רתכת

רתכת הנה מכשיר המשמש לריתוך מתכת באמצעות קשת חשמלית או באמצעות גז.

רתכת חשמלית

רתכת חשמלית עם גנרטור – לאספקת חשמל בזרם ישיר או בזרם חילופין.

רתכת חשמלית מספקת זרם חשמלי גבוה ההופך לדרגת חום גבוהה באזור שבין שני חלקי המתכת המרותכים, וגורם לריתוכן יחד. ברתכת יש מוט מוליך חשמלי (אלקטרודה) אשר מעבר החשמל בינו למתכת או לקרבת המתכת יוצר חום רב. הריתוך מתאפשר על ידי כך שחומר כימי הנשרף בחום מייצר מעין בועה נקייה, במרכזה נמצא קצה מוט ההולכה החשמלית, הממוקם (תוך כדי תנועה קצובה) בנקודת המפגש בין שני חלקי המתכת (או המתכות) שרוצים לרתך זה עם זה. החשמל זורם ישירות אל המתכת ומחמם אותה או זורם דרך מרווח צר של אוויר בין המוט למתכת ויוצר קשת חשמלית המחממת את סביבתה. החום הרב ממיס את המתכות וכאשר המתכת המותכת מתקררת היא מתאחה עם המתכת או חלקי המתכת שסביבה ומרתכת אותם יחד.

קיים מגוון רחב מאוד של רתכות חשמליות המותאמות למשימות ריתוך שונות, החל ברתכות המספקות זרם של אמפרים בודדים לריתוך עדין וזעיר, ועד לעשרות אלפי אמפרים לריתוך מהיר ונרחב על פני שטח גדול או לטיפול בריתוך חלקים על מסוע.

החשמל יכול להיות זרם ישיר או זרם חילופין היעיל יותר ואשר לרוב מחמם לאותה דרגת חום כבר בעצמה חשמלית נמוכה יותר. לעבודות שדה נדרשת אספקת כח משמעותית ולאורך זמן, וחלק מהרתכת הוא המקור החשמלי שלה. ברתכת ניידת ספק הכח הוא סוללה חשמלית נטענת או גנרטור נייד.

יש רתכות חשמליות שלהן אלקטרודות המתכלות עם בואן במגע עם המתכת המרותכת ויש הפועלות עם מוטות הולכה המשתמרות ונותרות בעינן בעת הריתוך. האלקטרודות השונות בעלות תכונות אפייניות, כל אחת לפי תערובת המתכות מהן היא עשויה, וביניהם תערובות של ברזל יצוק, אלומיניום, ניקל, ונחושת.

סוג הרתכת החשמלית נקבע לפי אופן פעולתה: ריתוך בקשת חשמלית – עם מוטות הולכה מתכלים, וריתוך תעשייתי נייח – בחיפוי גז או אבקה.

ריתוך בקשת חשמלית – מוט מוליך מתכלה

קשת חשמלית במעבר 3000 וולט באוויר שבין שני מסמרים

בריתוך עם מוט מתכלה, קצהו של המוט המוליך הופך לגז דרכו עובר החשמל בתהליך הנקרא קשת חשמלית הדומה לזיק חשמלי המפיץ אור, אך שונה ממנו בכך שהגז מפיץ קרינה תת-אדומה בעלת עצמה גבוהה הנספגת בסביבה והופכת לחום. בנוסף להפקת החום הגז הנוצר, שבעקבות מעבר החשמל והחום הגבוה נמצא במצב צבירה ייחודי של פלזמה, חופה את אזור הריתוך ומונע מחמצן להגיע למתכת החמה ולהבעיר אותה וכן מונע מסיגים בלתי רוציים להגיע אל אזור הריתוך ולהחליש את המתכת הרתוכה. עם התכלות המוט ולפני החלפתו בבא אחריו, לפי שיטה זו יש צורך להסיר את החומר העודף הנותר מהמסת המוט שעל אזור הריתוך, בדרך כלל עם פטיש (הקרוי "פטיש רתכים" או "פטיש סיגים") לאחר שהריתוך התקרר.

תפעול רתכת קשת

אזור הריתוך בשיטת הקשת החשמלית. בתמונה נראה הכיסוי והמוליך החשמלי שבתוך מוט ההולכה, בור ההמסה והאזור עם החומר מהמוט והמתכת המומסים, והמגן מהגז הנוצר מהקשת החשמלית המוצגת כאן כקילוח

הריתוך עם רתכת בשיטת קשת חשמלית הוא פשוט, אינו מצריך לימוד רב, והציוד נפוץ ולא יקר, אלא שהריתוך בדרך זו אורך זמן רב, בגלל קצב הריתוך האיטי והסרת החומר המומס שנותר ממוט ההיתוך.

על מנת "להצית" את הקשת החשמלית, מביאים את האלקטרודה במגע עם המתכת ומיד מרחיקים אותה ממנו. עם היווצרות הקשת החשמלית הלוהטת חלק ממוט ההולכה מומס יחד עם המתכת אל תוך "בריכת ההמסה" ויש להחזיק את המוט בזויות ובמרחק כך שהמוט עצמו לא י ידבק ויותך למתכת. זווית המוט, המרחק והזמן הנכונים תלויים בחמרי האלקטרודה בסוג ועצמת הרתכת ובחומר המותך והוא מתקבל בתהליך של התנסות. אם מוט הריתוך נדבק אל המתכת זו מתחממת במהירות ועלולה להינתך כולה. לעומת זאת כאשר המוט מוחזק בזווית ובמרחק המתכת זורמת על פני "בריכת ההתכה" ונוצרת ההתכה ההדרגתית והשטחית המבוקשת. עם המסת מוט ההולכה חומר הכיסוי שעליו נמס והופך לגז המגן על אזור הריתוך מפני החמצן וגזים אחרים באוויר. כיסוי זה גם צף בהגיעו לבריכת ההתכה ומגן על המתכת המתקררת מפני אבק וחמרים אחרים העלולים להחליש את הריתוך. אחת לזמן יש לעצור לשבור ולהסיר את השכבה הזו הנקראת פלאקס (באנגלית, ומשמעותו "זרם"), וכן להחליף את המוט ההולך ומתכלה עם התקדמות הריתוך. שתי פעולות אלו, של הסרת השכבה והחלפת המוטות, מאיטות את פעולת הריתוך בשיטה זו, העוסק בכך רבע מהזמן, וכך היא האיטית מבין שיטות הריתוך. ישנם מוטות עשויים כך שהם נמסים לאט ומתקשים במהירות כך שהמוט נותר זמן רב יותר ופעילות ההסרה פחותה, ובכך הריתוך מואץ.

ריתוך תעשייתי נייח – בחיפוי גז ואבקה

מוטות היתוך שאינם מתכלים, נמצאים ברתכות שבהן מוזרם גז לאזור הנתך או מפוזרת אבקה, על מנת לבודד את מקום הריתוך וכדי למנוע הגעת חמצן ובעירת המתכת החמה, וכאמור למנוע את זיהום מקום הריתוך בחומרים שיחלישו את הרתך לכשיתקרר ויתייצב. רתכות כאלה, שבהן המוט אינו מתכלה, הן בדרך כלל רתכות תעשייתיות קבועות ולא ניידות, המשמשות לריתוך על ידי העברת הרכיבים המרותכים על גבי מסוע והבאתם אל הרתכת זה אחר זה.

רתכות גז

רתכת גז משתמשת בלהבה ממוקדת של תערובת חמצן וגז הבוערים בדרגת חום גבוהה. קיים מגוון של סוגי רתכות גז, בעלי אופי להבה וחומרי בעירה שונים.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא רתכת בוויקישיתוף