การเชื่อม TIG (การเชื่อมด้วยแก๊สเฉื่อยทังสเตน) และการเชื่อม MIG (การเชื่อมด้วยแก๊สเฉื่อยโลหะ) เป็นกระบวนการเชื่อมโลหะทั่วไปสองกระบวนการ โดยมีความแตกต่างกันอย่างมากในหลักการ อุปกรณ์ สถานการณ์การใช้งาน และวิธีการดำเนินการ ข้อมูลต่อไปนี้ให้การเปรียบเทียบโดยละเอียดจากหลายมุมมอง:
1. หลักการทางเทคนิคและความแตกต่างหลัก
การเชื่อม TIG ใช้อิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่สิ้นเปลือง-เป็นตัวนำ ส่วนโค้งความถี่สูง-จะถูกจุดและรักษาไว้เพื่อการเผาไหม้ที่เสถียร ลวดเติมจะถูกเติมด้วยตนเอง (หรือป้อนอัตโนมัติ) ในระหว่างกระบวนการเชื่อม และก๊าซเฉื่อย (เช่น อาร์กอน) จะช่วยปกป้องสระเชื่อมตลอดกระบวนการเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน คุณลักษณะหลักของมันคือความเสถียรของส่วนโค้งสูงและการควบคุมความร้อนเข้าที่แข็งแกร่ง ทำให้เหมาะสำหรับแผ่นบางหรือการเชื่อมที่มีความแม่นยำ
การเชื่อม MIG ใช้ลวดเชื่อมสิ้นเปลืองเป็นอิเล็กโทรด ลวดจะถูกป้อนเข้าสู่บริเวณส่วนโค้งอย่างต่อเนื่องโดยกลไกการป้อนลวด จากนั้นจะหลอมละลายเป็นรอยเชื่อม ก๊าซเฉื่อย (เช่น อาร์กอนบริสุทธิ์) หรือก๊าซผสม (เช่น อาร์กอน + คาร์บอนไดออกไซด์) ช่วยปกป้องสระเชื่อม ประสิทธิภาพการเชื่อมถูกกำหนดโดยความเร็วการป้อนลวดและพารามิเตอร์กระแส/แรงดันไฟฟ้า ข้อได้เปรียบหลักของมันคือความเร็วในการเชื่อมที่สูงและมีประสิทธิภาพในการสะสมสูง ทำให้เหมาะสำหรับแผ่นหนาปานกลาง-หรือการผลิตจำนวนมาก
2. การเปรียบเทียบอุปกรณ์และต้นทุน
โดยทั่วไปอุปกรณ์การเชื่อม TIG จะประกอบด้วยแหล่งพลังงาน หัวเชื่อม ถังแก๊ส เครื่องวัดอัตราการไหล และระบบทำความเย็น รุ่นระดับไฮเอนด์-อาจมีฟังก์ชันพัลส์หรือหัวเชื่อมแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ- ต้นทุนอุปกรณ์สูงกว่า แต่การบำรุงรักษาทำได้ง่าย และต้นทุนสิ้นเปลือง (อิเล็กโทรดทังสเตน ลวดตัวเติม) ก็ต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น เครื่องเชื่อม TIG ระดับเริ่มต้น-มีราคาประมาณ 5,000-15,000 หยวน ในขณะที่อุปกรณ์ระดับอุตสาหกรรมมีราคาสูงถึง 30,000-80,000 หยวน
อุปกรณ์เชื่อม MIG มีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งต้องใช้เครื่องป้อนลวด ปลายสัมผัส ท่อป้อนลวด และส่วนประกอบอื่นๆ และยังต้องการก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าอีกด้วย ต้นทุนอุปกรณ์จะแตกต่างกันไปมากขึ้นอยู่กับระดับพลังงานและระบบอัตโนมัติ โมเดลทั่วไปมีราคาประมาณ 8,000-25,000 หยวน ในขณะที่อุปกรณ์สำหรับสายการผลิตอัตโนมัติอาจมีราคาเกิน 100,000 หยวน อย่างไรก็ตาม การเชื่อม MIG จะใช้วัสดุสิ้นเปลืองมากกว่า (ลวดเชื่อม) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาวด้วย
3. สถานการณ์การใช้งานและการปรับตัวของวัสดุ
การเชื่อม TIG เนื่องจากการป้อนความร้อนที่เข้มข้นและการเสียรูปน้อยที่สุด จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับแผ่นบาง (0.5-3 มม.) ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ การเชื่อมโลหะที่แตกต่างกัน (เช่น อลูมิเนียม-ทองแดง เหล็กกล้าไร้สนิม-เหล็กกล้าคาร์บอน) และสาขาที่มีความต้องการสูง- เช่น ภาชนะรับความดันและการบินและอวกาศ ตัวอย่างเช่น เมื่อเชื่อมแผ่นอลูมิเนียมอัลลอยด์บาง 0.8 มม. การเชื่อม TIG สามารถทำการเชื่อมด้านเดียว-ด้วยการสร้างสองด้าน และความสูงของเม็ดเชื่อมน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มม.
การเชื่อม MIG ซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพสูง สามารถใช้ได้กับแผ่นหนาปานกลาง- (3 มม. ขึ้นไป) การเชื่อมแบบยาว และสถานการณ์การผลิตจำนวนมาก เช่น ตัวถังรถยนต์ โครงสร้างเหล็ก และการเชื่อมท่อ ยกตัวอย่างการเชื่อมแผ่นเหล็กคาร์บอน 10 มม. ความเร็วในการเชื่อม MIG อาจเป็น 3-5 เท่าของการเชื่อม TIG และความสม่ำเสมอของความลึกในการเจาะจะดีกว่า นอกจากนี้ การเชื่อม MIG ยังมีข้อกำหนดด้านความสะอาดพื้นผิววัสดุที่ต่ำกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้งหรือนอกสถานที่
4. ข้อกำหนดด้านความยากในการใช้งานและทักษะ
การเชื่อม TIG ต้องใช้ทักษะของผู้ปฏิบัติงานที่สูงมาก โดยต้องมีการควบคุมความยาวส่วนโค้ง จังหวะลวดเติม และความเร็วในการเชื่อมไปพร้อมๆ กัน ผู้เริ่มต้นต้องใช้เวลาฝึกฝนหลายร้อยชั่วโมงเพื่อให้ได้คุณภาพที่สม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น เมื่อเชื่อมเหล็กสแตนเลส ต้องรักษาความยาวส่วนโค้งไว้ภายใน 1-3 มม. มิฉะนั้นอาจเกิดความพรุนหรือขาดฟิวชั่นได้
การเชื่อม MIG นั้นค่อนข้างใช้งานง่าย การเชื่อมที่มั่นคงสามารถทำได้โดยการปรับความเร็วและแรงดันไฟฟ้าในการป้อนลวด และระยะเวลาการฝึกอบรมสำหรับผู้เริ่มต้นนั้นสั้น อย่างไรก็ตาม ควรให้ความสนใจกับอัตราการไหลของแก๊ส (ปกติคือ 15-25 ลิตร/นาที) และความยาวสายไฟที่ต่อ (10-15 มม.) มิฉะนั้นอาจเกิดการกระเด็นหรือมีรูพรุนได้ การเชื่อม MIG อัตโนมัติ (เช่น การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์) สามารถลดการพึ่งพาแรงงานคนได้มากขึ้น
5. มาตรฐานอุตสาหกรรมและข้อกำหนดด้านคุณภาพ
การเชื่อม TIG ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน เช่น ISO 15614-1 (คุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อมของวัสดุโลหะ) โดยมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการสร้างรอยเชื่อมและการทดสอบแบบไม่ทำลาย- (เช่น การเอ็กซ์เรย์) และมักใช้ในด้านที่สำคัญ เช่น พลังงานนิวเคลียร์และอุปกรณ์ทางการแพทย์
การเชื่อม MIG จำเป็นต้องเป็นไปตามมาตรฐาน เช่น AWS D1.1 (รหัสการเชื่อมโครงสร้าง - เหล็ก) โดยมุ่งเน้นที่การควบคุมความลึกของการเจาะ ความสูงของเม็ดเชื่อม และอัตราการกระเด็น และเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป เช่น การก่อสร้างและการผลิตเครื่องจักร
6. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย
การเชื่อม TIG เนื่องจากการใช้ก๊าซเฉื่อย จึงไม่ก่อให้เกิดควันหรือฝุ่นในระหว่างกระบวนการเชื่อม อย่างไรก็ตาม การบดอิเล็กโทรดทังสเตนอาจทำให้เกิดฝุ่นกัมมันตภาพรังสี (เมื่อใช้อิเล็กโทรดทังสเตนทอเรียม)
การเชื่อม MIG หากใช้ส่วนผสมของก๊าซที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ จะทำให้เกิดควันจำนวนเล็กน้อย ซึ่งจำเป็นต้องมีการระบายอากาศเสียเฉพาะที่ กระบวนการทั้งสองต้องการการป้องกันส่วนโค้งที่อุณหภูมิสูง-และการกระเด็น