جوشکاری ورق فلزی چیست؟

ورق مجوشکاری اتالیک فناوری پردازش مواد است که به اتصالدویا قطعات فلزی بیشتری را به روشی به یکی از هم جدا کنید. با پیشرفت تکنولوژی صنعتی، تکنولوژی جوشکاری بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد که فرآیند مهمی در فرآوری فلزات صنعت ساخت و تولید می باشد.

روش های جوشکاری فلزات چیست؟

انواع مختلفی از روش های جوشکاری فلز وجود دارد که با توجه به وضعیت و ویژگی های فرآیندی فلز در فرآیند جوشکاری، روش های جوشکاری فلز به طور عمده به سه دسته تقسیم می شوند: جوشکاری ذوبی، جوشکاری تحت فشار و لحیم کاری.

جوشکاری فیوژن

جوشکاری فیوژن روشی برای اتصال قطعات فلزی از طریق حرارت دادن و ذوب آنها به یکدیگر است. این روش نیازی به فشار ندارد. سطح مشترک دو قطعه کار گرم می شود و باعث می شود فلز نیروی اتمی قابل توجهی تولید کند و حالت مایع را در ناحیه گرم شده تشکیل دهد. اتم های فلزی دو قطعه کار به طور کامل پخش می شوند و ادغام می شوند. هنگامی که فلز مذاب سرد می شود، یک اتصال جوشی قوی ایجاد می کند.

تکنیک های رایج جوشکاری ذوبی شامل جوشکاری قوس الکتریکی، جوشکاری با گاز و جوشکاری لیزری است.

جوش قوس الکتریکی

جوشکاری قوس الکتریکیتوسط یک منبع الکتریکی تغذیه می شود که بین الکترود و دو قطعه کار تخلیه می شود و یک قوس تشکیل می دهد. این قوس به گرما تبدیل می شود و الکترود و قطعات کار را ذوب می کند و فلزات را به هم می پیوندد. در طول فرآیند جوشکاری، ولتاژ پایین و جریان بالا، دماهای بالا و نور شدید تولید می‌کنند و الکترود و قطعات کار را می‌سوزاند و حوضچه مذابی ایجاد می‌کنند که خنک می‌شود و جوش ایجاد می‌کند.

این روش جوشکاری کاربردهای گسترده ای دارد و می توان از آن برای جوش دادن فلزات مختلف مانند فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس و فولاد پرکربن استفاده کرد. از آنجایی که تجهیزات جوشکاری قوس الکتریکی قابل حمل و کار با آن آسان است، به طور گسترده در صنایعی مانند ماشین سازی، ساخت و ساز و کشتی سازی استفاده می شود. به عنوان مثال برای اتصالات میلگرد در ساختمان سازی استفاده می شود. علاوه بر این، جوشکاری قوس الکتریکی اغلب در تعمیر تجهیزات و تعمیر و نگهداری خطوط راه آهن استفاده می شود.

جوشکاری قوس الکتریکی معمولاً به دستگاه جوش قوس الکتریکی، میله های جوشکاری و محافظ صورت نیاز دارد. این یک روش جوشکاری کم هزینه و پرکاربرد است. با این حال، به دلیل دشواری فنی، کیفیت جوش تا حد زیادی به سطح مهارت جوشکار بستگی دارد.

جوشکاری گاز

جوشکاری گازاز دو نوع گاز استفاده می کند: گاز سوختی و گاز اکسید کننده. احتراق این گاز باعث تولید گرما می شود که برای ذوب مواد فلزی و میله جوشی که به طور مداوم بین دو قطعه کار تغذیه می شوند، استفاده می شود و اتصال فلز را تکمیل می کند.

جوشکاری گاز اغلب برای جوشکاری فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم و مس استفاده می شود. مزایایی مانند انعطاف پذیری در کاربرد، بدون محدودیت در محیط کار و عملکرد ساده را ارائه می دهد. علاوه بر این، نیازی به برق ندارد، و به طور گسترده ای برای کارهای در فضای باز و در سایت های ساختمانی برای اتصالات فلزی استفاده می شود. اگر نیاز به تعمیر لوله فلزی دارید، جوشکاری گاز انتخابی عالی است.

با این حال، جوشکاری گاز محدودیت های خود را دارد. کیفیت جوش به طور قابل توجهی تحت تأثیر کیفیت میله جوش است و اتصالات جوش داده شده مستعد تغییر شکل هستند. علاوه بر این، راندمان تولید نسبتاً پایین است.

جوش لیزری

جوش لیزریاز پرتو لیزر به عنوان منبع گرما استفاده می کند. پرتو لیزر به لبه های قطعات فلزی برخورد می کند و گرما ایجاد می کند و حوضچه جوش را تشکیل می دهد. وقتی لیزر دور می‌شود، لبه‌های فلز مذاب سرد می‌شوند و به هم می‌چسبند. این روش را می توان برای جوش های همپوشانی، جوش های لب به لب و جوش های آب بندی در کاربردهای مختلف صنعتی استفاده کرد.

جوش لیزری دارای سرعت جوش سریع و راندمان بالایی است و همچنین می توان از آن برای جوشکاری غیر فلزات نیز استفاده کرد. این یک فناوری جوشکاری پیشرفته است که به طور گسترده در صنایعی مانند خودروسازی، الکترونیک و جواهرات استفاده می شود. با این حال، نمی تواند به مواد ضخیم تر نفوذ کند، بنابراین برای مواد با دیواره نازک مناسب است. در مقایسه با سایر روش‌های جوشکاری، تجهیزات جوش لیزری گران‌تر هستند.

پرس جوش

برخلاف جوشکاری ذوبی، جوشکاری تحت فشار نیاز به اعمال فشار معینی به فلز در طول فرآیند جوشکاری دارد. مواد فلزی به حالت مایع ذوب نمی شوند بلکه جامد می مانند. جوشکاری تحت فشار شامل گرم کردن اتصالات فلزی برای افزایش انعطاف پذیری آنها و سپس اعمال فشار به فلز پلاستیکی شده و در نتیجه اتصال جوش قوی تر است. بنابراین، فشار نقش مهمی در فرآیند بازی می کند.

با توسعه اقتصادهای صنعتی، بسیاری از مواد و محصولات جدید ظهور کرده اند که منجر به نوآوری های مداوم در فناوری جوشکاری تحت فشار شده است. تکنیک های اصلی جوشکاری تحت فشار در حال حاضر شامل جوشکاری مقاومتی، جوشکاری انتشاری، جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری اولتراسونیک است.

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتیاز جریان الکتریکی برای گرم کردن نقطه اتصال قطعات فلزی استفاده می کند در حالی که از طریق الکترودها برای تکمیل جوش فشار وارد می کند. معمولاً برای جوشکاری فولاد ضد زنگ، مس، آلومینیوم و فولاد کربن استفاده می شود. جوش مقاومتی به دلیل کیفیت بالا و ثابت جوشکاری، نقش بسزایی در صنایع خودروسازی، الکترونیک و هوافضا دارد. با پیشرفت تکنولوژی، جوشکاری مقاومتی به طور فزاینده ای اتوماسیون را در خود جای داده است و کارایی تولید را بیشتر می کند.

جوشکاری مقاومتی را می توان به چهار روش تقسیم کرد:جوش نقطه ای، جوشکاری پروجکشن،جوش درز، وجوش لب به لب. به عنوان مثال، اگر شما نیاز به جوش دادن یک قطعه خودرو دارید، مانند اتصال مهره به یک صفحه فلزی، می توانید از جوشکاری پروجکشن استفاده کنید. با این حال، تجهیزات جوشکاری مقاومتی عموماً حجیم هستند و به راحتی قابل جابجایی نیستند و استفاده از آن را به تنظیمات خاصی محدود می کند. هر بار که مواد فلزی یا ضخامت‌های مختلف را جوش می‌دهید، پارامترها باید تنظیم شوند و برای جوشکاری قطعات فلزی با حجم بالا مناسب‌تر می‌شوند.

جوشکاری انتشار

جوشکاری انتشاریکه به عنوان پیوند انتشار نیز شناخته می شود، شامل حرارت دادن و اعمال فشار به سطوح فلزی در حین جوشکاری است. این فرآیند به اتم‌ها و مولکول‌های مواد فلزی اجازه می‌دهد تا تحت دما و فشار بالا پخش و پیوند شوند. جوشکاری انتشار را می توان برای مواد مشابه و غیر مشابه استفاده کرد که معمولاً مس، آلومینیوم و مواد کامپوزیت را به هم متصل می کند.

این روش می تواند به طور همزمان چندین اتصال را در یک مجموعه جوش دهد، مانند جوش دادن 20 لایه فویل مسی 0.1 میلی متری. جوشکاری دیفیوژن اتصالات قوی ایجاد می کند که در برابر تغییر شکل مقاوم هستند و معمولاً نیاز به پردازش بیشتر را از بین می برند. با این حال، معایبی نیز دارد، از جمله راندمان تولید پایین و هزینه بالای تجهیزات.

جوشکاری اصطکاکی

جوشکاری اصطکاکییک فرآیند جوشکاری است که از گرمای تولید شده از حرکت اصطکاکی نسبی بین قطعات کار تحت فشار استفاده می کند. این یک روش کارآمد و صرفه جویی در انرژی است که جوش هایی با کیفیت بالا تولید می کند. در مقایسه با جوش لب به لب، جوشکاری اصطکاکی دارای ناحیه تحت تأثیر حرارت کوچکتر است و برای اتصال فلزات غیر مشابه مناسب تر است.

جوشکاری اصطکاکی منحصر به فرد است و مزایایی مانند مصرف انرژی کم و سازگاری با محیط زیست را ارائه می دهد که باعث محبوبیت آن در صنایعی مانند ساخت مکانیکی، هوافضا و انرژی شده است. با این حال، به طور کلی فقط برای اتصال میله های فلزی و لوله های هم قطر مناسب است. هنگامی که شکل و موقعیت مونتاژ قطعات کار ثابت شد، جوشکاری چالش برانگیز می شود.

جوشکاری اولتراسونیک

در جوشکاری اولتراسونیک از ارتعاشات با فرکانس بالا که توسط امواج مافوق صوت ایجاد می شود برای ایجاد اصطکاک، تغییر شکل و گرما در سطوح تماس فلزی استفاده می شود. برای تکمیل فرآیند جوشکاری توسط بوق های صوتی بالا و پایین فشار اعمال می شود. این یک روش جوشکاری منحصر به فرد است که شامل عبور جریان الکتریکی از قطعات کار یا منابع گرمای خارجی نیست و برخی از ویژگی های آن با جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری انتشاری مشترک است.

جوشکاری اولتراسونیکمی توان برای انواع مواد از جمله فلزات مشابه و غیر مشابه مانند مس، آلومینیوم، طلا و نقره استفاده کرد. با این حال، بیشتر برای جوشکاری مواد غیر فلزی مانند ABS، PP و PC استفاده می شود، جایی که نتایج بهتری را ایجاد می کند.

جوشکاری لحیم کاری

لحیم کارییک روش جوشکاری است که در آن یک فلز پرکننده با نقطه ذوب پایین تر از قطعه کار گرم و ذوب می شود تا شکاف بین دو قطعه کار فلزی پر شود و فرآیند اتصال فلز تکمیل شود. برخلاف جوشکاری ذوبی و جوشکاری فشاری، این روش نیازی به ذوب قطعات کار یا اعمال فشار ندارد. لحیم کاری در درجه اول برای اتصال قطعات کار با هم همپوشانی با اندازه های شکاف معمولاً از 0.01 تا 0.1 میلی متر استفاده می شود.

امروزه لحیم کاری به طور فزاینده ای در صنایعی مانند ماشین آلات، الکترونیک، ابزارآلات و روشنایی استفاده می شود. کیفیت لحیم کاری تا حد زیادی به فلز پرکننده مورد استفاده بستگی دارد. بنابراین، هنگام لحیم کاری قطعات فلزی، مهم است که یک فلز پرکننده با خواص مرطوب کنندگی خوب انتخاب کنید که بتواند به طور موثر اتصالات را پر کند. لحیم کاری بر اساس نقطه ذوب فلز پرکننده به لحیم کاری نرم و لحیم کاری سخت تقسیم می شود.

لحیم کاری نرم

در لحیم کاری نرم از فلزات پرکننده با نقطه ذوب زیر 450 درجه سانتیگراد استفاده می شود. اتصالات ایجاد شده از طریق لحیم کاری نرم دارای استحکام کمتر و مقاومت حرارتی ضعیفی هستند. معمولاً برای اتصالات الکتریکی در محصولات الکترونیکی دقیق و لحیم کاری با آهن لحیم کاری استفاده می شود. اگر نیاز به استحکام حیاتی نباشد و نقطه ذوب فلز پرکننده بالاتر از فلز در حال لحیم کاری باشد، می توان از لحیم کاری نرم استفاده کرد.

سخت پسlدرنگ

لحیم کاری با فلزات پرکننده با نقطه ذوب بالا که به لحیم کاری سخت معروف است، از فلزات پرکننده با نقطه ذوب بالای 450 درجه سانتیگراد استفاده می کند. اتصالات ایجاد شده از طریق لحیم کاری سخت در مقایسه با اتصالات لحیم کاری نرم قوی تر هستند. در لحیم کاری سخت معمولا از موادی مانند نقره، آلومینیوم، مس و نیکل استفاده می شود. انتخاب فلز پرکننده به ویژگی های مواد قطعه کار و الزامات عملکرد اتصال بستگی دارد. لحیم کاری سخت به طور کلی برای فولاد ضد زنگ، آلیاژهای آلومینیوم، مس و سایر مواد با نیاز به استحکام بالا مناسب است. برای اتصالاتی که در دمای بالا کار می کنند و کاربردهای گسترده ای در صنایع هوافضا، الکترونیک و برق پیدا می کند استفاده می شود.

نتیجه گیری

انواع مختلفی از جوشکاری فلزات وجود دارد که روش هایی که در بالا ذکر شد از رایج ترین روش ها هستند. با ادامه پیشرفت فناوری جوش، روش‌های جوشکاری بیشتر و بیشتر در حال ظهور هستند. هنگام در نظر گرفتن نحوه جوش دادن قطعات فلزی خود، مهم است که جنبه هایی مانند جنس قطعه کار، شکل آن، محیط کار و موارد دیگر را در نظر بگیرید. انتخاب روش جوشکاری مناسب بر اساس این عوامل بسیار مهم است.