جوشکاری و فرآیند آن

جوشکاری فرآیند اتصال دو ماده مانند فولاد، آلومینیوم، برنج، فولاد ضد زنگ، پلاستیک یا پلیمر و ذوب آنها است. جوشکار تجهیزاتی است که در جوشکاری استفاده می شود. فلز یا پلاستیک مذاب به نام فیلر، برای نگه داشتن قطعاتی که روی آنها کار می شود، در کنار هم استفاده می شود. انواع مختلفی از منابع انرژی را می توان برای جوشکاری موادی مانند شعله گاز، قوس الکتریکی، لیزر، پرتو الکترونی، اصطکاک یا فراصوت استفاده کرد. فرآیندهای مختلف جوشکاری مانند جوشکاری قوس الکتریکی، جوشکاری MIG و جوشکاری TIG وجود دارد.

جوشکاری قوس فلزی با نام های MMA یا Manual Metal Arc یا جوشکاری چوبی نیز شناخته می شود. این برای جوشکاری فولاد، فولاد ضد زنگ و چدن استفاده می شود. در این نوع جوشکاری از یک الکترود مصرفی روکش شده با شار برای گذاشتن جوش استفاده می شود. جریان الکتریکی توسط منبع تغذیه جوش تامین می شود. این کمک می کند تا قوس الکتریکی بین الکترود و فلزاتی که به هم متصل شده اند ایجاد شود. پوشش شار متلاشی می شود و این منجر به یک گاز محافظ می شود که لایه ای از سرباره ایجاد می کند. ناحیه جوش از هر گونه ناخالصی توسط سرباره و گاز محافظ محافظت می شود. تجهیزات مورد نیاز برای این نوع جوش عبارتند از: منبع تغذیه پیوسته، الکترود، نگهدارنده الکترود و گیره کار.

جوشکاری MIG به معنای جوشکاری با گاز بی اثر فلز است. به این جوشکاری قوس فلزی گازی یا GMAW نیز گفته می شود. این برای اتصال آلومینیوم با سایر فلزات غیر آهنی استفاده می شود. برای اتصال بسیاری از انواع آلیاژها و فلزات استفاده می شود. در این نوع جوش پاشش بسیار کم است. این روش سریعتر از سایر روشهای سنتی مانند روش جوشکاری چوبی است. یک الکترود سیم مداوم و قابل مصرف و گاز محافظ با یک تفنگ جوش تغذیه می شود. برای جوشکاری فولاد یا آلومینیوم به یک منبع برق ثابت نیاز است. این نوع جوش عمدتاً در صنعت ورق فلز استفاده می شود و بنابراین در صنعت خودروسازی به شدت مورد استفاده قرار می گیرد. تجهیزات مورد نیاز عبارتند از: تفنگ جوشکاری، واحد تغذیه سیم، منبع گاز محافظ و سیم الکترود.

جوشکاری TIG به معنای جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن است. فلزات واکنش پذیر مانند منیزیم و آلومینیوم را می توان با این فرآیند به یکدیگر متصل کرد. جوشکاری به صورت دستی انجام می شود. با این روش می توان انواع اتصالات مانند لپ مفصل، اتصال لب به لب، اتصال گوشه و اتصال تی را جوش داد. هنگامی که از فرآیند جوشکاری TIG استفاده می شود، از اکسیداسیون جلوگیری می شود. به یک الکترود تنگستن غیر مصرفی و یک ماده پرکننده جداگانه نیاز دارد. یک قوس بین الکترود تنگستن نوک تیز و ناحیه ای که باید جوش داده شود ایجاد می شود. از آنجایی که از محافظ گاز استفاده می شود، جوشی که تشکیل می شود بسیار تمیز و مرتب است. برای محافظت از گاز بی اثر استفاده می شود. فلزات نازک را می توان به خوبی با این نوع جوش به هم وصل کرد. برای جوشکاری آلومینیوم، آلیاژهای منیزیم، فولاد، فولاد ضد زنگ، مس، برنج و تیتانیوم استفاده می شود.

به دستگاه های جوشکاری سیمی نیاز دارد. در این فرآیند فلز حرارت داده می شود، ذوب می شود و سپس به یکدیگر متصل می شود. اتصال توسط سیم الکترود لوله ای مصرفی با تغذیه مداوم انجام می شود. برای این روش نیاز به برق ثابت است. در این جوشکاری با سرعت بالا قابل انجام است و همچنین قابل حمل است. بنابراین، بهترین استفاده در صنعت ساختمان است. به طور کلی در فولاد، فولاد ضد زنگ و فلزات زنگ زده استفاده می شود.

جوشکاری قوس الکتریکی نیاز به تجهیزات ارزان قیمت دارد و نیاز به جریان الکتریکی دارد. جوشکاری مقاومتی به تجهیزات پرهزینه نیاز دارد و نیاز به استفاده از ورق های فلزی اضافی برای پوشاندن موادی دارد که باید جوش داده شود. یک تکنیک مدرن، جوشکاری با پرتو لیزر یا جوشکاری پرتو انرژی است. این بسیار گران است اما همچنین سریع و دقیق است. این روزها جوشکاری در حال خودکار شدن است. استفاده از ربات های جوشکار در صنعت خودروسازی انجام می شود.

نوع مناسب دستگاه جوش باید برای ذوب دو نوع ماده با هم استفاده شود در غیر این صورت نتیجه آن چیزی که لازم است نخواهد بود. باید بدانید که برای چه هدفی قرار است استفاده شود. سپس باید نوع دستگاه جوش، منبع تغذیه مورد نیاز، قابل حمل بودن آن، ابزار و لوازم دیگری که ممکن است با دستگاه جوش مورد نیاز باشد را انتخاب کنید. لوازم جانبی که ممکن است مورد نیاز باشد عبارتند از: مشعل، کلاه جوشکاری، دستکش جوشکاری، عینک و پرده جوش.

دستگاه جوش لیزری

حتما تا به حال آزمایش ذره‌بین و نور خورشید را دیده اید که چگونه باعث آتش گرفتن کاغذ می شود. اگر بخواهیم به بیان ساده اصول کار دستگاه جوش را بیان کنیم می توان گفت که اصول کار دستگاه جوش و برش لیزری نیز بر پایه همین آزمایش ساده فیزیک است، ولی بادقت و قدرت بسیار بالاتر. در این فرآیند از منایع نور مصنوعی پرتوان مانند تیوب لیزر co2 یا بلوک‌های دیودی که به دیود پمپ مشهور است استفاده می‌گردد.

جوشکاری با لیزر یکی از پیشرفته‌ترین روش‌های جوشکاری است که قدمت بسیار زیادی ندارد. از این نوع جوشکاری در صنایع فضایی و هواپیمایی کاربرد دارد. همچنین می توان از آن در ساخت ریزترین قطعات و یا ساخت جواهرات و …  نیز استفاده کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره جوشکاری لیزری کلیک کنید.