Η συγκόλληση, με απλά λόγια, είναι κάθε διαδικασία που συνδέει υλικό με τήξη μεταλλικών ή θερμοπλαστικών επιφανειών. Τυπικά, οι λιωμένες άκρες συνδέονται επίσης με ένα υλικό πλήρωσης, συχνά ένα εύτηκτο μεταλλικό κράμα. Στην περίπτωση των διαδικασιών συγκόλλησης μετάλλων, η συγκόλληση με τόξο είναι αρκετά συνηθισμένη για την κυρίως αυτόματη συγκόλληση, επιτρέποντας γρήγορες εργασίες συγκόλλησης. Η συγκόλληση με τόξο μετάλλων διαφοροποιείται από άλλες μορφές συγκόλλησης με τη χρήση τροφοδοτικού υψηλής ενέργειας.
Αυτή η πηγή ενέργειας δημιουργεί ένα ηλεκτρικό τόξο μεταξύ της άκρης του οργάνου συγκόλλησης — τεχνικά αναφέρεται ως ηλεκτροδίου — και της επιφάνειας του συγκολλούμενου υλικού. Το τόξο υψηλής ενέργειας λιώνει αποτελεσματικά τη μεταλλική επιφάνεια και τυχόν μέταλλα πλήρωσης που χρησιμοποιούνται κατά τη διαδικασία συγκόλλησης. Είναι μια σχετικά απλή διαδικασία συγκόλλησης, αλλά απαιτεί δεξιότητα και επιδεξιότητα για να εκτελεστεί αποτελεσματικά.
Στο είδος της συγκόλλησης με τόξο μετάλλων υπάρχουν αρκετές υποκατηγορίες. Οι συγκολλητές τόξου διαφέρουν ως προς την κατασκευή και την ιδανική τους χρήση. Ενώ υπάρχουν κυριολεκτικά δεκάδες ποικιλίες ηλεκτροσυγκολλητών τόξου μετάλλων, οι δύο πιο δημοφιλείς κατηγορίες ηλεκτροσυγκολλητών τόξου είναι οι συγκολλητές με τόξο μετάλλου αερίου (GMAW) και οι συγκολλητές τόξου με πυρήνα ροής (FCAW).
Οι μονάδες συγκόλλησης με τόξο μετάλλου αερίου είναι πολύ συνηθισμένες επειδή τα αναλώσιμα ηλεκτρόδια της μονάδας συγκόλλησης εφαρμόζονται συνεχώς και αυτόματα στη συγκόλληση. Αυτό καθιστά τη συγκόλληση GMAW μια κυρίως αυτόματη διαδικασία. Συνήθως είναι απλό και εύκολο να το εκτελέσει οποιοσδήποτε εκπαιδευμένος συγκολλητής.
Ως συγκολλητής τόξου, η θερμότητα GMAW δημιουργείται από το τροφοδοτικό. το συστατικό αερίου μιας μονάδας GMAW δεν προορίζεται για καύση, αλλά για θωράκιση. Το καθαρό αέριο αργό ή ήλιο που εκπέμπεται κοντά στο ηλεκτρόδιο μιας μηχανής GMAW έχει σχεδιαστεί για να καθαρίζει τη μεταλλική επιφάνεια από το ατμοσφαιρικό άζωτο ή οξυγόνο. Τα ατμοσφαιρικά αέρια μπορεί να προκαλέσουν κενά στη συγκόλληση ή ελαττώματα στη μεταλλική σύντηξη. Επομένως, είναι καλύτερο να θωρακίσετε την περιοχή με ένα αδρανές αέριο.
Οι περισσότερες μονάδες GMAW χρησιμοποιούν αργό ή ήλιο, ένα αέριο που είναι καταλληλότερο για θωράκιση μη σιδηρούχων μετάλλων. Τα GMAW, επομένως, χρησιμοποιούνται συνήθως για το αλουμίνιο, ένα κοινό μη σιδηρούχο μέταλλο. Υπάρχουν, ωστόσο, άλλα μοντέλα με διαφορετικά προστατευτικά αέρια, καθιστώντας αυτόν τον τύπο συγκολλητή τόξου μετάλλου χρήσιμο και για άλλες μεταλλικές ενώσεις.
Οι μονάδες συγκόλλησης τόξου με πυρήνα ροής είναι παρόμοιες με τις μονάδες GMAW, αλλά οι διαφορές τους τις καθιστούν πιο επιρρεπείς στη χρήση με μέταλλα από κράμα όπως ο χάλυβας. Όπως και με τα GMAW, τα ηλεκτρόδια FCAW τροφοδοτούνται συνεχώς για ημιαυτόματη συγκόλληση. Οι μονάδες FCAW συνήθως δεν διαθέτουν εξωτερικά τροφοδοτούμενο αέριο θωράκισης. Αντίθετα, τα μοντέλα FCAW διαθέτουν αδρανή συστατικά ήδη ενσωματωμένα στα ηλεκτρόδια τα οποία εξατμίζονται σε προστατευτικό αέριο σε υψηλές θερμοκρασίες. Ουσιαστικά, μια μονάδα συγκόλλησης με τόξο μετάλλων με βάση τη ροή τροφοδοτεί το προστατευτικό της αέριο στα ίδια τα ηλεκτρόδια.
Ενώ τα περισσότερα FCAW βασίζονται εξ ολοκλήρου στη ροή ατμού για θωράκιση αερίου, για ακόμη και επιπλέον προστασία, ορισμένες μονάδες FCAW διαθέτουν επίσης πρόσθετη θωράκιση αερίου, εξασφαλίζοντας καθαρές, καθαρές, σχεδόν τέλειες συγκολλήσεις. Τέτοιες μονάδες ονομάζονται συχνά συγκολλητές “διπλής θωράκισης”. Εκτός από έναν βολικό ενσωματωμένο μηχανισμό θωράκισης, οι μηχανές FCAW παράγουν ακόμη πιο έντονη θερμότητα για ταχύτερη συγκόλληση. Δυστυχώς, αυτή η ταχύτητα έχει ένα τίμημα, καθώς τα FCAW είναι συχνά πιο δαπανηρά από τα ανταγωνιστικά μοντέλα GMAW.