جوشکاری مقاومتی

یکی از روش های قدیمی و رایج جوشکاری الکتریکی جوش مقاومتی است که به صورت ترکیبی از گرما، فشار و زمان در صنایع مختلف استفاده می شود.

در این روش جوشکاری فلز به طور کامل ذوب نمی شود و عبور جریان برق از قطعات گرمای مورد نیاز را ایجاد می کند. در واقع مقاومتی که ماده ی مورد نظر در مقابل عبور جریان از خود نشان می دهد باعث ایجاد گرمای موضعی در نقطه ی مورد نظر شده و عملیات جوشکاری انجام می‌شوددر هنگام جوشکاری نیاز است که قطعات روی هم نگه داشته شوند. فشار مورد نیاز برای نگهداری قطعات روی هم از طریق نگه دارنده ی الکترود و نوک الکترود بر روی قطعات ایجاد می گردد.

مدت زمان مورد نیاز برای جوشکاری مقاومتی

یکی از مزایای جوشکاری مقاومتی مدت زمان مورد نیاز برای انجام جوشکاری می باشد. در این روش سرعت عملیات جوش بالا بوده و مراحل جوش به سادگی قابل کنترل است. عوامل گوناگونی برروی مدت زمان جوشکاری مقاومتی اثر گذارند. مدت زمان مورد نیاز برای عبور جریان از قطعات، تعیین کننده ی زمان جوشکاری است که به عواملی همچون نوع قطعه و ضخامت آن، شکل سطح مقطع الکترود مماس با قطعه و میزان جریان عبوری بستگی دارد.

جوشکاری مقاومتی از چه مزایایی برخوردار است؟

برای جوشکاری مقاومتی مزایای زیادی می توان شمرد که مهم ترین آن ها سرعت بالا، ایجاد جوش یکنواخت و سادگی کنترل عملیات است. مزایای دیگری نیز برای جوشکاری مقاومتی وجود دارد که در زیر به تعدادی از آن ها اشاره می کنیم:

• مقرون به صرفه بودن
• اتوماسیون آسان
• کم بودن اعوجاج حاصله
• عدم نیاز به مواد پر کننده
• تولید بخارات کم

‌معایب جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی در کنار مزایایی که دارد از عیب هایی برخوردار است که در زیر به سه مورد از مهم ترین آن ها اشاره شده است:

• بالا بودن هزینه تجهیزات
• استحکام پایین جوش‌های غیر پیوسته
• کم بودن ضخامت ورق‌های جوشکاری شده (حداکثر ضخامت ۶ میلیمتر)

مهمترین پارامترهای تاثیر گذار در کیفیت جوشکاری مقاومتی

پارامتر های گوناگونی در کیفیت جوشکاری مقاومتی تأثیر گذار است که از مهم ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مدت زمان لازم جهت انجام عملیات جوشکاری
• شدت جریان لازم برای جوشکاری
• نیروی اعمالی برای فشردن دو قطعه به یکدیگر
• مقاومت الکتریکی سطوح
• خواص فیزیکی قطعات
• شکل هندسی الکترودها

جوش مقاومتی نقطه‌ای ‌چیست؟

یکی از انواع جوشکاری مقاومتی، جوش مقاومتی نقطه ای می باشد که از آن برای جوشکاری ورق‌‌هایی با ضخامت متوسط ۳ تا ۵ میلیمتراستفاده می‌‌شود. در این روش دو الکترود مسی مشابه با ایجاد جریان متمرکز و وارد کردن فشار بر روی قطعه کار خال‌‌جوشی ایجاد می کنند که با سرعت بالا تا رسیدن به نقطه ذوب گرم می‌‌شود و سپس با قطع کردن جریان در آن نقطه، دو قطعه کار به هم جوش می خورند و متصل می‌‌شوند. عوامل گوناگونی مانند جنس قطعات، ضخامت قطعه و نوع الکترودهای مصرفی بر روی شدت جریان و مدت زمان مورد نیاز برای انتقال جریان و درننیجه مقدار گرمای تولید شده تأثیرگذارند.

در جوشکاری نقطه ای باید به چه نکاتی توجه کرد؟

در جوشکاری نقطه ای برای ایجاد یک جوش بدون عیب باید نکاتی را مد نظر داشت. در صورتیکه مدت زمان عبور جریان از قطعات از حد استاندارد بیشتر شود،جوش خراب شده وقطعه ذوب می شود. در برخی موارد حتی منجر به ایجاد سوراخی در نقطه موردنظر می گردد. نکته ی دیگر این است که هرچه قابلیت رسانایی الکتریکی و گرمایی یک قطعه بیشتر باشد، هنگام جوشکاری باید شدت جریان را تا ۳ برابر افزایش داد که این کار نیاز به دستگاه‌‌های جوشکاری بزرگ تر و قوی تری دارد.

کاربرد جوشکاری نقطه‌ای

جوشکاری نقطه ای به علت توان جوش دادن ورق هایی با جنس های مختلف، دارای کاربردهای فراوانیست. جوش دادن سطل های آهنی و آلیاژهای آلومینیوم با این روش امکان پذیر است. با این حال متداول‌‌ ترین کاربرد جوشکاری مقاومتی در صنعت خودرو و برای جوشکاری ورق‌‌های بدنه خودرو می باشد. از طرف دیگر استفاده از ربات های جوشکار در خطوط تولید و مونتاژ و امکان اتوماتیک کردن دستگاه های مقاومتی باعث افزایش کاربرد این روش از جوشکاری شده است. از دیگر کاربردهای جوشکاری مقاومتی، درکلینیک‌‌های دندانپزشکی و برای چسباندن چسب‌‌های فلزی می باشد.

چه معایبی درجوش مقاومتی نقطه‌ای‌ بوجود می آید؟

علی رغم کاربردهای فراوان جوش نقطه ای، گاهی در اثر برخی اتفاقات و اشتباهات ممکن است در جوش نقطه ای معایبی ظاهر شود که در اینجا به بررسی چند مورد از آن ها می پردازیم:

• چسبیده بودن نقطه جوش (stick): عدم وجود سوراخ هسته جوش به علت چسبیده بودن ورق‌ها به یکدیگر که با علامت S مشخص می‌شود.
• کم بودن قطر هسته جوش (Impair diameter‌):  کم تر بودن قطر هسته جوش از ۴ یا ۶ میلیمتر و یا حد مشخص شده در استاندارد که با IM مشخص می‌شود.
• لبه خوردن نقطه جوش (Edge of sheet metal ‌): بیرون زدگی جوش به اندازه کمتر از یک سوم از لبه ورق و دفرمه شدن لبه ورق که علامت اختصاری آن ES  است.
• موقعیت نامناسب (Bad position): قرار گیری نامناسب نقطه جوش نسبت به تصویر مرجع و بیشتر یا کمتر بودن فاصله ی جوش ها از یکدیگر که علامت اختصاری آنBP  است.
• سوختگی یا سوراخ بودن (Burnt or pierced ‌): وجود سوراخ در مرکز نقطه ی جوش که با علامت B مشخص می شود.
• دفرمگی (Deformed‌): که درصورت وجود دفرمگی حالت منحنی که اصولاً پس از جوش بوجود می آید دیگر وجود نخواهد داشت. آن را با علامت D مشخص می‌کنند.
• برآمدگی یا پلیسه (‌ Dip under finish – pointer): برآمدگی جوش و یا بیرون زدگی آن از داخل ورق ها که این عیب را هم با p‌ نشان میدهند.
• چسبیده بودن نقطه جوش، کم بودن قطر هسته جوش و فراموشی نقطه جوش ایراد استحکامی و دفرمگی، سوختگی و یا سوراخ شدن، برآمدگی، فلش، پلیسه و فرورفتگی شدید ایراد شکل ظاهری هستند.

جوش مقاومتی غلطکی

جوشکاری مقاومتی غلطکی مشابه جوش نقطه ای می باشد با این تفاوت که در این روش به جای الکترود نقطه‌ای از غلتک استفاده می‌شود. کاربرد این روش در جوشکاری لب به لب و جوش ورق ها می باشد. حرکت غلطک ها موجب قطع و وصل شدن جریان برق به طور متناوب و انجام سریع عملیات جوشکاری می شود. تنظیم سرعت غلتک‌ها و زمان چرخه به گونه ای است که جوش‌های نقطه‌ای روی هم ایجاد شوند.

جوش مقاومتی از پیش طراحی شده

در این روش جوشکاری، دو قطعه که یکی از آنها دارای برجستگی روی یکدیگر قرار داده می شوند. در این فرآیند، خود قطعه کار حکم الکترود را داشته و در اثر گرمای حاصل ازعبور جریان برق از آن منطقه، برجستگی ذوب شده و با فشردن دو قطعه به هم فرآیند جوشکاری و اتصال قطعات انجام می گردد.

جوشکاری مقاومتی‌ نواری

برای ساخت محفظه‌های تحت فشار و اتصالاتی که تحت تنش شدید قرار دارند از روش جوشکاری مقاومتی نواری استفاده می شود. در این فرآیند با کنترل پارامترهای موثرمانند میزان جریان جوش، شیب افزایش جریان جوش، اندازه نیروی ثابت جوش، نیروی فورج و تغییر در سرعت و زمان جوشکاری، می توان محصولاتی با خواص مکانیکی مناسب و کمترین عیوب در محل جوش بدست آورد‌.

انواع دیگر روش‌های‌ جوشکاری مقاومتی

علاوه بر روش هایی که در بالا به آن ها پرداختیم روش های دیگری در جوش مقاومتی وجود دارد که در بخش های مختلف صنعت از آن ها استفاده می شود که رایج ترین آن ها شامل موارد زیر است:

• جوشکاری مقاومتی از نوع سر به سر فشاری
• جوشکاری مقاومتی از نوع سر به سر لحظه‌ای
• جوش های مقاومتی پینی
• جوش های مقاومتی به کمک ورقه فلزی نازک
• جوش های مقاومتی با افت فلزی
• جوش های مقاومتی ضربه‌ای
• جوش های مقاومتی با فرکانس بالا

متغیر های مؤثر در جوشکاری مقاومتی

ایجاد یک جوش با عملکرد مناسب بستگی به کنترل متغیرهای زیر دارد.

• جریان
• فشار
• زمان
• سطح تماس الکترود

شدت جریان کافی باعث ایجاد گرما در فلز مورد نظر و رساندن آن به حد خمیری می شود. شدت جریان را می‌توان با استفاده از قسمت کنترل جریان بر روی دستگاه مورد استفاده تنظیم نمود. فشار جوش از طریق الکترودها در زمان عبور جریان از نقطه ی مورد نظر در قطعات ایجاد شده و آن ها را به صورت ثابت بر روی هم نگاه می دارد. به محض رسیدن قطعات به حالت خمیری، جریان جوش قطع شده و قطعات با فشار چکشی الکترودها به هم فشار داده می شوند. پس از اتمام جوشکاری این فشار از روی الکترودها و قطعات برداشته می شود.