksimum bağlantı kalitesi elde etmek istiyorsanız TIG kaynağı ile kaynaklanabilir. MIG kaynağı alüminyum da iyi çalışır, ancak AC TIG kaynakları da çok iyi çalışır. Bunun nedeni, DCEP'nin yüzey oksitlerini tamamen ortadan kaldırması ve DCEN'in malzemeye nüfuz etmesine izin vermesidir. MIG kaynak güç kaynakları, TIG kaynakçıları gibi tam kontrol sağlayamaz.
AC dengesi ve genlik kontrolünü kullanarak (DCEN ve DCEP amper çıkışını ayrı ayrı değiştirerek) kendi özel alüminyum veya magnezyum parçanız için arkı mükemmel bir şekilde uyarlayabilirsiniz. Bu deneyim gerektirir çünkü yüzey oksitlerinin boyutunu değerlendirmeniz ve duruma uygun her polarite için uygun AC dengesini ve amper çıkışını ayarlamanız gerekir. Başka hiçbir ark kaynağı işlemi bu kadar fazla kontrol sağlamaz.
Çalışırken Önemli Detaylar
Kaynakta gözeneklilik oluşturan hava cebi oluşumunu önlemek için torç kullanılırken uygun bir ileri açı gereklidir.
Optimum kontrol için kısa bir ark uzunluğu korunmalıdır. Ark uzunluğu arttıkça elektrik arkı genişleyecektir.
Tutarlı hareket hızı, tutarlı bir boncuk tutmanın anahtarıdır. Hızın arttırılması kaynak dikişinin daralmasına neden olacaktır.
Tungsten elektrot ile kaynak havuzuna dokunmaktan kaçının.
Dolgu metalinin boyutu doğru olmalı ve kaynağa besleme işlemi uygun kontrolle yapılmalıdır.
Tungsten elektrotun ucunun şekli her zaman tutarlı olmalıdır. Bir taşlama çarkında yeniden bilenebilir.
Her malzeme için TIG kaynağı işleminin biraz farklıdır. Değişiklikler, elektrot çapının boyutundan malzemelere uygulanan elektrik arkına kadar değişebilir. Elektrotun doğru çapta olması ve uygulanan amperin doğru olması hayati önem taşır. Akım ne kadar düşük olursa, uç açısı ve elektrotun çapı o kadar küçük olur.
Tungsten Elektrot
Bu işlemde tungsten kullanılır, çünkü bu nadir metalik element, diğer metallerle (örneğin paslanmaz çeliğin erime noktası 1400 ila 1530°C) karşılaştırıldığında yüksek bir erime sıcaklığına (3422°C) sahiptir. Tungsten, tüketilmeden mükemmel elektriksel iletkenlik sunar. Yine de, korumalı metal ark kaynağı prosedürü sırasında uçta erozyon meydana gelebilir.
Tungsten elektrotlar, kaynak tipine bağlı olarak özelliklerini geliştirmek için alaşımlanabilir. İşte bazı yaygın örnekler:
Saf Tungsten Elektrot (yeşil) – AC akımı kullanırken iyi ark kararlılığı sunarlar. Temiz, yuvarlak bir uç tuttukları için hafif metaller için kullanılır. Bunlar aynı zamanda en ucuz ve genel amaçlı işler için uygulananlardır.
Toryumlu Elektrotlar (%1 toryum sarısı; %2 kırmızı; %3 mor) – DC kaynak ark performansında saf tungsten elektrotları ilk kez yendikleri için kaynak sektöründe oldukça yaygındır. Yüksek akım taşıma kapasitesine sahiptirler ve ucun şeklini daha uzun süre korurlar. Ancak toryum, solunum sistemine zarar verebilecek alfa radyasyonu yayar. Uç taşlama sırasında tozu toplamak için bir toz emme sistemi gereklidir.
Lantan elektrotlar (%1 lantanyum siyahı, %1,5 altın, %2 mavi) – Lantan oksit ile alaşımlı radyoaktif olmayan elektrot. Düşük erozyon oranı ile mükemmel ark stabilitesi özellikleri ile karakterize edilir.
Seryumlu Elektrotlar (%2 seryum grisi) – Seryum oksit ile alaşımlı radyoaktif olmayan elektrot. Bu elektrotlar, lantanlı elektrotlardan daha büyük ark başlatma ancak daha az akım kapasitesine sahiptir.
Zirkonyumlu elektrotlar (%0.7-0.9 zirkonyum beyazı, %0.15-0.5 kahverengi) – Bu elektrotlar tungsten ile zirkonyum oksiti birleştirir. Bu alaşım, kirlenmeye karşı yüksek bir dirence ve daha uzun elektrot ömrüne sahiptir. Son derece kararlı bir ark üretir, bu nedenle en yüksek kaliteye ihtiyaç duyulduğunda kullanılır.
Seryum lantanyum elektrotları (pembe) – Uzun ömürlü, basitleştirilmiş ark ateşlemesi sunan, seryumlu ve lantanlı elektrotların bir kombinasyonu.
Dolgu Metali
TIG kaynak işlemi, dolgu metali olan veya olmayan metalleri birleştirebilir. Tungsten elektrottan çıkan kaynak arkı, iki ana metali eritir ve kaynaştırır. Bununla birlikte, güçlü bağlantılar elde etmek için genellikle dolgu metali gereklidir.
Dolgu metali eklemek, GTAW'ın zorlu yönlerinden biridir. Bir elinizle TIG torcunu kontrol ederken diğer elinizle kaynak havuzuna dolgu teli batırarak dolgu metalini eklemelisiniz.
Dolgu metaliyle tungstene dokunmak elektrotu kirletir ve tungsten ucunu durdurmanızı ve yeniden taşlamanızı gerektirir. Bu nedenle, dolgu metali eklemek zordur çünkü tungsten uç ve dolgu teli ucunun birbirine yakın olması ve dokunmadan aynı yönde hareket etmesi gerekir.
Inert Gaz
Kaynak arkına akım verilirken kaynak havuzunu kirlilikten uzak tutmak için TIG torcuna inert koruyucu gaz beslenir. Koruyucu gaz akışı, metaller dolgu çubuğu ile birlikte eritilip kaynaştırılırken kaynak birikintisini oksidasyondan ve atmosferden gelen kirliliklerden korumak için gereklidir.
Bu işlem için kullanılan en yaygın koruyucu gaz argondur. Diğer faktörler (örneğin, kaynaklanacak metaller, kaynak hızı, malzeme penetrasyonu vb.) dikkate alındığında diğer hidrojen ve argon kombinasyonları ve bir helyum ve argon karışımı kullanılır.
Kaynak Torcu
Kaynak torcu, metallerin eritilmesi ve eritilmesinde uzmanlaşmış mekanik bir araçtır. Kullanımına bağlı olarak birkaç türü vardır:
Hava soğutmalı TIG torçlarının yalnızca bir gaz girişi vardır ve su soğutmalı TIG torçlarının aksine aşırı ısınmaya daha yatkındır. Bu torçların birincil kullanımı, ince duvarlı metaller ve küçük projeler içindir.
Su soğutmalı TIG torçları, su hatları için bir giriş ve çıkışa sahipken bir gaz girişine sahiptir. Bu, hızlı soğutmaya ihtiyaç duyan daha büyük projeler için bir avantajdır. Bu, bir su soğutucu sisteminin kurulması gerektiğinden fiyatıyla birlikte gelir.
Güç Kaynağı
Gaz tungsten ark kaynağında akımın kaynağı sarkık ve sabit olmalıdır. Bu, kararlı ve tutarlı ısı girişi sağlar. Ayrıca, istediğiniz malzeme tipine ve kaynak çıkışına bağlı olarak alternatif akım (AC) ile doğru akım (DC) güç kaynağı arasında geçiş yapabilirsiniz.
AC ve DC Gücü
Kaynak akımı için kendi kullanımları ile birlikte üç seçenek mevcuttur:
AC kaynağı, ana malzemeyi aşırı ısıtmadan ısıyı koruyarak pozitif ve negatif kutuplar arasında alternatif bir akım kullanır. Yaygın olarak kullanılan malzemeler alüminyum ve magnezyumdur.
DC güç elektrotu negatifi, malzemeye giden enerji akışını tam olarak belirlemek için torç üzerindeki negatif polariteyi kullanır, tıpkı bir hortumun hedeflenen alana su püskürtmesi gibi. Bu, alüminyum ve magnezyum hariç tüm metaller için daha çekici olmasını sağlar.
DC güç elektrotu pozitif, akım elektroda doğru aktığından, TIG kaynağında pek kullanılmaz, bu da onu hızlı ısı girişinden kurtarır. DCEP'deki tek artı yön, kaynak havuzunun yüzeyindeki oksitlerin parlak bir görünüm verdiği bir temizleme eyleminin varlığıdır.
Akılda tutulması gereken bir diğer faktör de uygulanan frekans Hz'dir. Daha düşük frekanslar, iyi nüfuziyete sahip daha geniş bir boncuk oluştururken, daha yüksek frekanslar, kaynak alanında daha fazla kontrol ve nüfuziyet sağlar.
Hatırlanması Gereken Önemli Noktalar
TIG kaynağı, iyi penetrasyona sahip doğru ve iyi görünümlü kaynak parçaları sunar. Alüminyum ve magnezyum alaşımlarının yanı sıra paslanmaz çelik dahil birçok metalin kaynağı için tercih edilen yöntemdir. Diğer bazı kaynak türlerine göre biraz daha pahalı ve yavaş bir yöntemdir ancak daha kaliteli kaynaklar oluştururken vazgeçilmezdir.
Tutarlılığı ve çok yönlülüğü, profesyonellerden hobilere kadar neredeyse tüm endüstrilerde oldukça çekici olmasını sağlar. TIG işlemi kaynak robotları kullanılarak otomatikleştirilebilse de, manuel kaynak işlemi hala oldukça dik bir öğrenme eğrisine sahiptir ve en iyi sonuçları elde etmek için çoğunlukla deneyimli kaynakçılar tarafından gerçekleştirilir.
TIG Kaynak Fiyatları
TIG kaynak fiyatları, kaynak yapılacak malzemenin özelliklerine, çalışma süresine ve yapılacak uygulama türüne bağlıdır. TIG kaynağı fiyatı almak için WhatsApp hattımızdan veya iletişim sayfamızdaki diğer seçeneklerden bizlere ulaşabilirsiniz.
