جوشکاری نقطه ای یک فرآیند جوشکاری مقاومتی است که با اعمال فشار در حین تامین جریان الکتریکی به ناحیه جوش، فلزات را به یکدیگر متصل می کند. اولین بار در سال 1885 هنگامی که الیهو تامسون به طور تصادفی دو سیم مسی را در آزمایشی با هم ذوب کرد، معرفی شد.
جوش نقطه ای به یک فرآیند جوشکاری اصلی در تولید و مونتاژ، به ویژه در بخش ساخت ورق فلز و صنعت خودرو تبدیل شده است. مناسب بودن برای اتوماسیون نقش مهمی در افزایش محبوبیت آن دارد زیرا جوشکاری نقطه ای رباتیک در سرعت و کارایی برتر است.
بیایید عمیق تر کاوش کنیم و بیشتر درک کنیم که جوشکاری نقطه ای چه مقاومتی را نشان می دهد. صنعت واشر اصفهان با تولید نخ نسوز از تولیدکنندگان برتر فرآورده های نسوز است!
جوش نقطه ای (RSW) یک فرآیند جوشکاری با مقاومت الکتریکی است که فلزات روی هم را بین دو الکترود متصل می کند. فشار با فشردن قطعات کار بین الکترودها اعمال می شود و گرما با عبور جریان جوش از فلزات مقاوم ایجاد می شود. این اجازه می دهد تا مواد ذوب شده و یک اتصال جوش ایجاد کنند . اتصال ایجاد شده از طریق جوشکاری نقطه ای مقاومتی شبیه یک دکمه یا یک قطعه است، بنابراین اصطلاح جوش نقطه ای ابداع شد زیرا جریان دقیقاً در ناحیه کوچکی روی سطح فلز اعمال می شود.
از آنجایی که فلزات با استفاده از مقادیر زیادی انرژی در مدت زمان کوتاهی (تقریباً 100-10 میلی ثانیه) ذوب می شوند، ناحیه اطراف قطعه جوش در اثر گرمای بیش از حد آسیبی نمی بیند، بنابراین منطقه متاثر از حرارت به حداقل می رسد و یک جوش تمیز ایجاد می شود.
مقدار گرمای تولید شده در جوشکاری نقطه ای با فرمول گرما-انرژی بیان می شود:
Q = I2Rt
در جایی که Q انرژی گرمایی است، I جریان است، R نشان دهنده مقاومت الکتریکی و t زمان یا مدتی است که در آن جریان اعمال می شود.
فرآیند جوشکاری نقطهای از طریق ارسال پالسهای الکتریکی با ولتاژ پایین و جریان بالا به الکترودهای جوش انجام میشود تا در حالی که فشار کافی برای ذوب شدن فلزات وارد میشود، تقریباً فوراً فلز ذوب شود. این فرآیند از نظر اعمال فشار شبیه فرآیند جوش سرد است، اما در جوش سرد، جریان الکتریکی به جوش داده نمی شود.
اولین مرحله در جوشکاری نقطه ای، قرار دادن ورق های فلزی یا قطعات کار است که روی هم قرار گرفته اند. پس از اینکه فلزات به طور محکم در جای خود قرار گرفتند، اعمال فشار از طریق نیروی الکترود انجام می شود. این فشار بسته به نوع دستگاه ممکن است به صورت دستی، پنوماتیک، توسط فنرها یا از طریق هیدرولیک اعمال شود.
مرحله دوم شامل اعمال جریان سنگین به ناحیه مورد نظر بین الکترودها است. فلز مذاب با واکنش جریان با مقاومت داخلی فلز تشکیل می شود. فلزات به حدود 2000 درجه سانتیگراد می رسند که بالاتر از نقطه همجوشی آنها است. الکترودها باید نقطه ذوب بالاتری نسبت به قطعات کار داشته باشند. به طور کلی، از الکترودهای آلیاژ مس استفاده می شود، اما بسته به فلز جوش داده شده، الکترودها می توانند از تنگستن، مولیبدن و سایر مواد نیز ساخته شوند.
مرحله نهایی شامل خنک شدن و انجماد قطعه است. در این مرحله، الکترودهای جوشکاری در تماس با قطعه باقی میمانند و با سرد شدن و سخت شدن فلزات به عنوان تکیهگاه عمل میکنند. پس از سرد شدن فلزات، این فرآیند به پایان می رسد.
در مورد مش های سیمی، جوش های نقطه ای در تماس بین دو سیم که به صورت عمود قرار گرفته اند ایجاد می شود. این امر اتصال دائمی بین سیم ها را تضمین می کند و استحکام و دوام را ارائه می دهد. این یک جایگزین عالی برای مش های سیمی بافته شده است که به طور دائم با هم ذوب نشده اند.
متغیرهای زیادی برای بررسی و تنظیم در طول چرخه جوش برای ایجاد جوش با کیفیت رضایت بخش وجود دارد:
برای اطمینان از کیفیت بالا و ایمن بودن جوش نقطه ای برای استفاده در کاربردها، فلزات جوش داده شده ممکن است تحت روش های آزمایشی مانند بازرسی اولتراسونیک و تست استحکام مکانیکی (برشی کششی، آزمایش پوسته شدن و غیره) قرار گیرند.
جوش نقطه ای برای فلزاتی که رسانایی حرارتی پایین همراه با مقاومت الکتریکی بالا مانند فولاد کم کربن دارند، بهترین کار را انجام می دهد. اگرچه جوشکاری نقطهای هنوز میتواند روی فلزاتی که دارای این ویژگیهای ذاتی نیستند (به عنوان مثال فولادهای با کربن بالا) انجام شود. اما مراقب باشید که جوش ها بیشتر مستعد شکستگی و ترک هستند زیرا ممکن است ریزساختارهای شکننده و سختی داشته باشند.
در اینجا لیستی از موادی که به طور کلی برای جوشکاری نقطه ای مناسب هستند آورده شده است:
همه فلزات مطابق با مشخصات جوش نقطه ای نیستند، این استثنائات اغلب می توانند با روش های جوشکاری جایگزین مانند لحیم کاری یا لحیم کاری به یکدیگر متصل شوند .
الکترودهای جوشکاری جریان الکتریکی را به فلزات میرسانند و فشار مکانیکی را هنگام تماس با قطعه کار با استفاده از اهرم و کلاچ اعمال میکنند. مکانیسم اعمال فشار می تواند توسط یک موتور الکتریکی یا با پنوماتیک تغذیه شود.
دو نوع الکترود غیر مصرفی وجود دارد که در جوشکاری نقطه ای استفاده می شود:
انتخاب نادرست الکترودها می تواند منجر به سایش زودرس الکترود شود که ممکن است منجر به تغییر شکل یا جایگزینی الکترودها شود. برخی از فلزات نیز می توانند با الکترودها واکنش دهند. به عنوان مثال، فولادهای با روکش روی ممکن است نوک جوشکاری را کثیف کنند و در اتصال با فلزات مشکل ایجاد کنند.
علاوه بر انتخاب مواد الکترود، هندسه های مختلف الکترود نیز موجود است. نوک ها را می توان به شکل نوک تیز، کوتاه یا گنبدی شکل داد.
جوشکارهای نقطه ای معمولاً با استفاده از برق AC کار می کنند. با کمک یک ترانسفورماتور، برق AC امکان دستیابی به جریان های بالا در ولتاژهای پایین را فراهم می کند. ولتاژ جوش نقطه ای معمولا بین 5 تا 22 ولت تنظیم می شود، جریان الکتریکی معمولا بین 1000 تا 10000 آمپر است.
دستگاههای جوشکاری نقطهای صنعتی معمولاً از برق سه فاز برای رسیدن به جریانهای پیک بالا در تولید استفاده میکنند. به طور خاص، برای جوشکاری ورق های آلومینیومی برای دیگهای بخار، لوله ها و موارد دیگر به طور یکسان استفاده می شود.
دستگاه جوش نقطه ای شامل یک ترانسفورماتور برای منبع تغذیه، الکترودهای جوشکاری و سایر اجزاء است که امکان کنترل پارامترهای کار جوشکاری (جریان جوش، فشار، ولتاژ و غیره) را فراهم می کند.
دستگاه های جوش نقطه ای معمولاً با آب خنک می شوند زیرا برای کسری از ثانیه حرارت بسیار بالایی تولید می شود. الکترودها دارای مسیرهایی برای خنک کردن آب هستند تا دما را کاهش داده و از سایش بیش از حد جلوگیری کند.
تجهیزات جوش نقطه ای می توانند به صورت دستی یا خودکار با استفاده از ربات های جوش نقطه ای کار کنند. دستگاه های جوش نقطه ای قابل حمل نیز به صورت تفنگ جوش در دسترس هستند.
جوش نقطه ای یک عنصر کلیدی در صنعت خودروسازی است زیرا ساخت قطعات خودرو با استفاده از این روش مقرون به صرفه، قابل اعتماد و سریع است. شرکت ها خطوط مونتاژ را با استفاده از ربات های جوش نقطه ای خودکار می کنند. یک ورق فلزی ساخته شده از فولاد یا آلیاژ آلومینیوم به راحتی می تواند در چند ثانیه به یک قطعه مونتاژ کاربردی تبدیل شود، همه اینها با دقت و تکرار استثنایی.
اقلام الکترونیکی ظریف برای جوشکاری نقطه ای مناسب هستند. کیفیت جوش خوب است در حالی که ماهیت این روش جوشکاری از گرم شدن بیش از حد قطعات الکترونیکی جلوگیری می کند. برخی از نمونه ها سوئیچ ها، پنل های خورشیدی، بردهای مدار پیچیده و باتری ها هستند.
رول های فولاد کربنی با قرار دادن آن در زیر چرخ جوشکاری با جریان الکتریکی به میخ تبدیل می شوند. این فرآیند جوش نقطه ای پیوسته با سرعت های بالا انجام می شود که در هر دقیقه هزاران میخ تولید می شود.
دسته ها، کفگیرها و فنجان های حلبی اغلب با استفاده از جوش نقطه ای شکل می گیرند. همین امر در مورد کاترهای کوکی که با تسمه های فلزی جوش نقطه ای تشکیل می شوند نیز صدق می کند.
صنعت پزشکی نیز از کیفیت جوش و سرعت انجام این فرآیند بهره می برد. به عنوان مثال، ارتودنسی از جوش نقطه ای در بستن ایمپلنت های دندانی استفاده می کند.
جوشکاری نقطه ای مقاومتی یک فرآیند جوشکاری سریع و مقرون به صرفه است که به طور گسترده در تولید ورق فلز استفاده می شود. این یک روش جوشکاری جذاب برای اتوماسیون از طریق جوشکارهای نقطه ای ربات است و سرعت و دقت باورنکردنی را بدون ایجاد مصالحه در استحکام جوش ارائه می دهد.
بخش خودرو در طول تاریخ بیشترین بهره را از این روش جوشکاری برده است زیرا استفاده از این فرآیند باعث افزایش سرعت تولید و مونتاژ می شود. در درجه اول برای جوشکاری فولاد در بخش خودرو استفاده می شود، اما با گذشت زمان، فولاد به دلیل بهینه سازی جرم، بیشتر و بیشتر با آلومینیوم جایگزین می شود. اتوماسیون اجازه می دهد تا حجم های بزرگتر به سرعت جوش داده شوند، بدون اینکه در کیفیت مصالحه ای ایجاد شود.
جوشکاری مقاومتی همچنان در خطوط تولید و مونتاژ در صنایع خاص تسلط خواهد داشت و اینجاست که برای سالهای آینده باقی بماند.
طراحی و توسعه توسط طراحی سایت اصفهان و سئو سایت اصفهان – آیسو دیزاین
قوانین سایت_____حفظ حریم خصوصی
