همه مردم می دانند که جوشکاری قطعات فلزی چیست. با این حال، همه نمی دانند که روش ها و روش های مختلفی برای جوشکاری اتصالات با استفاده از حامل های انرژی مختلف وجود دارد. اتصال نقطه ای فلزات نوعی جوشکاری تماسی است. تفاوت آن با سایرین این است که درز جوشی ندارد و قطعات در چندین نقطه به هم متصل می شوند. این اتصال بیشترین استفاده را در شرکت های صنعتی داشته است، اما صنعتگران خانگی نیز در تلاش هستند تا بر جوشکاری نقطه ای مقاومتی، فناوری و مزایای استفاده از آن تسلط پیدا کنند.
اصل ارتباط تماس
اصل جوشکاری مقاومتی این است که به سرعت مواد را تا دمای ذوب حرارت داده و مستقیماً یک ساختار فلزی همگن در محل اتصال ایجاد کند.
ماهیت پالسی جریان در طول فرآیند جوشکاری و زمان اثر آن بر روی سطح قطعات کار نقش عمده ای در گرم کردن اتصال دارد. کیفیت جوش نقطه ای خوب تنها در صورتی حاصل می شود که قطعات در طول تبلور ساختار فلز مذاب محکم و ایمن نگه داشته شوند.
وقتیبا استفاده از جوشکاری نقطه ای خودکار در تولید، می توان به سرعت عمل تا ششصد تماس در دقیقه دست یافت.
فناوری جوش
در تولید صنعتی، جوشکاری مقاومتی عمدتاً برای اتصال ورق های فلزی از آلیاژهای غیر آهنی، انواع فولاد، و همچنین تقویت کننده های متقاطع و قطعات کار پروفیلی (زاویه، کانال) استفاده می شود. در خانه اغلب هنگام تعمیر لوازم خانگی، نصب نرده فلزی، توری جوشکاری برای ساخت و ساز از این نوع جوش استفاده می شود.
فرایند جوشکاری نقطه ای مقاومتی را می توان به چند مرحله تقسیم کرد:
- قبل از شروع کار، باید جاهای خالی را آماده کنید. لازم نیست سطح را در کل صفحه اتصال مانند جوشکاری با یک درز پیوسته تمیز کنید. کافی است نقاط اتصال مورد نظر را با یک برس فلزی یا کاغذ سنباده ریز تمیز کنید. بقایای لکه های رنگ یا چربی با محلول مخصوص پاک می شود.
- بعد باید قطعات آماده شده در موقعیت دلخواه به هم وصل شوند.
- بعد از این عملیات، باید قسمت های خالی را بین الکترودها قرار دهید و آنها را محکم روی هم فشار دهید.
- مرحله بعدی مستلزم فرآیند اصلی کار است. دستگاه جوش نقطه ای روشن می شود که حرارت لازم فلز را تا حالت پلاستیکی ایجاد می کند و تغییر شکل لازم نقطه جوش را ایجاد می کند.
شرکت های صنعتی اغلب از تجهیزاتی استفاده می کنند که قادر به جوشکاری در حالت خودکار هستند. و در شرایط داخلی استفاده از آن کارآمدتر استجوش نقطه ای نیمه اتوماتیک.
حالت های کاری
بسته به شرایط اتصال و حداکثر توان دستگاه جوش، زمان گرم شدن نقطه اتصال قطعات می تواند از میلی ثانیه تا چند ده ثانیه متغیر باشد. بنابراین، هنگام انجام جوش نقطه‌ای فولادهای کربنی که به راحتی سخت می‌شوند و می‌توانند ترک ایجاد کنند، برای سرد شدن آهسته‌تر فلز، توصیه می‌شود زمان گرمایش را افزایش دهید.
اما بهتر است فولاد ضد زنگ با زمان گرمایش سطح کوتاه جوش داده شود. این کار برای کاهش احتمال آسیب به پوشش ضد خوردگی فلز انجام می شود.
تماس محکم محصولات در محل های جوش فشار لازم بین الکترودها را فراهم می کند. این فشرده سازی کاملاً به ضخامت ماده و ویژگی های فلزی که قرار است جوش داده شود بستگی دارد. مقدار فشار در پایان جوشکاری از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا وظیفه تشکیل یک ساختار ریزدانه از ماده در نقطه جوش را بر عهده دارد و استحکام کنتاکت ها را به استحکام فلز پایه نزدیک می کند.
تبلور بهبود یافته فلز مذاب با تأخیر جزئی در نیروی فشار پس از عبور یک پالس جریان حاصل می شود.
مزایای اتصال نقطه ای
در مقایسه با بسیاری از انواع دیگر اتصالات، جوشکاری نقطه‌ای که خودتان انجام دهید چندین مزیت دارد:
- نیازی به استفاده از مواد اضافی (شار، گاز) در فرآیند جوشکاری نیست.
- از آنجایی که اتصال بدون استفاده از گاز انجام می شود،پس بخار مضر وجود ندارد.
- بدون سرباره و ضایعات در این فرآیند.
- بازده جوش نقطه ای مقاومتی بسیار بالاتر از اتصال معمولی قطعات است.
- توانایی دستیابی به اتصالات با کیفیت بالا در مدت زمان کوتاه.
- بسیاری از جوشکاران این روش را بهداشتی ترین روش در بین تمام فناوری های جوشکاری می دانند.
هنگامی که تمام قوانین کار را رعایت کنید، دستیابی به اتصال مطمئن و دقیق محصولات حتی برای یک مبتدی بسیار آسان است.
معایب روش
در کنار مزایای جوش نقطه ای، استفاده از این روش معایبی نیز دارد. این موارد شامل موارد زیر است:
- تقریباً غیرممکن است که پیوند محکمی از فلزات غیرمشابه داشته باشید.
- امکان پاشیدن فلز در مواجهه با یک پالس جریان قوی.
- مکانیسم فشرده سازی قطعه کار و دستگاه سر جوش از نظر طراحی پیچیده هستند و در چندین مکان به طور همزمان می بندند.
- همچنین با اتصال چند نقطه ای، لازم است طراحی الکترودها پیچیده شود.
الکترود مورد نیاز
الکترودها برای بستن مدار الکتریکی از طریق سطوح فلزی در حال جوش طراحی شده اند. مس نورد سرد الکترولیتی و آلیاژهای مبتنی بر تنگستن آن و همچنین برنز ویژه حاوی کبالت یا کادمیوم، مواد اصلی برای ساخت الکترودها هستند. همه این فلزات با ویژگی اصلی الکترود - مقاومت مطابقت دارند، یعنی وقتی سطح آنها تا حد زیادی گرم می شود، ابعاد، خواص و شکل خود را حفظ می کنند.600℃).
برای کاهش ساییدگی الکترود در حین کار، باید مراقب خنک سازی شدید آب آنها بود.
سطح مقطع الکترود باید با اندازه نقطه جوش مطابقت داشته باشد. افزایش قطر الکترود منجر به کاهش قابل توجه سطح گرمایش در نقطه جوش می شود.
دستگاه جوش مقاومتی
تولید کنندگان مدرن مدل های زیادی از دستگاه های جوش نقطه ای مختلف تولید می کنند. هزینه چنین مدل هایی به مجموعه عملکرد دستگاه بستگی دارد، بنابراین هر جوشکار باید خودش تصمیم بگیرد که برای چه هدفی خریداری شده است.
دستگاه جوش استاندارد شامل:
- تبدیل ترانسفورماتور جریان؛
- گیره جوش جهانی;
- رله روشن و خاموش؛
- دوره و تنظیم کننده فعلی؛
- دستگاه فشرده سازی الکترود.
جوشکارهای خانگی ساده نقطه ای ممکن است تنظیم کننده نیروی فشاری نداشته باشند، بنابراین جوشکار باید خودش این پارامتر را بر اساس دانش و تجربه اش تنظیم کند.
همه تجهیزات را می توان طبقه بندی کرد:
- طبق اصل قرار دادن الکترودها - مقابل هم و به موازات هم.
- طبق روش کار - برای یونیت های اتوماتیک و دستی.
- طبق روش حرکت - به وسایل معلق، متحرک یا ثابت.
در کارخانه های صنعتی کار باتجهیزات اتوماتیک با دقت بالا اما برای خانه، یک دستگاه جوش نقطه ای که خودتان انجام دهید کاملاً مناسب است.
کاربرد جوش برای باتری
باتری‌های لیتیوم یون اکنون به طور گسترده در دستگاه‌های خانگی و رایانه‌ای استفاده می‌شوند که عملکرد صحیح آنها به یک تماس اتصال با کیفیت بالا بستگی دارد. در منزل بهتر است جوش نقطه ای باتری را با دست خود انجام دهید زیرا قیمت واحدهای کارخانه در دسترس همه صنعتگران نیست.
البته مشخصات فنی چنین دستگاه هایی نسبت به دستگاه های کارخانه ای پایین تر خواهد بود، اما برای مصارف خانگی کاملاً مناسب خواهند بود. نکته اصلی این است که در ساخت جوش نقطه ای برای باتری ها، به طور مداوم و با دقت تمام الزامات یک دستگاه خانگی را در نظر بگیرید.
اصل بستن کنتاکت به باتری
برای اتصال خوب پایانه های باتری به پالس توان بالا نیازی نیست. بنابراین، قبل از تصمیم گیری در مورد نحوه انجام جوش نقطه ای، باید بدانید که چرا نمی توانید از تماس های باتری لحیم کاری استفاده کنید. نکته اصلی این است که پایانه های باتری از گرم شدن بیش از حد می ترسند و کار با آهن لحیم کاری به معنای گرم شدن زیاد سطح گلبرگ است.
این مشکل را می توان با جوشکاری نقطه ای خود ساخته برای باتری ها حل کرد، که می تواند یک پالس جریان قدرتمند تا 400-800 A ایجاد کند. این برای انجام جوشکاری کافی است.
یکپارچگی تماس و قابلیت اطمینان اتصال به مدت زمان بستگی داردپالس (35-100 میلی ثانیه). قرار گرفتن در معرض طولانی تر ممکن است صفحه را بسوزاند و در نتیجه استحکام را از دست بدهد.
می توانید یک واحد جوشکاری از باتری معمولی خودرو بسازید، اما دستگاه جوش نقطه ای از مایکروویو که خودتان آن را انجام می دهید همچنان عملکرد بیشتری خواهد داشت.
دستگاه جوش از اجاق مایکروویو
عنصر کلیدی هر جوشکاری مقاومتی ترانسفورماتوری است که ولتاژ ورودی را به سطح مورد نیاز تبدیل می کند. بنابراین، ترانسفورماتور برای جوشکاری نقطه ای از اجاق مایکروویو از نظر خصوصیات ایده آل است.
اگر مایکروویو قدیمی وجود دارد، ابتدا باید قطعات را با دقت از آن جدا کنید. این روش به این صورت خواهد بود:
- محفظه مایکروویو را با احتیاط جدا کرده و ترانسفورماتور را از ساختار جدا کنید.
- از آنجایی که سیم پیچ ثانویه از سیم نازک ساخته شده است، باید برداشته شود. این عمل باید با یک اسکنه و یک چکش کوچک انجام شود، در حالی که به سیم پیچ اولیه آسیبی وارد نشود.
- بعد، باید هسته مغناطیسی را بردارید. در اینجا باید تلاش بیشتری انجام دهید، زیرا در برخی از مدل ها با جوشکاری ساخته می شود.
- مرحله بعدی پیچیدن سیم پیچ ثانویه جدید است. برای سیم پیچی، سیمی با سطح مقطع 10 میلی متر یا بیشتر مناسب است.
- دو یا سه دور سیم به هسته ترانسفورماتور اضافه کنید تا خروجی 2 ولت باشد.
برای افزایشهنگام انجام جوشکاری نقطه‌ای از یک اجاق مایکروویو، باید یک ترانسفورماتور دوم مشابه را نصب کنید و آن را به اولین مدار الکتریکی متصل کنید.
نیازهای الکترودهای خانگی
اغلب از نوک آهن لحیم کاری به عنوان الکترود استفاده می شود که از قبل در زیر یک مخروط تیز می شوند. در صورت عدم وجود چنین قطعاتی، می توانید از سیم مسی معمولی با مقطع 2-5 میلی متر استفاده کنید. تعمیر و نگهداری و نصب چنین قطعاتی از دستگاه تفاوت های ظریف خود را دارد:
- برای حفظ شکل مورد نظر، الکترودها باید دائماً تضعیف شوند، زیرا در حین کار در معرض سایش شدید قرار می گیرند.
- به طور دوره ای، نیش باید از پلاک پاک شود. و زمانی که کاملاً فرسوده شد، باید تعویض شود.
- برای اینکه برق از دست نرود، سیم های الکترودها باید کوتاه نگه داشته شوند.
- بهتر است نکاتی را روی سیم های فعلی قرار دهید.
آخرین مرحله مونتاژ
برای اینکه عملکرد دستگاه خانگی کامل و ایمن باشد، باید یک کلید در سیستم گیره نصب کنید. کلید ضامن به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور متصل می شود و روی دسته اهرم گیره نصب می شود.
برای مصارف خانگی استفاده از اهرمی به طول حدود 60 سانتی متر کافی است که نیروی دست را ده ها برابر افزایش می دهد.
و البته، باید به فکر تعمیر جوشکار نقطه ای از مایکروویو به رومیزی باشید. بهینه ترین حالت ثابت کردن دستگاه با یک گیره است که به شما امکان می دهد آن را به مکان مناسب برای کار منتقل کنید.
برخی عیوب در جوشکاری مقاومتی
همیشه بهتر است از اشتباهات دیگران هر چیزی یاد بگیریم. بنابراین، لازم است با عیوب احتمالی که ممکن است در حین جوشکاری رخ دهد آشنا شوید:
- ممکن است به دلیل نقض رژیم دما، ترک در سطح ظاهر شود.
- هنگام همپوشانی محصولات جوشکاری، اگر نقطه جوش نزدیک به لبه باشد، ممکن است شکستگی در امتداد لبه اتصال ایجاد شود.
- به دلیل الکترودهای بی کیفیت، ممکن است عدم همجوشی جزئی یا کامل نقطه جوشکاری منجر شود.
- اما از قطر کوچک الکترودها، ممکن است فرورفتگی روی تماس ظاهر شود.
- و البته، رایج ترین اشتباه جوشکاران تازه کار این است که از طریق سطح بسوزانند، که ممکن است زمانی اتفاق بیفتد که الکترودها فشرده شوند.
- به دلیل طولانی بودن پالس و جریان زیاد، ممکن است ترک های خارجی و داخلی ایجاد شود.
- اگر الکترودها نسبت به صفحاتی که باید جوش داده شوند به درستی تنظیم نشده باشند، ممکن است جابجایی هسته رخ دهد.
علیرغم اینکه خرید تجهیزات برای جوشکاری نقطه ای دشوار نیست، دستگاهی که خودتان انجام دهید کمکی خواهد بود که به طور کامل نیازهای یک صنعتگر خانگی را برآورده می کند. و برای ساختن چنین وسیله ای خودتان به مواد و پول زیادی نیاز نخواهید داشت.
