งานเชื่อมโลหะคืออะไร

งานเชื่อมโลหะ คือ การทำให้ชิ้นงานโลหะยึดติดกัน โดยใช้ความร้อนเพื่อทำให้วัสดุเกิดการหลอมละลายและรวมเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งมีทั้งวิธีเชื่อมโลหะให้ติดกันด้วยแรงดันและวิธีที่ใช้ลวดเชื่อมเป็นตัวประสานหรือตัวเติม โดยการที่จะเชื่อมโลหะได้นั้นจะต้องอาศัยแหล่งพลังงานในรูปแบบต่างๆเพื่อเปลี่ยนเป็นความร้อน เช่น การใช้กระแสไฟฟ้า การใช้แสงเลเซอร์ การใช้แก๊สเผาไหม้ให้เกิดเปลวไฟ หรือการเสียดสี เป็นต้น

งานเชื่อมโลหะสำคัญอย่างไรในอุตสาหกรรม

พูดถึงงานเชื่อมโลหะ เรียกได้ว่าเป็นพื้นฐานของงานสร้าง งานประกอบ งานติดตั้งของแทบจะทุกอุตสาหกรรมเลยก็ว่าได้ เพราะมีความประหยัด ทั้งเวลา ค่าวัสดุ ค่าแรง และที่สำคัญเลยคือมีความแข็งแรงคงทนสูงซึ่งสามารถมั่นใจได้มากกว่าการยึดติดด้วยวิธีการอื่นๆ ดังนั้นงานเชื่อมโลหะโดยเฉพาะการใช้ลวดเชื่อมจึงเป็นวิธีการที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายและมีประสิทธิภาพที่ดีมาก

อุปกรณ์ที่ใช้ในงานเชื่อมโลหะมีอะไรบ้าง

งานเชื่อมโลหะที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมนั้น แม้ว่าอาจจะใช้แหล่งกำเนิดพลังงานความร้อนที่มีหลักการแตกต่างกัน แต่มักจะมีอุปกรณ์พื้นฐานที่จำเป็นต้องใช้ในงานเชื่อม เหมือนๆกันดังนี้

เครื่องเชื่อมหรือตู้เชื่อม (Welding Machine)

เครื่องเชื่อมหรือตู้เชื่อม คืออุปกรณ์ที่ใช้สร้างและควบคุมกระแสไฟฟ้าที่จะนำไปใช้ในงานเชื่อม โดยพลังงานต้นกำเนิดอาจจะมาจากเครื่องยนต์หรือจากกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นมีทั้งกระแสตรง กระแสสลับ แต่การเชื่อมบางแบบอาจไม่มีเครื่องเชื่อมเช่น การเชื่อมแก๊ส

หัวเชื่อม (Electrode holders)

หัวเชื่อมหรืออาจเรียกตัวจับลวดเชื่อม มีไว้สำหรับนำกระแสไฟฟ้าจากสายเคเบิ้ลไปยังลวดเชื่อมหรือลวดเติมโดยตรง แต่งานเชื่อมบางชนิดจะส่งผ่านกระแสไฟฟ้าไปยังโลหะตัวกลางเพื่อให้เกิดการอาร์คกับชิ้นงาน เช่น ทังสเตน และจะใช้การป้อนลวดด้วยมือ เหมือนกับการเชื่อมด้วยแก๊ส

หัวจับสายดิน (Ground Clamps)

หัวจับสายดิน จะใช้หนีบหรือจับกับชิ้นงานโดยต่อกับสายเคเบิ้ลเพื่อส่งผ่านกระแสไฟฟ้าจากชิ้นงานไปยังเครื่องเชื่อมให้ครบวงจร

สายเคเบิลสำหรับเชื่อม (Welding Cable)

สายเบิลสำหรับเชื่อมจะต้องส่งผ่านกระแสไฟฟ้าได้ดี ต้องทนต่อความร้อนที่เกิดขณะทำการเชื่อมต่อเนื่องได้ การเลือกขนาดสายเคเบิ้ลก็ควรให้เหมาะสมกับกระแสไฟที่ใช้ด้วยเช่นกัน

ลวดเชื่อม (Welding Wire)

ลวดเชื่อมในงานเชื่อมแต่ล่ะแบบก็จะแยกย่อยไปอีกหลากหลายมากทั้งชนิดของวัสดุ คุณสมบัติในการใช้งาน ขนาดลวด เป็นต้น แต่สามารถแบ่งได้ 2 ชนิดหลักๆ คือ ลวดเชื่อมแบบเคลือบ และลวดเชื่อมแบบเปลือย แบบเคลือบจะมีวัสดุที่คลุมรอยเชื่อมขณะเกิดการหลอมเหลว เพื่อป้องกันโลหะเชื่อมสัมผัสกับอากาศ

ถังแก๊สสำหรับงานเชื่อม (Welding Gas)

ในงานเชื่อมโลหะบางประเภทจำเป็นต้องใช้แก๊สที่มีคุณสมบัติเป็นแก๊สเฉื่อย (Inert) หรือกึ่งเฉื่อย (Semi-Inert ) มาปกคลุมแนวเชื่อมในขณะกำลังหลอมละลาย ไม่ให้เกิดการทำปฏิกิริยากับความชื้นหรืออากาศภายนอก เพื่อทำให้เนื้อเชื่อมมีคุณภาพที่ดี แต่การเลือกชนิดของแก๊สคลุมให้เหมาะกับชนิดของการเชื่อมรวมถึงปริมาณแก๊สที่ใช้ในการเชื่อมก็มีผลต่อคุณภาพของการเชื่อมเช่นกัน แก๊สที่ใช้คลุม เช่น คาร์บอนไดออกไซด์(Co2) ฮีเลียม(He) อาร์กอน(Ar) เป็นต้น สำหรับการเชื่อมโดยใช้แก๊ส (Gas Welding) แก๊สที่ใช้จะมีหน้าที่ทำให้เกิดเปลวไฟความร้อนที่สูงซึ่งทำให้ชิ้นงานและลวดเชื่อมเกิดการหลอมละลาย ส่วนใหญ่จะใช้เป็นแก๊สผสม เช่น ออกซิเจน(O2)+อะเซทิลีน(C2H2) หรือ ออกซิเจน(O2)+ไฮโดรเจน(H) เป็นต้น

อุปกรณ์ควบคุมการไหลของแก๊ส (Gas Pressure Regulator)

ในงานเชื่อมที่มีการใช้ถังแก๊สจำเป็นจะต้องมีอุปกรณ์ควบคุมการไหลของแก๊ส หรือเรียกว่า เกจ์วัดแรงดัน เพื่อใช้ในการวัดปริมาณแก๊สที่อยู่ในถังและควบคุมปริมาณการจ่ายแก๊สออกจากถังขณะทำการเชื่อม

หน้ากากเชื่อม (Welding Mask)

หน้ากากเชื่อมเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เลย เพราะจะช่วยป้องกันแสงอุลตร้าไวโอเลต(UV) และแสงอินฟราเรดไม่ให้ทำอันตรายแก่สายตา นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันควันและสะเก็ดไฟจากงานเชื่อมได้ด้วย โดยหน้ากากเชื่อมก็จะมีทั้งแบบธรรมดาและแบบที่มีวงจรอิเล็คทรอนิคควบคุมการปรับแสงอัตโนมัติ

ถุงมือเชื่อม (Welding Glove)

ถุงมือเชื่อมช่วยปกป้องมือผู้เชื่อมจาก ความร้อน แสงUV รวมถึงสะเก็ดไฟ ส่วนใหญ่จะทำจากหนังสัตว์ เช่น หนังวัว

หลักความปลอดภัยในงานเชื่อม

การปฏิบัติงานสำหรับงานเชื่อมโลหะทุกประเภทจำเป็นจะต้องให้ความสำคัญด้านความปลอดภัยเป็นอันดับแรก เพราะการทำงานเชื่อมด้วยความประมาทและเผลอเลออาจก่อให้เกิดอันตรายที่ร้ายแรงขึ้นหรืออาจส่งผลเสียต่อสุขภาพร่างกายในอนาคต ซึ่งหลักความปลอดภัยในงานเชื่อมมีดังนี้

1. ก่อนการปฏิบัติงานเชื่อมควรตรวจสอบสภาพความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ที่ใช้ในงานเชื่อมประเภทนั้นๆ เช่น ตรวจสอบการรั่วไหลหรือการชำรุดของสายไฟต่างๆที่ใช้กับตู้เชื่อม

2. สำหรับงานเชื่อมที่มีการใช้แก๊ส ควรตรวจสอบสภาพถังแก๊ส เกจ์วัดแรงดัน สายแก๊ส ปริมาณแก๊สในถัง รวมถึงชนิดของแก๊สถูกต้องกับงานเชื่อมที่ใช้หรือไม่ นอกจากนี้ควรจัดให้มีพื้นที่หรือพาหนะสำหรับวางถังแก๊สได้อย่างมั่นคงและมีการใช้โซ่คล้องรัดถังแก๊สเพื่อป้องกันการล้ม

3. ควรจัดเตรียมอุปกรณ์ความปลอดภัยส่วนบุคคลที่ใช้ในงานเชื่อมให้พร้อมและอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ เช่น หน้ากากเชื่อม ถุงมือเชื่อม ปลอกแขนหนัง เสื้อคลุมหนังและรองเท้าเซฟตี้ เป็นต้น

4. ควรจัดเตรียมอุปกรณ์สำหรับป้องกันเหตุฉุกเฉินขณะทำงานเชื่อม เช่น ถังดับเพลิง

5. การทำงานเชื่อมในบริเวณที่มีผู้ไม่เกี่ยวข้องอยู่ใกล้ ควรเตรียมอุปกรณ์สำหรับลดการรบกวนต่อผู้อื่น ไม่ว่าจะเป็นแสงจากการอาร์ค รังสี หรือสะเก็ดไฟ เช่น แผ่นฉากกั้น ม่านกันแสง ผ้ากันสะเก็ดไฟ เป็นต้น

6. ควรตรวจสอบความปลอดภัยของพื้นที่ที่จะทำงานเชื่อม เช่น ไม่ควรเปียกชื้น มีน้ำขัง หรือ ไม่ควรมีวัสดุที่ติดไฟง่ายและวัสดุไวไฟอยู่ในบริเวณใกล้เคียง เป็นต้น ถ้าเลี่ยงไม่ได้ก็ควรมีวิธีการป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นกับผู้ปฏิบัติงานเชื่อม

7. ขณะทำงานเชื่อมไม่ควรมองแสงอาร์คด้วยตาเปล่า ไม่ว่าจะเชื่อมแท็กเป็นจุดๆ หรือเชื่อมต่อเนื่อง เพราะแสงที่เกิดจากการอาร์คมีทั้งรังสีอุลตร้าไวโอเลท( Ultra-Violet : UV) และรังสีอินฟราเรด (Infrared) ซึ่งทำอันตรายต่อดวงตาโดยตรง เช่น ปวดแสบตา ตาอักเสบ นอกจากนี้รังสีจากแสงอาร์คยังทำให้ผิวหนังไหม้ คล้ำ ได้อีกด้วย

8. ขณะทำงานเชื่อมบางประเภทจะมีควันที่เกิดจากการเชื่อมในปริมาณมากหากสูดดมจะเป็นพิษต่อร่างกาย จึงควรป้องกัน เช่น มีพัดลมดูดอากาศเพื่อให้อากาศถ่ายเท เป็นต้น

9. หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับชิ้นงานที่มีความร้อน ควรใช้อุปกรณ์เพื่อหนีบจับชิ้นงาน เช่น คีมจับงาน คีมล็อค เป็นต้น

10. เมื่อทำงานเชื่อมเสร็จหรือต้องการเคลื่อนย้ายเครื่องเชื่อม ควรปิดเครื่องทุกครั้ง

จบไปแล้วน่ะครับกับข้อมูลความรู้เกี่ยวกับงานเชื่อมโลหะ แต่นี่เป็นเพียงส่วนนึงเท่านั้น ยังมีสิ่งที่ต้องรู้อีกมากมายเลยทีเดียวเกี่ยวกับงานเชื่อม ไม่ว่าจะเป็นประเภทของงานเชื่อมโลหะมีอะไรบ้าง มีข้อดีข้อเสียต่างกันอย่างไร หรือหลักการทำงานของงานเชื่อมแต่ละประเภทเป็นยังไง ซึ่งเราจะได้รู้กันในบทความถัดไปอย่างแน่นอน