เมื่อพูดถึงงานเชื่อมโลหะ ไม่ว่าจะเป็น เหล็ก อลูมิเนียม หรือสแตนเลส สิ่งสำคัญที่ขาดไม่ได้เลยคือวัสดุที่เรียกว่า “ลวดเชื่อม” งานเชื่อมหลายประเภทจำเป็นต้องใช้ลวดเชื่อม หรือที่เรียกกันว่า “อิเล็กโทรด” ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำคัญในการสร้างตัวยึดเหนี่ยว หลอมโลหะ และสร้างรอยเชื่อมตามคุณสมบัติที่ต้องการ การได้งานเชื่อมที่ สะอาด แข็งแรง และประณีต คงจะเป็นเป้าหมายที่ทุก ๆ คนต้องการ ไม่ว่าจะเป็น ช่างเชื่อม ลูกค้า หรือสาย DIY อย่างไรก็ตามลวดเชื่อมก็มีออกมาหลายประเภทซึ่งก็คงชวนให้ใครหลายคนสับสนได้ จนอาจทำให้มีข้อสงสัยและเกิดคำถามขึ้นว่า “งานของเราควรจะใช้ลวดเชื่อมแบบไหนดีนะ?”

ในบทความนี้เราจะมาตอบคำถามนี้กัน โดยพูดถึงประเภทของลวดเชื่อมและการใช้งานแต่ละแบบที่แตกต่างกัน มาดูกันว่าลวดเชื่อมแต่ละชนิดมีอะไรบ้าง และเหมาะแก่การใช้งานอย่างไรบ้าง 

ลวดเชื่อมแบบเติม และแบบไม่เติม

ในการเลือกใช้ลวดเชื่อมเพื่องานเชื่อมทุกชนิด สิ่งที่สำคัญที่สุดอันดับแรกเลยคือ ผู้ใช้ต้องรู้ว่างานเชื่อมที่ต้องการจะเชื่อมใช้ลวดเชื่อมและตู้เชื่อมแบบไหน? ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว กระบวนการเชื่อมอย่าง MMA และ MIG จะใช้ลวดเชื่อมหรืออิเล็กโทรดแบบสิ้นเปลืองหรือแบบเติม (Consumable) ในขณะที่การเชื่อมแบบ TIG จะใช้อิเล็กโทรดหรือลวดเชื่อมแบบไม่เติม (Non-consumable) ซึ่งจะไม่ถูกหลอมละลายในกระบวนการเชื่อม แต่ก็ยังต้องมีการป้อนแท่งโลหะเติม (Filler Metal) เพิ่มเติมเพื่อเสริมความแข็งแรงของแนวเชื่อม ซึ่งแท่งโลหะนี้เป็นอุปกรณ์ที่แยกจากลวดเชื่อม

ความแตกต่างกันนี้ สำคัญต่องานเชื่อมอย่างไร?

การเชื่อมส่วนใหญ่จะมีอยู่ 3 องค์ประกอบหลักๆ ได้แก่ ชิ้นงานที่ต้องการเชื่อมเข้าหากัน 2 ชิ้น และแท่งโลหะเติมเพื่อยึดรอยต่อให้แน่นหนา ในกระบวนการเหล่านี้ ความร้อนจากอาร์กไฟฟ้าจะหลอมโลหะจากชิ้นงานทั้งสองชิ้น รวมไปถึงโลหะเติม เพื่อให้หลอมรวมกันเป็นแท่งเหล็กหนึ่งชิ้นที่แข็งแรง

ในการเชื่อมแบบ MMA และ MIG รวมถึงกระบวนการที่คล้ายกัน จะใช้อิเล็กโทรดหรือเส้นลวดเชื่อมซึ่งเป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่หลอมละลาย และอาจรวมถึงฟลักซ์ที่ใช้ป้องกันแนวเชื่อม เพื่อเติมลงในรอยเชื่อมระหว่างกระบวนการเชื่อม ในขณะที่การเชื่อมแบบ TIG อิเล็กโทรดมีหน้าที่เพียงนำกระแสไฟฟ้า และต้องใช้แท่งโลหะเติม แยกต่างหากเพื่อเสริมความแข็งแรงของรอยเชื่อม ซึ่งแท่งโลหะเติมนี้ถือเป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่จำเป็นสำหรับการเชื่อม TIG โดยมีความแตกต่างอย่างชัดเจนจากกระบวนการเชื่อมแบบ MMA และ MIG

ลวดเชื่อมแบ่งตามประเภทการใช้งาน  

หลังจากที่ได้เราได้ทำความรู้จักกับความแตกต่างของลวดเชื่อมแบบเติมกับแบบไม่เติมไปแล้ว มาดูประเภทของลวดเชื่อมกัน หากแบ่งตามลักษณะการใช้งาน และคุณสมบัติ 

1. ลวดเชื่อมแบบมีฟลักซ์ (Flux-Cored Electrode)

มีสารเคมีที่เคลือบบนตัวลวดเรียกว่าฟลักซ์ ทำหน้าที่ปกป้องรอยเชื่อมจากการปนเปื้อนของอากาศ ใช้ในกระบวนการเชื่อม แบบ MMA และ Flux-Cored Arc Welding (FCAW) เหมาะสำหรับการเชื่อมกลางแจ้งและในพื้นที่ที่มีลมแรง

2. ลวดเชื่อมแบบไม่มีฟลักซ์ (Solid Electrode)

ไม่มีสารฟลักซ์ แต่จะใช้ร่วมกับแก๊สปกคลุม (Shielding Gas) เช่น CO₂ หรืออาร์กอน ใช้ในกระบวนการเชื่อม MIG (GMAW) หรือ TIG (GTAW) เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความประณีต เช่น การเชื่อมในอุตสาหกรรมยานยนต์

3. ลวดเชื่อมทังสเตน (Tungsten Electrode)

เป็นลวดเชื่อมแบบไม่หลอมละลายหรือสิ้นเปลือง ใช้ในกระบวนการเชื่อมแบบ TIG ให้รอยเชื่อมที่มีความละเอียดและแข็งแรง

4. ลวดเชื่อมสำหรับโลหะเฉพาะทาง (Specialized Electrode)

เป็นลวดเชื่อมที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานเฉพาะ เช่น ลวดเชื่อมอะลูมิเนียม ทองแดง หรือเหล็กกล้าทนสนิม ใช้สำหรับการเชื่อมงานที่ต้องการความต้านทานต่อการกัดกร่อน หรือการเชื่อมงานที่ต้องการคุณสมบัติพิเศษ เช่น การเชื่อมในอุตสาหกรรมอาหาร ลวดเชื่อมอลูมิเนียมก็จัดอยู่ในหมวดนี้

5. ลวดเชื่อมแบบถ่าน (Carbon Electrode)

ทำจากแกรไฟต์ ใช้สำหรับกระบวนการเชื่อมแบบคาร์บอน (Carbon Arc Welding) กระบวนการนี้ไม่ค่อยนิยมใช้งานในปัจจุบัน ยกเว้นในงานเฉพาะ เช่น การใช้งานทางทหาร เนื่องจากสร้างอาร์กไฟฟ้าขนาดใหญ่ อุณหภูมิสูง ที่ควบคุมได้ยาก

ชนิดของโลหะสำคัญต่อการเลือกลวดเชื่อม

หายคนอาจคิดว่าหยิบลวดเชื่อมไหนมาเชื่อมก็เชื่อมได้เหมือน ๆ กัน แต่ในความเป็นจริงการเลือกใช้ลวดเชื่อมที่ไม่เหมาะสมกับโหะที่ต้องการจะเชื่อมอาจนำไปสู่ปัญหาหลายประการ เช่น การเกิดสนิม การกัดกร่อน การเกิดรอยแตก ความอ่อนแอของรอยเชื่อม หรือปัญหาอื่น ๆ อีกมากมาย 

การเลือกลวดเชื่อม หรือแท่งเติมที่แม้ว่าจะแข็งแรงแต่คุณสมบัติไม่เข้ากับโลหะที่ต้องการจะเชื่อมก็เหมือนกับติดบานพับประตูที่แข็งแรงกับกรอบประตูที่เปราะ แม้ว่าบานพับประตูจะแข็งแรงก็ไม่อาจเสริมให้ประตูที่เปราะแข็งแรงขึ้นได้ 

ปัจจัยอื่น ๆ ที่ควรพิจารณาในการเลือกลวดเชื่อม 

1. ตำแหน่งการเชื่อม
   การเชื่อมบนพื้นผิวแนวนอนเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด แต่หากต้องเชื่อมในตำแหน่งแนวตั้งหรือเหนือศีรษะ ต้องใช้วัสดุเติมเฉพาะเพื่อป้องกันการหยดของโลหะ
2. ข้อกำหนดภายนอก
   เช่น ข้อกำหนดด้านอุตสาหกรรมที่กำหนดให้ใช้วัสดุบางประเภทเพื่อความปลอดภัยหรือคุณสมบัติพิเศษ
3. แก๊สปกคลุม (Shielding Gas)
   แก๊สที่ใช้ในการเชื่อม เช่น CO2 ในปริมาณต่างๆ ส่งผลต่อคุณภาพของรอยเชื่อม และอาจเกิดปฏิกิริยากับโลหะบางชนิด

การเลือกลวดเชื่อมที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมด เพราะลวดเชื่อมแต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน หากไม่แน่ใจว่าควรใช้ลวดเชื่อมแบบใด ผู้ใช้ควรศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุที่ต้องการใช้งานเชื่อม หรือปรึกษาช่างมืออาชีพเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจตามมาในอนาคต

สรุป 

การเลือกใช้ลวดเชื่อมให้เหมาะสมกับลักษณะงานเชื่อมเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความแข็งแรงและคุณภาพของรอยเชื่อมเป็นอย่างยิ่ง ผู้ใช้งานควรพิจารณาประเภทของกระบวนการเชื่อม เช่น MMA, MIG หรือ TIG รวมถึงชนิดของโลหะที่ต้องการเชื่อม นอกจากนี้ยังควรคำนึงถึงตำแหน่งการเชื่อม ข้อกำหนดพิเศษ และการใช้แก๊สปกคลุม การเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมจะช่วยลดปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและเพิ่มความทนทานของชิ้นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ