جوشکاری مقاومتی جرقه ای
یک نوع فرآیند جوشکاری مقاومتی است که در آن یک اتصال سر به سر از طریق جرقه زدن و اعمال فشار ایجاد می شود. دو عامل ذوب شدن و فورج در این فرآیند بسیار حائز اهمیت هستند. این فرآیند قادر است اتصالی با استحکام برابر با فلزات پایه[1] ایجاد نماید. شکل (1-14) فرآیند جوشکاری جرقه ای را بصورت شماتیک نمایش می دهد.
شکل 1-14: نحوه قرارگیری قطعات در جوشکاری جرقه ای (شکل سمت راست)
دو قطعه ای که باید به هم متصل شوند، توسط گیره ای هادی (مسی و گاه با سیستم سرد کننده) در مقابل هم نگه داشته می شوند. این گیره ها در حقیقت همان الکترودهای فرآیند هستند. سپس در قطعه آنقدر به هم نزدیک می شوند تا بین آنها جرقه ای ایجاد شود. پس از چند لحظه که مذاب بر سطح قطعات ایجاد شد، گیره ها با فشارمعینی به هم فشرده می شوند که نتیجه این عمل، در هم فرو رفتن قطعات است، در این لحظه جریان الکتریکی قطع و بدین ترتیب عمل اتصال انجام می گیرد. جوش کاری جرقه ای برای اتصال قطعات فلزی که سطح مقطع مشابه ای دارند (چه از لحاظ شکل و چه از لحاظ اندازه) مناسب است. این فرآیند برای اتصال مواد هم جنس فولادی، آلومینیمی، برنجی و مسی مناسب است. در برخی موارد می توان موارد غیرمشابه را نیز با این روش به هم متصل ساخت. موادی با سطح مقطع 1/0 تا 20 اینچ مربع را می توان از این طریق جوشکاری کرد.
کیفیت جوش حاصل در این روش به عوامل مختلفی وابسته است که مهمترین آن عبارتند از:
1) تلرانس قطعات قبل از جوشکاری
2) دقت ماشین آلات و فیکسچرهای جوشکاری
3) دقت در انتخاب نیروهای مناسب
4) تراشکاری و دقت ابعادی مناسب الکترودهای مورد استفاده
5) تعادل (بالانس) حرارتی مناسب : برای مواقعی که سطح مقطع دو قطعه یا هدایت حرارتی و یا دمای ذوب آنها متفاوت باشد، بسیار حائز اهمیت است. ایجاد تعادل حرارتی در قطعات نیز به اتخاذ تدابیری خاص دارد که مهمترین آنها عبارتند از: ایجاد پخ های غیرمساوی در قطعات، استفاده از پل های مسی و استفاده از فواصل غیرمساوی قطعات هنگام قرار دادن بر روی دستگاه جوش. هدف نهایی از ایجاد تعادل حرارتی این است که نوک هر وسیله یاقطعه تقریباً بطور مساوی ذوب شود تا عمل اتصال کاملتر انجام گیرد.
6) مقدار فشار. در شکل (1-15) دو میله توپر که از طریق جوشکاری مقاومتی جرقه ای به هم متصل شده اند نمایش داده شده است. در این شکل دو میله قبل از جوشکاری، بعد از جوشکاری، بعد از ماشینکاری و حذف مواد جرقه و بعد از حذف مواد محل اتصال[2] نمایش داده شده است.
شکل 1-15: جوشکاری جرقه ای دو میله به هم، از بالا به پایین قبل از جوشکاری، بعد از جوشکاری، بعد از حذف مواد جرقه و بعد از حذف مواد محل اتصال
جوشکاری جرقه ای نسبت به فرآیند جوشکاری سر به سر[3]، کاربرد بسیار وسیع تری دارد. در این فرآیند امکان اتصال انتها به انتهای ورقها و سایر مقاطع کشیده شده نیز وجود دارد. این فرآیند مزایای زیرا را نسبت به روش جوشکاری سر به سر داراست:
1) استحکام جوش بالاتر
2) عموماً نیازی به آماده سازی خاصی برای سطوح قبل از جوش نیست.
3) نرخ تولید بالا
4) مواد زائد محل اتصال خیلی کم است.
5) تمرکز حرارتی بالاتر
6) امکان اتصال فلزات غیر هم جنس وجود دارد.
زیرا امکان برقرار نمودن جرقه تا زمانی که دو فلز به دمای ذوب شدن برسد وجود دارد. در حین حال جوشکری سر به سر نیز مزایایی نسبت به این روش دارد که در قسمت بعد به آنها اشاره خواهد شد.
[1] – Parent Metal
[2] – Upset
[3] – Upset Welding
ممنون که با پارس پایا همراه هستید. جهت مشاوره رایگان در این خصوص با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.