چرخه کاری (چرخه عملکرد) یا دیوتی سایکل دستگاه جوش چیست؟ در دنیای صنعت و فناوری، دستگاه‌های جوش از جمله ابزارهای بسیار حیاتی هستند که برای ایجاد اتصالات قوی و مستحکم بین قطعات فلزی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها با تولید حرارت و فشار، فرآیند جوش خوردن را ایجاد می‌کنند که به اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر منجر می‌شود. اما یکی از موارد بسیار مهمی که در استفاده از دستگاه‌های جوش باید مدنظر قرار گیرد، مفهوم چرخه عملکرد یا دیوتی سایکل دستگاه جوش است.
مفهوم چرخه کاری به نسبت میزان زمانی اشاره دارد که دستگاه جوش در حال فعالیت و کار می‌باشد به کل زمانی که در یک دوره زمانی مشخص (معمولاً در یک دقیقه یا یک ساعت) طول می‌کشد. این مفهوم برای تعیین عملکرد و کارایی دستگاه جوش بسیار حیاتی است زیرا میزان چرخه عملکرد تعیین می‌کند که دستگاه در چه مدت زمانی قادر به انجام کار است و چه مدت نیاز به استراحت دارد. در این مقاله، به بررسی عمقی این مفهوم و اهمیت آن در استفاده از دستگاه‌های جوش خواهیم پرداخت. همچنین، اثرات نادرست استفاده و نادرست از دستگاه جوش بر چرخه کاری آن نیز بررسی خواهد شد.
قبل از خرید پیشنهاد می‌کنیم حتما راهنمای خرید اینورتر جوشکاری (دستگاه جوش) را مطالعه نمایید.
چرخه کاری یا duty Cycle دستگاه جوش چیست؟
در انتخاب و خرید یک دستگاه جوش، یکی از عوامل حیاتی برای متخصصان و صاحبان کارگاه‌های صنعتی، چرخه کاری دستگاه جوش می‌باشد. چرخه کاری به میزانی اشاره دارد که یک دستگاه جوش می‌تواند در یک دوره زمانی مشخص، معمولاً یک ساعت، به طور مداوم عمل جوشکاری را انجام دهد. به عبارت دیگر، اگر چرخه کاری یک دستگاه جوش، مثلاً ۸۵ درصد باشد، این به این معناست که دستگاه می‌تواند حدود ۵۰ دقیقه از هر ساعت را به صورت مداوم در حال انجام جوشکاری باشد، و سپس نیاز به استراحت و خنک شدن به مدت ۱۰ دقیقه دارد.
مقدار چرخه کاری دستگاه جوش بستگی به آمپراژ و توان دستگاه دارد. در آمپرهای بالا، دستگاه‌ها با سرعت بیشتری گرم می‌شوند و بنابراین چرخه کاری آن‌ها کاهش می‌یابد. به طور کلی، چرخه کاری بالاتر نشان دهنده قدرت بیشتر و البته هزینه بیشتر در دستگاه جوش است. در نهایت، توجه به چرخه کاری دستگاه جوش از اهمیت بسیاری برخوردار است، زیرا انتخاب نادرست می‌تواند باعث آسیب به دستگاه، کاهش کارایی و حتی خطرات ایمنی شود.
[بهترین دستگاه جوش اینورتر ۲۰۰ آمپر را قبل از خرید بشناسید.]
چگونگی محاسبه چرخه کاری دستگاه جوش اینورتر
برای محاسبه چرخه کاری دستگاه جوش، ابتدا باید عوامل و پارامترهای موثر در تعیین این مقدار را شناسایی کنیم. در اینجا، عوامل مهم شامل موارد زیر می‌شوند:
- مدت زمان تست و اندازه‌گیری
معمولاً این مدت زمانی حدود ۱۰ دقیقه است که در طول آن دستگاه جوش در حال کار است.
- دمای محیط
دمای محیط که در طول تست تأثیر دارد. هر چه دمای محیط بیشتر باشد، بهتر است؛ زیرا در دماهای بالاتر، عملکرد دستگاه جوش بهتر است.
- وضعیت دستگاه جوش
این وضعیت شامل دستگاهی است که مدتی کار کرده و پس از خاموش شدن، مدتی زمانی گذشته و دستگاه خنک شده است.
- استفاده از استانداردها
استاندارد EN60974-1 اروپا به عنوان استاندارد مورد قبول برای محاسبه چرخه کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استاندارد دو بار دستگاه را به سربار حرارتی می‌رساند و مدت زمانی که دستگاه در طی ۱۰ دقیقه کار می‌کند را به عنوان چرخه کاری آن در نظر می‌گیرد.
با در نظر گرفتن این عوامل و پارامترها، می‌توان مقدار چرخه کاری دستگاه جوش را به دقت محاسبه کرد.
فرمول محاسبه چرخه کاری جوش
در این محاسبه، دو مفهوم اساسی استفاده شده است: جریان نامی و جریان حداکثر، همچنین مفهوم چرخه کاری و چرخه کاری ثانویه.
- جریان نامی
به میزان جریانی اشاره دارد که در پلاک دستگاه جوش چرخه کاری آن ذکر شده است. این جریان به عنوان مقدار استاندارد برای دستگاه در نظر گرفته می‌شود.
- جریان حداکثر
جریان حداکثر نیز به میزان جریانی اشاره دارد که برای انجام کار مورد نیاز است. به طور معمول، این جریان بیشتر از جریان نامی است و به عنوان حداکثر جریان مورد نیاز برای جوشکاری در نظر گرفته می‌شود.
- چرخه کاری
همان مقداری است که در پلاک دستگاه جوش ذکر شده است و نسبت به کل زمانی که دستگاه فعال است، محاسبه می‌شود. در صورتیکه چرخه کاری ثانویه، مقدار محاسبه شده برای چرخه کاری جدید با توجه به جریان مورد نیاز است. با استفاده از فرمولی که در محاسبه ارائه شده است، این مقدار به راحتی قابل محاسبه است. با استفاده از جریان مورد نیاز، می‌توانید چرخه کاری ثانویه را به دقت محاسبه کنید و از دستگاه جوش با بهره‌وری بیشتری استفاده کنید.
[جهت خرید بهترین مدل های اینورتر 200 آمپر کلیک کنید.]
اهمیت چرخه کاری در فرآیند جوشکاری متفاوت
وقتی می‌‌خواهیم یک دستگاه جوش بخریم، باید به چیزی به نام “چرخه کاری dh ]voi ulg;vn” توجه کنیم. این موضوع در همه‌ی روش‌های جوشکاری مهم است. اما بستگی به نوع جوشکاری مورد نظرمان دارد که دستگاه جوش چه دیوتی سایکلی را باید داشته باشد. در ادامه متن به توضیح کامل این موضوع می‌پردازیم.
-
جوشکاری TIG
در جوشکاری به روش TIG یا جوشکاری آرگون، مفهوم چرخه کاری بسیار حیاتی است، زیرا این روش جوشکاری معمولاً بر روی مواد نازک و کارهایی با دقت و ظرافت بالا استفاده می‌شود. در این روش، جریان الکتریکی به کمک یک الکترود آرگون به قطعات فلزی منتقل می‌شود، در حالی که یک عصب آمپر بسیار کم برای جوشکاری استفاده می‌شود. در این نوع جوشکاری، به دلیل استفاده از جریان الکتریکی با آمپر پایین، دستگاه جوش به حد نهایت چرخه کاری خود نزدیک نمی‌شود. اما در صورت استفاده از این روش برای جوشکاری لوله‌ها به صورت مداوم و برای مدت زمان طولانی، اهمیت چرخه کاری بیشتری پیدا می‌کند.
به عنوان مثال، در جوشکاری لوله‌ها به روش TIG که نیازمند جوشکاری مداوم و طولانی مدت است، استفاده از یک چرخه کاری با نسبت بالا می‌تواند منجر به عملکرد بهتر و جلوگیری از افزایش حرارت و نقصان دستگاه جوش شود. در نتیجه، در مواردی که جوشکاری با زمان طولانی و استفاده مداوم از دستگاه جوش مورد نیاز است، اهمیت چرخه کاری بیشتری در نظر گرفته می‌شود.
-
جوشکاری MIG
در فرآیند جوشکاری GMAW (Gas Metal Arc Welding) یا همان جوشکاری MIG، دستگاه‌های جوش معمولاً قابلیت کار برای مدت زمان طولانی را دارند. این دستگاه‌ها معمولاً به منظور انجام کارهایی با مدت زمان طولانی طراحی شده‌اند، اما مدت زمانی که می‌توانند بدون استراحت کار کنند، بستگی به نوع کار و شرایط مختلف دارد. در بسیاری از صنایع و فرآیندهای تولید، مانند خطوط تولید کارخانه‌ها، کارایی و عملکرد مداوم دستگاه‌های جوش بسیار مهم است. این دستگاه‌ها باید قادر باشند برای مدت زمان طولانی بدون توقف کار کنند تا خط تولید به طور کامل عملکرد خود را انجام دهد.
اما در کارهای تعمیراتی، زمان جوشکاری معمولاً کوتاه‌تر است و بنابراین چرخه کاری دستگاه جوش به اندازه کمتری مورد توجه قرار می‌گیرد. در انتخاب یک دستگاه جوشکاری اینورتری نیز، نیازها و شرایط مختلف در نظر گرفته می‌شود. برای برخی از کاربردها، مثل کارهای تعمیراتی یا کاربردهایی که نیاز به حمل و نقل آسان دستگاه دارند، اهمیت چرخه کاری کمتر است. اما برای برخی دیگر از کاربردها، مثل خطوط تولید که نیاز به پایداری و عملکرد مداوم دارند، اهمیت بیشتری به چرخه کاری بالا اطلاق می‌شود.
-
جوشکاری MMA
جوشکاری MMA یا جوشکاری الکترود دستی فرآیندی دستی است که کارها و تنظیمات آن به صورت دستی انجام می‌شود. بنابراین، چرخه کاری آن نسبت به جوشکاری MIG کمتر اهمیت دارد. در نتیجه، دستگاه‌های جوشکاری MMA با چرخه کاری بالا، قادرند به راحتی الکترودهای بزرگتری را آب کنند.
دلایل کمتر کار کردن چرخه عملکرد
پس از خرید دستگاه جوش و شروع به استفاده از آن، ممکن است کاربران با مشکلاتی مواجه شوند که ناشی از عدم تطابق عملکرد دستگاه با چرخه کاری ثبت شده روی آن باشد. در اینجا، برخی از عواملی که ممکن است باعث این ناهماهنگی شوند، شامل موارد زیر می‌شوند:
- دمای محیط
چرخه کاری یک دستگاه جوش معمولاً بر اساس شرایط و دمای استانداردی تعیین می‌شود که بر روی دستگاه و در دفترچه راهنمای آن ذکر شده است. اما واقعیت این است که در زمان استفاده از دستگاه، ممکن است محیطی که در آن کار می‌کنید دمای متفاوتی نسبت به شرایط استاندارد داشته باشد. به عبارت دیگر، ممکن است دمای محیطی که دستگاه جوش در آن استفاده می‌شود، بیشتر یا کمتر از دمای استاندارد باشد که برای تعیین چرخه کاری در نظر گرفته شده است، این امر می‌تواند تأثیر مستقیمی بر روی عملکرد و کارایی دستگاه داشته باشد.
اگر دمای محیط بیشتر از شرایط استاندارد باشد، دستگاه ممکن است بیشتر گرم شود و بنابراین چرخه کاری آن کاهش یابد یا برعکس، اگر دمای محیط کمتر باشد، دستگاه ممکن است به سرعت گرمایش پیدا کند و چرخه کاری آن افزایش یابد. این موضوع به عواملی مانند سرعت جریان هوا، میزان حرارت محیط و شرایط کاری مربوط است. بنابراین، برای اطمینان از کارایی بهینه و ایمنی دستگاه جوش، لازم است که شرایط محیطی مورد استفاده آن در نظر گرفته شود و در صورت لزوم، تنظیمات دستگاه جوش مطابق با این شرایط تنظیم شود.
- ولتاژ
ولتاژ جوشکاری یکی از مهمترین پارامترهای مورد استفاده در فرآیند جوشکاری است که معمولاً دچار نادیده گرفتن می‌شود؛ هنگامی که ولتاژ جوشکاری بیشتر از مقادیر معمول باشد، این به این معناست که بیشترین مقدار انرژی الکتریکی به قوس الکتریکی اعمال می‌شود. این موضوع منجر به افزایش دما و انرژی در قوس الکتریکی می‌شود که به نوبه خود منجر به افزایش دمای قطعات فلزی و سرعت جوشکاری می‌شود.
به همین دلیل، چرخه کاری دستگاه جوش کاهش می‌یابد زیرا دستگاه نیاز کمتری به زمان برای اعمال انرژی الکتریکی دارد. تنظیم ولتاژ به مقادیر مناسب، می‌توان کارایی دستگاه جوش را به حداکثر رساند و از کاهش چرخه کاری آن جلوگیری کرد. به علاوه، کنترل دقیق ولتاژ جوشکاری می‌تواند به کیفیت جوش، حفاظت از دستگاه و ایمنی کاربران کمک کند.
- تهویه هوا
تهویه هوا یکی دیگر از عواملی است که می‌تواند بر چرخه کاری دستگاه جوش تأثیر بگذارد. در واقع، تهویه هوا مرتبط با جریان هوای مناسب دور و بر دستگاه جوش است که در صورت عدم رعایت، می‌تواند منجر به کاهش چرخه کاری دستگاه شود. وجود فاصله مناسب بین دستگاه جوش و دیوار یکی از مواردی است که باید در نظر گرفته شود. اگر دستگاه جوش به دیوار نزدیک باشد، جریان هوا ممکن است مسدود شود و این موضوع باعث کاهش تعداد هواکش‌ها و انتقال حرارت از دستگاه شود.
این موضوع به معنای کاهش میزان خنک شدن دستگاه و در نتیجه، افزایش دما و کاهش چرخه کاری آن می‌باشد. به منظور حفظ چرخه کاری بهینه دستگاه جوش، لازم است فضای اطراف دستگاه را به گونه‌ای طراحی کرد که جریان هوا به درستی فراهم شود. برای مثال، استفاده از سیستم‌های هواکش مناسب و ایجاد تهویه هوا مناسب در محل کار می‌تواند بهبودی مهم در چرخه کاری دستگاه جوش ایجاد کند و از مشکلاتی همچون کاهش عملکرد و افزایش خطرات مربوط به دما جلوگیری کند.
نتیجه‌گیری
چرخه کاری دستگاه جوش یکی از عوامل مهم در عملکرد و کارایی آن است. عواملی مانند دمای محیط، ولتاژ جوشکاری و تهویه هوا می‌توانند به طور مستقیم بر این چرخه کاری تأثیر بگذارند. از طرفی، با تنظیم مناسب این عوامل و رعایت نکات فنی، می‌توان بهبودی در عملکرد، ایمنی و عمر مفید دستگاه جوش را به حداکثر رساند.