Kaynak Makinası

Kaynak makinası

Kaynak makinası

Metal iş endüstrisinde önemli bir yeri olan makinaların başında elektrik kaynak makinaları gelir. Metalleri ve alaşımları birleştirmek, birbirine kaynatmada elektrik akımının verdiği ısıdan yararlanılır. Benzer yapıdaki bir veya daha fazla metallerin ısının etkisi ile eritilerek birbirine kalıcı bir şekilde birleştirme işlemine kaynak denir.

Kaynak yapımı, Tunç Çağ’ı, Avrupa ve Orta Doğu’da Demir Çağı’na kadar uzanır. Günümüzde kaynak yapımı yüksek yapılarda, daha sonraları gemi inşaatı ve köprülerde kullanılmıştır. Kaynaklı birleşimler çelik yapılarda, çelik tasarrufu, yapımının daha kısa zamanda olması gibi özelliklerinden dolayı yaygın kullanılır.

Kaynak Makinası Çalışma Prensibi

Elektrik akımının zıt uçlarının birbirine yaklaştırılması ile elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür. 1892 yılından beri kullanılan Slavianoff yöntemine göre negatif (-) ucunun, pozitif (+) ucuyla kaynak yapılacak noktada bir araya getirilmesi ile birleşimini sağlamak amacıyla aradaki malzeme eritilerek, malzemenin aradaki boşluğu doldurması sağlanmış olur.
Elektrikli kaynak makinalarının kullanımında yeterli elektriğin sağlanması için kaynak trafoları, kaynak jeneratörleri ve kaynak redrösörleri kullanılmaktadır.

Elektrik kaynak makinaları iki şekilde üretilir.

1. Elektrik direnç kaynağı
2. Elektrik ark kaynağı

Elektrik Direnç Kaynağı

Elektrik akımı, bir elektrik direnç devresinden geçerken büyük bir dirençle karşılaşırsa orada şiddetli bir ısınma yapar. Bu ısınmada uçlar kaynak tavına gelir. Parçalar birbirine kuvvetle pres edilirse uçlarda kaynama sağlanır. Bu prensibe uyan kaynağa direnç kaynağı adı verilir. Elektrik direnç kaynağı için alternatif akım kullanılır. Trafolardan elde edilen kaynak akımının gerilimi 1 veya 1,5 volt kadardır. Buna karşılık akımları 1000 A’ den 100.000 A’e kadar değişir.

Elekrik Direnç Kaynak Çeşitleri

• Alın kaynağı
• Punta (nokta)kaynağı
• Dikiş (düz) kaynağı

Alın Kaynağı

Bir zamanlar sadece insanlar tarafından yapılan veya insanlar tarafından yapılması imkansız olan bazı işlerin günümüzde makinalar tarafından yapılabilmesine yönelik olan çalışmalardır. (İşçinin görevinin makinalar tarafından yapılması mekanizasyon olarak tanımlansada genel olarak otomasyon, makinelerin kendi-kendine idare edebileceği bir sistemi anlatır.)

Alın kaynağı prensibine göre çalışan kaynak makinalarında  kaynak akımı bir trafonun sekonder devresinden sağlanır. Kaynak yapılacak parçalar karşı karşıya getirilir. Trafodan gelen uçlar çenelere verilir. Burada direncin yüksek olduğu yerler kaynak yapılan parçaların uçlarıdır. Direncin yüksek oluşu sebebi ile uçlar kısa zamanda kaynak tavını alır. Parça uçları bu tava gelince akım kesilir. Fakat parçalar birbirine en çok motor kuvveti veya hidrolik sistemle pres yapılırsa uçlarda kaynama sağlanır. Pres etme şekli el, ayak, mekanik pedal, ağırlık sistemleri ile de yapılabilir.

Alın kaynak makinalarında  trafo gövde içindedir. Gerilim düşüktür. Çarpılma tehlikesi yoktur.

Punta Kaynağı

Elektrik direnç kaynağının özel bir şekilde nokta kaynağıdır. Punta (nokta) kaynak makinaları parçaları:

• Trafo: Şehir şebekesine bağlanır, kaynak akımı sekonder devreden alınır. Akım ayarı primer devreden yapılır. Sekonder gerilimi düşük, akımı yüksektir.
• Puntalar: Puntalar bakırdandır. Pim şeklinde veya özel biçimdedir. Puntalara baskı ayak ile yapılır. puntalar çalışma sonucu ısınır. Puntaların soğuması, sürekli su akımı ile sağlanır. Puntalar elektrik enerjisini ısı enerjisine çevirirler. Değdikleri yeri kaynak tavına getirirler. Basınç altında tutularak parçaların kaynaması sağlanır. Puntalar daima temiz tutulmalıdır.
• Pedal: Mekanik yolla hareket ettirilebilir. Gerektiğinde ayak hidroliği montajı yapılabilir. Pedal ayakla çalıştırılacak olursa çelik yay üst puntayı bir basma kuvveti ile alt puntaya yaklaştırır. Bu anda şartel ödevi gören çubuk transformatörün primer devresine akım verir. Sekonder devreden gelen akım, punta uçları arasındaki parçanın kaynamasını sağlar. Pedal bırakılınca devre açılır ve üst elektrod eski durumunu alır.

Kaynak akımı, yüksek olur da kaynak zamanı uzarsa kaynak yeri yanabilir veya dayanıklılığını kaybedebilir. Punta kaynak makinaları ile perçin, vida veya lehimlenmesi gereken ince parçaları ve sacların kaynatılması yapılır. Bu işlem hem kolay hem de fiyatı ucuzdur.

Dikiş Kaynak Makinası

Sekonder devreden alınan uçlar disk şeklindeki elektrodlara bağlanır. Diskler eksenleri etrafında dönerler. Disk şeklindeki elektrodların basma kuvveti makina üzerinde bulunan bir ağırlıkla sağlanır. Kaynatılacak parçalar diskler arasına sürülür, böylece kaynak tamamlanır. Dikiş kaynak makinası ile yapılan dikişler sağlam ve temizdir. Endüstride borulara, yemek kaplarına kalorifer dilimleri bu şekilde kaynak yapılır.

Elektrik Ark Kaynağı

Elektrik ark kaynağı nedir?

Elektrot ile eklenmesi yapılacak parçalar arasında ark meydana getirerek (bir çeşit kısa devre akımının geçirilmesi) metalleri ve alaşımları birbirine birleştirmede yararlanılan elektrik arkına denir. Elektrik kaynağı yaparken:

• Kaynak yapılacak metalin kalınlığına
• Kaynak aralığına
• Kaynak akımının (amper olarak) değerine
• Elektrod kalınlığına (işaret mm)
• Metalin kat adedine
• Maksimum ateşleme gerilimine (volt olarak) dikkat edilir.

Ark kaynağında kullanılacak akım ancak elektrik ark kaynak makinalarından elde edilir. Şehir şebekesindeki akımla kaynak yapılamaz.

El yapımı kaynak makinası şeması

Elektrik Ark Kaynağı Nasıl Yapılır?

Ark kaynak makinaların da çalışma gerilimi 60 voltu geçmemeli, ark süresi kısa olmalı, kaynak aralığı uzun olmamalı, ark kaynağı yaparken kesinlikle maske kullanılmalı, kaçak akımlardan elimizi korumak için deri eldiven kullanılmalıdır.

• Kaynak yapılacak parçalar hazırlanır.
• Şase kaynatılacak parçaya bağlanır.
• Elektrod pense takılır.

Kaynak makinası çalıştırılır.

• Amper ayarı yapılarak parçalar puntalanır.
• Puntanın artıkları kırılır.
• Puntalama işleminin kontrolü yapılır.
• Punta düzgün ise kaynak yapılır.
• Kaynak artıkları temizlenir.
• Kaynak makinası kapatılır.

Kaynak makinası ile kaynak yaparken mutlaka güvenlik önlemleri almak gerekir.

Kaynak işlemi değişik ortamlarda su altı, açık hava, dış alan gibi yerlerde yapılır. Kaynak yapımı tehlikeli olduğundan, mutlaka önlem alınması gerekir. Aksi halde gözün hasar görmesine, yanmalara, kokudan zehirlenmeye, elektrik şoklarına ve ultraviyole ışınlarına karşı karşıya sebep olabilir. Çevreye yayılan serpintilerden öncelikle yüzü ve gözleri ve korumak için, bir kaynak maskesi takılmalıdır. Sonra çevrede alev alacabilecek maddeler varsa bunlardan kurtarılmalıdır. Günümüzde robot kaynak yapma cihazlarının  kullanılmasıyla güvenlik daha çok sağlanabilmektedir.

• İş önlüğü giyilmelidir.
• Kaynak kabloları açılmalıdır.
• Parça kalınlığın da elektrot çapı seçilir
• Amper ayarı elektrot çapına göre yapılır.
• Mutlaka maske kullanılmalıdır.
• Kaynak çekici kullanılmalıdır.

Ark Kaynak Makinaları Çeşitleri

• Jeneratör Kaynak Makinası

Motor- jeneratör sistemi kaynak makinalarına  jeneratör kaynak makinaları denir. Motor çok defa trifaze alternatif akım motoru seçilir ve çalışabileceği devreye bağlanır. Motor dinamoyu çalıştırır. Gücü 6 Hp’ den 25 Hp’ ye kadar değişir.

• Transformatör Kaynak Makinası

Alternatif akım veren kaynak makinalarına transformatör kaynak makinası denir. Alternatif akımı doğru akıma çevirmezler.

• Redresörlü Kaynak Makinası

Redresörlü kaynak makinası nedir? Redresörlü kaynak makinası doğru akım verir. Trafolarla alınan alternatif akım bir doğrultmaç ile doğru akıma çevrilir. Bir de akım ayarı için bir düzenek yer alır. Kuru redresörler 5000 -7000 çalışma saati, lambalı doğrultmaçlar da 2000 -3000 çalışma saati sonunda değiştirilmelidir. Bunun için pek kullanılmazlar. Kaynak makinaları çalıştırılırken makina ile verilen prospektüse göre hareket edilmelidir. Arızalar bakımından da prospektüsün el altında bulundurulması yerindedir. Redresörlü kaynak makinaları fiyatları, çeşitli kaynak makinaları firmaları tarafından farklılıklar göstermektedir.

• İnverter Kaynak Makinası

Günümüz kaynak işlerinde kullanılan kaynak jeneratörleri ve kaynak redresörlerini klasik (konvaksiyel) kaynak makinaları olarak isimlendirebiliriz.
Bu sınıfa giren kaynak makinaları iri gövde yapıları, çıkardıkları aşırı gürültü ve yüksek enerji tüketimi nedeniyle dikkat çekmektedirler.
Elektronikte gelişmeler sonucu kaynak makinalarında (inverter kaynak makinaları) birçok avantajları beraberinde getirmektedir.

Avantajları;

• Redresör ve kaynak jeneratörlerine göre %80 daha az elektrik enerjisi harcarlar.
• Elektrik tesisat maliyeti daha ucuz olur.
• İnvertör tipi kaynak makinalarının boyutları küçük ve hafiftir.
• Tek fazlı inverter makinalarında DC elde edilebilir.
• İnverter kaynak makinalarının arkı, bütün akım aralığı boyunca kararlı, sessiz, pürüzsüz ve sıçramasız olduğu için daha iyi kaynak kalitesi sağlanır.