3. DONANIM Daha öncede belirtildiði gibi gazaltý kaynak yöntemi yarý otomatik veya otomatik olarak kullanýlabilir. Her iki halde de yöntemin temel elemanlarý aþaðýdaki gibidir : a) Kaynak torcu (hava veya su soðutmalý) b) Elektrod (tel) besleme ünitesi c) Kaynak kontrolu d) Kaynak güç ünitesi e) Kontrollü koruyucu gaz iletimi f) Bir elektrod menbaý g) Baðlantý kablolarý ve hortumlarý h) Su sirkülasyon sistemi (su soðutmalý torçlarda) Yarý otomatik ve otomatik kaynaktaki temel elemanlar Þekil-2 ve Þekil-16'da gösterilmiþtir.. Kontrol Kablosu Koruyucu Gaz Ýletimi Kontrol Ünitesi Hareket Çubuðu Gaz Silindiri Güç Ünitesi Güç Kablosu Elektrod Besleme Ünitesi Soðutma Suyu Giriþi Ýþ Parçasý Kablosu Þekil-16. Otomatik Kaynak Makinasý 25
3.1. KAYNAK TORCU Kaynak torcu elektrodu ve koruyucu gazý kaynak bölgesine sevketmek ve elektrik gücünü elektroda iletmek için kullanýlýr. Yüksek üretim iþlerinde yüksek akýmla çalýþan aðýr iþ torçlarýndan baþlayýp, zor pozisyon kaynaðýnda kullanýlan düþük akýmla çalýþan hafif iþ torçlarýna kadar deðiþen geniþ bir aralýkta çeþitli torçlar üretilmektedir. Ark sýcaklýðýndan etkilenen torcun sürekli bir þekilde soðutulmasý gerekir. Düþük akým þiddetlerinde koruyucu gaz akýmý bu soðutmayý yeterli bir þekilde gerçekleþtirir. Kalýn çaplý elektrodlarýn, diðer bir deðiþle 250 A'den daha yüksek akým þiddetlerinin kullanýlmasý halinde gaz soðutmasý yeterli düzeyde olmaz. Bu nedenle 250 A'in üstündeki kaynak iþlemlerinde su soðutmasý kesinlikle gereklidir. Kaynak torcunun temel elemanlarý þunlardýr: a) Temas tüpü b) Gaz memesi c) Elektrod klavuz hortumu ve gömleði d) Gaz hortumu e) Su hortumu f) Elektrik kablosu g) Tetik Bu elemanlar Þekil-17 de gösterilmiþtir. Elektrod Elektrod Klavuz Gömleði Koruyucu Gaz Yolu Su Hattý Giriþi Su Odasý Temas Tüpü Gaz Memesi Güç Bloðu Kontrol Tetiði Güç Kablosu / Dönen Su Þekil-17. Kaynak Torcunun Temel Elemanlarý Temas tüpü bakýr veya bakýr alaþýmýndan yapýlmýþ olup, elektrik akýmýný elektroda iletmek ve elektrodu iþparçasýna doðru yönlendirmek için kullanýlýr. Temas tüpü bir elektrik kablosu vasýtasýyla güç ünitesine elektriksel olarak irtibatlandýrýlmýþtýr. Temas tüpünün iç cidarý çok önemlidir. Elektrod bu tüp içinde kolaylýkla hareket edebilmeli ve tüple çok iyi bir elektriksel temas 26
saðlamalýdýr. Her torçla birlikte verilen kullanma talimatý, her elektrod malzemesi ve çapý için en uygun temas tüpü boyutlarýný listeler halinde belirtir. Temas tüpünün delik çapý kullanýlan elektrod çapýndan genellikle 0,13 ila 0,25 mm daha büyüktür. Alüminyum için daha büyük delik çaplarý gerekir. Temas tüpünün deliði periyodik þekilde kontrol edilmeli ve aþýrý aþýnma nedeniyle geniþlemiþse deðiþtirilmelidir. Eðer bu þekilde kullanýlacak olursa kötü bir elektriksel temasa ve kararsýz bir ark karakteristiðine neden olur. Temas tüpü torça itina ile yerleþtirilmeli ve koruyu gaz memesine merkezlenmelidir. Temas tüpünün gaz memesinin ucuna göre pozisyonu kullanýlan metal iletim tipine baðlý olarak deðiþir. Kýsa devre iletimi için tüp, gaz memesinin ucundan dýþarýya doðru çýkýktýr. Sprey tipi iletimde ise tüpün ucu, gaz memesinin ucundan yaklaþýk 3 mm. içerdedir. Gaz memesi düzgün akan gaz sütununu kaynak bölgesine sevkeder. Düzgün gaz akýþý erimiþ kaynak metalinin atmosfer kirlenmesine karþý korunmasýnda çok önemli bir faktördür. Farklý meme boyutlarý mevcut olup bunun seçimi sözkonusu olan uygulamaya göre yapýlýr. Örneðin, büyük kaynak banyolarýna neden olan, bir baþka deyiþle korunmasý gereken alaný arttýran, yüksek akýmlarýn kullanýldýðý uygulamalarda büyük meme, düþük akýmla çalýþýldýðýnda ve kýsa devre iletimle kaynak yapýldýðýnda küçük meme kullanýlýr. Elektrod klavuz hortumu ve klavuz gömleði elektrod besleme motorundaki beseleme makaralarýna yakýn bir desteðe baðlanmýþtýr. Hortum ve gömlek elektrodu destekler ve korur ve besleme makaralarýndan torca ve temas tüpü ne doðru yönlendirir. Ýyi bir ark kararlýlýðý saðlamak için elektrod beslemesinin kesintisiz olarak gerçekleþtirilmesi gerekir. Elektrodun dolaþmasý ve bükülmesi engellenmelidir. Elektrod uygun bir þekilde desteklenmediði takdirde, besleme makaralarý ile temas tüpü arasýnda herhangi bir yerde sýkýþma eðilimi gösterir. Gömlek, klavuz hortumunun ayrýlmaz bir parçasý olabileceði gibi, ayrý bir parça da olabilir. Her iki halde de gömlek malzemesi ve bunun iç çapý önemlidir. Düzgün bir elektrod beslemesi saðlýyabilmesi için temiz ve iyi bir durumda olmasý gerektiðinden gömlek periyodik bakýmdan geçirilmelidir. Çelik ve bakýr gibi sert elektrod malzemeleri kullanýldýðýnda helisel çelik gömlekler tavsiye edilir. Alüminyum ve maðnezyum gibi yumuþak elektrod malzemelerinde plastik gömlek kullanýlmalýdýr. Klavuz hortumlarýn dýþ yüzeyleri çelikle takviye edilmekle birlikte, bu hortumlarýn aþýrý bir þekilde eðilmelerine ve kývrýlmalarýna müsaade 27
edilmemelidir. Kaynak ünitesiyle birlikte verilen kullanma talimatýnda, her elektrod malzemesi ve çapý için tavsiye edilen klavuz hortumu ve gömleði bir liste halinde belirtilir. Diðer aksesuarlar ise, koruyucu gazý, soðutma suyunu ve elektrik akýmýný torca iletmek için kullanýlan gaz hortumu, su hortumu ve elektrik kablosudur. Bu hortum ve kablolar ya doðrudan ilgili menbaa veya menbaý kontrol eden kontrol sistemine baðlýdýr. Normal torçlar elektrodu genellikle 3.7 m. uzaklýktan klavuz hortumu yoluyla torca iten elektrod besleyicileri kullanýr. Torç içine yerleþtirilmiþ küçük elektrod besleme mekanizmasýnýn da mevcut olduðu diðer tip torçlar da kullanýlmaktadýr. Bu sistem elektrodu daha uzak mesafedeki bir kaynaktan çeker ve kaynakta elektrodu ayný anda iten bir elektrod itme mekanizmasý da mevcut olabilir. Bu tip torçlar, itme iþleminin elektrodda bükülmeye neden olabileceði küçük çaplý veya yumuþak (örneðin alüminyum) elektrodlarýn beslenmesinde yararlýdýr. Diðer bir torç tipinde ise, elektrod besleme mekanizmasý ve elektrod makarasý torcun içine yerleþtirilmiþtir. 3.2. ELEKTROD BESLEME ÜNÝTESÝ Elektrod besleme ünitesi (tel besleyici) bir elektrik motoru, elektrod makaralarý ve elektrod doðrultusunu ve basýncý ayarlayan aksesuarlardan meydana gelmiþtir. Elektrod besleme motoru genellikle doðru akýmla çalýþýr. Elektrodu torç yoluyla iþparçasýna doðru iter. Motor hýzýný geniþ bir aralýkta deðiþtiren bir kontrol devresinin mevcut olmasý gerekir. Sabit hýzlý elektrod besleyicileri normal olarak sabit gerilimli güç üniteleri ile birlikte kullanýlýrlar. Bunlar, gerekli devreler eklendiði takdirde sabit akýmlý güç ünitelerinde de kullanýlabilir. Sabit akýmlý güç ünitesi kullanýldýðýnda, bir otomatik gerilim algýlama kontrolu gereklidir. Bu kontrol ark gerilimindeki deðiþmelereri algýlar ve ark boyunu sabit tutmak için elektrod besleme hýzýný deðiþtirir. Deðiþken hýzlý elektrod besleme tertibatý ve sabit akýmlý güç ünitesinden meydana gelen bu sistem, besleme hýzlarýnýn düþük olduðu büyük çaplý elektrodlarda (1.6 mm. den büyük) kullanýlabilir. Yüksek besleme hýzlarýnda, motor hýzýnýn ayarý arkýn kararlýlýðýný saðlamaya yetecek kadar hýzlý bir þekilde yapýlamaz. Beseleme motoru elektrod besleme makaralarýný tahrik eder. Bu makaralar, elektrod menbaýndan elektrodu çekme ve kaynak torcu içinde itme yoluyla elektroda kuvvet iletir. 28
Tel besleme üniteleri iki makaralý veya dört makaralý düzenler kullanýlabilir. Tipik bir dört makaralý elektrod besleme ünitesi Þekil-18 de gösterilmiþtir. Þekil-18. Dört Makaralý Elektrod Besleme Ünitesi Besleme makaralarýnýn basýnçlarýnýn ayarý elektrod özelliklerine baðlý olarak (örneðin dolu veya özlü, sert veya yumuþak) deðiþik kuvvetlerin uygulanabilmesine imkan verir. Giriþ ve çýkýþ klavuzlarý, elektrodun beseleme makaralarýna uygun bir doðrultuda girmesini ve çýkmasýný saðlar ve elektrodun bükülmesini engeller. Dolu elektrodlarda genellikle biri kanallý (tahrik makarasý), diðeri düz yüzeyli (destek makarasý) makara çifleri kullanýlýr. Alaþýmsýz çelik ve paslanmaz çelik gibi sert elektrodlarda V-kanalý kullanýlýr. Özlü elektrodlarda ise, hem tahrik makarasý ve hem de destek makarasý týrnaklý tiptendir. Týrnaklý makaralar elektroda düþük bir makara basýncýnda yüksek bir besleme kuvvetinin iletilmesini saðlar. Bu tip makaralar alüminyum gibi yumuþak elektrodlar için tavsiye edilmez. Bunun nedeni, makaralarýn elektroddan pul pul parçalar koparýp, bu pullarýn sonuçta torcun veya gömleðin týkanmasýna neden olmasýdýr. Þekil-18'de çeþitli makara tipleri gösterilmiþtir. 3.3. KAYNAK KONTROLÜ Yarý otomatik iþlemlerde, kaynak kontrolu ve elektrod besleme motoru tek bir integre paket halindedir. Kaynak kontrolunun ana görevi, genillikle bir elektronik yönetici yoluyla, elektrod besleme motorunun hýzýný ayarlamaktýr. 29
Kaynakçý elektrod besleme hýzýný arttýrarak kaynak akýmýný arttýrýr. Elektrod besleme hýzýnýn azalmasý kaynak akýmýnýn da azalmasýna neden olur. Bu kontrol ayný zamanda torç tetiðinden alýnan sinyallere baðlý olarak elektrod beslenmesinin baþlamasýný veya durdurulmasýný da saðlar. Dokunmatik (elektrod iþparçasýna dokunduðu anda elektrod beslemesi baþlatýlýr) veya devreye yavaþça girme (ark tutuþturuluncaya kadar baþlangýçtaki besleme hýzý düþüktür, daha sonra kaynak sýrasýndaki besleme hýzýna yükselir) þeklinde elektrod besleme kontrol özellikleri de mevcuttur. Bu iki özellik sabit akým tipli güç ünitelerinde kullanýlýr ve özellikle alüminyumun eriyen elektrodla gazaltý kaynaðýnda yararlýdýr. Normalde, koruyucu gaz, soðutma suyu ve elektrik gücü torca kontrol yoluyla gönderilir. Gaz ve su akýþý, selenoid valfler kullanýlarak, kaynaðýn baþlamasý ve bitirilmesine rastlatýlacak þekilde kontrol edilir. Kontrol ayný zamanda gaz akýþýnýn baþlatýlmasýný ve durdurulmasýný da düzenler ve güç ünitesinin kontaktörünü de enerjiler. Kontrol, kaynak baþlamadan önce gaz akýþýnýn baþlamasýný ve kaynak bittikten sonra bir süre gaz akýþýnýn devam etmesini saðlar. Böylece erimiþ kaynak banyosunun korunmasý saðlanýr. Kontrol genelde 115 V luk baðýmsýz bir güçle çalýþýr. 3.4. GÜÇ ÜNÝTELERÝ Kaynak güç üniteleri ark oluþturmak için elektrik gücünü elektroda ve iþ parçasýna iletir. Gazaltý kaynaðýnýn büyük bir kýsmýnda elektodun pozitif kutupta olduðu doðru akým kullanýlýr. Bu nedenle güç ünitesinin pozitif ucu torca, negatif ucu ise iþparçasýna baðlanýr. Doðru akým güç ünitelerinin baþlýca tipleri motor tahrikli jeneratörler (dönen veya hareketli tip) ve transformatörredresörlerdir (statik veya hareketsiz tip). Ýnvertörler statik tipe dahil edilirler. Transformatör-redresör tipleri 220 V veya 380 V luk þebekenin mevcut olduðu atölye içi üretimde tercih edilir. Transformatör-redresör tipi güç üniteleri, ark þartlarýndaki deðiþmelere motor tahrikli jeneratör tipi güç ünitelerine nazaran daha hýzlý cevap verirler. Motor tahrikli jeneratörler elektrik enerjisinin mevcut olmadýðý yerlerde kullanýlýr. Her iki güç ünitesi de hem sabit akým, hem de sabit gerilimli çýkýþ karakteristiði verecek þekilde tasarlanýp üretilebilirler. Gazaltý kaynaðýnýn eski uygulamalarýnda sabit akýmlý güç üniteleri kullanýlmýþtýr. Bu üniteler Þekil-19 da gösterildiði gibi, ark uzunluðundaki deðiþmelere baðlý olmaksýzýn kaynak sýrasýnda akým þiddetini sabit tutmaktadýr. 30
Gerilim (V) DV DA Akým (A) Þekil-19. Sabit Akýmlý Güç Ünitelerinde Gerilim Akým Ýliþkisi Bu ünitelerde yüksek açýk devre gerilimi ve sýnýrlý kýsa devre akým þiddetleri mevcuttur. Üniteler sabit bir akým çýkýþý saðladýklarýndan, sabit elektrod besleme hýzýnda, temas tüpü-iþparçasý arasýndaki mesafe sabit kaldýðý sürece ark boyu sabit kalýr. Ancak, uygulamada bu mesafe deðiþtiðinden, ark ya temas tüpüne doðru geri yanmaya veya iþparçasýna yaklaþarak sönmeye eðilim gösterir. Gerilim kontrollu bir elektrod besleme sistemi kullanarak bundan kaçýnmak mümkündür. Gerilim (ark boyu) azaldýðýnda veya arttýðýnda, elektrod besleme motoru yavaþlayarak veya hýzlanarak ark boyunun sabit kalmasýný saðlar. Elektrod besleme hýzý kontrol sistemi tarafýndan otomatik olarak deðiþtirilir. Bu tip güç üniteleri genellikle sprey iletimli kaynak iþlemleri için kullanýlýr. Kýsa devre iletimde ark süresinin sýnýrlý olmasý nedeniyle kontrolun gerilim yoluyla yapýlmasý mümkün deðildir. Gazaltý kaynaðýnýn uygulamalarý arttýkça sabit gerilimli güç ünitelerinin daha iyi çalýþma imkaný saðladýðý bulunmuþtur. Bu üniteler, sabit hýzlý elektrod besleyicileri ile birlikte kullanýldýklarýnda, kaynak iþlemi sýrasýnda gerilimin hemen hemen sabit kalmasýný saðlarlar. Bu tip güç ünitelerinin gerilim-akým eðrileri Þekil-20 de gösterilmiþtir. Sabit Gerilimli Güç Ünitesi Çalýþma Noktasý Gerilim (V) DV DA Akým (A) Þekil-20. Sabit Gerilimli Güç Ünitelerinde Gerilim Akým Ýliþkisi 31
Sabit gerilimli güç üniteleri normal kaynak iþlemi sýrasýnda iþparçasý-temas tüpü ucu arasýnda oluþan mesafe deðiþikliklerini kaynak akýmýný aniden arttýrararak veya azaltarak dengeler. Ark boyu, güç ünitesinde kaynak gerilimi ayarlanarak tespit edilir. Bu bir kez tesbit edildikten sonra kaynak sýrasýnda baþka bir deðiþiklik yapmaya gerek yoktur. Ayný zamanda akým kontrolu olan elektrod besleme hýzý kaynakçý tarafýndan kaynaktan önce ayarlanýr. Bu ayar geri yanma veya sönme meydana gelmeden önce geniþ bir aralýkta yapýlabilir. Kaynakçýlar çok az bir eðitimden sonra gerilim ve elektrod besleme hýzýný nasýl ayarlayacaklarýný öðrenebilirler. Sabit gerilimli güç ünitelerinin kendi kendine ayarlama mekanizmasý Þekil- 21 de gösterilmiþtir. Kararlý Durum Yeniden Oluþmuþ Kararlý Durum Meme Meme Temas Tüpü Torç Temas Tüpü Torç L 19 mm. 25 mm. L 6.4 mm. 32 310 170 mm/s Ark Boyu (L) Ark Gerilimi (V) Ark Akýmý (A) Elektrod Besleme Hýzý 6.4 mm. 32 280 170 mm/s Þekil-21. Ark Uzunluðunun Otomatik Ayarý Temas tüpünün ucuyla iþparçasý arasýndaki uzaklýðýn artmasý ark boyu ve ark gerilimini arttýrýr. Ancak ark gerilimindeki bu hafif artma sonucunda ark akýmý azalýr. Ark akýmýndaki azalma elektrodun erime hýzýný azalttýðýndan, elektodun ucu iþparçasýna doðru ilk ark uzunluðu elde edilinceye kadar yaklaþýr. Bu durumda serbest elektrod uzunluðu artar. Tersine uzaklýk azaldýðýnda ark geriliminde azalma olduðunda ark akýmý artar. Bu ise elektrodun erime hýzýný arttýrarak ark boyunun ilk deðerine yükselmesine neden olur. Sonuçta serbest elektrod uzunluðu azalýr. 32
Sabit gerilimli güç ünitelerinin ark boyunu kendi kendine ayarlama özelliði kararlý kaynak þartlarý elde etmede önemli olmakla birlikte özellikle kýsa devre iletimde optimum kaynak performansýný etkileyen ilave deðiþkenler de mevcuttur. Çýkýþ geriliminin kontroluna ilave olarak belli ölçüde eðim ve indüktans kontolu arzu edilebilir. Kaynakçýlarýn bu deðiþkenlerin kaynak arký ve onun kararlýlýðý üzerindeki etkilerini bilmesi gerekir. 3.4.1. Gerilim Ark gerilimi elektrod ile iþparçasý arasýndaki elektriksel potansiyeldir. Baðlantýlarda ve kaynak kablosu boyunca oluþan gerilim düþümü nedeniyle, ark gerilimi doðrudan güç ünitesinde ölçülen gerilim deðerinden daha küçüktür. Daha önce de belirtildiði gibi ark gerilimi ark boyu ile doðrudan iliþkilidir ve bu nedenle güç ünitesinin çýkýþ gerilimindeki artma veya azalma ark boyunda benzer yönde deðiþmeye neden olacaktýr. 3.4.2. Eðim Bir sabit gerilimli güç ünitesinin statik gerilim-akým karakteristiði (statik çýkýþ) Þekil 20'de gösterilmiþtir. Çýkýþ eðimi gerilim-akým eðrisinin eðimi olup bu eðim her 100 amperlik akým artmasýna karþýlýk gelen gerilim düþmesi olarak belirtilir. Güç ünitesinin imalatçý tarafýndan belirtilen eðimi çýkýþ terminallerinde ölçülen eðim olup ark kaynaðý sisteminin toplam eðimi deðildir. Kaynak sistemine direnç ilave eden herþey (örneðin kablolar, zayýf baðlantýlar, gevþek terminaller, kirli kontaklar, v.b.) eðimi etkiler. Bu nedenle verilen bir kaynak sisteminde eðim en iyi arkta ölçülür. Sabit gerilimli güç ünitelerinde eðimi hesaplayabilmek için iki çalýþma noktasýna ihtiyaç vardýr (Þekil 22) Açýk devre gerilimini noktalardan biri olarak kullanmak doðru deðildir. Bunun nedeni, düþük akýmlarda bazý makinalarda hýzlý bir gerilim düþüþü olmasýdýr. (Þekil 20). Ölçmeler, uygulamada kullanýlan akým aralýðý içinde kalan bir bölgede kararlý ark þartlarý saðlayan iki noktada yapýlmalýdýr. Açýk Devre Gerilimi = 48 V Gerilim DV 38 V, 100 A DA Seçilen Çalýþma Noktasý @ 28 V, 200 A DV 38 V - 28 V 10 V Eðim = = = DA 100 A 100 A 0 0 Akým (A) Þekil-22. Bir Güç Ünitesindeki Eðimin Hesaplanmasý 33
Eðimin temel fonksiyonu, kýsa devre ile iletimde elektrod iþparçasý ile kýsa devre olduðunda meydana gelen kýsa devre akýmýnýn þiddetini kontrol etmektir. Gazaltý kaynaðýnda, erimiþ metal damlalarýnýn elektroddan ayrýlmasý elektromanyetik büzme etkisi adý verilen elektriksel bir olay sayesinde olur. Büzme, üzerinden akým geçen bir iletkende akýmýn iletken üzerinde oluþturduðu manyetik kuvvet nedeniyle oluþur (Þekil 23). Kýsa devre akýmý ve bu nedenle de büzme kuvveti, güç ünitesinin gerilim-akým karakteristiðinin eðiminin bir fonksiyonudur (Þekil 24). Þekildeki her iki güç ünitesininde çalýþma gerilimi ve akýmý aynýdýr. Ancak A eðrisinin kýsa devre akýmý B eðrisininkinden daha düþüktür. A eðrisi B eðrisi ile kýyaslandýðýnda daha dik bir eðime, diðer bir deyiþle 100 amper baþýna daha fazla gerilim düþüþüne sahiptir. Bu durum A eðrisinde daha düþük kýsa devre akýmýna ve dolayýsýyla daha az büzme kuvvetine neden olur. Akým 2 P a A Elektrod Büzme Kuvveti, P Þekil-23. Kýsa Devre Ýletim Sýrasýndaki Büzme Etkisi Kýsa devre iletimde, oluþan büzme kuvvetleri erimiþ damlanýn elektroddan ayrýlma þeklini belirlediði için, kýsa devre akýmýnýn þiddeti önemli bir faktördür. Bu arkýn kararlýlýðýný da etkileyen bir olaydýr. Güç ünitesinin devresinde herhangi bir eðim mevcut deðilse veya çok az bir eðim varsa, kýsa devre akýmý hýzla çok yüksek bir deðere yükselir. Büzme etkisi de çok yüksektir ve bu nedenle erimiþ damla elektroddan þiddetli bir þekilde ayrýlýr. Aþýrý büzme etkisi sonuçta þiddetli metal sýçramasý oluþturur. 34
A Eðrisi Gerilim (V) B Eðrisi Çalýþma Noktasý Kýsa Devre Akýmlarý Akým (A) Þekil-24. Eðim Deðiþtirmenin Etkisi Güç ünitesinden elde edilen kýsa devre akýmýnýn þiddeti çok düþük ise, büzme kuvveti damlayý ayýrýp arký yeniden oluþturmaya yetmeyecek kadar küçük olur. Bu þartlar altýnda elektrod ya iþparçasý üzerine yýðýlýr veya kaynak banyosuna yapýþýr. Kýsa devre akýmý uygun bir deðerde ise, erimiþ damlanýn elektroddan ayrýlmasý yumuþak bir þekilde olur ve çok az sýçrama meydana gelir. Ýyi bir ark kararlýlýðý ile metal iletimi için gerekli en uygun kýsa devre akým deðerleri Tablo-3 de verilmiþtir. Tablo 3. Kýsa Devre Ýletimle Kaynakta En Uygun Kýsa Devre Akým Deðerleri ELEKTROD MALZEMESÝ ELEKTROD ÇAPI (mm) KISA DEVRE AKIMI (AMPER, DAEP) Alaþýmsýz Çelik Alaþýmsýz Çelik Alüminyum Alüminyum 0.8 0.9 0.8 0.9 300 320 175 195 Birçok sabit gerilimli güç üniteleri eðim kontrolu yapan cihazlarla donatýlmýþtýr. Bunlar sözkonusu uygulama için en uygun kýsa devre akýmýný elde etmek amacýyla kademeli veya sürekli ayar yapabilirler. Bazýlarý ise ençok kullanýlan kaynak þartlarý için önceden ayarlanmýþ sabit bir eðime sahiptir. 35
3.4.3. Endüktans Elektrod iþparçasý ile kýsa devre yaptýðýnda akým hýzla yüksek deðerlere yükselir. Bu yükselmenin hýzýný etkileyen devre karakteristiði endüktans olup birimi Henry'dir. Endüktansýn etkisi Þekil 25'de verilen eðrilerle gösterilmiþtir. Aþýrý Akým / Yüksek Sýçrama Kýsa Devre Akýmý Akým (A) B Eðrisi - Endüktans Yok A Eðrisi - Endüktans Ýlave Edilmiþ Ark Kararlýlýðý ve Düþük Sýçrama Ýçin Ýstenen Akým Zaman (s) Þekil-25. Devreye Endüktans Ýlavesiyle Akým Artýþ Hýzýnýn Deðiþmesi Þekildeki A eðrisi, devrede bir endüktans mevcutken, kýsa devreden hemen sonraki akýmýn zamanla deðiþimini göstermektedir. B eðrisi ise, devrede endüktans mevcut deðilken akýmýn zamanla nasýl arttýðýný göstermektedir. Büzme kuvvetinin en büyük deðerini nihai kýsa devre akým seviyesi belirler. Belirli bir andaki büzme kuvvetini de o andaki kýsa devre akýmý belirler. Bu nedenle akým-zaman eðrisinin þekli önemlidir. Devredeki endüktans yoksa, büzme etkisi hýzla uygulanýr ve erimiþ damla þiddetli bir þekilde elektroddan büzülerek uzaklaþtýrýlýr ve aþýrý sýçrama meydana gelir. Yüksek endüktans deðerleri birim zamandaki kýsa devrelerin sayýsýnda azalmaya ve ark zamanýnda artmaya neden olur. Artan ark zamaný kaynak banyosunun daha akýþkan hale getirir ve daha düz bir kaynak dikiþi oluþturur. Sprey iletimde, güç ünitesine endüktans ilavesi, kararlý kaynak þartlarýný etkilemeksizin daha yumuþak bir ark tutuþmasý saðlar. En düþük sýçrama þartlarýný saðlamak için gerekli güç ünitesi ayarý elektrodun malzemesine ve çapýna baðlý olarak deðiþir. Genel bir kural olarak, büyük çaplý elektodlar için daha yüksek kýsa devre akýmlarý ve daha yüksek endüktanslar gerekir. Piyasada sürekli veya kademeli indüktans ayarý yapýlabilen veya sabit endüktanslý güç üniteleri mevcuttur. 36
3.5. KORUYUCU GAZ REGÜLATÖRLERÝ Kaynak sýrasýnda sabit gaz akýþ hýzý saðlayan bir sisteme ihtiyaç vardýr. Bir gaz regülatörü, gaz menbaýndaki basýnç deðiþimlerine baðlý olmaksýzýn, menbadaki gaz basýncýný sabit bir çalýþma basýncýna dönüþtürür. Regülatörler tek veya iki kademeli olabilir ve bir debimetreye de sahip olabilirler. Ýki kademeli regülatörler, gaz menbaýnýn basýncýnda deðiþmeler olduðunda gazý tek kademeli regülatörlere nazaran, daha tutarlý bir biçimde iletirler. Koruyucu gaz menbaý, yüksek basýnçlý bir silindir, sývýlaþtýrýlmýþ gaz doldurulmuþ bir silindir veya dökme sývý sistemi olabilir. Ýki veya daha fazla gaz veya sývýnýn karýþýmý kullanýlýyorsa uygun karýþým oranlarýný elde etmek için karýþtýrýcýlar (mikser) da kullanýlýr. Ticari olarak tek bir silindirde önceden hazýrlanmýþ gaz karýþýmlarý da elde etmek mümkündür. Kullanýcý gaz depolama menbalarýnýn tipini ve boyutlarýný aylýk gaz sarfiyatýna göre belirler. 3.6. ELEKTROD MENBAI Gazaltý kaynaðýnda sürekli beslenen elektrod kullanýlýr ve elektrod oldukça yüksek bir hýzda tüketilir. Bu nedenle maksimum iþlem verimi saðlamak için, elektrod menbaýnýn torca kolayca iletilebilen yüksek hacýmda elektrod saðlamasý gerekir. Bu menbalar genellikle 0,45 kg. dan 27 kg. a kadar elektrodun bükülme olmadan serbest bir biçimde beslemeye imkan verecek þekilde sarýldýðý makaralar þeklindedir. 114 kg. a kadar büyük makaralar da mevcuttur ve elektrodlar 340 kg. dan 450 kg. a kadar deðiþen aðýrlýktaki silindirlerden veya makaralardan saðlanabilir. Makaranýn torcun içinde olduðu cihazlar için küçük makaralar (0,45 kg. ila 0,9 kg.) kullanýlýr. 37
38