מבוא
ריתוך צינורות טיטניום יכול להיות תהליך מסובך, אבל אם נעשה נכון יכול לגרום לחיבור חזק ועמיד. טיטניום היא מתכת חדשה יחסית שנמצאת בשימוש בהנדסה ובייצור במשך כמה עשורים, אך תכונותיה הייחודיות הפכו אותה לבחירה פופולרית במספר תעשיות, כולל תעופה וחלל, רפואה ומכוניות.
מאפייני טיטניום
טיטניום היא מתכת קלת משקל, חזקה ועמידה בפני קורוזיה. זה גם לא רעיל ולא מגנטי, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית עבור שתלים ומכשירים רפואיים. עם זאת, בשל נקודת ההיתוך הגבוהה שלו (כ-1688 מעלות או 3066 מעלות F), ריתוך טיטניום מציג כמה אתגרים שיש לטפל בהם.
הכנת מפרק הריתוך
לפני שמתחילים לרתך צינורות טיטניום, חיוני להכין את המפרק כראוי. הצינור צריך להיות נקי וללא כל זיהום משטח, כגון לכלוך, שמן או שומן. ניתן להשיג זאת על ידי שימוש במסיר שומנים או ממס לניקוי המשטח ביסודיות.
בנוסף לניקוי, יש גם לחתוך את הצינור ולהתאים אותו כראוי כדי להבטיח חיבור הדוק. כל פערים או קצוות לא מיושרים עלולים לגרום לבעיות במהלך הריתוך.
בחירת שיטת הריתוך
קיימות מספר שיטות לריתוך צינורות טיטניום, כל אחת עם היתרונות והחסרונות שלה. השיטות הנפוצות ביותר הן ריתוך Tungsten Inert Gas (TIG) ו- Gas Tungsten Arc Welding (GTAW).
ריתוך TIG משתמש באלקטרודת טונגסטן שאינה מתכלה כדי לייצר את הקשת, בעוד GTAW משתמש באלקטרודת טונגסטן מתכלה. ריתוך TIG איטי יותר מ-GTAW אך מייצר ריתוך נקי יותר עם פחות פגמים.
שיטה נוספת לריתוך צינורות טיטניום היא ריתוך בלייזר. שיטה זו משתמשת בקרן לייזר בעלת עוצמה גבוהה כדי להמיס את המתכת ולחבר את שני החלקים. ריתוך בלייזר הוא בדרך כלל מהיר יותר מאשר TIG או GTAW אך דורש ציוד ומומחיות מיוחדים.
התקנת ציוד הריתוך
לאחר בחירת שיטת הריתוך, חיוני להגדיר את ציוד הריתוך בצורה נכונה. זה כולל בחירת האלקטרודה וגז המיגון הנכונים, כמו גם הגדרת הזרם והמתח המתאימים.
האלקטרודה המשמשת בריתוך TIG צריכה להיות עשויה טונגסטן טהור או מסגסוגת טונגסטן. גז המיגון המשמש צריך להיות ארגון או הליום, או שילוב של השניים. הזרם והמתח הנכונים ישתנו בהתאם לעובי הצינור המרותך.
ריתוך GTAW משתמש באלקטרודת טונגסטן עם כמות קטנה של סגסוגת מתכת שנוספה לקצה. זה עוזר לייצב את הקשת ולהפחית זיהום. גז המיגון המשמש הוא בדרך כלל ארגון או תערובת של הליום וארגון.
ריתוך הצינורות
לפני תחילת הריתוך, חשוב לחמם מראש את הצינור כדי להפחית כל הלם תרמי במהלך הריתוך. טמפרטורת החימום מראש יכולה להשתנות בהתאם לעובי הצינור ושיטת הריתוך בה נעשה שימוש.
במהלך הריתוך, חשוב לשמור על קשת יציבה ומהירות ריתוך עקבית. לפיד הריתוך צריך להיות בזווית של כ-15-20 מעלות מהמיקום הניצב.
עם התקדמות הריתוך, חשוב לוודא שחרוז הריתוך חלק ועקבי. יש לטפל מיידית בכל פגמים או אי סדרים, או על ידי התאמת מהירות הריתוך או הזרם והמתח.
לאחר השלמת הריתוך, יש לאפשר לצינור להתקרר באיטיות כדי למנוע סדקים או פגמים אחרים.
טיפולים לאחר ריתוך
לאחר השלמת הריתוך, ייתכן שהצינור ידרוש מספר טיפולים נוספים, כגון הפגת מתח או חישול. הפגת מתח כרוכה בחימום הצינור לטמפרטורה מסוימת והחזקתו שם למשך זמן מוגדר. זה עוזר להפחית את כל הלחץ השיורי שאולי הצטבר במהלך הריתוך.
חישול כולל חימום הצינור לטמפרטורה מסוימת ולאחר מכן קירור איטי. תהליך זה עוזר לרכך את המתכת ולהפחית כל לחץ או קשיות.
סיכום
ריתוך צינורות טיטניום דורש הכנה קפדנית, בחירת שיטת הריתוך המתאימה והגדרת ציוד נכונה. עם הטכניקות והמומחיות הנכונות, ניתן להשיג חיבור ריתוך חזק ואמין.