اتصال قطعات به یکدیگر یکی از روش هایی است که در سال های اخیر بسیار متداول شده و در صنایع مختلف کوچک و بزرگ نیز برای انجام این کار از انواع روش های جوشکاری استفاده می شود. جوشکاری یکی از حرفه هایی است که به وسیله آن می توان انواع اتصالات فلزی و غیر فلزی را انجام داد. جوشکاری فلزی در مدل های مختلف جوشکاری ذوبی و غیر ذوبی انجام می شود که هر کدام از این روش ها نیز دارای انواع مختلفی هستند. یکی از انواع جوشکاری غیر ذوبی که کاربرد وسیعی نیز در صنایع دارد جوشکاری مقاومتی است که در این مقاله نیز قصد داریم درباره این موضوع صحبت کنیم و انواع جوش مقاومتی را مورد بررسی قرار دهیم و همچنین روش استفاده و کاربرد آن را نیز شرح دهیم.
اطلاعات کاملی که آروا در این مطلب در مورد انواع روش های جوشکاری مقاومتی و فلزات مناسب و مخصوص برای این روش، در اختیار شما قرار می دهد باعث می شود تا با روش های مختلفی از جمله جوشکاری مقاومتی نقطه ای، غلطکی، زائده ای، جرقه ای و … به طور کامل آشنا شوید. دستگاه ها و تجهیزات مناسب برای اجرای این روش های جوشکاری نیز به طور مفصل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
جوشکاری مقاومتی چیست؟
جوشکاری مقاومتی RW (مخفف Resistance Welding) یکی از روش های جوشکاری الکتریکی است که در واقع ترکیبی از گرما، فشار و زمان است. ایجاد گرما در این حالت از جوشکاری به وسیله جریان برق انجام می شود و به وسیله الکترود ها به قطعه کار منتقل می شود. فشار و زمان نیز از دیگر فاکتورهای مهمی هستند که در این حالت باید مورد استفاده قرار گیرند و با توجه به ضخامت ورق اندازه گیری می شوند.
در روش جوشکاری مقاومتی فلز به صورت کامل ذوب نمی شود بلکه از طریق انتقال جریان برق به قسمت مورد نظر و رخداد جوش، حالتی شبیه به ذوب شدگی و یا کاهش مقاومت ماده مورد نظر اتفاق می افتد و با اعمال فشار، اتصال انجام می شود. در جوش مقاومتی الکتریکی سرعت کار بالا است و همچنین به سادگی می توان فرایند جوشکاری را کنترل کرد. در این مدل از جوش از روش های مختلفی استفاده می شود.
هنگام جوش مقاومتی، رعایت و توجه کردن به نکات مهمی مانند مدت زمان جریان عبوری، ضخامت قطعه، میزان جریان عبوری و شکل سطح مقطع الکترود، ضروری و مهم است و اصطلاحاً می توان گفت جوشکاری مقاومتی به این عوامل بستگی دارد. گرمای بیش از حد و فشار زیادی باعث از بین رفتن فلز و عملیات جوشکاری می شود.
جوش مقاومتی نیز مانند دیگر روش های جوشکاری به وسیله دستگاه انجام می شود که در ادامه به هرکدام از آنها اشاره خواهیم کرد و روش کار با هر کدام را نیز توضیح خواهیم داد.
بیشتر بدانید : جوشکاری غیر ذوبی یا حالت جامد چیست؟
کاربرد جوشکاری مقاومتی (RW)
جوشکاری مقاومتی مانند دیگر روش ها و انواع جوشکاری، در صنایع کاربرد بسیاری دارد و در ساخت و مونتاژ و موارد مشابه از روش جوش مقاومت الکتریکی استفاده می شود. با توجه به سرعت و دقت بالا در جوش مقاومتی، استفاده از آن نیز بسیار شایع است و کاربرد های متنوعی نیز دارد.
با توجه به اینکه جوش مقاومت الکتریکی دارای انواع مختلفی است کاربرد های آن نیز با توجه به روش جوش مقاومتی متغیر است. در زیر به مهم ترین کاربرد های جوش مقاومتی به صورت تیتر وار اشاره می کنیم و در بخش مربوط به انواع جوشکاری مقاومتی الکتریکی به طور کامل هرکدام را توضیح خواهیم داد. مهم ترین این کاربردها به شرح زیر است:
- جوشکاری ورقه های بدنه خودرو در صنعت خودرو سازی
- تولید مخازن تحت فشار
- ساخت لوله های درز دار فلزی
- چسباندن چسب های فلزی در داندانپزشکی
روش های جوشکاری مقاومتی
همانگونه که گفته شد، جوشکاری مقاومتی در انواع مختلفی وجود دارد و کاربرد های متنوع و مختلفی نیز دارد. این روش از جوش مقاومتی به روش های مختلفی انجام می شود و در اصل می توان گفت که دستگاه ها و الکترود های آنها با یکدیگر متفاومت است که باعث می شود تا دارای روش های مختلفی باشد.
فرایند جوشکاری مقاومتی همانطور که در تعریف انواع جوشکاری مقاومتی در بالا توضیح دادیم به این ترتیب است که ابتدا باید جریان برق را به الکترودها منتقل کنیم که هر کدام از این الکترود ها نیز با توجه به انواع مختلف دارای شکل هایی متفاوت از هم هستند. پس از انتقال جریان برق در قسمت اتصال، گرمای زیادی تولید می شود که باعث خمیر شدگی فلز می شود و این فرایند با اعمال فشار تکمیل می شود و در هنگام سرد شدن اتصال را به وجود می آوریم.
شکل دستگاه ها و الکترود به گونه ای طراحی شده است که بتوان انواع جوش مقاومتی را انجام داد. برای مثال روش جوشکاری غلطکی به این صورت است که ابتدا دستگاه را آماده می کنیم و سپس ورق ها را برای اتصال درون دستگاه می گذاریم و عبور جریان برق و ایجاد گرما فرایند جوش را برقرار می کنیم. در واقع می توان گفت که در تمامی انواع جوشکاری، مقاومت الکتریکی روش کار ثابت است و با انتقال همزمان جریان برق و تولید گرما و اعمال فشار، رخداد جوشکاری انجام می شود.
برخی از مهم ترین روش های جوشکاری مقاومتی بدین ترتیب است: نقطه جوش ساده، نقطه جوش هفت تیری، نقطه جوش لحظه ای، جوش مقاومتی با ورق های نازک و…
بیشتر بخوانید: جوشکاری جواهرات چگونه است؟
جوشکاری مقاومتی برای چه نوع فلزاتی مناسب است؟
جوشکاری دارای انواع مختلفی است که در یک تقسیم بندی کلی به دو نوع ذوبی و غیر ذوبی تقسیم می شود که در هر دو حالت فلزات را به یکدیگر می توان متصل کرده و جوش داد. جوشکاری مقاومتی یکی از انواع جوشکاری ذوبی است که دارای انواع مختلفی بوده و در این حالت می توان فلزات را به یکدیگر متصل کرد. اما سوال مهم این است که آیا در این حالت می توان از انواع فلزات استفاده کرد و اگر این امکان وجود ندارد چه فلزاتی را می توان در جوش مقاومتی الکتریکی به یکدیگر متصل کرد؟
در ادامه با توجه به انواع دستگاه جوش مقاومتی و روش های جوشکاری، به فلزات مورد استفاده در هر کدام از حالت های جوشکاری مقاومتی الکتریکی اشاره می کنیم.
هنگام استفاده از جوشکاری مقاومتی ساده از فلزاتی مانند آلومینیوم، آهن گالوانیزه و برنج استفاده می کنیم و جنس الکترود ها نیز از جنس مس و کادیوم تشکیل شده است.
هنگام استفاده از حالت جوشکاری مقاومتی سر به سر یا جرقه ای از فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ که استحکام بالایی دارد استفاده می شود و الکترود در این حالت نیز ترکیب از مس و زیرکونیم تشکیل شده است.
هنگام جوشکاری مقاومتی نقطه ای و درز جوش از فلزاتی مانند فولاد نرم، فولاد ضد زنگ، نیکل استفاده می شود و جنس الکترود نیز ترکیبی از مس و نیکل است.
نکته مهم این است که هنگام جوشکاری مقاومتی باید به ضخمات فلزات نیز توجه داشت.
انواع جوشکاری مقاومتی (RW)
جوشکاری مقاومتی از پرکاربرد ترین انواع جوشکاری و دارای انواع مختلفی است و در موارد گوناگونی با توجه به انواعی که دارد مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اینکه جوشکاری مقاومت الکتریکی دارای سرعت بالا و دقت خوبی است دارای مدل های متنوع جوشکاری است که در هر کدام از این انواع کیفیت جوش و اتصال به شکل مطلوبی انجام می شود.
جوش مقاومتی با توجه به سه عامل گرما، فشار و زمان انجام می شود و از مهم ترین و پر استفاده ترین انواع آن می توان به نمونه های نقطه ای، نواری، سر به سر، زائده ای، فرکانس بالا و … اشاره کرد. در ادامه این مقاله انواع جوشکاری مقاومتی را توضیح می دهیم و ویژگی ها و کاربرد هر کدام را نیز شرح می دهیم.
جوشکاری مقاومتی نقطه ای
جوشکاری نقطه ای یکی از انواع جوش مقاومتی است که از آن برای اتصال و جوش تعدادی ورق استفاده می شود و روش کار نیز به این صورت است که با اعمال گرما و فشار فرایند جوش انجام می شود. مکانیزم جوش مقاومتی و فرایند جوشکاری نقطه ای به این صورت است که به وسیله الکترود های مسی، به سطح ورق های مورد نظر جریان برق و گرما اعمال می شود تا مواد تا مرحله ذوب شدن آماده شوند و فرایند جوش به وجود بیاید سپس جریان برق قطع می شود و با اعمال فشار این مکانیزم یعنی اتصال تکمیل می شود.
بیشتر بخوانید : انواع جوشکاری کدامند ؟
گرما و فشار توسط دو الکترود مسی به نقطه مورد نظر اعمال شده و باعث می شوند تا جوش مقاومتی به وجود بیاید. استفاده از مس به این دلیل است که فلز مس رسانای قوی است و گرمای بیشتری را منتقل می کند و دلیل این نام گذاری نیز به این خاطر است که جوش در نقطه های مشخص شده انجام می شود. این روش یکی از قدیمی ترین انواع جوش مقاومتی است که کاربرد گسترده ای دارد و سرعت و دقت کار نیز در آن بسیار بالا است.
کاربرد جوش مقاومتی نقطه ای
جوشکاری نقطه ای مقاومتی بخاطر سهولت استفاده و راحتی کار با آن در موارد مختلفی کاربرد و استفاده دارد و در این روش جوشکاری می توان از ربات نیز استفاده کرد. از مهم ترین کاربرد های جوش مقاومتی در صنایع گوناگون می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنعت اتومبیل سازی
- صنایع هوا و فضا
- صنعت راه آهن
- ساخت مخازن فلزی
- صنایع الکترونیک
مزایای جوشکاری مقاومتی نقطه ای
با توجه به تعریف جوشکاری مقاومتی نقطه ای و موارد استفاده از آن در صنایع گوناگون در ادامه به مهم ترین ویژگی ها و مزیت های این نوع از جوشکاری اشاره می کنیم.
- مدت زمان کوتاه فرایند جوشکاری
- الکترود های غیر مصرفی
- امنیت جوشکاری بدلیل ولتاژ کم
- دوستدار محیط زیست و دارای خروجی جوشکاری تمیز
- اتصال الکترو مکانیکال قابل اعتماد
- عدم وجود پاشش در جوش
معایب جوشکاری مقاومتی نقطه ای
در این روش جوشکاری نیز مانند دیگر روش های جوش، معایب و محدودیت هایی در حین جوشکاری وجود دارد. معایب جوشکاری مقاومتی که در حین کار به وجود می آیند بسیار ناچیز هستند که حتی می توان از آنها چشم پوشی کرد اما به صورت تیتر وار به آنها می پردازیم. معایب و محدودیت های جوشکاری مقاومتی نقطه ای به شرح زیر است:
- دسترسی کامل باید به هر دو الکترود باشد.
- هر دستگاه، جوش مقاومتی با ضخامت خاص را انجام می دهد.
- اتصال و جوش فقط در نقطه تماس الکترود با فلز انجام می شود.
- ظاهر جوشکاری مناسب نیست و ترکیب بدی دارد.
- اگر فشار کافی نباشد اتصال و جوش رخ نمی دهد.
الکترود نقطه ای چیست؟
یکی از اجزا جوشکاری مقاومتی الکترود نقطه ای است. در فرآیند جوشکاری مقاومتی، به ویژه در روش جوشکاری نقطه ای الکترود نقطه ای دارای اهمیت است. وظیفه الکترود نقطه ای انتقال جریان الکتریکی به قطعات کار و ایجاد حرارت لازم برای ذوب شدن موضعی فلز و تشکیل جوش است.
الکترود نقطه ای از جنس آلیاژ مس است. مس به خاطر اینکه رسانایی بالایی دارد باعث می شود تا حرارت به صورت مستمر جریان داشته باشد و تماس موثری با نقطه برقرار شود.
جوشکاری مقاومتی نواری یا غلطکی
یکی دیگر از انواع جوشکاری مقاومتی که در آن فرایند اتصال ورق ها انجام می شود جوشکاری مقاومتی نواری یا غلطکی است. در جوش مقاومتی غلطکی مانند دیگر روش جوش مقاومت الکتریکی از دو عامل مهم جریان برق و فشار مکانیکی برای جوش دادن استفاده می شود و الکترود های آن نیز به شکل دیسک و غلطک می باشند که با انتقال جریان برق از غلطک ها به ورق های فلزی و سپس اعمال فشار، رخداد جوشکاری انجام می شود.
مکانیزم کار و فرآیند جوشکاری مقاومتی نواری به این صورت است که لبه های ورق های فلزی از زیر غلطک ها که همان الکترود های مسی هستند عبور می کنند و با اعمال گرمای بالا به وسیله جریان بالای برق باعث حالت ذوب شدگی در مواد می شوند و بعد از این مرحله توسط اعمال فشار توسط همان غلطک ها، درز جوش به وجود می آید. این روش از جوشکاری بسیار پرکاربرد است و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
در ادامه ذکر این نکته بسیار مهم است که در واقع جوشکاری مقاومتی نواری یک فرایند جوشکاری است که به وسیله الکترود های غلطکی شکل انجام می شود و کار آن جوشکاری درزی است. پس می توان گفت که این سه حالت در واقع یکی هستند و هیچ تفاوتی با یکدیگر ندارند.
کاربرد جوشکاری مقاومتی نواری یا غلطکی
همانطور که در توضیحات مربوط به تعریف جوشکاری مقاومتی نواری یا غلطکی اشاره کردیم از این روش جوشکاری در صنایع مختلفی از جمله پتروشیمی و خودروسازی استفاده می شود. یکی از عمده کاربرد های این روش از جوش مقاومتی برای ساخت مخازن تحت فشار است و از دیگر کاربرد های آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت تانکر های سوخت
- ساخت طبل های استیل
- ساخت اگزوز
- ساخت ترانسفورماتور های یخچال
- ساخت مخازن تحت فشار
مزایای جوش مقاومتی نواری یا غلطکی
با توجه به اینکه این نوع از جوشکاری در صنایع مختلف مورد استفاده می گیرد نشان دهنده این این است که دارای مزایا و ویژگی های زیادی است که پر استفاده است در ادامه این مطلب به مهم ترین ویژگی های این روش از جوشکاری مقاومتی می پردازیم:
- سرعت بالای جوشکاری
- دستیابی به یک اتصال نشت ناپذیر
- استحکام بالا
- عدم پاشش جوش
- امکان جوشکاری به صورت اتوماتیک
معایب جوش مقاومتی نواری یا غلطکی
این روش از جوش کاری مقاومتی الکتریکی در کنار مزایا و ویژگی های مهم، دارای یک سری معایب نیز می باشد اما این معایب به قدری کم است که در مقابل تمام ویژگی ها و مزیت های آن بسیار ناچیز به حساب می آید اما ذکر آنها مهم است و در این قسمت به آنها اشاره می کنیم:
- جوشکاری سخت در حالت های نواری و غیر صاف
- عدم جوش مناسب در ورق های ضخیم
جوشکاری مقاومتی زائده ای
جوشکاری مقاومتی زائده ای یک از انواع جوش مقاومتی است که روی یکی از قطعات زائده هایی مانند پیچ و یا گل جوش به وسیله یک تفنگ جوشکاری (هفت تیر) گذاشته می شود و با عبور جریان الکتریکی و رسیدن گرما به این زائده ها، ذوب اتفاق می افتد و بر اثر فشار وارده به ورق ها نیز اتصال ایجاد می شود. ایجاد زائده ها به این دلیل است که جریان روی قسمت های برجسته شده و زائده ای شکل متمرکز شود. این روش از جوشکاری در صنایع مختلفی کاربرد دارد و از آن برای اتصال و جوشکاری استفاده می شود.
بیشتر بخوانید : جوشکاری ذوبی چیست ؟
جوشکاری مقاومتی برجسته نیز در واقع همان زائده ای است و دلیل این نام گذاری نیز به این خاطر است که هنگام جوش زائده ای، برجستگی هایی روی سطح کار ایجاد می شود.
کاربرد جوشکاری مقاومتی زائده ای
این روش از جوشکاری که به شکل خاصی نیز انجام می شود در برخی از صنایع کاربرد گسترده ای دارد. جوشکاری زائده ای روشی است که به وسیله آن می توان اتصال های مقاومی را به وجود آورد. در ادامه به برخی از کاربرد های جوش مقاومتی زائده ای اشاره می کنیم:
- صنایع خودرو سازی
- برای ساخت درب و پوشش های فن
- برای ساخت قطعات کمپرسورها
- برای جوشکاری الماس
مزایای جوش مقاومتی زائده ای
جوشکاری مقاومتی زائده ای یکی از انواع جوشکاری است که هنگام کار و استفاده از آن می توان اتصال های دقیق و مناسبی را به وجود آورد که مقاومت بالایی نیز ایجاد می کند. در ادامه به مهم ترین ویژگی ها و مزیت های این جوشکاری اشاره می کنیم:
- صرفه جویی در مصرف برق
- طول عمر بالای الکترود ها
- جوشکاری در ضخامت های مختلف
- ایجاد تعادل گرمایی
- سرعت بالا
معایب جوشکاری مقاومتی زائده ای
تمام روش های جوش مقاومتی دارای معایبی نیز هستند که در واقع در برابر ویژگی ها و مزیت های آنها ناچیز است. در ادامه این بخش به مواردی از معایب جوش زائده ای اشاره می کنیم:
- عدم استفاده در جوشکاری فلزاتی مانند مس و برنج
- زمان زیاد جهت ایجاد زائده
- برای هر نوع قطعه کاری نمی توان آن را به کار برد
جوشکاری مقاومتی درز جوش
جوشکاری مقاومتی درز جوش یا همان جوش درز مقاومتی روشی برای اتصال دو یا چند ورق فلزی به یکدیگر است. در این روش جوشکاری به راحتی می تواند چند ورق را بدون اینکه مواد افزودنی به آنها بزند جوش دهد. جوش مقاومتی درز جوش برای جوشکاری فلزاتی مانند، آلومینیوم، مس و فولاد ضد زنگ مناسب است.
از جوش مقاومتی درز جوش به خاطر اینکه کیفیت بالا و قابلیت اتوماسیون بودن دارد در صنایع مختلفی مانند خودروسازی استفاده می شود.
جوشکاری بدنه خودرو
در صنعت خودروسازی برای سرعت بالای جوش و استحکام زیاد از جوش مقاومتی استفاده می شود. جوشکاری بدنه خودرو به روش جوش مقاومتی یکی از روش هایی است که در آن با عبور جریان الکتریکی قوی از دو قطعه گرما ایجاد می گرد و گرمای ایجاد شده باعث ذوب شدن می شود.
این روش سرعت بالایی دارد و کاربرد آن در خودرو سازی گسترده است. جوش مقاومتی بدنه خودرو دارای ویژگی ها و مزیت هایی بسیاری است که مهم ترین آنها به شرح زیر است.
- سرعت بالا
- کیفیت جوش بالا
- اتوماسیون‌پذیری
- عدم نیاز به مواد مصرفی
- عدم ایجاد دود و جرقه
کلام آروا
همانطور که اشاره کردیم جوشکاری مقاومتی یکی از انواع روش های جوشکاری غیر ذوبی است که دارای روش ها و انواع مختلفی می باشد و کاربرد فراوانی دارد که در این مقاله به انواع آن، کاربرد ها و مزایای این نوع از جوشکاری پرداخته و به صورت کامل هر کدام را مورد بررسی قرار دادیم.
برای انواع روش های جوش مقاومتی باید از دستگاه های مخصوص و اینورتر های جوشکاری مناسب استفاده نمود. تفاوت هایی بین انواع روش های مختلف گفته شده وجود دارد که افراد متخصص برای اجرای هر کدام از انواع این روش ها باید به دقت نکاتی که در این مطلب گفته شد را مورد بررسی قرار دهند تا بتوانند با آشنایی بیشتر با این روش ها، برای خرید تجهیزات مورد نظر و استفاده از آن ها در مکان های مورد نیاز اقدام نمایند.
اما در صورتی که نیاز به کسب اطلاعات بیشتر و یا دریافت مشاوره در خصوص انواع جوشکاری، دستگاه های جوشکاری و حتی اینورتر جوشکاری دارید می توانید با همکاران ما در آروا تماس حاصل فرمایید و یا سوالات خود را در قسمت نظرات در زیر همین مطلب مطرح کنید. (سوالات و نظرات شما به صوت تخصصی پاسخ داده شده و به سرعت منتشر می شود).
بدون دیدگاه