ควันเชื่อมช่างเชื่อมทุกคนต้องเจอ เนื่องจากกระบวนการเชื่อมจำเป็นต้องมีเพราะมีความร้อนสูงเข้ามาเกี่ยวข้อง ทำให้เกิดควัน ซึ่งควันเชื่อมที่เรียกกันจะประกอบไปด้วย 2 ส่วน ควันที่เกิดจากการเผาไหม้(เห็นด้วยตาเปล่า) และ ควันไอระเหย และก๊าซ (อาจไม่เห็นด้วยตาเปล่า) ไม่ว่าควันเกิดจากอะไรก็คงต้องทางป้องกันอย่างเพียงพอเสมอ และ หาความรู้ในการป้องกันด้วยกระบวนการเชื่อมแบ่งออกเป็นสองกลุ่มดังนี้กลุ่มแรก คือการเชื่อมฟิวชั่นซึ่งเป็นความร้อนเพียงอย่างเดียว
โดยมากแล้วจะเป็นการ อาร์คไฟฟ้า ก๊าซ และ ความร้อน Show
OSHA ระบุว่า “ควันเชื่อม FUME ประกอบด้วยโลหะหลากหลายชนิดรวมถึงอลูมิเนียมสารหนูเบริลเลียมตะกั่วและแมงกานีส อาร์กอนไนโตรเจนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์คาร์บอนมอนอกไซด์และก๊าซไฮโดรเจนฟลูออไรด์มักเกิดขึ้นในระหว่างการเชื่อม”ปัญหาสุขภาพควันเชื่อมอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพที่ร้ายแรงสำหรับคนงานหากสูดดม อ้างอิงจาก OSHA การได้รับสัมผัสสารในระยะสั้นอาจส่งผลให้เกิดอาการคลื่นไส้เวียนศีรษะหรือตาจมูกและการระคายเคืองในลำคอ การได้รับควันจากการเชื่อมเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดมะเร็งในปอด, กล่องเสียงและทางเดินปัสสาวะ, รวมถึงระบบประสาทและไตถูกทำลาย ก๊าซบางชนิดเช่นฮีเลียมคาร์บอนไดออกไซด์และอาร์กอนแทนที่ออกซิเจนและอาจทำให้เกิดความเสี่ยงในการหายใจไม่ออก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ปิดอากาศไม่ถ่ายเท OSHA เสนอเคล็ดลับที่จะช่วยให้ช่างเชื่อมลดระดับการสัมผัสกับควันและก๊าซจากการเชื่อม ดังนี้:
อ้างอิง: https://www.safetyandhealthmagazine.com/articles/14291-welding-fume-hazards เรื่อง ความปลอดภัยในงานเชื่อมไฟฟ้า ความปลอดภัยในงานเชื่อมไฟฟ้ามีความจำเป็นที่สุดที่จะต้องเรียนรู้ก่อนลงมือทำการเชื่อมเนื่องจากอันตรายจากการเชื่อมเกิดได้หลายสาเหตุและอันตรายที่เกิดขึ้นอาจรุนแรงถึงกับทำลายทรัพย์สินหรือทำให้เสียชีวิตได้ดังนั้นผู้ที่จะทำการเชื่อมจึงจำเป็นที่รู้สาเหตุและป้องกันอันตรายที่จะไม่ให้เกิดขึ้นได้ 5.1 ความปลอดภัยในงานเชื่อมไฟฟ้า ในการเชื่อมไฟฟ้า ช่างเชื่อมมีโอกาสได้รับอันตรายจากการเชื่อมไฟฟ้าได้ตลอดเวลาเพราะขณะที่เครื่องเชื่อมเปิดทำงานมีกระแสไหลไฟฟ้าผ่านตลอดเวลาโอกาสที่จะถูกไฟฟ้าดูดหรือได้รับอันตรายจากรังสีรวมทั้งควันพิษที่เกิดขึ้นในขณะเชื่อมการรักษาความปลอดภัยในงานเชื่อมไฟฟ้ามีดังนี้ ความปลอดภัยในการเชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้า 1.1.1 ก่อนการเชื่อมผู้เชื่อมต้องเตรียมเครื่องมือที่จำเป็นต้องใช้ในงานเชื่อม เช่น คีมจับงานร้อน ค้อนเคาะสแลก แปรงลวด และอุปกรณ์ป้องกันอันตรายจากกาเชื่อม เช่น ถุงมือ เสื้อหนัง สนับแข้ง ปลอกแขน หน้ากากพร้อมด้วยเลนส์ ป้องกันแสง และภายในห้องเชื่อมต้องมีท่านป้องกันแสง มีท่อดูดควันที่ใช้งานได้ ดังรูปที่1.1
1.1.3 เมื่อมีการเพิ่มหรือลดกระแสไฟ ควรหยุดเชื่อมก่อนเสมอ 1.1.4 แคลมป์(Clamp) จับสายดินต้องแน่นและขนาดของสายเชื่อมต้องเหมาะสมกับกระแสไฟ มิฉะนั้นสายเชื่อมจะร้อนและลุกติดไฟในที่สุด 1.1.5 อย่าเชื่อมงานกลางสายฝนหรือพื้นที่นองไปด้วยน้ำ เพราะกระแสไฟฟ้าอาจลัดวงจรเป็นอันตรายกับผู้เชื่อมได้ ดังรูปที่ 1.2
1.1.7 อย่ามองแสงที่เกิดจากการเชื่อมด้วยตาเปล่า เพราะแสงที่สว่างมากเกินไปจะทำให้ตารับไม่ได้ มองไม่เห็นชั่วขณะหนึ่ง แสงที่เกิดจากการเชื่อมสามารถมองด้วยตาเปล่าได้ต้องมีระยะ 40 ฟุตขึ้นไป 1.1.8 ควรระมัดระวังเป็นพิเศษ ตรวจสอบอุปกรณ์ดูดควันให้สามารถทำงานได้ เมื่อทำการเชื่อมโลหะจำพวก ตะกั่ว แคดเนียม โครเมียม แมงกานีส ทองเหลือง และสังกะสี เพราะจะเกิดแก๊สพิษที่อันตรายมาก 1.1.9 อย่าเชื่อมชิ้นงานที่อยู่ใกล้ถังน้ำมันดับเพลิง เพราะสะเก็ดไฟอาจกระเด็นไปถูกถังและลุกไหม้ได้ ดังรูปที่ 1.3
1.1.17 ควรเลือกกระจกกรองแสงที่เหมาะสม เพราะถ้าแสงสว่างมากเกินไปจะเป็นอันตรายกับสายตาได้ 1.1.18 การเชื่อมในสถานที่สูงๆ ควรใช้เข็มขัดนิรภัยช่วยทุกครั้ง 1.1.19 การทำงานเชื่อมในห้องเล็กๆ ในถ้ำ ในท่อ ในบ่อ หรือในถัง ต้องมีอากาศถ่ายเทเข้าออกได้ตลอดเวลา และควรใช้อากาศในบรรยากาศ ห้ามใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์เติมเข้าไป เพราะออกซิเจนมากเกินไปอาจทำให้เกิดประกายไฟและลุกไหม้ได้ง่าย เป็นเหตุให้ระเบิดได้ 1.1.20 ขณะทำการเชื่อมไฟฟ้าไม่ควรใส่เครื่องประดับ เช่น แหวน นาฬีกา สร้อยคอ หรือพกเครื่องมือไว้ตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย เพราะอุปกรณ์พวกนี้ถ้าไปกระทบกับชิ้นงานที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านกระแสไฟอาจดูดได้ ดังรูปที่ 1.10
การเชื่อมไฟฟ้ามีชื่อเรียกเต็มว่าการเชื่อมไฟฟ้าด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ใช้สัญลักษณ์ SMAW ( Shield Metal Arc Welding ) หมายถึงกระบวนการเชื่อมที่ได้รับความร้อนจากการอาร์กระหว่างลวดเชื่อมกับชิ้นงานความร้อนที่เกิดจากการอาร์กสูงประมาณ 6,000°F ( 3,316 °C ) เพื่อหลอมเหลวโลหะให้ติดกันทำให้ชิ้นงานกับลวดเชื่อมที่บริเวณการอาร์กรวมตัวกันเป็นเนื้อเดียวกันคือรอยเชื่อม ส่วนสารพอกหุ้มหรือที่เรียกว่าฟลักซ์ ( Flux) เมื่อได้รับความร้อนจะกลายเป็นควันปกคลุมรอยเชื่อมป้องกันแก๊สออกซิเจนเข้าไปรวมตัวกับนํ้าโลหะเหลวและฟลักซ์จะทำหน้าที่อีกอย่างคือดึงสิ่งสกปรกหรือสารมลทินขึ้นมาจากนํ้าโลหะเมื่อเย็นตัวจะกลายฟลักซ์จะแข็งและเปราะเรียกว่าสแลก ( Slag ) ดังแสดงในรูปที่ 1.15 รูปที่ 1.15 แสดงลักษณะการเชื่อมแบบลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ (SMAW) 5.2.1 เครื่องเชื่อมไฟฟ้าตามลักษณะพื้นฐาน เครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ใช้ในงานเชื่อมปัจจุบันมีมากมายหลายชนิดแต่ละชนิดมีประสิทธิภาพในการทำงานที่แตกต่างกันผู้ใช้งานจำเป็นที่จะต้องเรียนรู้ในด้านเทคนิคเพื่อที่จะได้ใช้งานให้ถูกต้องเหมาะสมกับการใช้งานรวมทั้งการประหยัดไฟฟ้า โดยทั่วไปเครื่องเชื่อมไฟฟ้าควรมีลักษณะดังนี้
ปัจจุบันเครื่องเชื่อมไฟฟ้าได้ถูกออกแบบและพัฒนาไปอย่างมากมายทั้งรูปร่างและความสามารถในการใช้งานถ้าพิจารณาตามลักษณะพื้นฐานสามารถแบ่งเครื่องเชื่อมออกเป็น 2 ชนิด 5.2.1.1 เครื่องเชื่อมชนิดกระแสไฟฟ้าคงที่( Constant Current ) เครื่องเชื่อมชนิดนี้ใช้กับเครื่องเชื่อมธรรมดาที่ใช้ลวดเชื่อมที่มีฟลักซ์หุ้มเครื่องเชื่อมทิก ( Tig ) เครื่องเชื่อมที่ใช้กับลวดเชื่อมคาร์บอนอาร์ก เครื่องเชื่อมที่ใช้กับลวดเชื่อมเซาะร่องและเครื่องเชื่อมที่ใช้กับการเชื่อมสลักอาร์ก (Arc Stud Welding ) เครื่องเชื่อมชนิดกระแสไฟฟ้าคงที่จะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงสุดเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้า ( กระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์ ) และแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะลดลงเมื่อกระแสไฟเชื่อมเพิ่มขึ้นภายใต้การเชื่อมปกติแรงเชื่อมภายในวงจรอยู่ในช่วง 20 – 40 โวลต์ในขณะที่แรงเคลื่อนไฟฟ้าวงจรเปิดในช่วง 60 – 80 โวลต์เครื่องเชื่อมชนิดกระแสไฟฟ้าคงที่มีทั้งชนิดกระแสไฟฟ้าตรงและกระแสไฟฟ้าสลับหรือมีทั้งกระแสไฟฟ้าตรงและกระแสไฟฟ้าสลับรวมกันเครื่องเชื่อมชนิดกระแสไฟฟ้าคงที่นี้เมื่อนำไปใช้กับกระบวนการเชื่อมแบบลวดเชื่อมที่มีฟลักซ์หุ้มสามารถเปลี่ยนแปลงกระแสไฟเชื่อมได้โดยการเปลี่ยนแปลงระยะอาร์กโดยไม่ต้องตั้งกระแสไฟเชื่อมที่เครื่องเชื่อมใหม่ความสัมพันธ์ของแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟเชื่อมดังแสดงในรูปที่ 1.16 รูปที่ 1.16 ลักษณะความสัมพันธ์ของแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟเชื่อมเครื่องเชื่อมชนิดกระแสคงที่ 5.2.1.2 เครื่องเชื่อมชนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าคงที่( Constant Voltage ) เป็นเครื่องเชื่อมที่ให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าเรียบคงที่ซึ่งแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลงตามขนาดของกระแสไฟเชื่อมใช้กับเครื่องเชื่อมกึ่งอัตโนมัติและอัตโนมัติและผลิตเฉพาะกระแสไฟฟ้าตรงเท่านั้นซึ่งอาจเป็นชนิดของเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงของกระแสไฟฟ้าเครื่องเชื่อมเรียงกระแสไฟฟ้าหรือชนิดขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าดังแสดงความสัมพันธ์ของแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟเชื่อมในรูปที่ 1.17 รูปที่ 1.17 ลักษณะความสัมพันธ์ของแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟเชื่อม เครื่องเชื่อมชนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าคงที่ เครื่องเชื่อมไฟฟ้าชนิดกระแสไฟฟ้าคงที่และชนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าคงที่ต้องมีต้นกำลังในการผลิตกระแสไฟฟ้าและแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ใช้ในการเชื่อมปัจจุบันได้มีการพัฒนาเครื่องเชื่อมไฟฟ้าให้เหมาะกับการใช้งานในแต่ละประเภทของงานซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ประเภทดังนี้
เครื่องเชื่อมแบบนี้เป็นเครื่องที่ผลิตกระแสไฟฟ้าสลับออกมาใช้ในการเชื่อมโดยมีหม้อแปลงไฟฟ้า( Transformer ) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญนิยมใช้กันมากเนื่องจากมีราคาถูกนํ้าหนักเบาและมีขนาดเล็กกว่าเครื่องเชื่อมแบบอื่นๆดังแสดงในรูปที่ 1.18 หลักการทำงานของเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงไฟฟ้าโดยนำกระแสไฟฟ้าที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงป้อนเข้าสู่ขดลวดปฐมภูมิ ( Primary ) และจ่ายออกทางขดลวดทุติยภูมิ( Secondary ) ซึ่งจะเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าตํ่า กระแสไฟเชื่อมสูง ส่วนหม้อแปลงในเครื่องเชื่อมก็เหมือนกันกับหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปลักษณะภายในของเครื่องเชื่อมดังแสดงในรูปที่ 1.18 – 1.19 รูปที่ 1.18 ลักษณะเครื่องเชื่อมหม้อแปลงไฟฟ้า รูปที่ 1.19 ลักษณะภายในเครื่องเชื่อม ส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงไฟฟ้า มีดังนี้ แกนเหล็ก เป็นแผ่นเหล็กที่ผสมสารซิลิกอนบางๆ อัดเป็นชั้น มีฉนวนซึ่งทำจากกระดาษหรือวานิชกั้นระหว่างแผ่นเพื่อไม่ให้เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเรียงกันได้ดีไม่ให้เกิดกระแสไหลวนและทำให้ไม่เกิดความร้อนในตัวเครื่องเชื่อม ขดลวดปฐมภูมิ เป็นขดลวดขนาดเล็กพันอยู่รอบแกนเหล็กซึ่งมีจำนวนรอบมากปลายขดลวดทั้งสองเส้นจะต่อเข้ากับแหล่งกระแสไฟฟ้าจากภายนอกเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจะทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กไหลวนรอบแกนเหล็กนั้น ขดลวดทุติยภูมิ เป็นขดลวดเส้นโตกว่ามีจำนวนพันรอบแกนน้อยกว่าขดลวดปฐมภูมิที่ขดลวดทุติยภูมิที่พันรอบอยู่นั้นจะมีเส้นแรงแม่เหล็กซึ่งเกิดจากการเหนี่ยวนำของขดลวดปฐมภูมิไหลผ่านทำให้เกิดความต้านทานในตัวนำตํ่าและมีกระแสไฟฟ้าสูงซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการเชื่อม การปรับกระแสไฟของเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงไฟฟ้ามีด้วยกัน 2 แบบคือการปรับด้วยวิธีกลโดยมีเครื่องปรับกระแสไฟแบบต่อเนื่อง( Continuous Output Control ) ซึ่งเป็นแบบเคลื่อนที่แกนเหล็กหรือเคลื่อนที่ขดลวดในหม้อแปลงอีกวิธีหนึ่งคือการปรับด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าวิธีนี้เป็นวิธีที่ทันสมัยโดยต่อวงจรไฟฟ้าควบคุมเข้ากับหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งวงจรนี้จะควบคุมกระแสไฟที่ออกการปรับกระแสไฟทำได้โดยการหมุนปุ่มขนาดเล็กที่หน้าปัดของเครื่องเชื่อมสามารถปรับกระแสไฟได้อย่างต่อเนื่องจากตํ่าสุดถึงสูงสุดดังแสดงในรูปที่ 1.20 รูปที่ 1.20 ลักษณะการปรับกระแสไฟเชื่อมเครื่องเชื่อมชนิดหม้อแปลงไฟฟ้า
เครื่องเชื่อมแบบเจอเนเรเตอร์คือเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าตรงมาใช้ในการเชื่อมกระแสไฟเชื่อมที่ผลิตได้แตกต่างกันตามขนาดของเครื่องแบ่งเป็น 2 แบบคือแบบที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นต้นกำลังและแบบที่ใช้เครื่องยนต์เป็นต้นกำลังโดยเครื่องยนต์ที่ใช้นี้มีทั้งเครื่องยนต์แก๊สโซลีนและเครื่องยนต์ดีเซลเหมาะสำหรับการใช้งานในที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าใช้สามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวกเครื่องยนต์จะระบายความร้อนด้วยอากาศหรือนํ้าซึ่งจะมีทั้งกระแสไฟฟ้าตรงและกระแสไฟฟ้าสลับ ในปัจจุบันมีเครื่องเชื่อมจำนวนมากใช้กับระบบไฟฟ้า 220 โวลต์ แสดงในรูปที่ 1.21 รูปที่ 1.21 ลักษณะเครื่องเชื่อมเจนเนเรเตอร์โดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์
เป็นเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงจะผลิตเฉพาะกระแสไฟฟ้าสลับเท่านั้นซึ่งจะให้ประสิทธิภาพการเชื่อมดีเฉพาะลวดเชื่อมบางชนิดเท่านั้นแต่ไม่เหมาะกับลวดเชื่อมอีกหลายชนิด เครื่องเชื่อมชนิดนี้จะมีเครื่องเรียงกระแส ( Rectifier ) ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนกระแสไฟฟ้าสลับให้เป็นกระแสไฟฟ้าตรงซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องเชื่อมได้แก่ ไดโอด ( Diode ) ทำหน้าที่จำกัดให้อิเล็กตรอนไหลไปในทิศทางเดียวกันคือจากขั้วลบไปขั้วบวกเครื่องเรียงกระแสที่ใช้กับเครื่องเชื่อมมีทั้งแบบซิลิกอนไดโอดเรกติไฟร์และซิลิเนียมไดโอดเรกติไฟร์ซิลิกอนไดโอดจะมีเกลียวติดแน่นกับแผ่นระบายความร้อนซึ่งมีขนาดเล็กและนิยมใช้กันมากดังแสดงในรูปที่ 1.22 รูปที่ 1.22 ลักษณะซิลิกอนไดโอดเรกติไฟร์ สำหรับซีลีเนียมจะเป็นแผ่นเหล็กหรือแผ่นอะลูมิเนียมเคลือบด้วยซีลีเนียมซ้อนกันอยู่เป็นชั้นๆซึ่งใช้พื้นที่น้อยกว่าซิลิกอนไดโอดดังแสดงในรูปที่ 1.23 รูปที่ 1.23 ลักษณะซีลีเนียมไดโอดเรกติไฟร์
เป็นเครื่องเชื่อมที่ได้พัฒนาล่าสุดขนาดเล็ก นํ้าหนักเบาเคลื่อนย้ายได้สะดวกการทำงานของระบบอินเวอร์เตอร์คือแปลงกระแสไฟฟ้าสลับมาเป็นกระแสไฟฟ้าตรงแล้วเปลี่ยนความถี่จาก 50 เฮิร์ต เหลือเพียง 5–20 เฮิร์ต เป็นกระแสไฟฟ้าสลับเมื่อกระแสไฟฟ้าสลับที่มีความถี่สูงผ่านหม้อแปลงแล้วจึงเรียงกระแสไฟฟ้าสลับให้เป็นกระแสไฟฟ้าตรงและทำให้เดินเรียบด้วยเครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์มีทั้งกระแสไฟฟ้าตรงและกระแสไฟฟ้าสลับลักษณะของเครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์ดังแสดงในรูปที่ 1.24 รูปที่ 1.24 ลักษณะเครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์ เครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าตรงสามารถเปลี่ยนขั้วสายเชื่อมจากขั้วหนึ่งเป็นอีกขั้วหนึ่งเพื่อคุณภาพของการใช้งานเชื่อมการเปลี่ยนขั้วสายเชื่อมทำได้โดยการเปลี่ยนขั้วสายเชื่อมที่เครื่องเชื่อมแต่เครื่องรุ่นใหม่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนขั้วสายเชื่อมใช้เปลี่ยนด้วยสวิตช์ที่อยู่ด้านหน้าของเครื่องเชื่อมแทนกระแสไฟฟ้าสลับไม่จำเป็นเปลี่ยนขั้วสายเชื่อมเนื่องจากกระแสไฟฟ้าสลับมีการเปลี่ยนขั้วในหลายๆครั้งต่อวินาทีดังนั้นจึงไม่ต้องคำนึงถึงขั้วสายเชื่อมเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าตรงมีการเปลี่ยนขั้ว 2 แบบดังนี้
วงจรกระแสไฟฟ้าตรงต่อขั้วตรงโดยต่อลวดเชื่อมเป็นขั้วลบ (-) และต่อชิ้นงานเป็นขั้วบวก (+) การเชื่อมชนิดนี้ความร้อนที่เกิดจากการอาร์ก ประมาณ 2 ใน 3 จะอยู่ที่ชิ้นงานและอีก 1 ใน 3 จะอยู่ที่ปลายลวดเชื่อมเหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กที่มีความหนามากลักษณะของเครื่องเชื่อมและการต่อขั้วสายเชื่อมดังแสดงในรูปที่ 1.25 รูปที่ 1.25 ลักษณะเครื่องเชื่อมและการต่อขั้วสายเชื่อมแบบ DCEN
วงจรกระแสไฟฟ้าตรงต่อสลับขั้วโดยต่อลวดเชื่อมเป็นขั้วบวก (+) และต่อชิ้นงานเป็นขั้วลบ(-) ทำให้การป้อนนํ้าโลหะจากลวดเชื่อมสู่ชิ้นงานสมํ่าเสมอดีกว่าการต่อขั้วตรงความร้อนเกิดขึ้นประมาณ 2 ใน 3 อยู่ที่ปลายลวดเชื่อมและอีก 1 ใน 3 จะอยู่ที่ชิ้นงานเหมาะสำหรับการเชื่อมชิ้นงานที่มีความหนาไม่มากลักษณะของเครื่องเชื่อมและการต่อขั้วสายเชื่อมดังแสดงในรูปที่ 1.26 รูปที่ 1.26 ลักษณะเครื่องเชื่อมและการต่อขั้วสายเชื่อมแบบ DCEP รอบทำงาน ( Duty Cycle ) ของเครื่องเชื่อม รอบทำงาน ( Duty Cycle ) หมายถึงความสามารถของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าในการอาร์กกับเวลาทั้งหมดได้กำหนดเวลาทั้งหมดไว้เป็นมาตรฐาน 10 นาที ตัวอย่างเครื่องเชื่อมไฟฟ้าขนาด 250 แอมป์ที่ 60 % ดิวตี้ไซเคิล (Duty Cycle ) หมายถึงเครื่องเชื่อมไฟฟ้าสามรถเชื่อมแบบต่อเนื่องได้ 6 นาทีและหยุดพัก 4 นาทีโดยใช้กระแสไฟเชื่อมสูงสุดที่กำหนดไว้ 250 แอมป์โดยทั่วไปเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่เป็นอัตโนมัติจะใช้ดิวตี้ไซเคิล 100 % ส่วนเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ใช้กับลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์จะใช้ดิวตี้ไซเคิล 60 %ถ้าต้องการทราบค่าดิวตี้ไซเคิลของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรดังนี้ ตัวอย่าง เครื่องเชื่อมไฟฟ้ามีดิวตี้ไซเคิล 60 % ที่กระแสไฟ 250 แอมป์จงคำนวณหาเปอร์เซ็นต์ ดิวตี้ไซเคิลของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าเมื่อต้องการใช้กระแสเชื่อม 300 แอมป์ วิธีทำ เปอร์เซ็นต์ดิวตี้ไซเคิล = 2502× 60 3002 = 41.67 % ≈ 42 % เครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ใช้กระแสเชื่อม 300 แอมป์ มีดิวตี้ไซเคิล 42 % นอกจากสามารถหาเปอร์เซ็นต์ดิวตี้ไซเคิลโดยการคำนวณจากสูตรแล้วยังใช้วิธีการอ่านชาร์ต ( Chart )ความสัมพันธ์เปอร์เซ็นต์ดิวตี้ไซเคิลกับกระแสไฟที่ใช้ ดังแสดงในรูปที่ 1.27 รูปที่ 1.27 ชาร์ตแสดงการหาเปอร์เซ็นต์ดิวตี้ไซเคิล หลักการพิจารณาเลือกเครื่องเชื่อม การเลือกเครื่องเชื่อมเพื่อนำไปใช้งานต่างๆ ผู้ใช้จำเป็นต้องเลือกใช้ให้มีความเหมาะสมซึ่งมีหลักในการพิจารณาดังนี้
5.3 อุปกรณ์ในการเชื่อมไฟฟ้า การเชื่อมไฟฟ้ามีอุปกรณ์ประกอบที่ต้องใช้กับการเชื่อมไฟฟ้าหลายอย่างนอกจากเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ใช้ในการเชื่อมไฟฟ้าแล้วยังมีอุปกรณ์ที่ต้องใช้อีกหลายชนิดแต่ละชนิดก็มีหน้าที่ในการใช้งานที่แตกต่างกันไปผู้ปฏิบัติงานต้องมีความรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อให้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมไฟฟ้ามีดังนี้
เป็นอุปกรณ์สำคัญของเครื่องเชื่อมไฟฟ้ามีหน้าที่จับลวดเชื่อมไฟฟ้าและเป็นมือถือขณะทำการเชื่อมนอกจากนี้ยังเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าจากสายเชื่อมไปสู่ลวดเชื่อมไฟฟ้าอีกด้วยอุปกรณ์จับลวด-เชื่อมไฟฟ้ามีอยู่หลายแบบหลายขนาดภายในทำด้วยทองแดงและบางส่วนของปากคีบทำด้วยทองเหลืองการใช้ทองแดงและทองเหลืองทำเพื่อให้เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าที่ดีและให้เกิดการถ่ายเทความร้อนป้องกันไม่ให้หลอมละลายติดกับแกนลวดขณะเกิดความร้อนในปากคีบของอุปกรณ์จับลวดเชื่อมจะมีร่องจับลวดเชื่อมไฟฟ้าซึ่งเป็นตัวกำหนดมุมของลวดเชื่อมไฟฟ้าตามต้องการส่วนภายนอกที่เป็นมือจับหุ้มด้วยฉนวนกันความร้อนและไฟฟ้าเพื่อป้องกันอันตรายที่จะเกิดกับผู้ปฏิบัติงานในขณะเชื่อมอุปกรณ์จับลวดเชื่อมจะต่อเข้ากับปลายสายเชื่อมโดยมีปลอกทองแดงหุ้มปลายสายเชื่อมและสอดเข้าไปในด้ามจับของตัวจับลวดเชื่อมเพื่อให้การขันสกรูยึดติดระหว่างตัวจับลวดเชื่อมกับสายเชื่อมแน่นเป็นการป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนเนื่องจากความต้านทานของกระแสไฟฟ้าที่ข้อต่ออุปกรณ์จับ-ลวดเชื่อมแสดงในรูปที่ 1.28 รูปที่ 1.28 ลักษณะอุปกรณ์จับลวดเชื่อม
สายเชื่อมมีหน้าที่นำกระแสไฟเชื่อมที่ผลิตจากเครื่องเชื่อมไปสู่บริเวณการอาร์กสายเชื่อมที่ใช้ในวงจรเชื่อมนั้นมีอยู่ 2 สายคือสายดินและสายเชื่อมส่วนปลายสายดินจะต่อเข้ากับที่จับยึดชิ้นงานเชื่อม ( Ground Clamp ) ส่วนสายเชื่อมจะต่อกับตัวจับลวดเชื่อมดังแสดงในรูปที่ 1.29 รูปที่ 1.29 ลักษณะการต่อสายเชื่อม สายเชื่อมโดยทั่วไปทำจากลวดทองแดงที่เป็นเส้นขนาดเล็กเหมือนเส้นผมพันรวมกันไว้เป็นจำนวนมากแล้วจึงใช้เส้นใยพันทับไว้เพื่อรักษารูปทรงของลวดทองแดงขนาดเล็กเอาไว้ส่วนชั้นนอกจะหุ้มด้วยยางเป็นฉนวนไฟฟ้าลักษณะของสายเชื่อมดังแสดงในรูปที่ 1.30 รูปที่ 1.30 ลักษณะภายในสายเชื่อมไฟฟ้า
เป็นอุปกรณ์ที่จับยึดชิ้นงานให้ต่อกับสายดินอุปกรณ์จับยึดสายดินนี้ทำด้วยวัสดุตัวนำไฟฟ้า เช่นทองแดงเป็นต้นโดยทั่วไปอุปกรณ์จับยึดสายดินจะประกอบด้วยสปริงเพื่อจับยึดชิ้นงานให้แน่นเพราะถ้าจับยึดชิ้นงานไม่แน่นจะทำให้เกิดความต้านทานและเกิดความร้อนหรือการอาร์กขึ้นนอกจากใช้สปริงยึดให้แน่นแล้วบางชนิดยังทำเป็นซีแคมป์หรือใช้เกลียวขันจับยึดกับชิ้นงานให้แน่นดังแสดงในรูปที่1.31
รูปที่ 1.31 ลักษณะอุปกรณ์จับยึดชิ้นงาน
ในการปฏิบัติงานเชื่อมไฟฟ้ามีอันตรายที่เกิดขึ้นหลายอย่างจากการปฏิบัติงานเชื่อมไฟฟ้าหลายอย่างเช่นควันความร้อนสะเก็ดไฟไฟฟ้าดูดเป็นต้นดังนั้นในการปฏิบัติงานเชื่อมไฟฟ้าทุกครั้งจะต้องมีอุปกรณ์ที่ใช้ในการป้องกันอันตรายจากการเชื่อมไฟฟ้าซึ่งอุปกรณ์ที่ช่วยป้องกันอันตรายจากการเชื่อมไฟฟ้ามีดังนี้ 4.1 หน้ากากเชื่อม( Welding Helmet ) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ป้องกันดวงตาและใบหน้าจากแสงเชื่อมความร้อนและรังสีที่เกิดจากการเชื่อมคือรังสีอัลตร้าไวโอเลตและรังสีอินฟราเรดรวมทั้งเม็ดโลหะ ( Spatter ) ที่กระเด็นออกมาซึ่งหน้ากากเชื่อมไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 แบบคือ 4.1.1 แบบมือถือ( Hand Shield ) ซึ่งแบบนี้มือข้างหนึ่งจะถือหน้ากากเชื่อมอีกข้างหนึ่งถือหัวเชื่อมไฟฟ้าเหมาะกับการเชื่อมบนพื้นในท่าราบตัวหน้ากากทำด้วยไฟเบอร์กลาส หรือกระดาษอัดขึ้นอยู่กับบริษัทผู้ผลิตดังแสดงในรูปที่ 1.32 รูปที่ 1.32 ลักษณะหน้ากากเชื่อมชนิดมือถือ 4.1.2 แบบสวมหัว( Helmet ) มือข้างหนึ่งจะเป็นอิสระสามารถช่วยจับสิ่งต่างๆได้เหมาะสำหรับการเชื่อมงานในที่สูงตัวหน้ากากส่วนใหญ่จะทำด้วยไฟเบอร์กลาส จุดหลอมละลายสูง นํ้าหนักเบาดังแสดงในรูปที่ 1.33 รูปที่ 1.33 แสดงลักษณะหน้ากากเชื่อมแบบสวมหัว ในหน้ากากเชื่อมจะมีช่องที่สำหรับใส่เลนส์เชื่อมซึ่งเลนส์เชื่อมจะทำให้มองเห็นการอาร์ก ก่อนที่จะใส่เลนส์เชื่อมจะมีกระจกใสใส่ไว้ด้านหน้าเลนส์เชื่อมเพื่อป้องกันไม่ให้เม็ดโลหะ (Spatter)กระเด็นมาติดกับเลนส์เชื่อมจะทำให้มองไม่เห็นการอาร์กเพื่อเป็นการป้องกันไม่ให้เปลี่ยนเลนส์เชื่อมบ่อยๆซึ่งเลนส์เชื่อมมีราคาแพงจึงใส่กระจกใสซึ่งราคาถูกกว่าไว้ข้างหน้าเลนส์เชื่อมเวลามองไม่เห็นการอาร์กก็เปลี่ยนแค่กระจกใสความเข้มของเลนส์เชื่อมจะบอกเป็นเบอร์ตามมาตรฐานของ AWS ( American Welding Society ) ดังตารางที่ 1.1 ตารางที่ 1.1 เบอร์ความเข้มของเลนส์เชื่อม
4.2 ชุดปฏิบัติงานเชื่อมไฟฟ้า ชุดปฏิบัติงานเชื่อมไฟฟ้าก็คล้ายกับชุดปฏิบัติงานเชื่อมแก๊สประกอบไปด้วยเสื้อหนัง ( Apron ) ถุงมือหนัง ( Gloves ) ปลอกแขน ( Sleeves ) ปลอกขา ( Leggings ) ดังแสดงในรูปที่ 1.34 รูปที่ 1.34 ลักษณะชุดปฏิบัติงานเชื่อมไฟฟ้า
อุปกรณ์ที่ใช้ในการทำความสะอาดงานเชื่อมทั้งก่อนและหลังการเชื่อมมีความจำเป็นต้องนำมาใช้เพื่อให้งานเชื่อมมีคุณภาพอุปกรณ์ทำความสะอาดมีดังนี้ 5.1 ค้อนเคาะสแลก (Chipping Hammer) มีลักษณะแบนคล้ายสกัดที่ปลายข้างหนึ่งอีกด้านหนึ่งแหลมเพื่อใช้สำหรับเคาะสแลกที่ปกคลุมบนรอยเชื่อมและที่ฝังในรอยเชื่อม ดังรูปที่ 1.35
5.2 แปรงลวด (Wire Brush )ด้ามทำด้วยไม้ขนแปรงทำด้วยเส้นลวดเรียงเป็นแถวตั้งแต่ 2 แถวขึ้นไปอยู่บนด้ามไม้มีหน้าที่ทำความสะอาดชิ้นงานก่อนหรือหลังการเชื่อมดังแสดงในรูปที่ 1.36 รูปที่ 1.36 แสดงลักษณะแปรงลวด 5.3 คีมจับชิ้นงานร้อน ( pliers ) ทำจากเหล็กมีด้ามยาวเพื่อสะดวกในการจับชิ้นงานที่ร้อนและเคลื่อนย้ายไปทำความสะอาดได้ง่ายดังแสดงในรูปที่ 1.37 รูปที่ 1.37 แสดงลักษณะคีมจับชิ้นงานร้อน ลำดับขั้นในการทำงาน ลำดับขั้นในการเตรียมงานต่างๆเป็นพื้นฐานที่ต้องปฏิบัติในการเชื่อมไฟฟ้าผู้ปฏิบัติจะต้องทำความเข้าใจและนำไปปฏิบัติมีดังนี้
2.1 จัดเตรียมอุปกรณ์ป้องกันอันตรายเช่นหน้ากากเชื่อมถุงมือปลอกแขนฯลฯตรวจสภาพเรียบร้อย 2.2 จัดแปรงลวดคีมค้อนเคาะสแลกไว้ที่โต๊ะเชื่อม 2.3 ที่เครื่องเชื่อมตรวจดูว่าสายเชื่อมและสายดินต่อกับเครื่องเชื่อมหรือยังถ้าต่อแล้วต่อแบบใดเช่น DCEP หรือ DCEN หรือกระแสสลับทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงานที่ต้องการเชื่อมแบบไหน 2.4 ตั้งกระแสไฟเชื่อมกระแสไฟเชื่อมที่ตั้งมีค่าเป็นแอมแปร์การตั้งค่ากระแสไฟเชื่อมแต่ละเครื่องเชื่อมจะไม่เหมือนกันแต่วิธีการคล้ายๆกันการตั้งกระแสไฟเชื่อมให้ดูจากข้อมูลที่กล่องลวดเชื่อมรวมทั้งความหนาของชิ้นงานมีผลต่อการตั้งกระแสไฟเชื่อมด้วย 2.5 ต่อสายดินกับโต๊ะหรือชิ้นงานที่ต้องการเชื่อม 2.6 เปิดเครื่องเชื่อมก่อนเปิดเครื่องเชื่อมตรวจดูว่าตัวจับลวดเชื่อมไม่ติดอยู่กับสายดินหรือโต๊ะงานก่อนที่จะเปิดเครื่องเชื่อมต้องใส่ลวดเชื่อมกับตัวจับลวดเชื่อม 2.7 ปิดเครื่องเชื่อมเมื่อเชื่อมงานเสร็จปิดเครื่องเชื่อมที่สวิตช์เครื่องเชื่อมและปิดที่สวิตช์ตัดตอนอัตโนมัติ( Circuit Breaker )เก็บม้วนสายเชื่อมให้เรียบร้อยทำความสะอาดโต๊ะงานและเครื่องเชื่อม
อันตรายจากไฟฟ้าดูดในงานเชื่อมมีสาเหตุมาจากอะไรบ้างในงานเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ ความเสี่ยงจากไฟฟ้าจะเกิดจากการสัมผัสกับชิ้นส่วนทางไฟฟ้าที่ไม่มีฉนวนหรือสิ่งปกคลุมในวงจรเชื่อม ถึงแม้ว่าแรงดันที่ใช้ในการเชื่อมอาร์กจะไม่สูง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 10 – 40 โวลต์ แต่แรงดันที่จะกระตุ้นให้เกิดการอาร์กอาจจะสูงขึ้น โดยเครื่องเชื่อมอาร์กทั่วไปอาจมีแรงดันวงจรเปิด (Open circuit ...
อันตรายที่เกิดจากการปฏิบัติงานเชื่อมมีอะไรบ้าง1.ฟูมและก๊าซ เกิดจากโลหะถูกเผาไหม้ และจากก๊าซเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้ และด้วยความร้อนที่ร้อนมาก ทำให้เกิดไอระเหยของโลหะอยู่ในอากาศ ทำให้เป็นอันตรายต่อสุขภาพ อันตรายต่อปอด ทำให้เกิดการระคายเคือง
อันตรายที่เกิดจากการเชื่อมแก๊สมีอะไรบ้างอันตรายที่รุนแรงของการเชื่อมก๊าซเมื่อเกิดอุบัติเหตุคือไฟไหม้หรือการระเบิด โดยมีปัจจัยต่างๆ ที่อาจทําให้เกิดเหตุดังต่อไปนี้ – มีสิ่งของที่ติดไฟง่ายในบริเวณที่ทําการเชื่อม – การใช้งานหัวเชื่อมก๊าซอย่างไม่เหมาะสม – ก๊าซรั่วไหลออกจากสายก๊าซ วาล์ว หรือชิ้นส่วนอื่นๆ
อุบัติเหตุที่มักเกิดกับช่างเชื่อมไฟฟ้าบ่อยครั้งได้แก่อะไร6 อันตรายจากงานเชื่อม : อันตรายจากอุบัติเหตุขณะทำงาน
-ผิวหนังไหม้ เกิดสะเก็ดจากโลหะร้อน เปลวไฟหรือรังสีความร้อน -สะเก็ดวัตถุเล็กๆ อย่างลูกไฟหรือเศษเหล็กกระเด็นเข้าอวัยวะบอบบางของร่างกาย เช่น ดวงตา ใบหน้า เป็นต้น -สะเก็ดจากโลหะร้อนกระเด็นเข้าร่างหาย เช่น เข้าใบหูหรือปาก (อันตรายมากค่ะ เพราะไม่ใช่กระทบภายนอกเท่านั้น)
|