การเชื่อมมีกี่แบบ?

การเชื่อมโลหะเป็นกระบวนการเชื่อมโลหะหรือพลาสติกสองชิ้นเข้าด้วยกันอย่างถาวร มีวิธีการเชื่อมหลายวิธีเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ส่วนใหญ่ใช้ความร้อนสูงในการหลอมวัสดุทั้งสองเข้าด้วยกัน บางวิธีใช้วิธีอื่น เช่น การเชื่อมแบบโซลิดสเตตกับวัสดุ ซึ่งไม่รองรับความร้อนได้ดีนัก กระบวนการเชื่อมส่วนใหญ่ค่อนข้างใหม่ ซึ่งพัฒนาขึ้นในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมและหลังการใช้ไฟฟ้าทั่วไป

การเชื่อมประเภทนี้ใช้แหล่งจ่ายไฟเชื่อมเพื่อสร้างอาร์คไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดของช่างเชื่อมกับโลหะที่กำลังเชื่อม อาร์คไฟฟ้าทำให้โลหะร้อนถึงจุดหลอมเหลว การเชื่อมอาร์คเป็นที่นิยมมากสำหรับต้นทุนที่ต่ำ มีการเชื่อมอาร์กหลายประเภท รวมถึงอาร์คโลหะหุ้มฉนวน การเชื่อม MIG ฟลักซ์คอร์ ก๊าซเฉื่อยทังสเตน และการเชื่อมอาร์กใต้น้ำ สิ่งเหล่านี้ใช้กันมากที่สุด

การเชื่อมด้วยพลังงานหรือที่เรียกว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์หรือลำแสงอิเล็กตรอนเป็นกระบวนการที่ใหม่มาก กระบวนการเชื่อมนี้รวดเร็วและเป็นระบบอัตโนมัติได้ง่าย ทำให้มีประโยชน์สำหรับการผลิตด้วยความเร็วสูง การเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนหรือเลเซอร์ใช้ลำแสงเลเซอร์หรือลำแสงอิเล็กตรอนที่มีจุดโฟกัสสูง การเชื่อมด้วยพลังงานมีค่าใช้จ่ายในการเริ่มต้นสูง ซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญสำหรับการเชื่อมประเภทนี้ นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวจากความร้อน ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโลหะสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรงในเวลาต่อมา

การเชื่อมด้วยแก๊สหรือที่รู้จักในชื่อ oxyacetylene welding เป็นหนึ่งในการเชื่อมที่เก่าแก่ที่สุดและเคยพบเห็นได้ทั่วไป การเชื่อมแก๊สใช้เปลวไฟที่ป้อนด้วยแก๊สอะเซทิลีนผ่านหัวเชื่อม ใช้สำหรับงานอุตสาหกรรมจำนวนมากและค่อนข้างถูก การเชื่อมอาร์คได้เข้ามาแทนที่แก๊สในความนิยมสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมและการผลิต ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งของแก๊สคือต้องใช้เวลานานกว่าที่รอยเชื่อมจะเย็นตัวลง

การเชื่อมความต้านทานหรือการเชื่อมแบบจุด ซึ่งบางครั้งเรียกว่า เกี่ยวข้องกับการใช้กระแสไฟฟ้าระหว่างโลหะสองชิ้น กระแสไฟฟ้าละลายส่วนหรือจุดเล็กๆ ของโลหะทั้งสองจนถึงจุดหลอมเหลว โดยผนึกไว้ด้วยกัน การเชื่อมความต้านทานมีอันตรายน้อยกว่าการเชื่อมด้วยแก๊สหรืออาร์ก และง่ายต่อการใช้งานและทำให้เป็นอัตโนมัติสำหรับกระบวนการผลิตที่เรียบง่าย การเชื่อมแบบต้านทานมีข้อจำกัดในการใช้งานและสามารถเชื่อมโลหะที่ทับซ้อนกันได้เพียงสองชิ้นเท่านั้น ต้นทุนอุปกรณ์เริ่มต้นก็สูงเช่นกัน

การเชื่อมแบบโซลิดสเตตเป็นเรื่องที่น่าสนใจเพราะเชื่อมโลหะสองชิ้นเข้าด้วยกันผ่านแรงกดและการสั่นสะท้าน ไม่ใช้ความร้อนในการหลอมโลหะ ในทางกลับกัน แรงกดและแรงสั่นสะเทือนมหาศาลทำให้โลหะแลกเปลี่ยนอะตอมผ่านการแพร่ โดยนำทั้งสองส่วนมารวมกันเป็นหนึ่งเดียว มีการเชื่อมแบบโซลิดสเตตหลายประเภทรวมถึงอัลตราโซนิก, การเชื่อมระเบิด, แรงเสียดทาน, การเชื่อมแบบม้วน, พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้า, การอัดรีดร่วม, การเชื่อมเย็น, การแพร่, คายความร้อน, การเชื่อมความถี่สูง, แรงดันร้อนและ การเชื่อมแบบเหนี่ยวนำ จำเป็นต้องมีการเตรียมพื้นผิวโลหะอย่างละเอียดก่อนที่จะเริ่มการเชื่อมแบบโซลิดสเตต อุปกรณ์ยังค่อนข้างแพง

การเชื่อมแบบที่เก่าแก่ที่สุดคือการเชื่อมแบบหลอมโดยช่างตีเหล็ก ในการเชื่อมโลหะหลอม เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำสองชิ้นถูกให้ความร้อนถึง 1,800 องศาฟาเรนไฮต์แล้วทุบเข้าด้วยกัน การเชื่อมแบบฟอร์จใช้งานได้หลากหลายและใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์หลายประเภท น่าเสียดายที่การเชื่อมประเภทนี้มีข้อเสียอยู่หลายประการ ใช้เวลาในการเชื่อมโลหะเป็นเวลานาน สามารถเชื่อมได้เฉพาะเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำในลักษณะนี้ การเชื่อมบางครั้งอาจถูกทำลายโดยถ่านหินที่ใช้ในการให้ความร้อนแก่เตาหลอม ช่างตีเหล็กต้องการทักษะระดับสูงในการหลอมโลหะ