کمتر صنعتی را می‌توان یافت که ردپایی از جوشکاری در آن دیده نشود. امروزه روش‌های جوشکاری مدرن به کمک صنایع مختلف آمده‌اند و با افزایش کیفیت این فرایند کمک می‌کنند تا نتایج پربارتری از آن به بار بنشیند. شناخت انواع دستگاه جوشکاری مدرن باعث می‌شود این امر به‌صورتی موثرتر مورد استفاده قرار بگیرد. رویان جوش با ارائه این مطلب قصد دارد شما را با انواع روش های جوشکاری مدرن آشنا کند.
جوشکاری مدرن و فرایندهای آن
به‌طور کلی جوشکاری راهی برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر است که با کمک گرفتن از حرارت انجام می‌شود. بهره بردن از شیوه‌ها و دستگاه‌های جدید به اجرای مدرن و موثرتر این فرایند حساس و مهم کمک می‌کند. فرایندهای اجرای این کار در دو دسته کلی جای می‌گیرند که جزو روش های جوشکاری مدرن بهحساب می‌آیند.شیوه‌ها یا حالت‌های کلی که با کمک آن‌ها می‌توان دو قطعه فلزی را به هم متصل کرد، شامل دو دسته زیر می‌شوند:
جوشکاری مدرن ذوبی یا امتزاجی
در این روش فلز پایه را با کمک گرفتن از دما و حرارت بالا ذوب می‌کنند تا بتوانند آن را به قطعه دیگر جوش دهند و به این ترتیب آن‌ها را به یکدیگر متصل کنند. این راه برای اتصال قطعات پلاستیکی و سرامیکی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. انجام فرایند فوق به کمک منابع مختلفی صورت می‌گیرد که انرژی یا حرارت مورد نیاز را تامین می‌کنند و امکان انتخاب آن‌ها از بین منابع الکتریکی یا شیمیایی وجود دارد.
انواع جوشکاری ذوبی
این روش متناسب با منبع انرژی مورد استفاده در انواع زیر طبقه‌بندی و تقسیم می‌شود:
-
جوشکاری قوسی
نام این مدل (جوشکاری با قوس الکتریکی یا Arc) به‌دلیل استفاده از قوس الکتریکی برای تولید گرما و ذوب و اتصال قطعات برای آن انتخاب شده است. این قوس از یک منبع تغذیه استفاده می‌کند که در شرایط مختلف از منابع متفاوت انتخاب می‌شود. برای این روش نیز حالات مختلفی وجود دارد که عبارت‌اند از:
- کمک گرفتن از گاز محافظ و الکترود تنگستن
- با استفاده از الکترود دستی روکش‌دار
- همراه با گاز محافظ و الکترود کیسول فلزی
- جوشکاری هیدروژن
- توپودری
- قوس کربنی
- قوس پلاسما
-
جوشکاری با پرتو الکترونی
در بین انواع جوشکاری مدرن این حالت برای آن‌که بتواند دما و حرارت لازم را به دست بیاورد و با کمک آن بین قطعات پیوند و اتصال برقرار سازد از حرکت سریع پرتوهای الکترونی کمک می‌گیرد. حرکت سریع الکترون‌ها در زمان ورود به ماده همراه با تولید دمای زیادی صورت می‌گیرد که آن را برای ذوب کردن قطعات و ایجاد اتصال می‌توان مورد استفاده قرار داد. به‌طور معمول نتیجه حاصل‌شده از این کار کاملا بهصورت عمیق و باریک قابل مشاهده است. انواع این شیوه عبارت است از:
- جوشکاری با اشعه الکترون
- جوشکاری با پرتو الکترونی در خلاء نسبی و شدید
-
جوشکاری اکسی گاز
یکی دیگر از شیوه‌های جوشکاری با استفاده از مشعل دستی صورت می‌گیرد که شعله آتش مورد نیاز این کار از تلفیق اکسیژن و استیلن حاصل می‌شود. انواع شیوه‌های مورد استفاده در این حالت به شرح ذیل هستند:
- جوشکاری با گاز پروپان
- جوشکاری با گاز و فشار
- جوشکاری با اکسیژن هیدروژن
- جوشکاری با اکسیژن استیلن
- جوشکاری هوا استیلن
-
جوشکاری لیزری
وجود مدل‌های مختلف دستگاه جوشکاری مدرن به کیفیت و سرعت این فرایند کمک می‌کند. در حالت لیزری می‌توان از پرتوهای این اشعه برای برقراری اتصال قطعات بهره برد که دقت کار را بسیار افزایش می‌دهد و در تولیدات انبوه بسیار کارآمد خواهد بود.
بیشتر بخوانید:روش های جوشکاری با الکترود
مزایای جوشکاری ذوبی
هرکدام از روش‌هایی که برای اتصال قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرند متناسب با شرایط و هدف آن دارای امتیازات و منافعی هستند؛ برای مثال روش‌های جوشکاری ذوبی از مزایای زیر برخوردارند:
- کارایی زیاد و کاربردهای متنوع
- قابل استفاده برای قطعات با شکل‌ها و طرح‌های مختلف
- کاربرد در موقعیت‌های متفاوت
- امکان جابه‌جایی و حرکت (جوشکاری سیار)
- دارای قابلیت ایجاد چند لایه در جوش مخصوصا در فلزات محکم و ضخیم
جوشکاری مدرن جامد
در این شیوه که بهصورت غیرذوبی انجام می‌شود، قطعات فلزی مورد نظر با کمک حرارت یا فشار به‌حالت خمیری در می‌آیند و سپس به یکدیگر اتصال پیدا می‌کنند. انرژی مورد نیاز برای تامین دما نیز می‌تواند الکتریکی، شیمیایی یا مکانیکی باشد. انواع آن نیز عبارت‌اند از:
- جوش اصطکاکی
در این روش از جوشکاری مدرن گرمای مورد نیاز را ازطریق ایجاد اصطکاک و فشار بین قطعات به دست می‌آورند.
- جوش انفجاری
با انفجار کنترل‌شده مواد هم می‌توان برای اتصال دو یا چند فلز به یکدیگر بهره برد.
- جوش نوردی یا غلتکی
این مدل با گرم کردن فلز در کوره و وارد آوردن فشار به‌وسیله غلتک انجام می‌شود. فلزات نرم به گرمای کوره نیاز ندارند و تنها تحت فشار غلتک قرار می‌گیرند.
- جوش نفوذی
برای نفوذ به نقطه اتصال و ایجاد جوش در این راه هر دوی آن‌ها را تا دمایی معین حرارت می‌دهند تا بین‌شان اتصالی مستحکم و پایدار برقرار سازند.
- جوشکاری سرد
همان‌طور که از نام این حالت کاملا می‌توان فهمید، اتصال قطعات بدون نیاز به هیچ‌گونه گرما و حرارتی صورت می‌گیرد.
مزایا جوشکاری جامد
در حالات غیرذوبی نیز فواید و محاسنی نهفته است که در برخی مواقع آن را نسبت به شیوه‌های دیگر جوشکاری مدرن برجسته‌تر می‌سازد. این امتیازات را می‌توان به شرح ذیل بیان کرد:
- کاهش احتمال وقوع تغییرات فیزیکی در فلزات پایه به‌ویژه در نقطه اتصال
- پیشگیری از ذوب شدن فلزات و عواقب و پیامدهای آن
- مقرون‌به‌صرفه به‌ویژه در مواقع تولیدات انبوه
- امکان اجرای اتوماتیک بدون نیاز به نیروی انسانی
شاید برایتان جالب باشد:الکترود جوشکاری چیست؟ + کاربرد و انواع آن
معرفی انواع دستگاه جوشکاری مدرن
صنعت جوشکاری تنها وظیفه اتصال فلزات را بر عهده ندارد؛ بلکه برای وصل کردن بسیاری از مواد مثل سرامیک‌ها، کامپوزیت‌ها، پلیمرها و مواد دیگر هم نقش مفید و موثری ایفا می‌کند که برای هرکدام از آن‌ها به دستگاه‌های مناسب و ویژه‌ای نیاز است. با پیشرفت‌هایی که در تکنولوژي صورت می‌گیرد شاهد شکل‌گیری انواع دستگاه‌های به‌روز و جدیدی در این موضوع هستیم. به‌طور کلی 4 نوع دستگاه در جوشکاری مورد استفاده واقع می‌شوند که آن‌ها را معرفی می‌کنیم:
دستگاه جوش ترانسفورماتور
ساده‌ترین مدل دستگاه با دو عملکرد افزاینده و کاهنده شناخته می‌شود که آن‌ها را به دو صورت روغنی و خشک می‌توان یافت. ساختار تشکیل‌دهنده ترانسفورمانورها از دو مدل ساده و پیچیده پیروی می‌کند. این وسایل پیشرفت چندانی نداشته‌اند و درحال حاضر زیاد مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.
دینام جوشکاری (مجهز به مولد)
دستگاه فوق که نسبت به ترانسفورماتور اتصالات باکیفیت‌تری ایجاد می‌کند، دارای وزن و حجم زیادی است و نگهداری آن کار سخت و پرهزینه‌ای به نظر می‌رسد؛ همچنین با آلودگی‌های صوتی و آسیب‌هایی که به محیط وارد می‌کند، محبوبیت چندانی ندارد و تنها برای اجرا در سطوح گسترده استفاده می‌شود.
دستگاه رکتی فایر
این دستگاه، شکل بهبودیافته و بروزشده ترانسفورماتور بهحساب می‌آید که برای انجام جوشکاری از ایجاد قوس الکتریکی پایدار کمک می‌گیرد و به‌طور اختصاصی در مواردی به کار می‌رود که با استفاده از جریان مستقیم انجام می‌شوند؛ بنابراین کاربرد آن در صنایع سنگین‌تری مثل ساختارهای فلزی پیچیده، انواع مخازن، ساخت‌وسازهای سهمگین مثل پل، ریل و لوله‌های انتقال نفت و موارد مشابه بیشتر است.
دستگاه اینورتر
این نوع یکی از مصادیق دستگاه‌های مدرن جوشکاری محسوب می‌شود که با مزایای زیادی همراه است. وزن کم و کیفیت جوش بالایی دارد. این دستگاه بدون نیاز به برق سه‌فاز کار می‌کند. همچنین از تکنولوژی MASFET و IGBT استفاده می‌کند که در نقش سوئیچ‌های پرقدرتی در مبدل‌های الکتریکی ظاهر می‌شوند. استفاده از این دستگاه پیشرفته با جریان ولتاژ پایین نیز امکان‌پذیر است و از بهترین دستگاه‌های جوشکاری به‌شمار می‌رود.
جمع‌بندی
صنعت جوشکاری از پرکاربردترین و گسترده‌ترین فعالیت‌ها بهحساب می‌آید. پیشرفت‌های تکنولوژی موجب شکل‌گیری انواع روش‌های جوشکاری مدرن شده است که در دو دسته کلی جوشکاری ذوبی و جوشکاری جامد طبقه‌بندی می‌شوند. انواع جوشکاری‌های مدرن به کمک دستگاه‌هایی ممکن می‌شود که متناسب با شرایط و هدف اتصالات مورد استفاده قرار می‌گیرند. هرکدام از این روش‌ها انواع مختلفی دارند و متناسب با نیاز و مطابق با اهداف به کار می‌روند.
