شماره های تماس

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی

۱۳۹۸/۱۰/۰۷ - ۱۷:۳۱

جوشکاری مقاومتی چیست؟

جوشکاری مقاومتی (Resistance Welding - RW) و یا جوشکاری مقاومتی الکتریکی یکی از اقتصادی ترین فرایندهای جوشکاری است. نرخ اتصال یا سرعت جوشکاری بالای این فرایند از یک طرف و نیز عدم استفاده از مواد پرکننده (Filler Metals) یا مواد مصرفی جوشکاری مانند الکترود، سیم جوش، پودر جوش و گاز محافظ از سوی دیگر از مهمترین دلایل اقتصادی بودن این فرایند است. استفاده صنایع گوناگون از جمله خودروسازی، لوازم خانگی و بسته بندی از این فرایند جوشکاری، آن را به یکی از پرکاربردترین فرایندهای جوشکاری تبدیل نموده است.

در فرایند جوشکاری مقاومت الکتریکی یا به اختصار جوشکاری مقاومتی (RW)، مقاومت مواد در مقابل عبور جریان الکتریسیته موجب ایجاد گرمای موضعی شده و فشار اعمال شده توسط تجهیزات باعث امتزاج و اتصال آنها می گردد. مدت زمان مورد نیاز جهت عبور جریان به عواملی مانند نوع و ضخامت قطعه، شدت جریان عبوری و شکل سطح مقطع الکترودها بستگی دارد. مقاومت الکتریکی بالاتر موجود در فصل مشترک قطعات، موجب ایجاد گرما شده و پس از رسیدن قطعات به دمای مورد نظر، فشار لازم جهت امتزاج آنها اعمال می گردد.

استاندارد AWS A3.0 این روش را در هر دو گروه فرایندهای جوشکاری ذوبی (Fusion Welding) و جوشکاری حالت جامد (Solid State Welding) ذکر نموده است که علت آن، امکان رخداد یا عدم رخداد ذوب طی انجام این فرایند است. به بیانی دیگر بسته به میزان حرارت حاصل از گذار جریان از فلز پایه، امکان ذوب بخشی از سطح دکمه جوش و یا خمیری شدن آن وجود دارد، که در هر دو حالت اعمال فشار مناسب می تواند به ایجاد اتصالی سالم منجر گردد. ترشحات جوش (Spatters) که در برخی از خطوط تولید خودرو ملاحظه می گردد، ناشی از ذوب فلز پایه بوده که با فشار به اطراف پراکنده می شوند.

جوشکاری مقاومتی

به زبان ساده تر جوشکاری نقطه ای فرآیندی است که در آن سطوحی که بر روی هم قرار گرفته اند از طریق حرارت تولید شده در یک یا چند نقطه به هم متصل می شوند. گرمای تولید شده در این نقاط، حاصل از جریان الکتریکی است که بین الکترودها برقرار می شود و از میان قطعات نیز عبور می کند. ضمن اینکه الکترودها در این وضعیت با اعمال فشاری خاص، سطوح را به یکدیگر نزدیک می کنند.

انواع روش‌های‌ جوشکاری مقاومتی

در صنعت دستگاه‌های متعددی وجود دارد که همگی بر پایه اصول ذکر شده عمل می‌کنند. رایج ترین روش‌ها در مورد استفاده در صنعت شامل موارد زیر است:

  • نقطه جوش
  • جوشکاری مقاومتی از نوع سر به سر فشاری
  • نقطه جوش هفت تیری
  • نقطه جوش لحظه‌ای
  • جوشکاری مقاومتی از نوع سر به سر لحظه‌ای
  • درز جوش
  • نقطه جوش برجسته
  • نقطه جوش خازنی
  • جوش مقاومتی از نوع پینی
  • جوش مقاومتی به کمک ورقه نازک فلزی
  • جوش مقاومتی با افت فلزی
  • جوش مقاومتی تصادمی یا ضربه‌ای
  • جوش مقاومتی با فرکانس بالا

کاربردهای فرایند جوشکاری مقاومتی (ERW)

متداول ترین کاربرد جوشکاری مقاومتی در ساخت بدنه خودروها است. این روش قابلیت فراوانی جهت خودکارسازی (Automation) داشته و امروز تعداد زیادی از ربات های نقطه جوش در شرکت های خودروساز در حال فعالیت هستند. تحقیقات انجام شده نشان از رتبه نخست فرایند جوشکاری مقاومتی در استفاده از ربات از میان تمامی فرایندهای جوشکاری دارد. صنایع بسته بندی و کلینیک های دندان پزشکی از دیگر مشتریان این فرایند کارآمد محسوب می شوند.

جوشکاری مقاومتی

تجهیزات فرایند جوشکاری مقاومتی (ERW)

این دستگاه ها به شکلی طراحی می شوند که جریان الکتریکی را با کمترین مقاومت داخلی به فلزات پایه منتقل نمایند. مناطق ذیل اغلب دارای بیشترین میزان مقاومت الکتریکی هستند:

  • الکترودها
  • محل تماس بین الکترودها و قطعات
  • قطعات
  • محل تماس بین قطعات

دستگاه هاي جوشكاري مقاومتي اغلب شامل سه بخش ذیل هستند:

  • بخش حرارتی (الكتريكي)
  • بخش فشاري (مكانيكي)
  • بخش کنترل (الکترونیکی)

بخش الکتریکی، جریان و حرارت لازم برای جوشکاری و بخش مکانیکی، فشار مورد نیاز جهت ایجاد اتصال را فراهم می آورد. الكترودها همانند گيره ای قطعات را گرفته و جريان الكتريكي از طريق الكترودها به آنها وارد می شود. این جريان در سطح تماس قطعات باعث ذوب یک منطقه كوچك شده که اعمال فشار توسط الکترودها و نگه داشت قطعات بر روی هم موجب اتصال آنها به يكديگر مي شود. بخش کنترل نیز كه وظيفه كنترل زمان و جريان را برعهده دارد، خود از دو قسمت قدرت و فرمان تشكيل شده است.

‌نکات مهم در جوشکاری مقاومتی:

زمانی که جریان از طریق نوک الکترودها از قطعه کار عبور می‌‌کند، عمل جوشکاری مقاومتی انجام شده و باعث می‌‌شود که دو قطعه کاری که برای جوشکاری روی هم قرار گرفته‌‌اند، به هم متصل شوند. مقاومتی که قطعه در برابر عبور جریان از خود نشان می‌‌دهد، باعث به وجود آمدن گرمای موضعی در قطعه شده و به اتصال آنها می‌‌انجامد. زمانی که سطح مشترک الکترودها با قطعه کار، به دلیل مقاومت در برابر عبور جریان گرم می‌‌شود، قطعه کار جوش داده می‌‌شود. در تمام موارد در صورت عدم عبور جریان الکتریسیته، عمل جوشکاری انجام نمی‌‌شود. بر اثر نیروی حاصل از فشاری که الکترودها به قطعه کار وارد می‌‌آورند، قطعه کارها بر روی هم نگاه داشته می‌‌شوند. فرایند جوشکاری مقاومتی برای فلزات آلومینیوم، مس و آلیاژهای مس توصیه نمی شود. این فرایند اغلب برای اتصال انواع فولاد از جمله فولادهای ساده کربنی و فولاد زنگ نزن به کار برده می شود. پارامترهای اصلی جوشکاری در این فرایند عبارتند از شدت جریان الکتریکی، زمان برقراری جریان الکتریکی، فشار الکترودها و زمان نگهداشت فشار الکترودها جهت ازدیاد حرارت ورودی، علاوه بر ازدیاد شدت جریان الکتریکی، می توان از افزایش زمان برقراری جریان نیز بهره برد. در فرایند جوشکاری مقاومتی نقطه ای، امکان پیش گرم، پس گرم و عملیات حرارتی وجود داشته و از طریق کنترل شدت و زمان برقراری جریان الکتریکی صورت می گیرد.

امکان انجام آزمون های غیرمخرب (NDT) بر روی نقاط جوش (Spot Welded or Nugget) ایجاد شده وجود دارد. جوشکاری مقاومتی نقطه ای (RSW) ورق های نازک با شدت و زمان جریان الکتریکی پایین و معکوس برای فرایندهای بالا صورت می گیرد. به یاد داشته باشید که گان های جوشکاری مقاومتی نقطه ای که به شکل قیچی بوده و دارای طول زیادی هستند، می توانند اندکی خم شده و در نتیجه فشار موردنظر در جوش از دست برود. غیر از برخی گان های جوشکاری نقطه ای (Spot Welding Guns) خاص، همراستایی و تنظیم فشار الکترودهای جوشکاری اهمیت فراوانی در کیفیت نقطه جوش های ایجاد شده و طول عمر الکترودهای جوشکاری دارد، بنابراین بهتر است در انجام تنظیمات اولیه و دوره ای دقت لازم مبذول شود. برای اتصالات جوشکاری شده، می بایست اطمینان حاصل شود که هیچ شکافی میان قطعات دخیل در اتصال وجود ندارد، زیرا این امر می تواند موجب تضعیف اتصال جوشی گردد.

برخی اتصالات جوش مقاومتی نقطه ای نیازمند ظاهری خوب در یک طرف اتصال هستند، این نیاز اغلب هنگامی که یک سمت اتصال در معرض دید قرار داشته باشد، به وجود می آید. به عنوان نمونه می توان به نقطه جوش هایی که می بایست روی سطوح در معرض دید بدنه خودرو، بدنه لوازم خانگی و یا ظروف بسته بندی فلزی ایجاد شود، اشاره نمود. جهت برآوردن این نیاز می توان با ماشین کاری سر الکترود بکار رفته در سمت مورد نظر و یا قراردهی یک ورقه مسی به این هدف رسید. سر الکترودها را به طور منظم تمیز نمایید، در غیر این صورت امکان افت جریان جوشکاری و کیفیت اتصال وجود خواهد داشت. توجه داشته باشید که سر الکترودها می بایست توسط ابزاری متناسب پاکسازی گردد.

جوشکاری مقاومتی

مزایای جوشکاری مقاومتی:

  • سرعت بالای جوشکاری
  • بخارات کم
  • مقرون به صرفه
  • اتوماسیون آسان
  • اعوجاج کم
  • عدم نیاز به مواد پر کننده

معایب جوشکاری مقاومتی:

  • هزینه بالای تجهیزات
  • استحکام پایین جوش‌های غیر پیوسته
  • کم بودن ضخامت ورق‌های جوشکاری شده (حداکثر ضخامت ۶ میلیمتر است.)

تهیه شده در گروه تولید محتوای فولاد ۲۴

 
مجموعه: 
دانشنامه
ادامه مطلب...

Submit world_metals

CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.‎
۱ + ۲ =
دنبال فروشنده چه محصولی هستید ؟
آخرین اخبار
بیشتر...