Kaynak işlemi, özellikle metallerin ve termoplastik malzemelerin birleştirilmesinde günlük yaşamda sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Bu işlemler geniş bir üretim ve kullanım alanına sahip olması ile bilinir. Bağlantı, ısı ve basıncın tek başına veya aynı anda kullanılmasıyla yapılır.
Aynı türden veya aynı veya çok yakın erime sıcaklığına sahip malzemelerin eklenmesi işlemine metal kaynağı denir. Genel olarak kaynaklarda metal olan malzemelerin eritilmesi ve eklenen dolgu malzemeleri ile birleştirilmesi olan bir teknik kullanılmaktadır. Kaynaklar çeşitli uygulamalardan oluşan genel bir işlem türüdür. Farklı malzemelerin mukavemeti ve farklı ergitme standartları, sahadaki özel teknik uygulamalarına göre onları farklı kılar.
19.yüzyılın sonlarına kadar, sadece demircilerin kullanabileceği, metallerin ısıtılarak ve dövülerek birleştirilmesinin kaynak yöntemi biliniyordu. Ark kaynağı ve oksijen kaynağı, bu yüzyılın sonunda geliştirilen ilk yöntemlerdi ve bunu direnç kaynağı izledi.
20. Yüzyılın ilk çeyreğinde (I. Dünya Savaşı ve II. Savaştan sonra), manuel yöntemler (manuel metal ark kaynağı), yarı otomatik ve otomatik yöntemler (gaz metal ark kaynağı vb.) içinde bulunması üzerine muhtelif modern kaynak teknikleri üzerinde araştırmalar yapıldı ve bu noktada müspet manada epey bir mesafe kat edildi.
Bu yüzyılın ikinci yarısında lazer ışını kaynağının ve elektron ışını kaynağının keşfi ile bu gelişme devam etmektedir.
Kaynak Kullanım Alanları Nerelerdir?
Kaynaklar, kapalı ortamlar, açık alanlar, su altı ve uzay gibi farklı yerlerde uygulanan ve çeşitli malzemeleri bir araya getirmek adına kullanılan son derece ehemmiyetli bir işlem olmaktadır. Kaynakların kullanım alanı, pek çok farklı teknolojilerin ve yöntemlerin geliştirilmesine yol açmıştır.
Kullanılacak yöntem ne olursa olsun, alanında uzman kişiler tarafından ve koruyucu giysi kullanılarak yapılmalıdır. Bu işlem sırasında yüksek ısı, yüksek elektrik, ultraviyole ışınları ve çeşitli zehirli dumanların salınması gibi riskler vardır. Hangi malzeme için hangi kaynağın ve yönteminin kullanılması gerektiğine karar verebilmek için işlem hakkında detaylı bilgiye sahip olmak gerekir.
Görünüşte basit olan kaynak işlemi, yanlış dolgu malzemesi, yanlış yöntem veya teknik kullanılması nedeniyle başarısız olabilir. Bunun için öncelikle kaynak çeşitleri nelerdir sorusuna detaylı olarak cevap vermeli ve kaynağın türlerini anlamalıyız. Yanlış yöntem ve tekniklerin kullanılması çeşitli sağlık sorunlarına yol açabilir. En uygun malzemelerin en doğru metotlarla birleştirilmesi iktiza etmektedir.
Kaynak Nasıl Yapılır?
Kaynak işlemi, önce parçaların eritilmesiyle başlar. Eriyen kısma bir dolgu malzemesi eklenir. Daha sonra erime noktası soğutulur ve sertleştirilir. Tüm bu işlemlerin ardından işlem tamamlanmış olur. Bazı kaynaklarda birleştirme işlemi basınç ve ısı altında yapılır. Basınçlı lehimleme ile yapılır. Burada erimeye gerek duyulmaz.
Kaynak Çeşitleri Nelerdir?
Kaynak çeşitleri ile ilgili bilinmesi gerekenler nelerdir, başlıklar halinde sıralayalım:
Örtülü Elektrot Ark Kaynağı Nedir?
Elektrot ark kaynağı, açık veya kapalı alanlarda yapılabilen manuel bir yöntemdir. Örtülü elektrot ark kaynağı olarak bilinen bir türdür. Kaynağın yapılabilmesi için gerekli olan yüksek ısının bağlanacak malzemelerin birleştiği yerde bir ark oluşturması sebebi ile elde edilir. Bu ark denen yapıyı oluşturmak için elektrotlar kullanılmaktadır. Bu kullanılan yöntem, özellikle metal malzemelerin birleştirilmesinde en yaygın olarak kullanılan yöntemlerin başında gelmektedir. Hafifliği nedeniyle dar ve kısıtlı alanlarda da kullanılabilir.
Elektrot Nedir?
Kaynak akımının üzerinden geçmesine olanak sağlayan, iş parçası arasında ark oluşmasını ve gerektiği durumda ergiyerek kaynak ağzını dolduran malzemeye elektrot adı verilir. Elektrotlar ergiye ve ergimeyen tip olarak iki gruba ayrılır.
Ergiyen tip elektrotlar: Ergiyen tip elektrotlar kendi arasında üç gruba ayrılır. Bu elektrot tipinde hem arkın meydana gelmesi hem de eriyerek kaynağın yapılmasını sağlar.
- Örtülü elektrotlar
- Çıplak Elektrotlar ve
- Özlü elektrotlar olarak üçe ayrılır.
Ergimeyen tip elektrotlar: Bu elektrot türünde sadece ark oluşur, ergime meydana gelmez.
- Rutil
- Asidik
- Oksitli
- Selülozik
- Bazik
- Özel tip olarak 6 gruba ayrılır.
Elektrod Örtüsünün Görevleri:
- Gazın meydana gelmesi gerçekleşir. Bu gazlar yapılan arkın daha stabil olmasını, havaya karşı korunmasını sağlamaktadır.
- Cüruf meydana getirerek ergimiş metaldeki istenmeyen maddelerin bağlar. Kabuk halinde toplayarak ergimiş metali korumuş olur. Ergimişin metalin gazlardan korunmasını ve yavaş soğumasını sağlar.
- Ergimiş metalde alaşım sağlanır.
- Oluşacak ark tesirini artırır.
Oksi Asetilen Kaynağı Nedir?
Kullanımı kolay olan kaynaklardandır ve ekonomik donanımı nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Ortalama olarak 3100°C sıcaklık değerine ulaşan alev, oksijen ve asetilenin beraber bir şekilde yanması sonucu oluşur.
Bu yöntem aynı zamanda metal kesmek için de yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak farklı yöntemlerin sürekli gelişmesi nedeniyle endüstriyel alanda kullanım oranı giderek azalmaktadır. Ancak yine de borular ve kanallar için yaygın olarak kullanılan kaynak türüdür.
Gaz Altı Kaynağı Nedir?
Çeşitli gazlar kullanılarak yapılan kaynağın çevreden ve havadan gelen olumsuz etkilere karşı korunması amaçlanır. Çeşitli gazların kullanılmasından dolayı gaz altı kaynağı olarak isim verilmiştir. Kaynağı yapılan bölgenin hava ile teması halinde yapılan işlem sağlıklı olmaz.
Bu metotla yapılan işlemde kullanılan gazların başka bir faydası da yanma hızını artırmasıdır. Yanma hızındaki artışı kaynağın daha iyi nüfuz etmesini sağlar. Yapılan işlemlerde kullanılan elektro ve gazın cinsi kaynağa verilen ismi belirler.
Gazaltı Kaynağı Türleri
1 ) Eriyen Elektrotla Yapılan Gaz altı Ark
Soy gaz atmosferinde (MIG)
Karbondioksit atmosferinde (MAG)
2 ) Erimeyen Elektrotla Yapılan Gaz altı Ark
Erimeyen tek elektrotla (TIG)
Erimeyen çift elektrotla (Ark Atom)
Gaz Altı Kaynağın Avantajlı Yönleri
- Tükenen elektrotun değiştirilmesi için kaynağın durdurulması gerekmediği için örtülü ark kaynağından daha hızlı olmaktadır.
- Gaz altı kaynağında cüruf meydana gelmediği için cüruf temizliği yapılmasına gerek olmaz.
- Elektrot çapı küçüldüğü için daha yüksek akım yoğunluğu ve metal yığma hızı olur.
- Gaz altı kaynağı ile yapılan işlemde kaynak metali düşük hidrojene sahiptri. Sertleşme özelliğine sahip çeliklerde bu durum önemlidir.
- Daha deriz bir nüfuz alanı sağlar. Küçük köşe kaynakları için bu yöntem daha iyidir.
- Örtülü elektrot ark kaynağına göre ince malzemelerde daha iyi sonuç verdiği görülmektedir.
Gaz Altı Kaynağın Dezavantajlı Yönleri
- Örtülü elektrot kaynağı ile kıyaslandığında daha pahalı ve karmaşık yapıdadır. Taşınması daha zor olmaktadır.
- Ulaşılması zor alanların kaynağının yapılması örtülü elektrot ark kaynağına göre daha zordur.
- Kaynak metalinin soğuma hızını düşüren bir cüruf tabakası olmadığı için sertleşme özelliği olan çeliklerde çatlama eğilimi daha fazladır.
- Gaz koruması açık havalarda kaynak bölgesinden hava akımı ile uzaklaşabileceğinden dolayı açık alanlar için verimli olmaz.
Tıg (Argon) Kaynağı Nedir?
“Tungsten Inert Gas” kelimelerinin baş harflerinde meydana gelir ve TIG kaynağı olarak adlandırılır. Bu kaynağa daha önceleri argon kaynağı da deniliyordu. TIG kaynağı yapılmasında tungsten elektrot birleştirilen parçalar arasında ark oluşturur. Havanın zararlı etkisi argon veya helyum gazı atmosferi ile korunmuş olur. Kaynağın yapılması için ayrıca, kaynak ilave metaline gereksinim duyulur. Kaynak üfleci su ve hava ile soğutulmaktadır.
TIG kaynağı yapılmasında daha önceleri helyum gazı kullanılıyorken daha sonradan argon gazı kullanılmaya başlamıştır. Argon gazı helyuma göre daha ağırdır. Argon gazının havadan ağır olması yapılan kaynak bölgesinin daha iyi korunmasını sağlamaktadır.
TIG Kaynağının Üstün Yönleri
- Kaynağın yapılma hızı yüksektir.
- Kaynağın ısısı belli bir bölgede yoğunlaştırılabilir.
- Isıl distorsiyonlar azdır.
- Yapılan kaynağın dikişleri temizdir. Sonradan temizlenmesine gerek kalmaz.
- Mekanize edilmesi kolaydır.
