جلوگیری از دود جوش: معرفی چند راهکار موثر برای جوشکاران

جوشکاری یکی از مشاغل پرتقاضا و پردرآمد در دنیای امروز است. جوشکاران ماهر نه‌تنها می‌توانند در صنایع بزرگ درآمد خوبی داشته باشند، بلکه می‌توانند اتصالات مهمی را ایجاد کرده که ایمنی و عملکرد تجهیزات و وسایل‌نقلیه را تضمین می‌کند. بااین‌حال متاسفانه این شغل با چالش‌هایی همراه است که جوانان را از ورود به آن منصرف می‌کند؛ یکی از این چالش‌ها، دود مضری‌ست که هنگام جوشکاری تولید می‌شود. خوشبختانه به‌لطف تکنولوژی‌های جدید، این چالش را هم می‌توان رفع کرد. اگر شما هم نگران دودهای مضر جوشکاری هستید، تا پایان این مطلب همراه ما بمانید تا راهکارهای موثر برای جلوگیری از دود جوشکاری را با شما در میان بگذاریم.

دود جوشکاری چیست و چه خطراتی دارد؟

دود جوشکاری یکی از بزرگ‌ترین خطرات برای جوشکاران است و می‌تواند سلامتی آن‌ها را به‌طور مستقیم به خطر بیندازد. وقتی درباره دود جوشکاری صحبت می‌کنیم، به ترکیبی از گازها و ذرات تولیدشده در حین جوشکاری اشاره داریم. در جدول زیر لیست این موارد را برای شما جمع‌آوری کرده‌ایم.

اکسید آهن	اکسید آلومینیوم	اکسید منیزیم	دی‌اکسید تیتانیوم
فلوریدها	اکسیدهای منگنز	اکسید روی	مونوکسید کربن
اکسیدهای نیتروژن	اکسید مس	اکسید سرب و اوزون	اکسید برلیوم
اکسید نیکل و اوزون	ترکیبات کروم (VI)	فلوریدها

علت اصلی خطرناک‌بودن ذرات دود جوشکاری، اندازه کوچک آن‌هاست. این ذرات به‌دلیل اندازه بسیار کوچکی که دارند، می‌توانند به‌راحتی به عمق ریه نفوذ کنند؛ دومین علت خطرناک‌بودن ذرات دود جوشکاری، این است که این ذرات آثار خود را معمولا سال‌ها یا حتی دهه‌ها بعد نشان می‌دهند.

بنابراین اگر جوشکاران برای مدت طولانی و بدون محافظت، در معرض غلظت بالای ذرات دود جوشکاری باشند، در کوتاه‌مدت با علائمی مثل سردرد و تهوع درگیر خواهند شد؛ اما دود جوشکاری در درازمدت می‌تواند به بیماری‌های مزمن تنفسی و ریوی، آسیب به سیستم‌عصبی و در بدترین حالت به سرطان منجر شود؛ اینجاست که اهیمت جلوگیری از دود جوشکاری مشخص خواهد شد!

کدام عوامل بر میزان گاز تولیدشده در فرآیند جوشکاری تأثیر می‌گذارند؟

چندین عامل می‌توانند روی میزان گاز تولیدشده در فرآیند جوشکاری تاثیر بگذارند. این عوامل شامل مواداولیه و همچنین فلزات پرکننده (الکترودهای میله‌ای و سیمی) و گاز محافظ است. فلزات پرکننده استفاده‌شده، می‌توانند بیشترین میزان ذرات دود جوشکاری را تولید کنند.

5 راه موثر برای جلوگیری از دود جوش

جوشکاری فلزات علاوه‌بر نیاز به تخصص و دانش فنی، در عمل هم با چالش‌های زیادی همراه است؛ به‌ویژه در فرآیندهایی مانند TIG و MAG که برای قطعات حساس (مانند فریم‌های دوچرخه‌های کوهستانی) و قطعات سنگین (مثل واگن‌های باری) استفاده می‌شوند. در این فرآیندها، کنترل دقیق جوش و مهارت در هدایت تورچ اهمیت چشم‌گیری دارد، اما در کنار این دوفاکتور، موضوع دیگری هم حائز اهمیت است و آن هم کنترل انتشار دودهای جوشکاری‌ست؛ خوشبختانه با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته‌ای مثل کنترل پالس چندگانه (PMC) و بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری، می‌توان میزان تولید دود را کاهش داد و از آلودگی محیط‌کار جلوگیری کرد.

شما می‌توانید برای جلوگیری از دود جوش از راه‌های زیر کمک بگیرید.

1- استفاده از سیستم جوشکاری خودکار و ربات‌ها

در فرآیندهای جوشکاری خودکار مانند استفاده از ربات‌ها و سلول‌های جوشکاری (مانند Cobot)، خطرات ناشی از دود جوشکاری به‌طور چشم‌گیری کمتر خواهد شد. این روش‌ها، به دلیل کنترل دقیق‌تر و استفاده از محفظه‌های حفاظتی خودکار، نه‌تنها اپراتور را از تابش جوشکاری محافظت می‌کنند، بلکه سیستم‌های استخراج یکپارچه نیز در جلوگیری از دود جوش نقش خواهند داشت. با کمک این راهکارها افرادی که در اطراف این سلول‌ها کار می‌کنند، در حفاظت بیشتری هستند.

2- استفاده از فناوری CMT

فرآیند جوشکاری CMT یا انتقال فلز سرد یکی از پیشرفته‌ترین روش‌های جوشکاری‌ست که می‌تواند در جلوگیری از دود جوشکاری نقش داشته باشد. در این روش، حرارت ورودی به مواد کاهش پیدا کرده و همین امر باعث کمترشدن میزان پاشش و دود تولیدشده می‌شود. در فرآیند CMT، علاوه‌بر بهبود کیفیت جوش، می‌توان میزان جوش تولید‌شده را به حداقل رساند؛ این موضوع در مکان‌هایی که کنترل آلودگی در آن مهم است، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

3- استفاده از کنترل پالس چندگانه (PMC)

PMC یک فرآیند پیشرفته جوشکاری‌ست که جریان جوشکاری را در چندین مرحله یا پالس تنظیم می‌کند. این کار به کنترل ورودی حرارت، کاهش پاشش و تثبیت قوس کمک می‌کند. فرآیند جوشکاری PMC نه‌تنها باعث بهبود کیفیت جوش می‌شود، بلکه در کاهش یا جلوگیری از دود جوشکاری هم نقش خواهد داشت. در این تکنیک ورود حرارت به‌شکلی کنترل‌شده اعمال می‌شود و در نتیجه بخارشدن کمتر مواد، باعث تولید دود کمتری خواهد شد.

4- بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری

بهینه‌سازی پارامترهایی مثل ولتاژ، جریان، نرخ جریان گاز و سرعت جوشکاری می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی در جلوگیری از دود جوش نقش داشته باشد و با استفاده از راه‌های زیر، دود تولیدی کمتر خواهد شد.

با تنظیم دقیق این پارامترها می‌توان ورودی حرارت را کنترل کرده و از داغ‌شدن بیش‌ازحد و تولید دود اضافی جلوگیری کرد.
جریان گاز خیلی کم یا خیلی زیاد می‌تواند باعث ناپایداری قوس جوشکاری شود که این امر در نهایت به افزایش دود جوش منجر خواهد شد؛ با بهینه‌سازی جریان گاز می‌توان از افزایش دود جوش، جلوگیری کرد.
کنترل سرعت جوشکاری باعث حفظ قوس پایدار و جریان یکنواخت مواد خواهد شد و با این روش دیگر مواد بیش‌ازحد داغ نمی‌شوند و دود زیادی تولید نخواهند کرد.
تحقیقات نشان داده که با بهینه‌سازی و اصلاح طول قوس -1.5 ولت، کمترین میزان تولید دود جوشکاری معادل 1.36 میلی‌گرم در ثانیه به‌دست می‌آید. در این حالت، پدیده‌های کوتاه‌مدت (short-circuit) به‌صورت پراکنده اتفاق می‌افتد و قوس جوشکاری به‌شکل غیرضروری طولانی نمی‌شود؛ اما اگر اصلاح طول قوس انجام نشود، میزان تولید دود به 1.72 میلی‌گرم در ثانیه افزایش پیدا می‌کند، زیرا قوس طولانی‌تر خواهد شد. همچنین، وقتی ولتاژ متوسط کاهش پیدا می کند (اصلاح طول قوس با -2.5 ولت)، تعداد پدیده‌های کوتاه‌مدت بیشتر شده و در نتیجه میزان تولید دود به 1.6 میلی‌گرم در ثانیه افزایش پیدا می‌کند.

If welding specialists optimize the arc using arc length correction (with a neutral welding torch position in the test), they can significantly reduce welding fume emissions at all wire speeds.

اگر متخصصان جوشکاری قوس را با استفاده از اصلاح طول قوس (با موقعیت خنثی تورچ جوشکاری در آزمایش) بهینه کنند، می‌توانند به طور قابل‌توجهی انتشار دود جوشکاری را در تمام سرعت‌های سیم کاهش دهند.

منبع:

blog.perfectwelding.fronius.com

5- استفاده از تجهیزات ایمنی

متاسفانه در همه موارد نمی‌توان فرآیند جوشکاری را تغییر داد یا از سلول‌های جوشکاری و کوبات‌ها کمک گرفت؛ پس در این مرحله استفاده از تجهیزات ایمنی اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند؛ شرکت فرونیوس برای جلوگیری از دود جوشکاری و اثرات ناشی از آن، سه نوع محصول را به بازار معرفی کرده است.

کلاه‌های مجهز به فیلترهای هوای تصفیه‌کننده با قابلیت فیلتر هوا تا 99.8%
استفاده از سیستم‌های استخراج دود
تورچ‌های دارای قابلیت استخراج دود در نقطه تولید

این تجهیزات نه‌تنها از سلامت جوشکار، بلکه از سلامت سایر افرادی که در آن محل حضور دارند نیز محافظت خواهد کرد. در ادامه درباره سیستم‌های استخراج دود فرونیوس بیشتر صحبت خواهیم کرد.

سیستم‌های استخراج دود فرونیوس؛ راهی موثر برای جلوگیری از دود جوشکاری

در ادامه شما را با دو نوع سیستم استخراج دود شرکت فرونیوس آشنا خواهیم کرد.

1- سیستم استخراج دود Exento

سیستم‌ استخراج دود Exento با توجه به نیازهای مختلف محیط‌های کاری طراحی شده است. سیستم Exento بسیار قدرت‌مند و درعین‌حال کوچک است و همچنین کاربری آسانی دارد؛ سیستم استخراج HighVac می‌تواند نقش مهمی در جلوگیری از دود جوشکاری داشته باشد و اگر با تورچ استخراج دود Exento ترکیب شود، می‌تواند بیشتر از 99.9 درصد از ذرات دود جوشکاری شناسایی‌شده را حذف کند. زمانی‌ که این سیستم با تورچ جوشکاری که با استاندارد EN ISO 21904-1 سازگار است، ترکیب شود، دود جوشکاری را مستقیماً در نقطه منبع استخراج می‌کند و بدین ترتیب محافظت به بالاترین سطح خود خواهد رسید.

2- سیستم استخراج دود LowVac برای جوشکاری قوس دستی

در مواردی مثل جوشکاری قوس دستی، استفاده از تورچ‌های استخراج دود ممکن نیست؛ اینجاست که سیستم استخراج دود LowVac وارد میدان می‌شود. این سیستم با طراحی هود بهینه، نیاز به حرکت کمتری برای بازوی استخراج دارد و همین ویژگی استفاده از آن را آسان‌تر می‌کند؛ از دیگر ویژگی‌های این سیستم می‌توان به ظرفیت بالای فیلتر، طول‌عمر طولانی و اقتصادی‌بودن هزینه آن اشاره کرد.

نکات مهم در انتخاب سیستم‌های استخراج دود جوشکاری

اولین نکته‌ای که باید در انتخاب سیستم‌های استخراج دود جوشکاری به آن توجه کنید، این است که سیستم شما حتما حداکثر حفاظت را برای شما فراهم کند؛ اما در کنار حداکثر حفاظت نکته مهم دیگری‌ هم اهمیت دارد و آن هم سهولت در استفاده این سیستم‌هاست. اگر استفاده از این سیستم‌ها دشوار، غیرعملی و پیچیده باشد، رفته‌رفته استفاده از آن‌ها کمتر خواهد شد.

در مجموع بهتر است هنگام انتخاب سیستم جوشکاری به ظرفیت استخراج، آرگونومی، راحتی و سهولت استفاده از سیستم توجه ویژه‌ای داشته باشید تا بعدها به مشکل بر نخورید.

جمع‌بندی

یکی از موثرترین راه‌ها برای جلوگیری از دود جوش، کمک‌گرفتن از سیستم‌های استخراج دود است؛ این سیستم‌ها ذرات معلق در هوا را جذب کرده و از پخش‌شدن آن‌ها به محیط اطراف جلوگیری می‌کنند. ترکیب این سیستم‌ها با سایر تجهیزات مثل تورچ‌های مخصوص یا کلاه‌ ایمنی می‌تواند شما را به بالاترین سطح ایمنی برساند.

در مواردی نیز می‌توان با تغییر فرآیند جوشکاری، دودهای تولیدشده را به حداقل رساند. چنانچه در این زمینه به اطلاعات بیشتری نیاز دارید یا قصد خرید تجهیزات فرونیوس را دارید، می‌توانید از طریق راه‌های زیر با کارشناسان ما در فرونیوس در ارتباط باشید.

[email protected]

88541457 021

88541456 021

سوالات متداول

1- آیا تغییر فرآیند جوشکاری برای کاهش دود ضروری‌ست؟

نه همیشه؛ درحالی‌که بعضی از فرآیندها مثل جوشکاری TIG دود کمتری نسبت به MIG/MAG دارند، می‌توان با بهینه‌سازی قوس و استفاده از سیستم‌های استخراج دود، بدون تغییر روش جوشکاری، انتشار دود جوشکاری را به‌میزان قابل‌توجهی کاهش داد.

2- انتخاب موادپرکننده چه نقشی در جلوگیری از دود جوش دارد؟

الکترودها یا سیم‌های پرکننده در جوشکاری، بخش بزرگی از دود را تشکیل می‌دهند؛ با انتخاب موادپرکننده مناسب، می‌توان تا حد زیادی دود جوشکاری را کاهش داد.

3- آیا فرآیندهای جوشکاری خاصی هستند که دود کمتری را تولید کنند؟

بله، فرآیندهایی مانند انتقال فلز سرد (CMT) گرمای کمتر و دود کمتری نسبت به روش‌های جوشکاری سنتی دارند. فرآیندهای جوشکاری خودکار با روبات‌ها نیز به‌دلیل شرایط کنترل‌شده دود کمتری را تولید می‌کنند.