جوشکاری نقطه ای مقاومتی چیست؟

2019-10-16T13:47:36+03:3016 اکتبر 2019|دسته‌بندی‌ها: مقالات تخصصی|بدون ديدگاه

جوشکاری نقطه ای مقاومتی ساده ترین و پرکاربردترین نوع جوشکاری مقاومتی در اتصال ورق های فلزی به یکدیگر محسوب می شود. این روش اتصال به دلیل کاربرد ساده، هزینه پایین و مدت زمان کوتاه اتصال، تقریبا بر روی تمامی فلزات از جمله فولادها، آلومینیوم و منیزیم قابل استفاده می باشد. در این روش توسط گذر جریان الکتریکی از فلز مورد اتصال و مقاومت الکتریکی ایجاد شده در فصل مشترک دو فلز، حرارت تولید می شود که این حرارت در نهایت موجب اتصال دو فلز می شود و در موضع اتصال دکمه جوش تشکیل میشود که در شکل زیر این فرآیند نشان داده شده است. در جوشکاری مقاومتی نقطه ای پس از خمیری شدن منطقه با اعمال فشار توسط الکترودها به منطقه مورد نظر عمل اتصال صورت می گیرد، عمل کاهش ولتاژ و افزایش شدت جریان توسط تراسفورماتور صورت می پذیرد. در این فرآیند نیاز به ماده پرکننده نمی باشد و به نوعی صرفه اقتصادی دارد و می تواند به صورت دستی یا توسط ربات صورت گیرد. مهمترین پارامترهای این روش اتصال شدت جریان عبوری، زمان جوشکاری )مدت زمان عبورجریان( و نیروی اعمالی توسط الکترودها است . این روش جوشکاری یکی از وسیع ترین کاربردها را در اتصال ورق های فلزی به دلیل کارآمد، ارزان و قابل اطمینان بودن، دارد و در حدود 5000 نقطه جوش در یک خودرو خانوادگی وجود دارد که هر یک از آنها در مکانی مقرر برای اتصال به کار برده شده اند. امروزه آلودگی های محیطی و مصرف سوخت مهم ترین نگرانی برای صنعت حمل ونقل می باشند. تولید کنندگان خودرو به طور مداوم به دنبال راهکارهایی برای کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای هستند. یکی از مقرون به صرفه ترین روشها برای بهبود بهره وری سوخت، کاهش وزن وسایل نقلیه میباشد. برآورد شده است که برای هر 10 درصد کاهش در وزن اتومبیل مصرف سوخت تا 7 درصد اقتصادی تر می شود. بدین ترتیب سرمایه گذاری-های قابل توجهی در این زمینه صورت می پذیرد تا ازمواد سبک وزن برای ساخت بدنه خودرو و لوازم جانبی آن استفاده شود
فرآیند جوشکاری مقاومت نقطه ای با سایر روش های جوشکاری تفاوت اساسی دارد به این ترتیب که در این روش اتصال، حرارات و فشار ناشی از الکترودها تواما به سطوح اعمال میگردد و در اثر عبور جریان دما به صورت موضعی طبق قانون ژول بالا رفته و حتی به دمای ذوب نیز می رسد. در جوشکاری با روش قوس الکتریکی گرما درعرض داخلی و سطح مشترک دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الکتریکی تولید شده و منتشر می شود ولی در جوشکاری مقاومتی جریان الکتریکی از طریق الکترودها و سطح مقطع آنها به قطعه کار انتقال می یابد. در این نوع جوشکاری دو پارامتر زمان و شدت جریان از طریق خود دستگاه قابل تنظیم هستند ولی پارامتر مقاومت الکتریکی به عوامل متعددی از جمله : نیروی الکترودها، جنس قطعه- کار و الکترودها و چگونگی سطح قطعه کار)تمیز بودن و زبری سطح ( بستگی دارد .

امروزه با توجه به خواص منحصر به فرد آلیاژهای منیزیم استفاده از آن در صنایع مختلف از جمله خودروسازی و صنایع فضایی به شدت مورد توجه قرار گرفته و منیزیم به عنوان یک فلز با نسبت استحکام بهوزن بالا ) استحکام ویژه( یکی از فلزات جذاب مهندسی محسوب می شود و پتانسیل بالایی را در سبک سازی سازه ها بخصوص در سازه های فضایی دارد. از خواص مهندسی مهم این فلز می توان به جاذب ارتعاش بودن آن و همچنین پایین بودن نقطه ذوب آن )نزدیک به نقطه ذوب آلومینیوم( اشاره کرد و همچنین بین فلزات کمترین چگالی را دارد )دو سوم چگالی آلومینیوم را داراست(، لذا مطالعه بر روی چگونگی اتصال، رفتار مکانیکی اتصال و ویژگی های جوش نقطه ای این آلیاژها نیز مورد توجه پژوهشگران مختلف بوده است.
الکترود جوشکاری
در جوشکاری مقاومتی اندازه و شکل الکترودها، تعیین کننده ی اندازه و شکل و موقعیت هندسی تشکیل دکمه جوش است. به عنوان مثال اگر دو عدد الکترود با قطرهای یکسان داشته باشیم و همچنین دو ورق با ضخامت های یکسان نیز موجود باشد، دکمه جوش تشکیل شده دقیقا بین فصل مشترک ورق ها تشکیل می شود و اندازه قطر دکمه جوش در هر طرف ورق ها مساوی است . ولی اگر قطر هر دو الکترود یکسان نباشد باعث می شود تمرکز شدت جریان عبوری از الکترودی که قطر کمتری دارد بیشتر شود و در نتیجه دکمه جوش تشکیل شده نزدیک به الکترودی باشد که قطر کمتری دارد؛ به عبارت دیگر در مقطع الکترودی که قطر کمتری دارد شدت جریان حالت همگرا تری پیدا کرده در نتیجه نواحی نزدیک به آن الکترود، زودتر گرم شده و دکمه جوش نزدیک به همان سطح الکترود تشکیل می شود. کاربرد این روش )برابر نبودن قطر الکترودها( زمانی است که در صورت برابر نبودن ضخامت ورق ها می توان با تغییر دادن قطر الکترودها محل تشکیل دکمه جوش را تعیین داد.
مهمترین وظایف الکترود در جوشکاری مقاومت نقطه ای:
1- انتقال جریان الکتریکی به قطعه کار
2- مهار مناسب قطعه کار در منطقه جوش برای ایجاد یک اتصال مطلوب
3- دفع حرارت به صورت سریع از قطعه کار بعد از جوشکاری

ثبت ديدگاه