ריתוך הוא תהליך ייצור המחבר מתכות על ידי גרימת היתוך. הפעולה כרוכה בהפעלת חום כדי להמיס את חומרי הבסיס,
לעתים קרובות הוספת חומר מילוי ליצירת בריכת ריתוך שמתמצקת לחיבור חזק עם הקירור.
טמפרטורת התכה של מתכות נפוצות
אלומיניום
660°C
נחושת
1084°C
פלדה יצוקה
1127-1204°C
נירוסטה
1510°C
ברזל
1538°C
טיטניום
1670°C
טנגסטן
3400°C
סוגי ריתוך
ריתוך קשת חשמלית
שיטה זו משתמשת בקשת חשמלית כדי להמיס ולהתיך מתכות. קשת חשמלית נוצרת מקירבה לסגירת מעגל חשמלי ומגיעה לטמפרטורות של כ-3500°C וגורמת למגוון רחב של מתכות להתכה.
השיטה כוללת מספר טכניקות.
ברוב הטכניקות יש צורך בגז המגן על בריכת הריתוך. ללא גז מגן, הריתוך המוגמר יהיה חלש מאוד עם חורים נקודתיים ברגע שהוא מתמצק – פגם המכונה נקבוביות. גז המגן פועל כשמיכה מעל בריכת הריתוך המותכת, ושומר על מזהמים אטמוספריים בחוץ. לסוג הגז בו נעשה שימוש יש השפעה גם על מאפייני הריתוך.
ריתוך קשת מתכת מוגנת (MMA)
המתבצע עם אלקטרודות ריתוך. בשיטה זו האלקטרודה מכילה חומר מילוי וחומר הגנה מחמצן היוצרות יחד תנאים לריתוך ללא תוספת גז. השיטה מוערכת משלוש סיבות עיקריות: פשטות, ניידות ויכולת לרתך סוגים שונים של מתכות.
בשיטה זו שכבת המגן נוצרת בתהליך הריתוך מחומרים העוטפים את אלקטרודת ההלחמה.
סוג האלקטרודה נקבע בהתאם לסוג המתכת המולחמת ובהתאם לתנאי העבודה.
ריתוך קשת מתכת גז Metal Inert Gas (MIG)
המתבצע באמצעות קשת חשמלית מוגנת על ידי גז ומוזנת בעזרת סלילי מתכת למילוי בריכת ההתכה.
שיטה זו נפוצה מאוד ומאפשרת עבודה רציפה ומדוייקת שמתאימה למגוון רחב של מתכות. הוורסטליות, היעילות וקלות השימוש הפכו את השיטה למאוד נפוצה בתעשיות רבות.
ריתוך קשת טונגסטן בגז (TIG) Tungsten Inert Gas
תהליך ריתוך מדויק ורב-תכליתי הידוע בייצור ריתוכים באיכות גבוהה. ריתוך TIG משתמש באלקטרודת טונגסטן שאינה מתכלה כדי ליצור את הקשת ודורש חומר מילוי נפרד במידת הצורך. ריתוך TIG נמצא בשימוש נרחב בתעשיות כגון תעופה וחלל, רכב ואנרגיה גרעינית, שבהן דיוק, ניקיון ואיכות ריתוך הן דרישות קריטיות. הוא מתאים במיוחד לריתוך חומרים כגון נירוסטה, אלומיניום, טיטניום וסגסוגות אקזוטיות.
שיטה זו דורשת מיומנות גבוהה של הרתך.
ריתוך אורביטלי ORBITAL WELDING
ריתוך אורביטלי הוא תהליך ריתוך מדוייק ביותר הממכן את החיבור של צינורות אחד לשני. פעולת הריתוך כרוכה בסיבוב ראש ריתוך סביב חומר העבודה תוך הזנת חומר מילוי בו זמנית.
שיטה זו מבטיחה איכות ריתוך עקבית, גם באזורים שקשה להגיע אליהם.
ריתוך אורביטלי נפוץ בתעשיות כגון תעופה וחלל, תרופות וייצור מוליכים למחצה ופועל בשיטת ה- TIG.
ריתוך סטאדים STUD WELDING
ריתוך סטאדים הינו הוא תהליך ריתוך מהיר ויעיל המשמש להצמדת סטאדים (חתיכות מתכת) למתכת בסיסית.
הפעולה כרוכה בהצבת סטאד כנגד חומר העבודה ושימוש בקשת או פריקת קבלים כדי לרתך אותו על פני השטח.
התהליך הוא רב-תכליתי ומסוגל לרתך סטאדים בצורות וגדלים שונים לחומרים כמו פלדה, אלומיניום ונירוסטה.
ריתוך סטאדים יוצר חיבורים חזקים ואמינים ללא צורך בחורים שנקדחו מראש או מחברים נוספים. נמצא בשימוש נרחב בתעשיות בנייה, בניית ספינות ותעשיות רכב עבור יישומים הדורשים הידוק מהיר ומאובטח.
חיתוך פלזמה PLASMA CUTTING
חיתוך פלזמה הוא שיטה רב-תכליתית ויעילה לחיתוך מתכות באמצעות סילון פלזמה במהירות גבוהה.
התהליך כולל העברת קשת חשמלית דרך גז (בדרך כלל אוויר דחוס או חנקן) היוצרת פלזמה שמגיעה לטמפרטורות של עד 30,000 מעלות צלזיוס. הפלזמה המחוממת הזו נמסה דרך חומר העבודה, מייצרת חיתוך נקי ומדויק.
חיתוך פלזמה מתאים לחומרים שונים, לרבות פלדה, נירוסטה, אלומיניום וסגסוגות נחושת. היתרונות שלו כוללים מהירויות חיתוך מהירות, רוחב דק מינימלי ויכולת לחתוך צורות מורכבות בקלות.
ידית הריתוח בדומה לריתוך TIG מורכבת מאלקטרודת טונגסטן השקועה בתוך הידית. אלקטרודה זו הופכת גז המסופק לפיה לפלזמה המבצעת את הריתוך. הטמפרטורה הגבוהה מחייבת קירור במים של הידית.
קיימות שיטות ריתוך נוספות המספקות פתרונות לצרכים מיוחדים.
ריתוך גז: המשלב שימוש בגז, דלק וחמצן לייצירת החום הדרוש להמסת מתכות הבסיס.
ריתוך התנגדות: בטכניקה זו, חום נוצר על ידי העברת זרם דרך ההתנגדות הנגרמת מהמגע בין החומרים לריתוך. ריתוך נקודתי וריתוך תפרים הם דוגמאות לריתוך התנגדות.
ריתוך בלייזר: נעשה באמצעות קרן לייזר ממוקדת במיוחד, שיטה זו מספקת ריתוך מדויק ויעיל של מתכות. שיטה נפוצה בשימוש בתעשיות הדורשות דיוק גבוה, כגון ייצור אלקטרוניקה ומכשירים רפואיים.
ריתוך קרן אלקטרונים: תהליך זה משתמש בקרן של אלקטרונים בעלי מהירות גבוהה כדי להמיס ולחבר מתכות יחד. השיטה מתאימה לריתוך חומרים עם נקודות התכה גבוהות ומשמשת לעתים קרובות בתעשיות תעופה וחלל ורכב.
ריתוך חיכוך: ריתוך חיכוך יוצר חום באמצעות חיכוך בין החומרים שיש לחבר, מייצר קשר חזק מבלי להמיס את המתכות הבסיסיות. גרסאות כוללות ריתוך חיכוך סיבובי וריתוך חיכוך ליניארי.
ריתוך קולי: טכניקה זו משתמשת ברטט קולי בתדירות גבוהה כדי ליצור חום ולרתך מתכות יחד. משמשת בדרך כלל לחיבור יריעות או חוטים דקים בתעשיות כמו אלקטרוניקה ואריזה.
לכל שיטת ריתוך יש את היתרונות שלה והיא נבחרת על סמך גורמים כמו סוג החומרים המצורפים, החוזק הנדרש של הריתוך והיישום הספציפי.
