เครื่องมือ อุปกรณ์ พื้นฐาน สํา คั ญ ที่ ใช้ ใน กระบวนการ เชื่อม คือ อะไร บ้าง

การเชื่อมด้วยไฟฟ้า (Arc Welding)

              การเชื่อมด้วยไฟฟ้าเป็นตัวประกอบในการทำงาน โดยการใช้ลวดเชื่อม (Electrode) ซึ่งเป็นขั้วบวกมาสัมผัสกับงานเชื่อมซึ่งขั้วลบ การเอาประจุไฟฟ้าลบ (Nagative) วิ่งไปประทะกับประจุไฟฟ้าบวก (Positive) จะเกิดการสปาร์ค (Spark) ขึ้น ซึ่งเรียกว่า อาร์ค (Arc) ในขณะเดียวกันลวดเชื่อมซึ่งห่อหุ้มด้วยสารเคมีก็หลอมละลายลงไปในงานเชื่อมด้วย ทำให้โลหะหรือชิ้นงานเชื่อมติดเป็นเนื้อเดียวกันได้ตามต้องการ

รูปแสดงวงจรการเชื่อมไฟฟ้า (มนตรี และศิริรัตน์. งานช่าง, 2548:138)

การเชื่อมด้วยไฟฟ้ามีวิธีปฏิบัติ ดังนี้

•  เลือกเครื่องเชื่อมแบบที่ต้องการ D.C. / A.C. และต่อสายดิน (Ground) ให้ถูกต้อง

•  เลือกใช้หน้ากากให้เหมาะสมกับใบหน้า และชนิดของกระจก เพื่อป้องกันรังสี อุลตร้าไวโอเลต

•  ตรวจดูสายเชื่อมและสายดินให้เรียบร้อย ข้อต่อสายต้องแน่นเพื่อป้องกันไฟรั่ว

•  นำสายดินคีบชิ้นงาน หรือโต๊ะทำงานให้แน่น และสะอาดปราศจากสนิม

•  หมุนปรับกระแสไฟบนเครื่องเชื่อมให้เหมาะสมกับงานเชื่อม ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดและความหนาของโลหะ และไม่ควรปรับประแสไฟขณะเครื่องเชื่อมกำลังทำงานอยู่ ควรปิดสวิตซ์ก่อนปรับกระแสไฟ

•  ใช้ตัวจับลวดเชื่อมคีบลวดเชื่อมให้แน่น ทางด้านปลายที่ไม่มีฟลั๊กหุ้ม

•  ถือลวดเชื่อมให้ตั้งตรง แล้วจ่อไว้ใกล้ ๆ บริเวณที่จะเริ่มต้นเชื่อม อย่าให้แตะชิ้นงาน จนกว่าจะใช้หน้ากากบังให้เรียบร้อย

•  จี้ลวดเชื่อมลงบนแผ่นงานเบา ๆ แล้วรีบยกมือกระดกขึ้น เพื่อลวดเชื่อมห่างจากแผ่นงาน โดยเร็วและเดินลวดเชื่อมไปข้างหน้าช้า ๆ ฝึกทำจนเชื่อมได้เป็นอย่างดี ถ้าลวดเชื่อมติดชิ้นงานดึงไม่ออก ต้องอ้าหัวจับลวดเชื่อมออกหรือปิดสวิตซ์แล้วตีออก แล้วทำการเชื่อมใหม่เหมือนเดิม

•  ควรถือลวดเชื่อมให้เอียงออกจากแนวเชื่อมประมาณ 15 - 30 องศา

•  หลังจากเชื่อมได้แล้วต้องทำความสะอาดรอยเชื่อม โดยใช้ค้อนเคาะสแล็กที่เกาะอยู่ตามแนวเชื่อม แล้วใช้แปรงลวดปัดให้สะอาด

ท่าเชื่อมพื้นฐาน

ท่าเชื่อมพื้นฐาน (Position) คือ ท่าที่ผู้ปฏิบัติต้องกระทำต่อชิ้นงานที่เชื่อม ในกรณีที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายชิ้นงานได้ ท่าเชื่อมพื้นฐานมี 4 ตำแหน่งท่าเชื่อม คือ ตำแหน่งท่าราบ (Flat Position) ,ตำแหน่งท่าตั้ง (Vertical Position) , ตำแหน่งท่าแนวนอน (Horizontal Position) และตำแหน่งท่าเหนือศีรษะ (Overhead Position)

รูปแสดงท่าเชื่อม (มานัส และคณะ. งานช่าง, 2549 : 128)

รอยต่อของงานเชื่อมไฟฟ้า

รอยต่อพื้นฐานที่ใช้ในงานเชื่อมไฟฟ้ามี 5 แบบ แต่ละแบบมีการวางแผ่นโลหะแตกต่างกันดังต่อไปนี้

•  รอยต่อชน (Butt Joint) แผ่นโลหะทั้งสองแผ่นวางชิดติดในแนวเดียวกัน

•  รอยต่อเกย (Lap Joint) ลักษณะการวางโลหะ ทั้งสองแผ่นเหมือนรอยต่อชนแต่วางทับกัน

•  รอยต่อมุม (Corner Joint) คือ การวางโลหะ พิงหรือชนกันให้เกิดเป็นมุม การต่อด้วยรอยต่อนี้ต้องอาศัยปากกาจับชิ้นงานช่วย

•  รอยต่อขอบ (Edge Joint) คือ การนำแผ่นโลหะ 2 แผ่นมาวางซ้อนกันแล้วเชื่อมต่อขอบของโลหะทั้งสองติดกัน

•  รอยต่อตัวที (T – Joint) แผ่นโลหะแผ่นหนึ่ง จะนอนและโลหะอีกแผ่นหนึ่งจะตั้งขึ้น ลักษณะเหมือนอักษรภาษาอังกฤษตัวที (T)

รูปแสดงรอยต่อในงานเชื่อมไฟฟ้า (มานัส และคณะ. งานช่าง, 2549 : 129)

การเริ่มต้นอาร์ค

การเริ่มต้นอาร์ค (Striking the Arc) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ฝึกหัดเชื่อมไฟฟ้า เพื่อให้เกิดทักษะความชำนาญแล้วพัฒนาไปสู่การเดินแนวเชื่อมที่ยากและซับซ้อนต่อไป การเริ่มต้นอาร์คทำได้ 2 วิธี คือ

•  การขีดหรือลาก (Scratching) คือ การอาร์คเชื่อมโลหะต่อไปเรื่อยๆ โดยไม่ยกลวดเชื่อมขึ้นตลอดการอาร์คงาน โดยเริ่มจากการจดลวดเชื่อมเอียง 20 – 25 องศา แล้วขีดหรือลากลวดเชื่อมมาจนลวดเชื่อมทำมุม 90 องศา

รูปแสดงการอาร์คแบบขีด (มานัส และคณะ. งานช่าง, 2549 : 129)

•  การเคาะหรือกระแทก (Straight down and up) คือ การเชื่อมโลหะที่ยกลวดขึ้นลงเหมือนการเคาะหรือกระแทกตลอดการอาร์คงาน

รูปแสดงการอาร์คแบบเคาะ (มานัส และคณะ. งานช่าง, 2549 : 129)

เครื่องมือและอุปกรณ์ในงานเชื่อมไฟฟ้า

การเชื่อมด้วยไฟฟ้าจะต้องมีเครื่องมือและอุปกรณ์ที่จำเป็น ดังนี้

เครื่องเชื่อมไฟฟ้า (Welding Machine) เป็นแหล่งผลิตหรือเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เหมาะสมกับการเชื่อม ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อนโดยการทำให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าต่ำ (โวลต์ต่ำ) แต่มีกระแสไฟฟ้าสูง (แอมป์สูง) ซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงาน เครื่องเชื่อมไฟฟ้าโยทั่วไป แบ่งออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ คือ เครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับและเครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสตรง

รูปแสดงเครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบ A.C. (อารมณ์. ภาพถ่ายดิจิตอล, 2550)

หน้ากากเชื่อมไฟฟ้า ส่วนใหญ่มักทำด้วยไฟเบอร์ มีเลนส์ไว้สำหรับกรองแสงและรังสีแต่ให้ผู้ปฏิบัติงานได้เห็นการหลอมละลายของการเชื่อมได้ หน้ากากเชื่อมไฟฟ้าจะมี 2 แบบคือ

•  แบบมือจับ (Hand Shield) ใช้กับงานทั่วไป

•  แบบสวมศีรษะ (Head Shield) ซึ่งจะใช้กับงานก่อสร้าง โครงสร้าง งานสนาม หรืองานที่จำเป็นต้องใช้มือจับงานขณะเชื่อม

รูปหน้ากากเชื่อมไฟฟ้า (มานัส และคณะ , 2549 : 124)

ค้อนเคาะสแลก ทำจากเหล็กเครื่องมือ (Tool Steel) มีคมที่หัวทั้ง 2 ด้าน ด้านหนึ่งคมแบนและอีกด้านหนึ่งคมเป็นเรียว ใช้สำหรับเคาะสแลกที่ผิวเชื่อมออกจากแนวเชื่อม

รูปแสดงค้อนเคาะสแลค (มานัส และคณะ , 2549 : 125)

แปรงลวด เป็นอุปกรณ์ปัดทำความสะอาดผิวรอยเชื่อมทั้งก่อนและหลังการเชื่อม

รูปแสดงแปรงลวด (มานัส และคณะ , 2549 : 125)

ถุงมือหนัง ทำด้วยหนังอ่อน ใช้ใส่ปฏิบัติงาน เพื่อป้องกันความร้อน รังสี และคมของโลหะ

รูปแสดงถุงมือหนัง (อารมณ์. ภาพถ่ายดิจิตอล, 2550)

คีมจับงานร้อน ใช้คีบจับงานที่เชื่อมแล้วและมีความร้อนอยู่ ปากคีมขึ้นอยู่กับรูปร่างของงาน เช่น งานแผ่นก็ใช้คีมปากแบน งานกลม (เพลา) ก็ใช้คีมปากกลม

รูปแสดงคีมจับงานร้อน (มานัส และคณะ , 2549 : 125)

หัวจับลวดเชื่อมไฟฟ้า (Electrode Holder) ใช้สำหรับคีมจับลวดเชื่อมไฟฟ้า ทำจากวัสดุที่เป็นฉนวนทนความร้อนมีหลอดทองแดงผสมฝังอยู่ภายในของด้านจับเพื่อไว้ใส่สายเคเบิลเชื่อม มีสปริงที่คัน

บังคับไว้จับหรือปล่อยลวดเชื่อม ที่ปากมีการทำเป็นฟันหยักไขว้สลับไว้เพื่อเป็นร่องบังคับลวดเชื่อมให้แน่น

รูปแสดงหัวจับลวดเชื่อมไฟฟ้า (อารมณ์. ภาพถ่ายดิจิตอล, 2550)

คีมคีบสายดิน (Ground Clamp) ส่วนใหญ่ทำจากการหล่อทองแดงผสม มีสปริงดันก้านไว้คีบจับงานเพื่อให้กระแสไฟฟ้าเชื่อมครบวงจร

รูปแสดงคีมคีบสายดิน (มานัส และคณะ , 2549 : 125)

สายเชื่อมไฟฟ้า เป็นสายไฟฟ้าขนาดใหญ่ชนิดอ่อนมีลวดทองแดงเส้นเล็กๆ เรียงกันอยู่ภายในสายประมาณ 800 – 2,500 เส้น มีฉนวนหุ้มหลายชั้น สำหรับเครื่องเชื่อมไฟฟ้าจะใช้ 2 เส้น เส้นหนึ่งนำกระแสไฟฟ้าจากเครื่องไปสู่งานเรียกว่า เคเบิลสายเชื่อม ซึ่งต่อกับหัวจับลวดเชื่อม ส่วนอีกเส้นหนึ่งนำกระแสไฟฟ้าจากงานกลับมายังเครื่องเชื่อมเรียกว่า เคเบิลสายดิน

รูปแสดงสายเชื่อมไฟฟ้า (มานัส และคณะ , 2549 : 125)