جوشکاری مقاومتی چیست؟

مقدمه

جوشکاری مقاومتی‌ از جمله قدیمی‌ترین روش ‌های جوشکاری در صنعت است؛ که در حال حاضر هم از آن استفاده می‌شود. این روش جوشکاری، ترکیبی از فشار، گرما و زمان است. در این فرایند مقاومت مواد در برابر عبور جریان الکتریسیته سبب ایجاد گرمای موضعی می شود و فشار ایجاد شده از سوی تجهیزات، موجب اتصال آن ها می گردد. اگر شما هم جزء آن دسته افرادی هستید که به فرایند های جوشکاری علاقه مند هستید و دوست دارید بدانید که جوشکاری مقاومتی چیست؟ تا انتها همراه این سری از مقالات کیان سامان پارت باشید.

فهرست مطالب:

• جوشکاری مقاومتی چیست؟
• انواع روش‌های جوشکاری مقاومتی
• کاربردهای جوشکاری مقاومتی الکتریکی
• تجهیزات این نوع جوشکاری
• نکات مهم در جوشکاری مقاومتی
• مزایا و معایب جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی(Resistance Welding – RW) چیست؟

جوشکاری مقاومتی یا جوشکاری مقاومتی الکتریکی از جمله اقتصادی ترین روش های جوشکاری است. از یک طرف سرعت بالای اتصال در این فرایند و از سوی دیگر عدم استفاده از مواد مصرفی جوشکاری مانند: سیم جوش، الکترود، گاز محافظ، پودر جوش و یا مواد پرکننده از دلایل مهم اقتصادی بودن این فرایند است.

این روش از جمله پرکاربردترین روش های جوشکاری است؛ زیرا از آن در صنایع خودرو سازی، بسته بندی و همچنین لوازم خانگی استفاده می گردد. در فرایند جوشکاری مقاومتی(RW)، مقاومت مواد در برابر عبور جریان الکتریکی سبب ایجاد گرمای موضعی می شود و فشار ایجاد شده از سوی تجهیزات موجب اتصال آن ها می گردد.

مدت زمان مورد نیاز برای عبور جریان به مواردی مانند ضخامت و نوع قطعه، شکل سطح مقطع الکترودها و شدت جریان عبوری بستگی دارد. مقاومت الکتریکی بالا تر میان قطعات مشترک، سبب ایجاد گرما شده و پس از آن که قطعات به دمای مورد نظر می رسند؛ در نهایت فشار لازم برای اتصال آن ها اعمال می گردد.

احتمال خمیری شدن و یا ذوب بخشی از سطح دکمه جوش، بسته به میزان حرارت که در اثر عبور جریان از فلز پایه ایجاد می شود وجود دارد. در دو حالت ایجاد فشار مناسب می تواند اتصالی سالم را نتیجه بدهد. در برخی از خطوط تولیدات خودرو ترشحات جوش(Spatters) ملاحظه می‌گردد، این موضوع ناشی از ذوب فلز پایه است که با فشار به سوی اطراف پراکنده می‌شود.

به بیان ساده تر:

جوشکاری نقطه‌ای فرآیندی است که در آن سطوح روی هم از طریق حرارت حاصل، در یک یا چند نقطه به یکدیگر متصل می گردند. گرمای ایجاد شده در این نقاط به سبب جریان الکتریکی است که در میان الکترود ها برقرار شده است و از بین قطعات هم عبور می کند. همچنین الکترود ها در این شرایط با اعمال فشار مخصوص، سطوح را به همدیگر نزدیک می کنند.

انواع روش‌های‌ جوشکاری مقاومتی:

در صنعت دستگاه‌های گوناگونی وجود دارد که همگی بر پایه اصول خاص خود عمل می‌کنند. رایج ترین روش‌ها در مورد جوشکاری مقاومتی در صنعت شامل موارد زیر می شود:

• نقطه جوش هفت تیری
• جوشکاری مقاومتی از روش سر به سر فشاری
• نقطه جوش لحظه‌ای
• درز جوش
• جوشکاری مقاومتی ازروش سر به سر لحظه‌ ای
• نقطه جوش خازنی
• نقطه جوش برجسته
• جوش مقاومتی به وسیله ورقه نازک فلزی
• جوش مقاومتی از روش پینی
• جوش مقاومتی ضربه‌ ای یا تصادمی
• جوش مقاومتی با افت فلزی
• جوش مقاومتی فرکانس بالا

کاربردهای جوشکاری مقاومتی الکتریکی (ERW)

بیشترین کاربرد جوشکاری مقاومتی در صنایع خودروسازی است. در واقع در خودروسازی برای ساخت بدنه ماشین از این نوع جوشکاری استفاده می گردد. چرا که این روش امکان خودکارسازی دارد و در حال حاضر تعداد بسیاری از ربات های نقطه جوش در صنایع خودروسازی فعالیت می کنند.

تحقیقات نشان می دهد که جوشکاری مقاومتی در میان تمامی فرایند های جوشکاری رتبه نخست را در استفاده ار ربات به خود اختصاص می دهد. همچنین کلینیک‌های دندان پزشکی و صنایع بسته بندی از دیگر مشاغلی هستند که از این نوع فرایند استفاده می کنند.

تجهیزات جوشکاری مقاومتی الکتریکی (ERW)

دستگاه های این نوع از جوشکاری به شیوه ای طراحی می شوند که با کم ترین مقاومت داخلی جریان الکتریکی را به فلزات پایه منتقل کنند. بخش های فوق عموما بیشترین میزان مقاومت الکتریکی را دارند.

• قطعات
• الکترودها
• محل تماس بین قطعات
• محل تماس بین الکترودها و قطعات

دستگاه‌هاي جوشكاري مقاومتي الکتریکی اغلب شامل سه بخش هستند:

• بخش فشاري (مكانيكي)
• بخش حرارتی (الكتريكي)
• بخش کنترل (الکترونیکی)

بخش مکانیکی فشار مورد نیاز جهت اتصال و بخش حرارتی، جریان و حرارت لازم برای جوشکاری را فراهم می‌آورد.

الکترود ها مثل گیره ای قطعات را گرفته وجریان الکتریکی به واسطه الکترودها به آن ها وارد می شود. این جریان در نقاط تماس قطعات، سبب ذوب منطقه کوچی شده که ایجاد فشار به واسطه الکترود ها و نگه داری قطعات بر روی یکدیگر اتصال آن ها را نتیجه می دهد. همچنین بخش کنترل، وظیفه کنترل جریان و زمان را بر عهده دارد و خود شامل دو بخش فرمان و قدرت است.

‌نکات مهم در این نوع جوشکاری:

هنگامی که از طریق نوک الکترود ها جریان از قطعه کار عبور می کند، فرایند جوشکاری مقاومتی انجام  و سبب اتصال دو قطعه می گردد. همانطور که طی مقاله هم درباره آن صحبت کردیم؛ مقاومتی که قطعه در مقابل عبور جریان از خود نشان می دهد، علت ایجاد گرمای موضعی و اتصال دو قطعه به یکدیگر می شود. وقتی نقاط مشترک الکترود ها با قطعه کار، به علت مقاومت در برابر جریان عبوری داغ می شود، قطعه کار جوش می خورد.

فرایند جوشکاری مقاومتی الکتریکی برای فلزات مس، آلیاژهای مس و آلومینیوم توصیه نمی‌شود. این فرایند عموما جهت اتصال انواع مختلف فولاد، از جمله فولاد ضد زنگ و فولادهای ساده کربنی به کار می رود.

پارامتر های اساسی در این نوع جوشکاری شامل موارد زیر است:

• شدت جریان الکتریکی
• زمان برقراری جریان الکتریکی
• فشار الکترودها
• زمان نگهداشت فشار الکترودها جهت افزایش حرارت ورودی

در جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای، امکان پس گرم، پیش گرم و فرایند حرارتی وجود داشته و به وسیله کنترل زمان و شدت برقراری جریان الکتریکی صورت می گیرد.

آزمون های جوشکاری مقاومتی چیست؟

امکان بررسی آزمونی های غیر مخرب (NDT) بر نقطه جوش وجود دارد. در جوشکاری مقاومتی نقطه ای (RSW) ورق های نازک با زمان و شدن جریان الکتریکی پایین و معکوس در فرایند های بالا انجام می گیرد.

توجه کنید که گان های جوشکاری در نوع مقاومتی نقطه ای، قیچی شکل بوده و طول زیادی دارد. در نتیجه می توانند اندکی خم شده و فشار مورد نیاز در جوش از دست برود.

غیر از برخی گان های خاص جوشکاری نقطه ای، تنظیم فشار الکترودهای جوشکاری و همراستایی آن، اهمیت فراوانی در طول عمر الکترودهای جوشکاری و کیفیت نقطه جوش‌ ها دارد. پس بهتر است در بررسی تنظیمات اولیه دقت بالایی لحاظ گردد. برای اتصالات، باید از اینکه هیچ شکافی بین قطعات دخیل در اتصال وجود ندارد اطمینان حاصل کنیم؛ زیرا وجود این موضع باعث تضعیف اتصال جوشی می گردد.

گاهی در یک طرف اتصالات جوش مقاومتی نقطه ای، به ظاهری خوب نیازمندیم. این نیاز عموما زمانی اتفاق می افتد که سمت دیکر اتصال در معرض دید باشد. برای مثال نقاط جوش بر روی بدنه لوازم خانگی، سطح بیرونی خودرو یا ظروف فلزی نمونه ای از این موضوع است. برای برطرف کردن این نیاز می توانیم با قراردهی یک ورقه مسی و یا ماشین کاری سر الکترود در سطح مورد نظر به این هدف برسیم. در واقع بایستی سر الکترود ها را به طور منظم تمیز کنید، در غیر این صورت احتمالا شاهد افت جریان جوشکاری و در نتیجه افت کیفیت  اتصال خواهید بود. به این نکته توجه داشته باشید که سر الکترودها باید حتما توسط ابزاری مناسب پاکسازی گردد.

مزایای جوشکاری مقاومتی

• مقرون به صرفه
• سرعت بالای جوشکاری
• اتوماسیون آسان
• بخارات کم
• عدم نیاز به ماده پر کننده
• اعوجاج کم

معایب جوشکاری مقاومتی

• استحکام پایین برخی جوش ها
• هزینه بالای تجهیزات
• کم بودن ضخامت ورق‌ جوشکاری شده(حداکثر میزان ضخامت ۶ میلی متر است.)
• الکترود های مورد استفاده در این فرایند بایستی به هر دو طرف کار دسترسی داشته باشند.
• هر دستگاه جوشکاری مقاومت نقطه ای تنها برای ضخامت معینی از فلزات قابل استفاده است؛ که این ضخامت در حدود 5 تا 50 اینچ می باشد.
• تنها میزان کمی از جابجایی در حین کار برای الکترود مجاز است و جایگاه آن ها باید از قبل مشخص باشد.
• اگر فشار کافی به قطعه اعمال نگردد جوش به درستی شکل نمی گیرد.
• اتصال فقط در مکانی که الکترود ها با فلز تماس پیدا می کنند اتفاق می افتد.
• اندازه و شکل الکترود ها اندازه و میزان مقاومت جوش را تعیین می کند.

شما عزيزان مي توانيد براي خريد انواع لوله و اتصالات آن، شيرآلات كشاورزي، فيلتراسيون و يا ديگر محصولات صنعتي و کشاورزی، با كيفيت بالا و قيمت مناسب به سايت كيان سامان پارت مراجعه نمایید.

همچنين جهت دریافت مشاوره و راهنمایی بیشتر با شماره تلفن های زیر تماس حاصل فرمایید.

تلفن ثابت: 31321043-031
واحد فروش: 09136882391  – 09120992061

جمع بندی:

جوشکاری مقاومتی یا جوشکاری مقاومتی الکتریکی از جمله اقتصادی ترین روش های جوشکاری است. از یک طرف سرعت بالای اتصال در این فرایند و از سوی دیگر عدم استفاده از مواد مصرفی جوشکاری از دلایل مهم اقتصادی بودن این فرایند است. فرایند جوشکاری مقاومتی الکتریکی برای فلزات مس، آلیاژهای مس و آلومینیوم توصیه نمی‌شود. این فرایند عموما جهت اتصال انواع مختلف فولاد، از جمله فولاد ضد زنگ و فولادهای ساده کربنی به کار می رود.