การเชื่อม MIG กับ TIG: กระบวนการใดที่เหมาะกับการผลิตโลหะแผ่น

การเชื่อม MIG และการเชื่อม TIG เป็นอาร์คที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสองประการ กระบวนการเชื่อม ในการผลิตโลหะแผ่น ทั้งสองใช้อาร์คไฟฟ้าเพื่อหลอมและหลอมโลหะที่ข้อต่อ ทั้งสองผลิตรอยเชื่อมที่มีโครงสร้างแข็งแรงบนเหล็ก สแตนเลส และอลูมิเนียม แต่ทำงานบนหลักการที่แตกต่างกัน สร้างคุณภาพการเชื่อมและรูปลักษณ์ที่แตกต่างกัน และเหมาะสมกับบริบทการผลิตที่แตกต่างกัน สำหรับทีมวิศวกรที่ระบุข้อกำหนดด้านการผลิตและผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อที่ประเมินซัพพลายเออร์ด้านการผลิตโลหะแผ่น การทำความเข้าใจความแตกต่างในทางปฏิบัติระหว่าง MIG และ TIG จะเป็นตัวกำหนดว่าความสามารถในการเชื่อมของซัพพลายเออร์ตรงกับความต้องการของการใช้งานหรือไม่

การเชื่อม MIG ทำงานอย่างไร

การเชื่อม MIG - ชื่ออย่างเป็นทางการของ GMAW คือการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยแก๊ส - ป้อนแกนลวดแข็งอย่างต่อเนื่องผ่านปืนเชื่อมด้วยความเร็วที่ควบคุม ส่วนโค้งไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างปลายลวดและชิ้นงาน หลอมทั้งลวด (โลหะตัวเติม) และโลหะฐานที่ข้อต่อ ก๊าซป้องกัน — โดยทั่วไปคืออาร์กอน, CO₂ หรืออาร์กอนผสม/CO₂ ผสม — ไหลจากหัวฉีดปืนรอบๆ ส่วนโค้งเพื่อปกป้องสระเชื่อมหลอมเหลวจากออกซิเจนและไนโตรเจนในบรรยากาศ ซึ่งจะทำให้เกิดความพรุนและความเปราะบางในการเชื่อมที่แข็งตัว

การป้อนลวดจะดำเนินการอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ — ช่างเชื่อมจะควบคุมตำแหน่งปืนและความเร็วในการเคลื่อนที่ ในขณะที่เครื่องจักรจะรักษาอัตราการป้อนลวดและแรงดันไฟฟ้า ระบบอัตโนมัตินี้หมายความว่าการเชื่อม MIG จะเร็วกว่าการเชื่อม TIG ด้วยตนเองโดยธรรมชาติ: เครื่องเชื่อม MIG สามารถฝากโลหะเชื่อมต่อชั่วโมงได้มากกว่าเครื่องเชื่อม TIG บนข้อต่อที่เทียบเท่ากันอย่างมาก ข้อดีคือการควบคุม: การป้อนลวดอย่างต่อเนื่องและการป้อนความร้อนที่สูงขึ้นของการเชื่อม MIG ทำให้เกิดสระเชื่อมที่ใหญ่ขึ้นและมีพลังมากขึ้น ซึ่งมีความแม่นยำน้อยลงบนวัสดุบาง และมีแนวโน้มที่จะเกิดการไหม้ผ่านบนแผ่นที่มีขนาดต่ำกว่า 1.5 มม.

การเชื่อม TIG ทำงานอย่างไร

การเชื่อม TIG — อย่างเป็นทางการคือ GTAW การเชื่อมอาร์คทังสเตนด้วยแก๊ส — ใช้อิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่สิ้นเปลืองเพื่อสร้างส่วนโค้ง อิเล็กโทรดไม่เหมือนกับ MIG ตรงที่อิเล็กโทรดจะไม่ละลายเข้าไปในรอยเชื่อม แต่จะทำให้เกิดส่วนโค้งเท่านั้น โลหะตัวเติม (หากจำเป็น) จะเป็นแท่งแยกต่างหากที่ป้อนด้วยมือข้างที่ว่างของช่างเชื่อมเข้าไปในสระเชื่อมด้วยมือข้างที่ว่าง ในขณะที่มืออีกข้างถือคบเพลิงและแป้นเหยียบจะควบคุมกระแสไฟ การป้องกันเกิดขึ้นจากอาร์กอนบริสุทธิ์ที่ไหลจากหัวฉีดคบเพลิง

อิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่สิ้นเปลืองและการเติมฟิลเลอร์ที่ควบคุมด้วยตนเองทำให้การเชื่อม TIG มีคุณลักษณะที่กำหนด: ช่างเชื่อมมีการควบคุมอินพุตความร้อนและอัตราการสะสมของฟิลเลอร์อย่างเป็นอิสระในทุกช่วงเวลาของการเชื่อม การควบคุมที่แม่นยำนี้ช่วยให้การเชื่อม TIG สามารถสร้างเม็ดเชื่อมที่สมบูรณ์แบบและสม่ำเสมอบนวัสดุบางและรูปทรงข้อต่อที่ซับซ้อน ซึ่งความร้อนที่ควบคุมได้น้อยกว่าของการเชื่อม MIG และการสะสมตัวของฟิลเลอร์จะทำให้เกิดการบิดเบี้ยวมากเกินไปหรือรูปลักษณ์ที่ไม่สอดคล้องกัน ข้อดีข้อเสียคือความเร็ว: การเชื่อม TIG ช้ากว่าการเชื่อม MIG อย่างมาก และต้องใช้ทักษะจากผู้ปฏิบัติงานที่สูงกว่า

การเชื่อม MIG กับ TIG: การเปรียบเทียบโดยตรง

เมื่อการเชื่อม MIG เป็นทางเลือกที่เหมาะสม

การประกอบโครงสร้างแผ่นโลหะ

สำหรับการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างจากเหล็กเหนียว — โครงเครื่องจักร กรอบอุปกรณ์ วงเล็บ โครงสร้างรองรับ — การเชื่อม MIG เป็นกระบวนการมาตรฐาน การรวมกันของอัตราการสะสมที่สูง คุณภาพการเชื่อมเชิงโครงสร้างที่ดีบนวัสดุที่มีความหนามากกว่า 2 มม. และอุปสรรคด้านทักษะที่ต่ำกว่าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในระดับการผลิตที่สม่ำเสมอ ทำให้การเชื่อม MIG เป็นตัวเลือกที่สมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจสำหรับงานโครงสร้างที่ลักษณะการเชื่อมมีความสำคัญรองจากความสมบูรณ์ของการเชื่อมและความเร็วในการผลิต เครื่องเชื่อม MIG สามารถทำข้อต่อให้เสร็จภายในเสี้ยววินาทีที่ช่างเชื่อม TIG ต้องการ และสำหรับข้อต่อโครงสร้างที่จะบด ทาสี หรือเคลือบด้วยผงหลังจากนั้น ความแตกต่างด้านความสวยงามระหว่างทั้งสองกระบวนการจะถูกกำจัดในขั้นตอนการตกแต่ง

การผลิตปริมาณมาก

สำหรับการผลิตการผลิตโลหะแผ่นที่มีการเชื่อมส่วนประกอบเดียวกันซ้ำๆ — การผลิตตามสัญญา การจัดหาส่วนประกอบให้กับลูกค้า OEM — สารประกอบข้อได้เปรียบด้านความเร็วของการเชื่อม MIG ตลอดการดำเนินการผลิต ส่วนประกอบที่ต้องใช้เวลาเชื่อม TIG 10 นาทีมักจะเสร็จสิ้นภายใน 3-4 นาทีด้วยการเชื่อม MIG บนข้อต่อที่เท่ากัน โดยมีผลกระทบน้อยที่สุดต่อคุณภาพการเชื่อมของโครงสร้าง ที่ปริมาณการผลิตหลายร้อยหรือหลายพันชุดต่อเดือน เวลาที่แตกต่างนี้จะกำหนดต้นทุนการผลิตต่อหน่วยโดยตรง สำหรับโปรแกรมที่มีปริมาณมาก เซลล์การเชื่อม MIG แบบหุ่นยนต์จะเพิ่มความสม่ำเสมอของปริมาณงานและลดต้นทุนการเชื่อมต่อหน่วย

วัสดุหนาและส่วนที่หนัก

สำหรับวัสดุที่มีความหนามากกว่า 4–5 มม. — ส่วนโครงสร้าง, ขายึดหนัก, ฐานเครื่องจักร — การเชื่อม MIG มีอัตราการป้อนความร้อนและอัตราการสะสมที่สูงขึ้นของการเชื่อม MIG กลายเป็นข้อได้เปรียบมากกว่าข้อจำกัด สระเชื่อมที่ใหญ่ขึ้นช่วยเติมการเตรียมรอยต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ และความร้อนที่มากขึ้นจะทำให้สามารถหลอมรวมได้ดีขึ้นที่รากของรอยต่อบนวัสดุที่มีความหนา การเชื่อม TIG บนส่วนที่หนาต้องใช้การผ่านหลายครั้งโดยมีการสะสมตัวที่ช้ากว่ามาก ซึ่งทำให้ไม่เหมาะกับการเชื่อมในการผลิตชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมาก

เมื่อการเชื่อม TIG เป็นทางเลือกที่เหมาะสม

ตู้และอุปกรณ์สแตนเลส

สำหรับการผลิตโลหะแผ่นสแตนเลสในอุปกรณ์แปรรูปอาหาร เครื่องจักรทางเภสัชกรรม ตู้ที่ถูกสุขลักษณะ และการใช้งานสแตนเลสในสถาปัตยกรรม การเชื่อม TIG ถือเป็นมาตรฐานของกระบวนการ เหตุผลมีทั้งความสวยงามและทางเทคนิค ในทางสุนทรีย์ การเชื่อม TIG บนเหล็กสแตนเลสทำให้เกิดเม็ดบีดที่สะอาดและสม่ำเสมอ โดยมีลักษณะเป็น "สลึงซ้อนกัน" — รูปแบบระลอกคลื่นสม่ำเสมอ — ซึ่งมองเห็นได้ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป และส่งสัญญาณถึงคุณภาพในการผลิตเหล็กสแตนเลส ในทางเทคนิค การเชื่อม TIG พร้อมเกราะป้องกันอาร์กอนบนเหล็กสเตนเลสทำให้เกิดรอยเชื่อมที่มีการเกิดออกซิเดชันโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อยที่สุด (โทนสีความร้อนสีเหลือง-น้ำเงินที่การเชื่อม MIG เกิดขึ้นที่ขอบเชื่อมบนสเตนเลส) ซึ่งมีความสำคัญต่อความต้านทานการกัดกร่อนที่บริเวณรอยเชื่อม

วัสดุแผ่นบางต่ำกว่า 2 มม

บนโลหะแผ่นบาง — 0.5 มม. ถึง 2.0 มม. ซึ่งพบได้ทั่วไปในตู้อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำ ตัวเรือนอุปกรณ์ทางการแพทย์ และส่วนประกอบของตัวถังรถยนต์ — การควบคุมอินพุตความร้อนที่แม่นยำของการเชื่อม TIG ถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการเผาไหม้ทะลุและลดการบิดเบือน การควบคุมกระแสไฟแบบแป้นเหยียบของเครื่องเชื่อม TIG ช่วยให้สามารถปรับอินพุตความร้อนได้อย่างต่อเนื่องในขณะที่การเชื่อมเคลื่อนที่ — ลดกระแสในมุมที่ความร้อนสะสม และเพิ่มขึ้นบนส่วนที่หนา — แบบเรียลไทม์ การตอบสนองต่อสภาพปัจจุบันของสระเชื่อมไม่มีในการเชื่อม MIG มาตรฐาน และผลลัพธ์ก็คือ การเชื่อม TIG บนแผ่นบางทำให้เกิดการบิดเบี้ยวและการบิดเบี้ยวน้อยกว่าการเชื่อม MIG ที่ตำแหน่งรอยต่อที่เท่ากันอย่างมีนัยสำคัญ

ข้อต่อที่มองเห็นได้หรือมีความสำคัญต่อเครื่องสำอาง

เมื่อมองเห็นรอยเชื่อมในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป — ตัวเรือนอุปกรณ์ที่ทำจากสเตนเลสสตีล, ส่วนประกอบโลหะทางสถาปัตยกรรม, กล่องอุปกรณ์ทางการแพทย์ — การเชื่อม TIG จะให้ผลลัพธ์ที่สวยงามกว่าโดยไม่ต้องเจียรและขัดเงาตามที่ MIG เชื่อมบนพื้นผิวที่มองเห็นได้ เม็ดบีด TIG ที่สะอาดและปราศจากการกระเด็นสามารถขัดได้โดยตรงเพื่อให้เข้ากับผิวโลหะฐานโดยรอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนสแตนเลสและอะลูมิเนียม ในลักษณะที่การเชื่อม MIG ไม่สามารถทำได้ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่การมองเห็นรอยเชื่อมเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพสำหรับลูกค้า การเชื่อม TIG ถือเป็นข้อกำหนดที่ให้มาตรฐานตามที่คาดหวัง

ส่วนประกอบอลูมิเนียมที่มีความแม่นยำ

การเชื่อม TIG ด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ (AC TIG) เป็นกระบวนการมาตรฐานสำหรับการผลิตโลหะแผ่นอะลูมิเนียมที่มีความแม่นยำ AC TIG สร้างการดำเนินการทำความสะอาดที่โดดเด่นบนชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์โดยเป็นส่วนหนึ่งของวงจร AC แต่ละครั้ง ช่วยให้เกิดการหลอมรวมที่เหมาะสมผ่านออกไซด์โดยไม่มีความพรุนและปัญหาการปนเปื้อนที่การเชื่อม MIG บนอะลูมิเนียมสามารถสร้างได้บนรูปทรงข้อต่อที่บางหรือซับซ้อน สำหรับการประกอบอะลูมิเนียมในการบินและอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำ ซึ่งทั้งคุณภาพการเชื่อมและรูปลักษณ์มีความสำคัญ AC TIG ถือเป็นกระบวนการที่ตรงตามข้อกำหนดทั้งสองอย่างเชื่อถือได้

การเลือกกระบวนการเชื่อมในโครงการแปรรูปโลหะแผ่น

ในทางปฏิบัติ โครงการผลิตโลหะแผ่นจำนวนมากใช้ทั้งการเชื่อม MIG และ TIG บนข้อต่อที่แตกต่างกันภายในการประกอบเดียวกัน โดยจัดสรรแต่ละกระบวนการให้กับข้อต่อในตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด ตู้แปรรูปอาหารที่ทำจากสเตนเลสสตีลอาจใช้การเชื่อม TIG กับข้อต่อภายนอกที่มองเห็นได้ทั้งหมดและบนพื้นผิวภายในที่ถูกสุขลักษณะ ในขณะที่ใช้การเชื่อม MIG บนฉากยึดโครงสร้างภายในและเสริมความแข็งแรงของเป้าเสื้อกางเกงที่จะไม่มีใครมองเห็นหรือทำความสะอาดได้ วิธีการจัดสรรกระบวนการนี้ให้คุณภาพการเชื่อมที่จำเป็นในส่วนที่สำคัญ ในขณะเดียวกันก็รักษาประสิทธิภาพต้นทุนการประกอบโดยรวมไว้

เมื่อประเมินความสามารถในการเชื่อมของซัพพลายเออร์ด้านการผลิตโลหะแผ่น คำถามสำคัญคือ: พวกเขาใช้กระบวนการเชื่อมแบบใด แต่ละกระบวนการใช้กับวัสดุประเภทใดและความหนาใด และพวกเขามีขั้นตอนการเชื่อมที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับวัสดุและประเภทข้อต่อเฉพาะในการใช้งานของคุณหรือไม่ ซัพพลายเออร์ที่ดำเนินการเชื่อมทั้ง MIG และ TIG ด้วยช่างปฏิบัติงานที่มีทักษะและขั้นตอนการเชื่อมที่จัดทำเป็นเอกสารสำหรับวัสดุที่เกี่ยวข้อง จะมอบบริการที่มีความสามารถและรับประกันคุณภาพมากกว่าผู้ให้บริการที่ใช้กระบวนการเดียวสำหรับการใช้งานทั้งหมด

คำถามที่พบบ่อย

การเชื่อม MIG สามารถใช้กับสแตนเลสได้หรือไม่?

ใช่ — ในทางเทคนิคแล้วการเชื่อม MIG บนเหล็กสแตนเลสสามารถทำได้โดยใช้ลวดสแตนเลสและส่วนผสมของก๊าซป้องกันที่เหมาะสม (โดยทั่วไปคืออาร์กอนที่มี CO₂ 2% หรืออาร์กอนที่มีออกซิเจน 2%) ข้อต่อสเตนเลสสตีลเชื่อม MIG ให้ความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่ดีและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสเตนเลสสตีลสำหรับการใช้งานเชิงโครงสร้างและไม่ถูกสุขลักษณะ ข้อจำกัดอยู่ที่ความสวยงาม: การเชื่อม MIG บนเหล็กสแตนเลสทำให้เกิดสีความร้อนมากขึ้น (ออกซิเดชั่นที่ขอบเชื่อม) สะเก็ดกระจายมากขึ้น และลักษณะเม็ดบีดมีความสม่ำเสมอน้อยกว่าการเชื่อม TIG สำหรับการใช้งานที่รูปลักษณ์ของพื้นผิวสเตนเลสสตีลและความสะอาดถูกสุขลักษณะเป็นสิ่งสำคัญ เช่น อาหาร ยา สถาปัตยกรรม TIG ถือเป็นมาตรฐานที่เหมาะสม แม้ว่าต้นทุนค่าแรงต่อข้อต่อจะสูงกว่าก็ตาม

กระบวนการเชื่อมใดทำให้เกิดการบิดเบี้ยวบนโลหะแผ่นบางน้อยกว่า?

การเชื่อม TIG ทำให้เกิดการบิดเบือนทางความร้อนบนโลหะแผ่นบางน้อยกว่าการเชื่อม MIG ที่ตำแหน่งรอยต่อที่เท่ากัน ด้วยเหตุผลสองประการ: ความร้อนที่ป้อนเข้าต่ำกว่าและควบคุมได้แม่นยำกว่า และความร้อนจะเข้มข้นที่ข้อต่อมากกว่ากระจายไปทั่วโซนรับผลกระทบความร้อนที่กว้างขึ้น สำหรับวัสดุที่มีความหนาต่ำกว่า 2 มม. ความแตกต่างของการบิดเบี้ยวระหว่างการเชื่อม TIG และ MIG อาจมีความสำคัญเพียงพอที่จะตัดสินว่าการประกอบที่เสร็จแล้วนั้นตรงตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดโดยไม่ต้องยืดหรือไม่ สำหรับการประกอบแผ่นบางที่มีความแม่นยำซึ่งการยืดหลังการเชื่อมเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ — ตัวเรือนอุปกรณ์แบบออปติก, ส่วนประกอบแผงที่มีความแม่นยำ, กล่องหุ้มอุปกรณ์ทางการแพทย์ — การเชื่อม TIG เป็นข้อกำหนดเฉพาะในการจัดการความบิดเบี้ยว

การเชื่อมแบบจุดคืออะไร และเมื่อใดจึงจะใช้แทน MIG หรือ TIG

การเชื่อมแบบจุด (การเชื่อมแบบจุดต้านทาน) ใช้ความต้านทานไฟฟ้าที่จุดสัมผัสระหว่างพื้นผิวแผ่นสองแผ่นที่ทับซ้อนกันเพื่อหลอมรวมในจุดเฉพาะที่ไม่มีโลหะเติม รวดเร็วมาก — การเชื่อมแบบจุดใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที — และไม่ก่อให้เกิดเม็ดบีดบนพื้นผิวด้านนอกที่มองเห็นได้ ทำให้เหมาะสำหรับข้อต่อตักในชุดประกอบแผ่นบางที่ผลิตในปริมาณมาก การเชื่อมแบบจุดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแผงตัวถังรถยนต์ การประกอบอุปกรณ์ และการผลิตตู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ซึ่งจะต้องเชื่อมส่วนประกอบแผ่นที่ทับซ้อนกันหลายชิ้นอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ ข้อจำกัดคือการเชื่อมแบบจุดต้องเข้าถึงทั้งสองด้านของข้อต่อโดยตรงสำหรับแขนอิเล็กโทรด ถูกจำกัดไว้เฉพาะการกำหนดค่าข้อต่อแบบตัก และไม่สามารถใช้กับข้อต่อชน รอยเชื่อมเนื้อ หรือตะเข็บต่อเนื่องแบบปิดผนึก สำหรับการผลิตโลหะแผ่นโครงสร้างที่ต้องใช้ข้อต่อชนหรือเนื้อ การเชื่อม MIG หรือ TIG ยังคงเป็นกระบวนการที่เหมาะสม

ผู้ซื้อแปรรูปโลหะแผ่นระบุกระบวนการเชื่อมที่ต้องการอย่างไร

ควรระบุข้อกำหนดของกระบวนการเชื่อมไว้ในแบบวิศวกรรมหรือข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับชิ้นส่วนที่ประดิษฐ์ขึ้น โดยไม่ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของซัพพลายเออร์ ข้อมูลจำเพาะควรประกอบด้วย: กระบวนการเชื่อม (GMAW/MIG หรือ GTAW/TIG), มาตรฐานการเชื่อมที่ใช้บังคับ (ISO 5817 สำหรับยุโรป, AWS D1.1 หรือ D1.3 สำหรับอเมริกาเหนือ โดยมีระดับคุณภาพที่ต้องการ — โดยทั่วไปคือคลาส B สำหรับโครงสร้าง, คลาส C สำหรับข้อต่อที่มีความสำคัญน้อยกว่า), ข้อกำหนดของวัสดุและความหนาของ, ข้อกำหนดการบำบัดก่อนการเชื่อมด้วยความร้อนหรือหลังการเชื่อม และข้อกำหนดด้านความสวยงามสำหรับรอยเชื่อมที่มองเห็นได้ (การตกแต่งพื้นผิว, โปรไฟล์ขอบรอยเชื่อม) สำหรับการใช้งานที่สำคัญ เช่น ภาชนะรับความดัน ส่วนประกอบโครงสร้าง อุปกรณ์ทางการแพทย์ ควรขอใบรับรองคุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อมของซัพพลายเออร์ (WPS/PQR) และใบรับรองคุณสมบัติช่างเชื่อมก่อนสั่งผลิต

บริการงานเชื่อม | การตัดด้วยเลเซอร์ | เครื่องดัด | สเปรย์เคลือบ | บริการผลิตตามสั่ง | ขอใบเสนอราคา