TIG kaynağı- metod ve uygulama

TIG kaynağı- metod ve uygulama TIG kaynağı Tanım TIG ismi ABD den gelir ve Tungsten Inert Gazın kısaltmasıdır. Eğer dolgu maddesi kullanmak gerekliyse, dolgu teli çıplak tel gibi otomatik ya da manuel olarak eklenir. Tungsten wolfram da denir füzyon noktası 3300ºC den yüksek olan, yani normalde kaynaklanan metallerin iki katı füzyon noktasına sahip olan bir metaldir. Inert Gaz aktif olmayan gaz yani başka elementlerle karışmayan gazdır. Almanya da bu metod WIG kaynak olarak bilinir ve W wolfram anlamına gelir. TIG kaynak uluslararası standartlandırılmış bir tanımdır. Ark Inert Koruma Gazı DS/EN 24063 e göre bu kaynak işleminin numarası 141 dir. TIG kaynağının prensibi TIG kaynak elektrik arkın kaynak parçası ve tungsten elektrot arasında yanarak füzyon gücü ortaya çıkarttığı bir elektrik ark kaynak işlemidir. TIG kaynak prensibi Kaynak işlemi sırasında elektrot, ark ve kaynak havuzu inert koruma gazı ile atmosferik havaya karşı korunurlar. Gaz nozulu ile koruma gazı kaynak alanına iletilir ve buradaki atmosferik havayı ortadan kaldırır. TIG kaynak diğer ark kaynak işlemlerinden kullanılan elektrot ile ayrılır çünkü bu işlemde MIG/MAG ve MMA gibi diğer kaynak işlemlerindeki gibi elektrot tüketilmez. Dolgu maddesinin eklenmesi 1

- kutup Katod Tungsten Elektrod Tel makarası Ark Elektronlar İyonlar Anot + kutup Tel kılavuzu TIG kaynağında elektronların ve iyonların yer değiştirmesi Elektron akışı çok hızlı bir şekilde meydana gelir ve kaynak parçasına çarptıklarında farkedilir miktarda ısı enerjisi oluştururlar. Dolgu malzemesinin otomatik beslemesi TIG Arkı Daha önce de bahsedildiği gibi TIG kaynaktaki füzyon enerjisi arkın kaynak parçası ve tungsten elektrot arasında yanması sırasında meydana gelir. Tel besleme manuel ya da otomatik olarak yapılabilir. İyon akışı elektrota çarptığında ise çok benzer enerji üretimi meydana gelmez. Üretilen toplam ısı enerjisinin %30 u negatif kutupa bağlı olan elektrotun ucuna, %70 i ise pozitif kutupa bağlı olan kaynak parçasına gider. DC TIG kaynakta tungsten elektrtot genelde negatif polariteye ve kaynak parçası pozitif polariteye bağlıdır. Alternatif akım Alternatif akım voltajın saniyede 100 kez kadar polariteyi değiştirmesi ile oluşur. Elektron teorisine göre ark tutuştuğunda negatif yüklü elektronlarla pozitif yüklü iyonlar birleşir. Elektronlar negatif kutuptan pozitif kutuba giderken pozitif yüklü iyonlar tam tersi hareket eder. Arkta elektronlar ve iyonlar arasında bir çarpışma olur ve bu çarpışma ısı enerjisi üretir. 2

- kutup + kutup % 30 % 70 Uygulama Avantajlar TIG kaynak işlemi sahip olduğu avantajlara bağlı olarak birçok uygulama şekline sahiptir: Kaynak parçasına konsantre ısıtma sağlar İnert koruma gazı sayesinde kaynak havuzuna efektif koruma sağlar. Dolgu malzemesinden bağımsız olabilir. Dolgu malzemeleri eğer alaşım doğruysa iyi hazırlanmış olmak zorunda değillerdir. Cüruf ya da çapak olşumu olmadığı için kaynak parçasını yeniden temizlemeye ihtiyaç yoktur. Ulaşılması zor olan bölgeler bile rahatça kaynaklanabilir. TIG kaynağında ısı dağılımı Elektrot yarı periyotta pozitif polariteye sahipken kaynak parçası da aynı yarı periyotta negatif polariteye sahip olur. Polarite değiştikten sonraki yarı periyotta ısı enerjisi %50 si elektrotta %50 si kaynak parçasında olmak üzere dağılır. Uygulama alanları TIG kaynağı genelde yüksek kalitede kaynak sonuçları gereken işlemler için kullanılır: Offshore sanayii Birleşik ısı ve güç alanları Petrokimya sanayii Gıda sanayii Kimya sanayii Nükleer sanayii TIG kaynağı için malzemeler En önemli uygulama alanı: Paslanmaz çelik ince malzemelerin kaynağı Aluminyum Nikel Nikel alaşımlar Kaynak kalitesindeki artan talep TIG kaynak makinalarını alaşımlı ya da alaşımsız ve ağır plakalarla yapılan kaynaklar ve küçük tüp kaynağında daha popüler hale getirmiştir. 3

Aşağıdaki tablo hangi malzemelerle TIG kaynağı yapılabileceğini ve uygun polaritelerini gösterir. Malzeme Alaşımsız çelikler Düşük alaşımlı çelikler Krom/nikel Çelikler Krom çelikler Bakır alaşımları Nikel alaşımları Titanyum Kurşun Aluminyum alaşımları Magnezyum alaşımları Akım tipi = = = = = = = = ~ ~ Elektrot polaritesi - - - - - - - - Kısaltmalar: = DC, ~ AC, - negatif, + positif TIG kaynakta malzemelerin çoğu için doğru akımda negatif polariteli elektrot kullanılır. Aluminyum ve magnezyumun doğru akımla kaynağı pek mümkün değildir. Bunun nedeni yüksek füzyon noktasına bağlı olarak oluşan ve malzemeleri kaplayıp kaldırılması da oldukça zor olan kalın oksit tabakasıdır. Böylece aluminyum, magnezyum ve onların alaşımları genelde bu oksit tabakasını ortadan kaldırabilecek alternatif akım ile kaynaklanırlar. 4

TIG Kaynak Ekipmanı Konfigürasyon TIG kaynağında başarılı bir sonuç elde etmek ve tüm kapasitesini kullandırabilmek için her bir parçanın kendi fonksiyonu olan birçok farklı parçadan oluşan ekipmana sahip olmak gerekir. Birçok TIG kaynak makinası bu şekilde üretilmiş olduğundan hem güç kaynağı hem de TIG ünitesi bir gövde halindedir. TIG kaynak ekipmanı temelde aşağıdaki malzemeleri içerir: Kaynakçının arkı kontrol etmek için kullanacağı TIG torçu Kaynak akımı için temelde gereken güç kaynağı Kaynak akımı, ark ateşlemesi gibi ayarların kontrol sistemlerini kapsayan bir TIG ünitesi Basınç azaltıcı valfli ve akışmetreli koruma gazı tüpü 1 2 3 4 5 6 7 Kaynak akımı kablosu Kaynak akımı kablosu TIG ünitesi için kontrol kablosu Koruma gazı TIG torçu için kaynak kablosu TIG torçu için kontrol kablosu + polariteli şase kablosu Güç kaynağı ve TIG ünitesi tek gövdede TIG Torçu TIG torçunun ana görevi kaynak akımını ve koruma gazını kaynak bölgesine taşımaktır. TIG Torçu TIG torçu kaynak kabzası ve elektronik izolasyon malzemesi ile örtülmüş torç boynundan oluşur. Kaynak ekipmanının konfigürasyonu için örnek 5

Torç kabzası genelde kaynak akımını ve koruma gazını açıp kapatan bir tetiğe sahiptir. Elektrot iğnesi, elektrot kepi sıkıştığında elektrotun etrafında baskı uygulayarak sıkıca sarabilmek için parçalı bir yapıya sahiptir. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Torç boynu Kabza Tetik Elektrod kepi Conta Elektrot iğnesi Isı koruması İğne tutucu Gaz nozulu Elektrotun üzerindeki çok ağır akım yükünü engellemek için torç, elektrota yapılan akım transferinin elektrot noktasına çok yakın bir yerde yapılmasını sağlayacak şekilde geliştirilmiştir. TIG kaynak torçu 6

Torç kısıtlı ve zor alanlarda kullanılacaksa resimde görülen uzun torç kepi kısasıyla değiştirilebilir. Ancak kep genelde normal uzunluktaki bir elektrotu sarmak için çok uzundur. TIG torçları ihtiyaç olan maksimum akım yüklerine ve istenilen sonuçlara göre farklı ebatlarda ve dizaynlarda mevcuttur. Torçun ebatı kaynak sırasındaki soğutma kapasitesine de bağlıdır. TIG Torçunun Soğutulması Bazı torçlar da torçu soğutan koruma gazı olması durumuna göre geliştirilmiştir. Ancak, torç aynı zamanda çevreleyen havaya ısı verir. Diğer torçlar soğutma tüpleri ile üretilir. Su soğutmalı torçlar genelde yüksek akım yoğunlukları ve AC kaynak için uygundur. Genelde aynı akım yoğunluğu için üretilen bir su soğutmalı torç hava soğutmalı torçtan daha büyüktür. Kontrol kablosu Kaynak(akım) kablosu Gaz hortumu 7

Bazı yeni TIG torçlarında torç kabzası üzerinde kaynak sırasında akım ayarının yapılmasını sağlayan bir tetik vardır. Gaz Nozul Gaz nozulun görevi koruma gazını kaynak a- lanına iletip atmosferik havanın kaybolmasını sağlamaktır. Gaz Lens Bir diğer gaz nozzle cinsi de gaz lensidir ve koruma gazının tel olukları içinden geçip gaz akışının daha uzun mesafede daha sabit ve düzgün olmasını sağlayan bir sisteme sahiptir. Gaz nozul TIG torçuna vidalanmıştır böylece gerektiğinde değiştirilmesi mümkündür. Genelde seramik bir malzemeden yapılmıştır ve ısıya da dayanıklıdır. Gaz nozulun ebatı genelde orifisin iç çapı ile belirtilir 1/16. Örnek Bir gaz nozulu no. 4 ün iç çapı 4/16 yani 6.4 mm. Koruma gazı akışı Uzun gaz akışının avantajı elektrotun daha uzun çıkıntıya sahip olması ve böylece kaynakçının daha güzel bir görüntü sağlayabilmesidir. Gaz dağıtıcı ile koruma gazı sarfiyatı da azaltılabilir. Güç Kaynağı TIG kaynak güç kaynakları genelde 70-80V açık devre voltajına sahip olurlar. Normal gaz nozul ve gaz lensli gaz nozul Doğru akım ile kaynak yapmak için 400V şebeke voltajının alternatif akımını TIG işlemi için uygun bir çıkışa doğrultan ve aynı zamanda akım yoğunluğunu kaynakçının makina üzerinden ayarladığı değerlere göre değiştiren bir güç kaynağı kullanılır. Modern kaynak makinaları DC modunda ve hatta hem AC hem DC modunda kaynak yapma yeteneğine sahiptir. 8

TIG Üniteleri TIG ekipmanının kontrol sistemi farklı fonksiyonlarla çok basit ya da gelişmiş olabilir. En basit versiyonunda sadece akım kontrol edilebilir ve koruma gazı TIG torçu üzerindeki küçük bir valften açılıp kapanabilir. Daha gelişmiş TIG makinaları koruma gazını da kontrol edebilir böylece ark tutuşmadan önce kaynak alanına gönderilir ve kaynak akımı bitmeden önce koruma gazının etkilenmesini önler. Bir başka tutuşma kontrolü sağlama şekli de tutuşma anında kısa devre akımını limitleyen bir ünite kullanmaktır. Böylece kaynak başladığında tungsten elektrot noktası yapışmadan doğrudan kaynak parçası üzerine konabilir. Kontrol elektrot kaynak parçasından kaldırışldığında yani ark ateşlendiğinde kaynak akım yoğunluğunu arttırır. Bu kontrolün LIFTARC ya da LIFTIG gibi farklı isimleri vardır. Bu hem tungsten elektrotun hem de kaynak havuzunun soğutma sırasında atmosferik havadan korunduğu anlamına gelir. Dahası, TIG makinalarının aynı zamanda tutuşma servisleri vardır ve bu fonksiyon elektrotun kaynak parçasına yapışmasını önler ve böylece elektrot noktasının zarar görmesi engellenmiş olur. Bu tutuşma servisi frekansı saniyede 2-4 milyon periyot ve voltajı birkaç bin volta yükseltebilen yüksek frekans ünitesi (HF) olabilir. Yüksek frekans ve voltaj elektrot noktası ve kaynak parçası arasında arkı transfer eden bir kıvılcım üretilir. LIFT metodu ile tutuşma Tutuşmanın kontrolü ile ilgili başka olanaklar: Eğim kontrolü kaynak başladığında kaynak akımını arttıran ve bittiğinde akımı azaltan bir fonksiyona sahiptir. Eğim kontrolü özellikle kaynak bittiğinde gözenek ve delik oluşumunu engellemesi açısından oldukça yararlıdır. Yukarı eğim Kaynak akımı Aşağı eğim Eğim servisi Akım palsı iki kaynak akımı seviyesinin önceden programlandığı anlamına gelir. Bunlar pals akımı ve baz akımıdır. Baz akımı sadece arka sahip olmak için gereken büyüklüktedir. Yüksek frekanslı tutuşma Baz malzemesinin füzyonu pals akımı mevcutken ortaya çıkar ve kaynak havuzu soğurken baz akımı vardır ancak ark kurulmuştur. 9

Pals ve baz akım periyotları ayrıca kontrol edilebilirlerdir. Amperaj Pals akımı Baz akım Saniye Pals akım zamanı Baz akım zamanı Kaynak palslı modda yapıldığında kaynak görüntüsü kaynak hızına bağlı olarak birbirinin üstine binmiş punta görüntüsündedir. Palslı TIG kaynağına bir örnek Birçok çift akım makinaları alternatif akım eğimini daha karesel yapabilecek kontrol fonksiyonuna sahiptir ve pozitif ve negatif yarı-periyotlar arasındaki dengeyi de kurabilir. Düzenlenmiş AC eğim görüntüsü Aluminyum, magnezyum ve alaşımları ile TIG kaynak yaparken bu kontrol olanakları oldukça avantajlıdır. 10

TIG Kaynak Tungsten Elektrotların Bilenmesi TIG kaynak için elektrotlar TIG kaynak için kullanılan elektrotlar genelde tungstenden yapılır. Saf tungsten çok yüksek ısı rezistansına sahip olan bir malzemedir ve füzyon noktası yaklaşık 3,380oC dir. Tungsteni metal oksit ile alaşımlamakla elektrotun iletkenliği arttırılabilir ve böylece yüksek akım yüklerine dayanıklı hale gelir. En çok kullanılan tungsten elektrotlar: Saf tungsten yeşil ile işaretlenmiştir. Bu elektrot genelde aluminyum ve aluminyum alaşımlarının AC kaynağında kullanılır. %2 toryumlu tungsten kırmızı ile işaretlenmiştir. Bu elektrot alaşımsız / az alaşımlı çeliklerin ya da paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılır. %2 lantanyumlu tungsten mavi ile işaretlenmiştir. Bu elektrot TIG ile kaynaklanabilen bütün malzemelerin kaynağında kullanılmak için uygundur. Bu nedenle alaşımlı tungsten elektrotlar daha uzun ömre ve saf tungsten elektrotlara göre daha iyi tutuşma özelliklerine sahip olur. Tungsteni alaşımlamak için en sık kullanılan metal oksitler: Toryum oksit ThO2 Zirkonyum oksit ZrO2 Lantanyum oksit LaO2 Seryum oksit CeO2 Tungsten Elektrotlardaki Renk Göstergeleri Saf tungsten elektrotlar ve farklı alaşımlananlar aynı görünseler de aralarındaki farkı söylemek imkansızdır. Bu nedenle her tip elektrot üzerinde belirli bir renk göstergesi kullanılmaktadır. Elektrotlar son 10mm de belirli renklerle işaretlenirler. Elektrot Ebatları Tungsten elektrotlar 0.5 8mm arasında farklı çaplara sahiptir. TIG kaynak elektrotları için en sık kullanılan elektrot çapları 1.6-2.4-3.2 ve 4 mm. Elektrot çapı akım yoğunluğu, ne tip elektrota ihtiyaç duyulduğu ve AC ya da DC olması baz alınarak seçilir. Bileme Açısı TIG kaynakta iyi sonuç alınmasının başka bir şartı da tungsten elektrotun doğru bir şekilde bilenmiş olmasıdır. DC ve negatif polariteyle kaynak yaparken elektrot noktası daha dar ve daha derin nüfuziyet profili sağlanması için daha konsantre bir arka sahip olunabilmesi açısından konik olmalıdır. 11

Aşağıdaki başparmak kuralı tungsten elektrot çapı ve onun bilenmiş nokta uzunluğu arasındaki ilişkiyi gösterir. 0.5mm çaplı yatay bir alan elde etmek için elektrotun ucunu köreltmek tungsten elektrotun ömrünü uzatır. Küçük noktalı açı dar kaynak havuzu ve daha büyük noktalı açı daha geniş kaynak havuzu sağlar. D = 2,5 mm.den az D= 2,5 mm.den fazla Yaklaşık 2xD kadar olmalı Yaklaşık 1,5xD kadar olmalı Yatay elektrot ucu DC kaynak için bilenen tungsten elektrot örneği AC TIG kaynağı için tungsten elektrot kaynak sırasında yuvarlanır çünkü kaynak sırasında oldukça fazla yüklenir ve daha yarım globular bir forma sahip olur. Noktalı açının aynı zamanda kaynak derinliğinin nüfuziyeti üzerinde de etkisi vardır. AC kaynak için tungsten elektrot Noktalı açı ve kaynak havuzu arasındaki bağlantı 12

Tungsten Elektrotun Bilenmesi Elektrotu bilerken ucu bileme diskinin yönünde olmalıdır. Böylece bileme izleri elektrotun uzunluk yolunda bulunacaktır. Elektrotların ekstra iyi bilenmesini sağlamak için elektrotların bilenmesi için elektrot bileme makinasına sahip olmak gerekir. Böyle makinalar çok iyi bileme izleri oluşmasını sağlayan yönlendirici elmas örtülü diske sahiptir. Genelde bu makinalar elektrotlar için ayarlanabilen bileme açısı ve böylece düzgün bileme sağlayan bir gerece sahiptir. Bu makinalar ayrıca, sağlık için çok zararlı olan tungsten tozunu filtre ederler. Yanlış bileme Doğru bileme Tungsten bileme makinası 13

14

TIG Kaynak Koruma Gazı Gazlar Koruma gazının birçok fonksiyonu vardır. Bunlardan biri atmosferik havayı ortadan kaldırmak ve böylece kaynak havuzuyla temasını engellemek ve tungsten elektrotun akkor haline gelmesini önlemektir. Dahası, koruma gazı arktaki akım ve ısı transferinde de önemli rol oynar. Kaynağın alt kısmını da korumak için azaltıcı N2/H2 gazlarının karışımını kullanmak yararlı olacaktır. Koruma gazları kolay farkedilebilmeleri için standardize edilmiş renklerle boyalı çelik silindirlerde temin edilir. Bu nedenle asıl silindirin ve üst kısmının renkleri kullanılır. TIG kaynak için iki inert gaz kullanılır. Bunlar argon (Ar) ve helyum (He) olup argon daha sık kullanılmaktadır. Ar Silindirin rengi Turkuaz Üst kısmının rengi Turkuaz İki inaktif koruma gazı birbiriyle karışabilir veya her biri azaltıcı etkisi olan başka bir gazla karışabilir. Ar/H2 Ar/He Turkuaz Turkuaz Kırmızı Kahverengi Gazın azalması demek oksijenle birleşmesi demektir. He N2/H2 Kahverengi Açık gri Kahverengi Kırmızı TIG kaynakla bağlantılı olarak iki azaltıcı gaz hidrojen (H2) ve nitrojen (N2) kullanılır. Koruma gazı silindirlerindeki renk göstergeleri Koruma gazı kaynaklanacak malzemenin cinsine göre seçilir: Basınç Azaltıcı Valf ve Debimetre Ar Alaşımsız / az alaşımlı çelikler x Paslanmaz çelikler x Nikel alaşımlı x Bakır alaşımlı x Aluminyum alaşımlı x Çelik silindirlerdeki basınç 200 300 bar arasındadır. Koruma gazı kullanabilmek için yüksek basınç uygun çalışma basıncına kadar azaltılmalıdır. Basınç azaltıcı valf basıncı azaltmak için kullanılır. Basınç azaltıcı valf asıl silindir basıncının okunabileceği bir ölçü sistemiyle donatılmıştır. Ar/H2 x x Ar/He x x x He x x Doğru koruma gazı seçimi 15

TIG kaynakta istenilen gaz akışını ayarlamak için aşağıdaki resim debimetre ile donatılmış basınç azaltıcı valfi göstermektedir. Bütün basınç azaltıcı valfler debimetre ile donatılmamıştır. Bazı tipler litre ölçüsü ile çalışabilir ya da ayrı akışmetreye sahip olabilirler. Debimetreli basınç-azaltıcı valf Debimetrede akan gazla yükselen ve litre/dakikada gaz akışını okumayı sağlayan küçük bir top vardır. Lütfen debimetrenin ölçü tüpünün dikey olarak yerleştirilmesi gerektiğini ve debimetrenin kullanılan tipte koruma gazı için dizayn edildiğini ve hatalı okuma gibi bir riskinin bulunduğunu unutmayınız. Litre ölçülü manometre ile çalışan basınç azaltıcı valf Direk olarak gaz nozulundan ölçen bir debimetre gaz nozulun başında bulunması istenen koruma gazı miktarını kontrol edebilir. Debimetre Gaz nozulu Gaz nozulundan direk ölçüm 16

Koruma gazının miktarı gaz nozulun iç çapına bağlıdır. Argon tüketimi (l/dak) Gaz nozulunun iç çapı (mm.) Koruma gazı miktarı için gösterilen değerler Çok fazla gaz miktarı gaz nozulundaki çıkış hızını arttırır. Bu enjektör etkisine bağlı olarak havanın koruma gazına dönmesine ve karışmasına neden olabilir. 17

18

TIG Kaynağı Kişisel Güvenlik Isı ve Kaynak Işığı Arktan emilen ışık gözlere çok zararlı olup göze kum kaçmış hissi yaratan kaynak alması na da neden olabilir. Isı emisyonu göz bebeğinde hasar oluşumu sonucu katarakta neden olabilir. Ark ışığı cilde de çok zararlıdır ve açık ciltte ciddi güneş yanıklarına benzer sonuca neden olur. Ark kaynağı için tavsiye edilen kaynak filtresi yoğunluğu aşağıdaki gibidir. Bu tavsiyeler kılavuz gibi düşünülebilir. Yeni test metotları gözleri korumak için >DIN5 yoğunluğunda kaynak filtresi oluşturmuştur Işık ve Isıya Karşı Koruma < 100 A 100-300 A > 300 A DIN 7-9 DIN 10-11 DIN 12-14 Kaynak Başlığı Kaynak koruması gözlerin ve yüzün ısı ve ışıktan korunmasıdır ve el koruması ya da kaynak başlığı şeklinde olabilir. Korumalar siyah, derecelendirilmiş filtre lensleri ile donatılmış olup ışığı azaltarak gözleri ark radyasyonundan korur. Siyah filtrenin önünde bu siyah yüzeyi de koruyan bir kapak daha vardır. Kaynak Alanının Korunması Çalışma alanını koruyarak kaynakçı odadaki diğer insanları da kaynak ışığından koruyabilir. Dikkatli bakılırsa ark 10 metre uzaklıktan bile kaynak alması na neden olabilir. Bu nedenle çalışma bölgesine, özel hazırlanmış perdeler monte edilmelidir. Çalışma Kıyafetleri Çalışma kıyafetleri cildi ışık ve ısı radyasyonundan korur. Koruma Filtrelerinin Tipleri Koruma filtrelerinin tipleri İngiliz ya da Avrupa standartları ile standardize edilmiş ancak genelde Alman standardı (DIN) ile tedarik edilmektedir. Filtre tipi arkın gücüne, odadaki ışığa ve kaynakçının gözlerine göre seçilmelidir. Kaynak alanının çevresi de uygun gölgeli olmalıdır. Böylece arktan emilen ışık kaynakçıyı rahatsız etmeyecektir ancak kaynak alanının etrafının çok karanlık olması da ark kurulduğunda etrafın görülmesini zorlaştırır. 19

Çalışma Eldivenleri Çalışma eldivenleri elleri ve bilekleri ısı ve ışık radyasyonundan korur. Eldivenler genelde deriden yapılır ve üst kısmı en az 120 mm uzunluğunda olmalıdır. Eldivenler elektriksel güvenliğe bağlı olarak kuru tutulmalıdır (elektrikli sızıntı rezistansı en çok kuru eldivenlerdedir). Kaynak Alması Etki Arktan çıkan ve başka parlak parçalardan yansıyan ışık kaynak alması na neden olabilir. Kornea kurur ve yarılabilir. Kaynak alması çok rahatsızlık verici bir durumdur ve gözlere kum kaçmış hissi yaratır. Normalde kaynak alması kalıcı hasara neden olmaz ancak aynı ışığa sürekli maruz kalmak görüş gücünü azaltabilir. Tedavi Soğuk kompres rahatlatır ve bazı merhemler anestezik etki yaratır. Eğer ağrı devam ederse size bir losyon ya da damla önerebilecek bir doktora başvurmanız gerekir. Bu tarz merhem ya da losyonlar gözlerde anestezik etki yaratır ve bu etki nedeniyle bileme tozları farkedilmeden göze kaçabilir. 20

Basınçlı Gaz Silindirleri İsim Asetilen (gaz) Argon Hidrojen Kimyasal belirleme C2H2 Ar H2 Uygulama alanları Tüp rengi Bağlantı yivi Kaynak, kesim ve benzeri Bütün metallerin koruma gazlı kaynağı Bütün kimyasal ve metal sanayii için azaltma ve koruma gazı. Jeneratör soğutması Silindirik Bölüm Üst Bölüm Kırmızı kahverengi Açık gri Açık gri RG iç sağ 24, 32 WG dış sağ 14 yiv/inç 21, 8 WG dış sağ 14 yiv/inç Hava Plazma kaynak ve kesim Sıkıştırılmış hava Siyah Beyaz RG iç sağ Nitrojen N2 Gaz hali: metal, kimya, gıda ve Elektro sanayileri için koruma Gazı Yeşil Siyah 24, 32 WG dış sağ 14 yiv/inç Sıvı hali: soğutma ve dondurma Oksijen Teknik Oksijen, Teknik O2 O2 Gaz kaynağı Alevli kesim Kaynak, kesim, ve benzeri Açık mavi Açık mavi Beyaz Beyaz 21, 8 WG dış sağ 14 yiv/inç 21, 8 WG dış sağ 14 yiv/inç Basınçlı silindirler baş aşağı olma, devrilme, düşme ve ısıya (güneş ışıkları ve kaynama sistemlerinden gelen ısı) karşı mutlaka korunmalıdırlar. Kolay ulaşılabilen ve kolay hareket ettirilebilen bir konumda olmalıdırlar. Basınçlı silindirlerin tutulduğu yerlerin girişlerinde riskleri gösteren bir işaret olmalıdır. Silindirlerin taşınması Silindirler uygun ve güvenli bir şekilde arabalarla taşınmalıdırlar. 21

22

TIG kaynakta elektrik güvenliği Elektrik akımı ve riskleri Elektrik büyük bir avantaj ama kontrol edilmesi zor bir unsurdur. Elektrik ark kaynağı elektrik tehlikesi gerekli önlemler alındığında oldukça azdır. Açık devre voltajı Kaynak ekipmanı akım elektrik direktiflerinde belirtildiği gibi mevcut açık devre voltajlarını fark edebilmelidir. Manuel ya da yarı otomatik uygulamalar için ekipman: Alternatif akım - 80 V (efektif değer) Doğru akım dalga voltajı > 10% 80 V (efektif değer) Doğru akım dalga voltajı < 10% 100 V (ortalama değer) Özel kullanım için taşınabilen ekipman - 70 V (efektif değer) Şebeke Voltaj Sağlayıcısı 230 ya da 400 V oldukça tehlikelidir ancak normalde şebeke voltajıyla doğrudan temas da gerçekleşmemektedir. Hasarlı İzolasyon Ana kablonun hasarlı izolasyonu sızıntılara ve tehlikeli temaslara neden olabilir. Toprak Koruması Bütün makinalar özellikle de eski tip olup çift izolasyonlu olmayanlar mutlaka topraklanmalıdır. Kaynak Ekipmanının Bakımı Normal yırtılma ve hasarları düzeltebilmek için kaynakçı günlük kontroller yapmalıdır. Ekipman aynı zamanda kullanım güvenliği ve operasyon koşulları için düzenli olarak bakımdan geçirilmelidir. TIG Kaynakta Elektrik Güvenliği Güç Kaynağı Hem doğru hem de alternatif akımlı güç kaynakları TIG kaynağı için kullanılır. Bu güç kaynaklarının açık devre voltajları örtülü elektrotlarla yapılan normal ark kaynağı ekipmanları ile neredeyse aynı aralıklardadır. Kaynak makinası genellikle arkın tutuşması için yüksek frekans servisi ile de donatılmıştır. Eğer makina yüksek frekans servisi ile donatılmamışsa örtülü elektrotlarla yapılan normal ark kaynağı direktiflerine göre de kullanılabilir. Ancak eğer makina yüksek frekans hizmeti ile donatılmışsa elektrik riskleri artmış demektir bu nedenle de sadece kuru ortamlarda kullanılmalıdır. 23

İlk Bağlantı Şebeke Bağlantısı Şebeke bağlantıları makinaya özellikle de kaynak makinalarına eğitimli kişiler tarafından yapılmalıdır. Kaynak makinalarının montajı yapılırken genellikle iki hata oluşur: Kabloların yanlış bağlantıları Kayıp ya da yanlış takılmış kablo guddesi Örneğin, kaynak makinasının üç mengenesine üçkutuplu kablo bağlanması gibi durumlarda yanlış bağlantı oluşur. Bir faz ya da toprak bağlantısı yanlış olabilir bu nedenle makinanın kasası da canlı (elektrik yüklü) olur ve böyle bir durumda makinaya dokunmak çok tehlikelidir. Yanlış Doğru 24

İkincil Bağlantı Kablolar ve Bağlantılar Bütün kablolar ve bağlantılar izole edilmelidir. Bu bütün bağlantıların izolasyonlu birleştirmeler ile yapılması ve çok sık görülmemekle birlikte metal kablo ringlerinin de cıvata ile tutturulması demektir. Eğer kablonun izolasyonu hasarlıysa kablo değiştirilmeli ya da izolasyon onarılmalıdır. Elektrik ark kaynağında kablonun çapraz geçişinin mevcut devreye göre yeterince büyük olması çok önemlidir. Yırtık özler, çok ince kablolar ya da zayıf anahtarlar düzensiz kaynak akımı sağlar ve zararlı sonuçlar yaratacak istemsiz ısınmalara neden olur. 25

26

TIG Kaynak Duman Üretimi Kaynak Dumanları ve TIG Kaynakla ilgili Genel Bilgiler TIG kaynağın başında neredeyse hiç ya da çok az kaynak dumanı çıkar. Ancak bu TIG kaynağın herhangi zararlı maddeler çıkarmadığı anlamına gelmez. Solunan havanın konsantrasyonunu etkileyen farklı faktörler vardır, ör. Akım yoğunluğu, çelik kalitesi (alaşımsız, düşük alaşımlı ve yüksek alaşımlı çelikler) Ozon Ozon havadaki oksijen TIG kaynağındaki gibi ultraviyole radyasyonlarına maruz kaldığında ortaya çıkar. UV-radyasyonunda ozonun ortaya çıkmasını sağlayan birkaç dalga uzunluğu aralığı vardır. Bu dalga uzunluklarının en verimli bölümleri 130 175nm arasında olup en yakındaki hava katmanı tarafından koruma gazının içinden absorbe edilir ve büyük miktarlarda ozon üretilir. Bu oksijendeki yüksek emiş yüzünden meydana gelir. Koruma gazında hiç emiş yoktur ve dolayısıyla hiç ozon üretimi de yoktur. Ozonun TLV si 1.0 PPM dir. Kaynak Dumanı ve Gazlar Azotlu Gazlar Koruma gazı ile kaynak yaparken azotlu gazlar ortaya çıkar. Bu gazlar nitrojen ve oksijen arasındaki kimyasal tepkimelerin ürettiği yüksek miktarda ısıdan dolayı meydana gelir. Azotlu gazlar aynı zamanda nitrik oksitler ve başka isimlerle anılan elementlerin ortak adıdır. UV-radyasyon Elektrod Gaz nozulu Hava katmanında ozon üretimi yoğundur Sadece bu ikisinin sabit TLV si vardır (Eşik Limit Değeri). Nitrojen oksitin TLV si (NO) 25 PPM. Nitrojen dioksitin TLV si (NO2) 3 PPM. Koruma gazı Eğer nitrojen dioksit ve ozon karışırsa (ki TIG kaynağında olan budur) ortaya diğer azotlu gazlardan daha zehirli olan nitrojen pentoksit çıkar. Azotlu gazlar sadece hafif tahrişlere neden olur ve bunu kısa zaman içinde anlamak çok mümkün değildir. TLV den yüksek konsantrasyonlara maruz kalındığında bu birleşim ciğerlere pulmoner ödem gibi daha büyük zarar verir. Azotlu gazların aksine ozon kendine has kokusu sayesinde oldukça kolay farkedilebilir. Düşük konsantrasyonlarda bile ozon gözleri çok rahatsız eder ve solunumla ilgili problem yaratır. Baş ağrısı ve halsizliğe neden olabilir ve uzun süre maruz kalınırsa akciğer fonksiyonlarında azalma bile görülür. Demir Oksit Demir, çelikteki en önemli elementtir. Demirin ısıtılması içinde demir oksit bulunan duman oluşumuna neden olur. Çok miktarda demir oksitin solunması akciğer fonksiyonlarında azalmaya neden olur. 27

Mangan Mangan, mangan içeren çeliklerin kaynağından sonra ortaya çıkar ör. alaşımsız ve az alaşımlı çelikler... Mangan başağrıları, zayıflık, iştahsızlık ve uyku problemleri gibi sonuçlara neden olarak beyni etkiler. Mangan solunumla ilgili bütün unsurlar için de çok zararlıdır ve zatürre riskini arttırır. Yüksek konsantrasyonlu olanları da metalik duman oluşturur. Krom Düşük ve yüksek alaşımlı çeliklerde kaynak yapıldığında krom da açığa çıkar. Krom 3 ve Krom 6 arasındaki farklar aşağıda belirtilmiştir: Krom 3 için TLV 0.5 mg/m3. Krom 6 için TLV 0.02 mg/m3. Hem krom 3 hem de krom 6 alerji oluşumuna da neden olurlar ör: paslanmaz çelik kaynağında yüzde döküntülere neden olabilir. Krom 6 solunum yollarına ciddi hasarlara neden olur ve ağız, geniz ve boğazda yaralara neden olabilir. Aynı zamanda kronik bronşit riski de vardır. Krom 6 aynı zamanda kanserojen içeriklidir. Konsantrasyon PPM (parts per million) cm3/m3 ya da mg/m3 ile belirtilir. TLV ler elementlerin şu anda bilinen etkileri baz alınarak hesaplanmıştır. Bu etkilerle ilgili yeni bilgiler edinilmesi durumunda TLV ler de revize edileceklerdir. TLV ler zararlı ve zararsız konsantrasyonlar arasında kesin limitler olarak düşünülmemelidir çünkü böyle limitler yoktur. Sadece hava kirliliğini TLV seviyesine düşürmek de eşit olarak düşünülmemelidir. Hava kirliliğine neden olan bir elementin TLV seviyesi sağlığa zararlı olsa bile hava kirliliğini TLV lerden farklı tutmaya çalışmak her zaman kesin ve doğru sonuçlar vermez. Eşik Limit Değerlerini Aşmak Genelde TLV ler 8 saatlik bir çalışma günü için izin verilen en yüksek ortalama konsantrasyon değerleridir. Ancak eğer konsantrasyonlar genelde TLV lerin altında kalıyorsa bazı TLV aşma miktarlarına izin verilebilir çünkü zamana dayalı ortalama TLV yine limitler içinde kalacaktır. Ancak bu aşma miktarında çalışma saatleri de önemli olup günlük toplam çalışma saati standartların altında ise TLV aşımına izin verilmemelidir. Nikel Nikel düşük ve yüksek alaşımlı çeliklerin kaynağında ortaya çıkar. Nikelin TLV si 1 mg/m3 (zor çözünen bileşimler) Nikelin TLV si 0.1 mg/m3 (çözünen bileşimler). Nikelin alerji yapma riski çok yüksek olup astım benzeri hastalıklara da neden olabilir. Nikel de aynı zamanda kanserojen içeriklidir. Her durumda ne kadar zaman ve ne kadar aşmanın mevcut olduğuna dikkat edilmelidir. Aşağıdaki tablo15 dakikalık periyotlardaki ortama TLV yi geçmeksizin TLV aşma miktarlarını göstermektedir. Aşağıdaki figürler sadece başparmak kuralı ile anlaşılır. Hijyenik Limit Değerleri Eşik Limit Değerleri (TLV) Danish National Labour Inspection kaynakçıları koruma altına alabilmek için solunan havadaki zararlı elementlerin en yüksek izin verilen konsantrasyonları için eşik değerleri belirlemiştir (TLV). TLV bir gün içinde solunan havadaki zararlı elementlerin izin verilen en yüksek miktarlarının ortalamasını gösterir. GV < 1 1 < GV < 10 10 < GV < 100 100 < GV < 1.000 İzin verilen aşma 3 X GV 2 X GV 1.5 X GV 1.25 X GV 28

Aşağıdaki izin verilen aşma tablosunu hesaplarken PPM gazlar ve buhar için ve mg/m3 parçalar (toz dumanları ve sis) için kullanılır. Havalandırma iki gruba ayrılabilir: Konfor havalandırma İşlem havalandırması TLV esası = 1 PPM bu nedenle 15 dakikalık periyotlar için maksimum 1x3= 3PPM e izin verilebilir. TLV esası = 10 PPM bu nedenle maksimum 10x2= 20PPM e izin verilebilir. Ve son olarak TLV esası = 50 PPM bu nedenle maksimum 50x1,5= 75PPM e izin verilebilir. İzin verilen günlük TLV aşma değerleri zamana bağlı ortalama TLV değerine göre hesaplanmaktadır. İşlem havalandırması sağlıklı ve güvenli bir çalışma ortamı hazırlamak demektir. Öte yandan konfor havalandırma ise iyi bir çalışma ortamı için en iyi koşulları sağlamak için yapılan refahı arttırıcı daha düzenleme yoluna giden bir işlemdir. Daha önce de bahsedildiği gibi istenmeyen bütün etkilerin hava kirliliği şeklinde görünmesini engeller. Eşik Limit Değeri Demir oksit Krom 3 Krom 6 Mangan Nikel, zor çözünen bileşimler Nikel Çözünebilen bileşimler Nitrojen oksit Nitrojen dioksit Ozon PPM - - - - - - 25.0 3.0 0.1 TLV tablosu mg/m3 3.5 0.5 0.02 1.0 1.0 0.1 30.0 5.6 0.2 İşlem havalandırması üç büyük gruba ayrılabilir: Kaynak alanının havalandırması Kaynak kabininin havalandırması Genel havalandırma sistemi Kaynak dumanını ortadan kaldırmak için üç havlandırma tipini de mümkün olduğunca çok kullanmak gerekmektedir. Kaynağın sonucu olarak meydana gelen hava kirliliğine çözüm bulunmadan kaynak işlemlerinin yapılmaması gerekir. Mümkünse kirli hava kaynakçının soluyacağı seviyeye gelmeden ortadan kaldırılmalıdır ve boş havaya karıştırılmalıdır. Eğer içerideki üretim hatlarında kaynak dumanlarının ortadan kaldırılması mümkün değilse odanın havalandırma sistemi hava karışımının hijyenik limitleri aşmayacağı seviyeye göre yeniden düzenlenmelidir. Hava Kirliliği Nasıl Önlenir İşlem Havalandırması İşlem havalandırması atölyedeki hava kirliliği için gerekli olan en önemli teknik terimlerden biridir. Ancak bu her bağlantıda havalandırmanın da çalışma çevresinin gelişimi için gerekli olduğu anlamına gelmez. İyi bir havalandırma sistemi ile her seferinde gelişme yoluna gidilmek zorunda kalınmaz ve böylece problem daha çıkmadan engellenmiş olur. 29