رازهای جوشکاری پیشرفته

جوشکاری به زبان ساده، فرایند و تکنیکی است که به موجب آن دو قطعه فلزی و یا غیرفلزی از طریق حرارت و گرمای شدید به هم متصل می شوند. در جوشکاری پیشرفته علاوه بر مهارت های اولیه جوشکاری دستی، از تکنولوژی مدرن در ساخت استفاده می شود. این فناوری مدرن با افزودن ماشین آلات و ابزار و تجهیزات مدرن، انعطاف پذیری بیشتر، دقت بالاتر و افزایش میزان بهره وری را در صنعت جوشکاری فراهم نموده است. همچنین استفاده از هوش مصنوعی و حسگرهای پیشرفته منجر به کاهش خطاها و بهبود کیفیت جوشکاری می شوند.

تکنیک های جوشکاری پیشرفته دارای مزایای زیادی هستند که می تواند کیفیت و کارایی کار شما را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. این تکنیک ها برای رفع چالش های خاص جوشکاری و ارائه راه حل هایی طراحی شده اند که منجر به اتصالات قوی تر و بادوام تر می شود.

تکنیک های جوشکاری پیشرفته دو نوع هستند:

در این شیوه جوشکاری، با ذوب کردن قطعه فلزی و یا غیر فلزی آنها را به یکدیگر چسپانده و پس از سرد شدن بهم متصل می شوند؛ علاوه بر اتصال فلزات، در اتصال متریالی چون سرامیک و مواد پلاستیکی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. منبع انرژی می تواند الکتریکی و یا شیمیایی باشد.

جوشکاری مدرن ذوبی خود به انواع مختلفی طبقه بندی می شود:

جوشکاری قوسی: جوشکاری قوس الکتریکی یکی از انواع جوشکاری ذوبی است. منبع انرژی جریان الکتریسیته است که از طریق جریان الکتریسیته بین الکترود و فلز مورد نظر انجام می شود. جریان الکتریکی می تواند جریان مستقیم و یا متناوب باشد.

جوشکاری با پرتوی لیزری: جوشکاری لیزری زیرمجموعه ای از جوشکاری ذوبی می باشد که از طریق پرتوهای لیزری منبع حرارتی و گرمای لازم برای فرایند ذوب را فراهم می کند. این تکنیک به دلیل مزایای دقت و سرعت بالا، حرارت ورودی کم و قابلیت جوشکاری متریال مختلف کاربردهای فراوانی در صنایع مختلفی مانند صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و پزشکی دارد.

جوشکاری با پرتوی الکترونی: در این نوع جوشکاری با تمرکز الکترونها درخلا و ایجاد گرما در نقطه اتصال فرایند جوش اتفاق می افتد. این تکنیک در داخل محفظه ای با خلاء صورت می گیرد بطوریکه انرژی جنبشی حاصل از تراکم و سرعت بالای الکترونها به انرژی گرمایی تبدیل می شود و این گرما و حرارت موجب فرایند ذوب می گردد. از مزایای این تکنیک دقت اتصال و عمق جوش بالا را می توان ذکر کرد. به دلیل دقت و عمق نفوذ بالایی که در این روش وجود دارد، جوشکاری با پرتوی الکترون در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند، از جمله:

• صنایع پزشکی

• صنایع الکترونیک

• صنایع خودروسازی

• صنایع هوافضا

• صنایع هسته ای

جوشکاری اکسی گاز: جوشکاری اکسی گاز با احتراق اکسیژن و استیلن انجام میشود، بطوریکه وقتی گاز اکسیژن و استیلن با کمک مشعل دستی با هم ترکیب می شوند، شعله ای با حرارت3200 سانتی گراد تولید می کنند که برای ذوب و اتصال دو قطعه فلز استفاده می شود.

جوشکاری زیر آب: جوشکاری زیرآب شبیه جوشکاری برقی در خشکی می باشد با این تفاوت که جوشکاری در خشکی قوس الکتریکی از یونیزه شدن هوا تشکیل شده، ولی در جوشکاری زیر آب از یونیزه شدن مولکولهای آب، قوس الکتریکی تشکیل می گردد.

جوشکاری زیر آب در صنایع نفت و گاز و لوله کشی منابع نفتی و گازی ، تعمیر کشتی ها، سکوهای نفتی، سدها و سازه هایی که در آب شناور هستند، بکار می روند.

به دلیل شرایط پر مخاطره جوشکاری زیر آب، این رشته جوشکاری نیازمند مهارت و آموزش حرفه ای و تجهیزات خاصی می باشد. جوشکار باید علاوه بر تخصص جوشکاری، مهارت غواصی هم داشته باشد.

از مزیتهای جوشکاری ذوبی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابل حمل بودن دستگاه و تجهیزات که براحتی قابل جابجایی هستند.

• کاربرد متنوع و گسترده در طرح ها وموقعیت های مختلف

• جوشکاری چند لایه در شرایطی که ضخامت قطعه زیاد است و یک لایه جوش کافی نیست

از معایب جوشکاری ذوبی این است که به دلیل فرایند ذوب، ممکن است قطعات و مواد خواص اولیه خود را از دست بدهند و نواقصی در محل اتصال ایجاد شود.

جوشکاری غیرذوبی و یا جامد یکی از روشهای نوین جوشکاری پیشرفته می باشد، که در این تکنیک فرایند اتصال مواد و متریال بدون فرایند ذوب و از طریق تحت فشار قرار گرفتن لبه ها با حرارت و یا بدون وجود گرما و حرارت صورت می گیرد. بطوریکه لبه ها در هم له می شوند.در مقایسه با جوشکاری ذوبی که مواد با ذوب شدن با یکدیگر متصل می شوند، ولی در تکنیک جوشکاری غیرذوبی خبری از فرایند ذوب نیست.

جوشکاری اصطکاکی: در روش جوشکاری اصطکاکی اتصال میان قطعات با حرکت دورانی در نقطه اتصال و ایجاد گرما وحرارت حاصل از فشار و اصطکاک بین آنها اتفاق می افتد. گرمای حاصل از اصطکاک باعث خمیری شدن قطعات شده و باعث در هم فرو رفتن قطعات در یکدیگر می گردد. فلزاتی چون مس، برنج، منیزیم، تیتانیوم، آلومینیوم و آلیاژهای آن متریالی هستند که برای جوشکاری اصطکاکی مناسب هستند.

عواملی که در جوشکاری اصطکاکی موثر هستند عبارتند از :

• چرخش و سرعت ابزار

• عمق ابزار

• جریان مواد

• تولید جریان گرما

جوشکاری اصطکاکی در صنایعی چون کشتی سازی ، هوافضا، خودروسازی، ریل سازی راه آهن و ساخت و تولید کاربرد دارد.

جوشکاری فشاری: در روش جوشکاری فشاری اتصال از فشار مکانیکی برای اتصال قطعات استفاده می شود. قطعات بصورت سریالی قرار می گیرند و با عبور جریان و اعمال فشار به یکدیگر متصل می شوند، و گرمای حاصل از مقاومت قطعه به عبور جریان باعث نرم شدن قطعات در محل اتصال می گردد و با اعمال فشار در نهایت دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند.

جوشکاری فشاری در اتصال فلزات و پلاستیک می تواند کاربرد داشته باشد، ولی بیشترین کاربرد و استفاده جوشکاری فشاری در اتصال لوله هاست.

جوشکاری آهنگری: جوشکاری آهنگری از قدیمی ترین روشهای جوشکاری محسوب می شود بطوری که قطعات آهنی تا حد سرخ شدن حرارت می دیدند و سپس تا ضربات محکم چکش در همدیگر ترکیب و به هم متصل می شدند. امروزه جوشکاری آهنگری به روشهای مدرن و جدیدتری نسبت به گذشته انجام می شود و جوشکاری پیشرفته جایگزین روشهای قدیمی تر شده است.

در جوشکاری آهن پس از حرارت دادن فولاد، آن را بشکل استوانه در می آورند و لبه های فولاد را لب به لب هم جوشکاری می کنند.

جوشکاری با امواج صوتی: جوشکاری با امواج صوتی که جوشکاری فراصوتی نیز نامیده می شود، برای اتصال قطعات پلاستیکی گاها قطعات فلزی بکار می رود. دستگاه جوش فراصوتی یک منبع تغذیه است که جریان برق با فرکانس پایین را به جریان برق با فرکانس بالا تبدیل می کند و یک مبدل این جریان با فرکانس بالا را به صوت با فرکانس بالا تغییر می دهد، و گرما و اصطکاک ایجاد شده بین قطعات موجب نرم شدن نقطه اتصال قطعات می گردد و درنتیجه به یکدیگر جوش می خورند.

مزایای جوشکاری جامد عبارتند از :

• کاهش تغییر فیزیکی متریال به این دلیل چون فرایند ذوب در جوشکاری جامد اتفاق نمی افتد، ساختار اصلی فلز حفظ می شود.

• اتوماتیک بودن فرایند جوشکاری که اکثرا توسط دستگاهها بدون دخالت نیروی انسانی انجام می شود.

• برای تولید در قطعات انبوه، جوشکاری جامد می تواند مقرون بصرفه باشد.

• هیچ محدودیتی دراتصال قطعات از هر نوع جنس و متریالی وجود ندارد.

از معایب جوشکاری غیرذوبی و جامد دستگاهها و تجهیزات گرانقیمت این نوع جوشکاری نسبت به جوشکاری ذوبی می باشد، و اینکه در جوشکاری جامد آماده سازی فلزات ازجمله پاکسازی ، چربی زدایی، برس کشی و اکسید زدایی باید صورت گیرد.

صنعت جوشکاری یکی از پر کاربردترین صنایع به شمار می رود که در طی سالها، پیشرفت های چشمگیری داشته است در این متن سعی داشتیم انواع جوشکاری پیشرفته، کاربردها، مزایا و معایب هر کدام را مورد بررسی قرار دهیم، تا با آگاهی از هر کدام بهترین روش را در حرفه خود بکار گیرید. بخاطر داشته باشید که در این حرفه باید تخصص و مهارت کافی را کسب نموده و به دلیل خطراتی که این حرفه به همراه دارد همواره باید نکات ایمنی را رعایت و از تجهیزات ایمنی مانند کلاه ، ماسک، عینک ایمنی و محافظ و.... استفاده کنید. برای اطلاع از دوره آموزش جوشکاری در هر زمینه ای می توانید به سایت سروش جاوید مراجعه کنید.