Sinerjik Kontrollü Darbeli MIG (GMAW-P) Kaynak Yöntemi

Giriş

Günümüzde metallerin kaynakla birleştirilmesinde en yaygın yöntem, eriyen elektrotla koruyucu gaz veya gaz karışımı atmosferi altında gerçekleştirilen MIG kaynak tekniğidir. Eriyen elektrot ile yapılan MIG gazaltı kaynağı, geniş bir uygulama alanına sahiptir. MIG kaynak yöntemi, mekanize edilebilirlik, hızlı çalışma, robot kullanma imkanı, karmaşık kaynak yapılarında kolay uygulanabilirlik ve karbon çelik, paslanmaz çelik, alüminyum, bakır gibi ticari metallerin kaynak edilebilmesi gibi birçok avantaj sunmaktadır. Bu nedenle, bu metodun pazar payı giderek artmaktadır. MIG kaynağı, her kalınlıktaki alüminyum ve alaşımları için uygun olsa da genellikle 3 milimetreden kalın alüminyum ve alaşımlarının kaynağında tercih edilmektedir. Çünkü MIG kaynağındaki kaynak hızı ve ergime gücü, TIG kaynağına göre daha yüksektir; bu nedenle çok ince levhalar sadece darbeli akım yöntemi ile kaynaklanabilir.

Sinerjik Kontrollü Darbeli Kaynak Yöntemi

MIG (GMAW) yönteminin kullanımı, birçok üretim endüstrisinde hızla artmaktadır. Otomatikleştirilmesi ve robotik üretime uygun olması, birçok araştırmacıyı GMAW kaynağının detayları üzerinde çalışmaya teşvik etmektedir. Ancak GMAW işlemlerinin metal transferi açısından bazı sınırlamaları bulunmaktadır. Oluşan erime hataları, kaynağın kalitesini olumsuz etkileyebilir. Son yıllarda geliştirilen sinerjik kontrollü darbeli akım teknolojisi, kaynak kalitesindeki sınırlamaları aşmaya yardımcı olmaktadır. Darbeli MIG (GMAW-P) işleminde, her darbede elektrot ucunda erimiş bir metal damlası oluşur. Yeterli akım eklendiğinde, bu damla kaynak banyosuna itilir. Darbeli GMAW, ince parçaların daha kaliteli bir şekilde kaynak edilmesini, distorsiyon kontrolünü ve düşük tel besleme hızlarında çalışma imkanı sunar.

Sinerjik kontrol, ana metal, elektrot çapı, koruyucu gaz tipi gibi parametrelerin seçimini kolaylaştırır. Sinerjik kontrollü darbeli MIG kaynak makinelerinde, voltaj, tel hızı (akım), malzeme türü, tel çapı ve koruyucu gaz gibi kaynak parametreleri önceden programlanır. Ayrıca bu makineler, aşırı ısınma, şebeke hatası, tel besleme hatası gibi durumlarda uyarı sinyalleri verir. Tel hızı arttıkça akım şiddeti de artar ve ark boyu kısalır; tel hızı azaldığında ise akım şiddeti düşer ve ark boyu uzar. Bu sistemlerde tel besleme oranı ile akım şiddeti arasındaki ilişkiye göre ark uzunluğu dengelenir. Makinelerin tasarımında, düzgün ve kararlı bir ark elde etmek için tüm kaynak parametreleri ve olumsuzluklar dikkate alınarak programlar geliştirilir. Bu programlara dayanarak, en iyi kaynak dikişini elde etmek için tablolar oluşturulur.

Hafif Metaller ve Darbeli MIG Kaynak Yöntemi

Hafif metaller, alaşımlar ve metal matrisli kompozitlerin kaynağında, ısı girdisini azaltacak bir kaynak yöntemi gereklidir. Bu nedenle, yüksek enerji yoğunluğuna sahip lazer, elektron ışın kaynağı, diffüzyon tipi, karıştırmalı sürtünme kaynağı ve erime kaynağı tipi darbeli MIG kaynak yöntemleri geliştirilmiştir. Erime kaynağı tipi darbeli MIG, bu yöntemler arasında en ideal ve ekonomik olanıdır. Bu yöntemin avantajları arasında sürekli tel besleme, cürufsuz oluş, kalifiye eleman gerektirmemesi, kolay otomasyon ve her pozisyonda kaynak yapabilme gibi özellikler bulunmaktadır.

MIG kaynağı, düşük akımlarda küresel metal transferi ile çalışırken, yüksek akımlarda işlem sprey moda geçer. Ancak bu modda oluşan damlalar, iş parçasına büyük ısı geçişi ve geniş kaynak dikişine neden olabilir. Darbeli akım yöntemi, bu dezavantajların üstesinden gelebilen bir akım yöntemidir. Darbeli MIG, elektrot ile kaynak banyosu arasında temassız bir metal transfer metodudur. Her darbede elektrot ucunda bir damla erimiş metal oluşur ve bu damlaların transferi, her darbede bir damla olacak şekilde gerçekleşir.

Sonuç

Darbeli MIG, elektrottan ergiyen damlaların kaynak banyosuna geçişini pik ve temel akım şiddetine göre iki farklı hızda gerçekleştirir. Sinerjik kontrollü darbeli MIG kaynak yöntemi, ısı girdisini düşürerek kaynak kalitesini artırırken, klasik MIG yöntemine göre birçok avantaj sunar. Özetle, bu yöntem hafif metaller, alaşımlar ve metal matrisli kompozitlerin başarılı ve verimli bir şekilde kaynak edilmesine olanak tanır. Ancak, bu alanda daha fazla bilimsel çalışmaya ihtiyaç vardır; zira sinerjik kontrollü darbeli MIG kaynak yöntemi ile verimli kaynatma için yeni programlar geliştirilmelidir.