به فرایند اتصال قطعات فلزی به یکدیگر جوشکاری گفته می شود. این فرایند در اکثر صنایعی که با مصالح فلزی سر و کار دارند، مورد استفاده قرار می گیرد؛ از خودروسازی گرفته تا هوافضا و صنایع عمرانی. انواع مختلفی از روش های جوشکاری وجود دارد تا اهداف واحد تولیدی را تامین کند. انواع روش های جوشکاری بر اساس نوع فلز، ضخامتی که دارد و شرایط اتصال، انتخاب می شوند. یکی از انواع روش های جوشکاری، جوشکاری نقطه ای است که در آن الکترودهای مسی و جریان الکتریکی به کمک هم برای اتصال دادن دو قطعه فلز به یکدیگر در نقطه ای مشخص مورد استفاده قرار می گیرند. جوش نقطه ای دارای مزایای زیادی از جمله سرعت و دقت بالا است و یکی از قدیمی ترین روش های جوشکاری مقاومتی است. ما در این مقاله درباره کاربردها، مزایا، تفاوت جوشکاری نقطه ای با دیگر روش ها و نکات ایمنی حین انجام کار مطالبی ارائه خواهیم داد.
جوشکاری مقاومتی روشی است که طی آن گرما و فشار در کنار هم اعمال می شوند تا از ایجاد هرگونه خلاء یا ناخالصی در محل جوش جلوگیری شود. جوش نقطه ای یکی از این روش ها است و شیوه انجام آن به این ترتیب است که الکتریسیته و گرما از طریق الکترودهای مسی به نقطه مورد نظر هدایت می شوند. عملیات جوش انجام می شود و بعد از اینکه هدایت الکتریکی پایان یافت با ایجاد فشار، عملیات اتصال یا جوشکاری نقطه ای تکمیل می شود. برای این روش جوشکاری از الکترودهای مسی استفاده می شود تا گرمای بیشتری در لحظه به سطح مورد اتصال، انتقال داده شود. در این روش از ماده ذوب شونده جانبی استفاده نمی شود، بلکه دو فلز ذوب شده و پس از سرد شدن به هم پیوند می خورند. بنابراین جوشکاری نقطه ای به اندازه جوش های مداوم استحکام دارد، بدون اینکه مانند روش های دیگر نیاز به شعله یا پر کننده وجود داشته باشد.
از آنجایی که جوشکاری نقطه ای بسیار سریع و با دقت بالا انجام می گیرد، حتی برای ورق های نازک و قطعات ظریف نیز کاربردی است. زیرا رد جوش بسیار کمی از خود به جای می گذارد و تغییر شکل محسوسی در سطح ایجاد نمی کند. در صنعت خودروسازی، هوا فضا و راه آهن، معمولا جوش نقطه ای توسط دستگاه های تمام اتوماتیک انجام می شود تا راندمان کار بالاتر برود. در صنایع حساس الکترونیکی نیز این روش جوشکاری مقاومتی برای اتصال بردهای مدار و باتری ها استفاده می شود. اگر نگاهی به لوازم آشپزخانه خود بیندازید، خواهید دید که بسیاری از ظروف فلزی یا تجهیزات با استفاده از عملیات جوشکاری نقطه ای به هم متصل شده اند. جالب است بدانید که این روش در صنعت پزشکی نیز کاربرد دارد. نمونه اش ارتودنسی! در این فرایند دندانپزشک از جوش نقطه ای استفاده می کند تا ایمپلنت های دندانی را متصل کند.
امکان ندارد یک روش جوشکاری در صنایع مختلف مورد استفاده گسترده قرار بگیرد بدون اینکه به مزایای آن توجه شده باشد. جوشکاری نقطه ای نقاط مثبت بسیار زیادی دارد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
برای انجام جوش نقطه ای نه نیاز به ماده پر کننده وجود دارد نه تجهیزات اضافی. صرفا یک دستگاه جوشکاری نقطه ای، کار را پیش می برد. به همین دلیل بسیاری از صنایعی که پیوسته به این روش جوشکاری نیاز دارند، در خط تولید خود دستگاه های تمام اتوماتیک جوش نقطه ای را قرار داده اند تا سرعت تولید را بالا ببرند. به طور کلی باید گفت دستگاه جوش نقطه ای دارای ترانسفورماتور، الکترود، کنترل پنل و سیستم خنک کننده است. کنترل پنل این امکان را به کاربر می دهد که میزان ولتاژ، مدت زمان و سایر موارد را تنظیم کند.
ترانسفورماتور وظیفه دارد ولتاژی که دریافت می کند را به ولتاژ آمپر بالا تبدیل کند تا متناسب با اهداف جوشکاری باشد. الکترودها موظف هستند جریان الکتریکی را انتقال دهند و با وارد کرد فشار به قطعات، عملیات جوشکاری را پیش برند.
دستگاه های جوش نقطه ای برای اینکه عمر مفید بالایی داشته باشند، باید مجهز به خنک کننده باشند تا به سرعت، گرمای بالای دستگاه را پایین بیاورد. علاوه بر دستگاه جوش به انبرهای نگهدارنده نیز برای انجام عملیات جوشکاری نیاز است.
جوشکاری نقطه ای طی سه مرحله اجرا می شود:
در ابتدا باید قطعات و ورق هایی که قرار است به هم متصل شوند، روی هم قرار بگیرند. سپس اعمال فشار از طریق الکترودها به شیوه دستی، پنوماتیک و یا هیدرولیکی در دستور کار قرار می گیرد.
در این مرحله جریان الکتریکی بین دو الکترود اعمال می شود تا گرمای حاصله باعث ذوب فلزات شود. اینکه جریان با چه درجه ای اعمال شود قابل تنظیم است و باید با توجه به نوع فلز در نظر گرفته شود.
مرحله سوم: سرد کردن
سطح جوش داده شده باید خنک شود تا اتصال، محکم گردد. بنابراین به سرد کردن فقط به چشم تامین ایمنی و بالا بردن عمر مفید دستگاه جوش نگاه نکنید. این مرحله، پلن پایانی جوشکاری نقطه ای است که باعث ایجاد اتصال قوی تری می شود.
پیشتر توضیح دادیم که جوشکاری نقطه ای به سبب مزایای متعددی که دارد به طور گسترده ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و همین مزایا هم تفاوت شیوه جوش نقطه ای را با دیگر روش های جوشکاری ایجاد می کند.
اگرچه در تمام نکاتی که در تفاوت جوشکاری نقطه ای با سایر روش های جوشکاری اشاره کردیم، مزایای جوش نقطه ای مطرح شد، اما این روش معایبی هم دارد. یکی از معایب این است که جوش نقطه ای برای ورق های ضخیم مناسب نیست، زیرا نمی تواند باعث ذوب شدن تمام قسمت ها شود و در نتیجه اتصال در ورق ضخیم محکم نخواهد بود. مهم ترین محدودیت و نقطه ضعف دیگر آن هم این است که از این روش نمی توان برای اتصال ورق ها یا قطعات فلزی شکل دار استفاده کرد. در واقع قطعات منحنی، طرح دار یا غیر مسطح را باید با روش های دیگری جوشکاری نمود و جوش نقطه ای فقط سطوح صاف را می تواند متصل کند. برای اطلاع از قیمت آهن آلات کلیک کنید.
اگرچه جوشکاری نقطه‌ای یک فرایند سریع با مزیت های متعدد و تقریبا ایمن است، اما به هر حال در هنگام انجام هر نوع عملیات صنعتی در نظر گرفتن تدابیر ایمنی ضروری است. برای اینکه در محیط کار و هنگام استفاده از دستگاه جوش نقطه ای، حادثه ای رخ ندهد یا دچار مشکل نشوید موارد زیر را در نظر بگیرید؛
سوالات متداول
در روش جوش نقطه ای از ماده ذوب شونده جانبی استفاده نمی شود، بلکه دو فلز بر اثر حرارت ذوب شده و پس از فشار و سرد شدن به هم پیوند می خورند. بنابراین جوشکاری نقطه‌ای معمولاً استحکام کمتری نسبت به جوش‌های مداوم دارد.
یکی از معایب جوشکاری به روش نقطه ای این است که برای ورق های ضخیم مناسب نیست، زیرا نمی تواند باعث ذوب شدن تمام قسمت ها شود و در نتیجه اتصال در ورق ضخیم محکم نخواهد بود.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.