ישנן שיטות ריתוך רבות ושונות, לכל אחת עקרונות ייחודיים, יתרונות וחסרונות ותחומי יישום משלה. להלן תיאור מפורט של שיטות ריתוך נפוצות, כולל עקרונות, מאפיינים, יתרונות וחסרונות, תחומי יישום וניתוח השוואתי עם שיטות ריתוך אחרות.
1. סיווג שיטות ריתוך
ניתן לחלק באופן גס את שיטות הריתוך לקטגוריות הבאות:
•ריתוך בהתכה (למשל, ריתוך בקשת, ריתוך בלייזר וכו'): התכת מתכות על ידי חימוםן למצב מותך.
•ריתוך בלחץ (למשל, ריתוך בחיכוך, ריתוך דיפוזיה וכו'): חיבור מתכות באמצעות פעולת לחץ, ללא התכה.
•הלחמה (למשל הלחמה רכה, הלחמה קשה): חיבור חלקי עבודה באמצעות חומרי מילוי בעלי נקודת התכה נמוכה.
2. הסבר על שיטות ריתוך נפוצות
2.1 SMAW - ריתוך קשת מתכת מסוכך
עִקָרוֹןריתוך קשת ידני משתמש בקשת בין האלקטרודה לחומר הבסיס כדי לייצר טמפרטורות גבוהות (כ-4000 מעלות צלזיוס) כדי להמיס את האלקטרודה וחומר הבסיס וליצור ריתוך. ציפוי האלקטרודה מייצר גז מגן במהלך תהליך הריתוך כדי למנוע חמצון של הריתוך.
תכונות:
ריתוך עם מוט ריתוך (ליבה + ציפוי שטף).
מתאים לריתוך בתנוחות שונות, כגון ריתוך בעמידה וריתוך בגיבוי.
ניתן להפעיל בחוץ עם דרישות סביבתיות נמוכות.
יתרונות:
ציוד פשוט, תפעול גמיש, מתאים לעבודות שטח או תחזוקה.
יכול לרתך מתכות שונות, כגון פלדת פחמן, נירוסטה, ברזל יצוק וכו'.
מתאים לריתוך חומרי עבודה בעלי צורות מורכבות.
חסרונות:
יעילות ריתוך נמוכה, יש להחליף מוט ריתוך לעתים קרובות.
איכות הריתוך מושפעת מאוד מטכניקת הרתך, וקל לייצר פגמי ריתוך (כגון נקבוביות וסיגים).
ריתוך מייצר יותר אדים ואבק, מה שמזהם יותר את הסביבה.
יישומים:
מתאים לבנייה, תחזוקה, גשרים, צינורות, בניית ספינות ותעשיות אחרות.
מתאים לפרויקטים בקנה מידה קטן ולפעילות בשטח.
2.2 GMAW - ריתוך קשת מתכת בגז
עִקָרוֹן:ריתוך מוגן גז משתמש בחוט המוזן באופן רציף כאלקטרודה, ויוצר קשת בסביבת גז מגן (כגון ארגון, פחמן דו-חמצני), וממיס את החוט וחומר הבסיס ליצירת ריתוך.
מִיוּן:
ריתוך MIG (גז אינרטי למתכת): שימוש בגז אינרטי (כגון ארגון), מתאים לסגסוגות אלומיניום, נירוסטה וחומרים אחרים.
ריתוך MAG (גז פעיל מתכתי): שימוש בגז פעיל (פחמן דו-חמצני או גז מעורב), מתאים לריתוך פלדה קלה ופלדה מבנית.
תכונות:
אימוץ הזנת חוטים אוטומטית לשיפור יעילות הריתוך.
משטח ריתוך חלק ואיכות ריתוך יציבה.
רגיש לסביבה (רוח, לחות), לא מתאים לבנייה חיצונית.
יתרונות:
מהירות ריתוך מהירה, מתאימה לייצור המוני.
ניתן להשתמש בו לריתוך פלטות דקות, עיוות קטן.
קל לממש ריתוך אוטומטי, כגון ריתוך רובוטי.
חסרונות:
עלות ציוד גבוהה יותר, צורך במערכת אספקת גז.
לא ניתן להשתמש בסביבה עם רוח חזקה, אחרת גז המגן יעוף החוצה, ויפגע באיכות הריתוך.
מתאים למשטחי מתכת נקיים, לא מתאים לחומרים מוכתמים בחלודה חמורה או בשמן.
יישומים:
ייצור רכב, ספינות, גשרים, תעשיית מכשירי חשמל ביתיים וכו'.
מתאים לייצור תעשייתי יעיל ואיכותי.
עִקָרוֹןריתוך TIG משתמש באלקטרודת טונגסטן שאינה ניתנת להמסה כדי ליצור קשת, אשר מתיכה את מתכת הבסיס ומתכת המילוי תחת הגנה של ארגון ליצירת ריתוך.
תכונות:
איכות ריתוך גבוהה, ריתוך חלק ויפה.
מתאים לריתוך מדויק, כגון בתחום התעופה והחלל, ציוד רפואי.
מתאים לריתוך של פלטות דקות ומתכות לא ברזליות (אלומיניום, נחושת, טיטניום).
יתרונות:
תפר ריתוך ללא התזות, איכות גבוהה, מתאים לריתוך מדויק.
מתאים לריתוך מתכות שונות.
גז מגן (ארגון) מונע ביעילות חמצון של הריתוך.
חסרונות:
מהירות ריתוך איטית, יעילות נמוכה.
ציוד יקר, דרישות מיומנות גבוהות עבור רתכים.
מושפע מרוח, לא מתאים לריתוך חיצוני.
יישומים:
תעשיות תעופה וחלל, אלקטרוניקה, רפואה וייצור מדויק.
צינור נירוסטה, ריתוך חלקים מבניים מסגסוגת אלומיניום
2.4 SAW - ריתוך קשת טבולה
עִקָרוֹן:ריתוך בקשת טבולה משתמש בשטף כדי לכסות את הקשת, אשר נמס בטמפרטורות גבוהות ויוצר שכבת מגן השומרת על הריתוך נקי מאוויר.
תכונות:
מתאים לריתוך פלטות עבות, כגון גשרים, ייצור דוודים.
ניתן להשתמש בו רק לריתוך אופקי, לא ישים לריתוך אנכי, ריתוך גובה ותפקידים אחרים.
יתרונות:
מהירות ריתוך מהירה, יעילות גבוהה, מתאים לייצור המוני.
איכות ריתוך גבוהה, הפלקס מונע פגמי ריתוך (נקבוביות, סדקים).
אין חשיפה לקשת, פחות גזי ריתוך, סביבת עבודה משופרת.
חסרונות:
ניתן להשתמש בו רק לריתוך בקו ישר, לא ישים לריתוך בצורות מורכבות.
ציוד גדול יותר, לא מתאים לריתוך חלקים קטנים.
יישומים:
ריתוך של פלטות עבות, צינורות, גשרים ומיכלי לחץ.
עִקָרוֹן:ריתוך באמצעות קשת פלזמה בטמפרטורה גבוהה להיתוך מתכת.
יתרונות:
אנרגיה מרוכזת, עיוות ריתוך קטן.
מתאים לריתוך מדויק, כגון חומרים בעלי דופן דקה.
חסרונות:
עלות גבוהה של ציוד, תחזוקה מורכבת.
דרישות גבוהות למיומנות תפעולית.
יישומים:תעשיית התעופה והחלל, ציוד רפואי, תעשיית האלקטרוניקה.
עִקָרוֹןשימוש בקרן לייזר בעלת צפיפות אנרגיה גבוהה להמסת מתכת לצורך ריתוך, תפר ריתוך צר, אזור קטן המושפע מחום.
יתרונות:
דיוק גבוה, מתאים לריתוך חלקים זעירים.
אזור קטן המושפע מחום, עיוות קטן.
חסרונות:
ציוד יקר, עלויות תחזוקה גבוהות.
דורש הרכבה מדויקת במיוחד, מרווח ריתוך קטן.
יישומים:אלקטרוניקה, רכב, מכשור רפואי, ציוד אופטי.
2.7 EBW - ריתוך בקרן אלקטרונים
עִקָרוֹן:מתיך את חומר הריתוך באמצעות קרן אלקטרונים בעלת אנרגיה גבוהה בסביבת ואקום.
יתרונות:
ניתן לרתך חומרים בעלי נקודת התכה גבוהה (טיטניום, טונגסטן, זירקוניום).
עומק ריתוך גדול, מתאים לריתוך לוחות עבים.
חסרונות:
צריך להתבצע בסביבת ואקום, ציוד יקר.
יישומים: תעופה וחלל, אנרגיה גרעינית, ייצור מכשירים מדויקים.
2.8 FW - ריתוך חיכוך
עִקָרוֹן:ריתוך חיכוך משתמש בשני חלקי עבודה המסתובבים במהירות גבוהה ונוגעים זה בזה כדי לייצר חום חיכוך, לרכך את משטחי המגע ולהפעיל לחץ ליצירת חיבור חזק.
מאפיינים
ללא התכה, ריתוך במצב מוצק, הימנעות מפגמים של ריתוך היתוך (כגון נקבוביות, סדקים).
מתאים לריתוך מתכות שונות, כגון אלומיניום-נחושת, נירוסטה-פלדת פחמן וכו'.
מהירות ריתוך גבוהה, בדרך כלל תוך מספר שניות.
יתרונות
איכות ריתוך גבוהה, ללא צורך בחומר מילוי
מתאים לייצור אוטומטי עם חזרתיות גבוהה.
עיוות ריתוך נמוך, תכונות מכניות מצוינות.
חסרונות
מתאים לחומרי עבודה עגולים או בעלי צורה רגילה, כגון חלקי פיר.
עלויות ציוד גבוהות יותר.
יישומים
צירי הנעה לרכב, כלי קידוח, חלקי חלליות וכו'.
תחבורה רכבתית, ייצור מנועי תעופה.
זמן פרסום: 14 במרץ 2025