صنعت تولید نیاز به یک سری فناوری‌ها و تجهیزاتی دارد که از آن بین می‌توانیم به جوشکاری اشاره کنیم. انواع مختلفی از روش‌های جوشکاری در انواع سنتی و مدرن وجود دارد که صنایع بنا به نوع نیاز و شرایطی که دارند می‌توانند از این روش‌ها استفاده کنند.
رایج‌ترین روش‌های جوشکاری که امروزه در زمینه‌های مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد، جوشکاری لیزری است. جوش لیزری در مقایسه با سایر روش‌های جوش کاری نوین یک سری مزیت‌ها و یک سری محدودیت‌هایی دارد. در این مقاله قصد داریم که شما را با این محدودیت‌ها و مزایا آشنا کنیم تا برای صنایع و تولیدات خود انتخاب مناسبی داشته باشید.
جوشکاری لیزری
جوشکاری لیزری یکی از روش‌های نوین جوشکاری است که برای تولید محصولات مختلف از آن استفاده می‌کنند. استفاده از فناوری جوش لیزری در تولید قطعاتی با دقت و ظرافت بالا اهمیت زیادی دارد.
فناوری جوش لیزری توانسته سرعت تولید محصولات را بالا برده و هزینه‌های مربوط به تولید را کمتر کند. در ادامه می‌خواهیم شما را با چند مورد از مزایا و معایب جوش لیزری آشنا کنیم.
مزایا
- جوش لیزری دقت بسیار بالایی در ایجاد جوش دارد و می‌توان با کمک آن محصولاتی با هر نوع پیچیدگی را به همدیگر متصل کرد.
- این فرآیند جوشکاری، سرعت کار بسیار بالایی دارد و شما در بازه زمانی کم، تولید بالایی خواهید داشت.
- روش جوش لیزری روشی است که فضای زیادی را اشغال نکرده و عرض کار خیلی کم است.
- با کمک جوش لیزری شما می‌توانید مواد مختلف با ضخامت‌های کم را به همدیگر وصل کنید.
- در فرآیند جوش لیزری سطح قطعه کار کمترین تغییر شکل را خواهد داشت.
- با این روش شما می‌توانید پارامترهای جوشکاری را به طور دقیقی کنترل کنید.
- در جوش لیزری امکان اتوماسیون کامل تمامی فرآیندها وجود دارد.
معایب
- تهیه کردن دستگاه و تجهیزات جوش لیزری در ابتدا نیاز به سرمایه زیادی دارد.
- اپراتورهایی که با دستگاه جوش لیزری کار می‌کنند، باید تخصص بالایی در این زمینه داشته باشند و افراد مجربی باشند تا به نحو احسن با این دستگاه‌ها کار کنند.
- جوش لیزری معمولاً به انعکاس نور لیزر حساسیت نشان می‌دهد.
کاربردها
- پزشکی
- جواهرسازی
- هوافضا
- الکترونیک
- خودروسازی
جوشکاری با پرتو الکترونی
یکی از روش‌های جوشکاری پیشرفته که دقت بالایی هم دارد، جوش کاری با پرتو الکترونی است. در این روش جوشکاری پرتو متمرکزی از الکترون‌ها حرارت بسیار بالایی ایجاد کرده و باعث ذوب فلزات می‌شوند. این روش جوشکاری مزیت‌های زیادی دارد که باعث شده در صنایع مختلف از آن استفاده کنند.
اصول کار جوشکاری با پرتو الکترونی
در روش جوشکاری با پرتو الکترونی، الکترون‌ها با سرعت بسیار بالایی شتاب می‌گیرند و به سمت نقطه اتصال دو قطعه هدایت می‌شوند. هنگام برخورد الکترون‌ها به سطح فلز، انرژی جنبشی ناشی از حرکت آنها به گرما تبدیل می‌شود و در نتیجه باعث ذوب شدن فلز در محل خواهد شد. برای آنکه از پراکندگی پرتو الکترون در حین جوشکاری جلوگیری شود، معمولا این کارها را در محیط خلا انجام می‌دهند.
مزایای جوشکاری با پرتو الکترونی
- جوش‌های حاصل از جوشکاری با پرتو الکترونی معمولاً عمیق و باریک هستند. آنها با تمرکز بالایی به سطح قطعه ساطع می‌شوند. به کمک این روش می‌توان قطعاتی با ضخامت بالا را جوشکاری کرد.
- جوش‌هایی که حاصل از این روش هستند، بسیار تمیز بوده، تخلخلی نداشته و سطح یکنواختی دارند. از طرفی دوام و استحکام این جوش‌ها خیلی زیاد است.
- این روش جوشکاری انرژی تمرکز بالایی دارد و سرعت جوشکاری هم بسیار زیاد است که می‌توان زمان تولید قطعات را کمتر کرد.
- به کمک این روش جوشکاری می‌توان آلیاژهایی که به حرارت حساس هستند را جوشکاری کرد.
- در این روش جوشکاری تغییر شکل حرارتی قطعه خیلی کم است، چون حرارت ورودی به سطح قطعه کمتر است.
- با این روش جوشکاری شما نیازی به گاز محافظ ندارید، چون این روش در محیط خلا انجام می‌گیرد.
محدودیت‌های جوشکاری با پرتو الکترونی
- جوشکاری با پرتو لیزر نیاز به هزینه‌های بالایی برای تهیه کردن تجهیزات مورد نیاز دارد.
- این روش جوشکاری باید در محیط خلا انجام بگیرد. ایجاد محیط خلا هم به تجهیزات خاصی نیاز دارد که با یک سری هزینه‌هایی همراه است.
- قطعاتی که با این روش می‌توان جوشکاری کرد، محدود است.
کاربردهای جوشکاری با پرتو الکترونی
- پزشکی
- هواپیما
- خودروسازی
- الکترونیک
- جوشکاری لوله ها و مخازن
جوشکاری قطعات صنعتی
جوشکاری قطعات صنعتی یکی از روش‌های نوین و کارآمد برای جوشکاری است که در آن نیازی به ذوب کامل مواد نیست. در این روش بدون ایجاد حرارت و از طریق اصطکاک بین دو قطعه می‌توان باعث اتصال محکم و بهتر بین قطعات شد. با اعمال فشار و ایجاد اصطکاک بین دو قطعه اتصال کامل و با دوامی برقرار می‌شود.
فرآیند جوشکاری اصطکاکی چگونه انجام می‌شود؟
جوشکاری اصطکاکی با یک سری روش‌ها و مراحلی همراه است تا بتواند دو قطعه را به هم وصل کند. در ادامه این مراحل را توضیح می‌دهیم.
- در مرحله اول یکی از قطعات به صورت ثابت نگه داشته می‌شود و قطعه دیگر با سرعت مشخصی به گردش در می‌آید. بین دو قطعه اصطکاکی به وجود می‌آید که باعث تولید حرارت در آن ناحیه تماس می‌گردد.
- زمانی که دمای بین دو قطعه بالا رفت، فلز در ناحیه تماس حالت خمیری شکل پیدا می‌کند.
- همزمان با اینکه فلز نرم شد، به قطعات نیروی فشاری وارد می‌شود که باعث شده فلزات به داخل هم نفوذ کرده و بین آنها اتصال محکمی صورت بگیرد.
- نیروی محرک قطع شده و قطعات خمیر می شوند و بین آنها اتصال قوی و یکپارچه ای شکل می‌گیرد.
مزایای جوشکاری اصطکاکی
- در این روش جوشکاری فلزات به طور کامل ذوب نمی‌شود، بنابراین عیوبی مثل تخلخل خیلی کمتر دیده می شود.
- فرآیند جوشکاری در این روش نسبت به روش های دیگر سریع‌تر است.
- در روش جوشکاری اصطکاکی می‌توان قطعاتی با جنس‌ها و ضخامت‌های مختلف را به همدیگر وصل کرد.
- در این روش نیازی نیست که فلز به طور کامل ذوب شود و میزان مصرف انرژی با این روش خیلی کم است.
- به کمک جوشکاری اصطکاکی نیازی نیست که از مواد مصرفی مثل الکترودها استفاده شود.
محدودیت‌های جوشکاری اصطکاکی
- این روش جوشکاری نیاز به هزینه بالایی برای تهیه تجهیزات و مواد اولیه دارد.
- در روش جوشکاری اصطکاکی باید پارامترها با دقت خیلی بالایی تنظیم شوند.
- با روش جوشکاری اصطکاکی نمی‌توان قطعات خیلی کوچک و یا خیلی بزرگ را به همدیگر متصل کرد.
کاربردهای جوشکاری اصطکاکی
- نفت و گاز
- الکترونیک
- خودرو سازی
- هوافضا
جوشکاری مقاومتی
یکی دیگر از روش‌های پرکاربرد در جوشکاری که در صنایع مختلف از آن استفاده می‌کنند، جوشکاری مقاومتی است. در روش جوشکاری مقاومتی از ترکیب فشار، گرما و زمان استفاده می‌کنند تا بین قطعات فلزی اتصالی به وجود آورند.
اساس کار این روش، به وجود آوردن مقاومت الکتریکی در نقطه اتصال دو قطعه است. زمانی که از این نقطه جریان الکتریک عبور می‌کند، گرمای زیادی تولید می‌شود که در نتیجه باعث ذوب شدن فلزات در آن ناحیه شده و آنها را به همدیگر متصل می‌کند.
مزایای جوشکاری مقاومتی
- جوشکاری مقاومتی نسبت به روش‌های جوشکاری دیگر سرعت بالایی دارد.
- اتصالاتی که به روش جوشکاری مقاومتی به وجود می‌آید، معمولاً اتصالات قوی و با دوامی هستند.
- سرعت بالا در این جوشکاری و نیاز کم به مواد مصرفی باعث شده که هزینه‌های این روش خیلی کمتر باشد.
- با کمک این روش جوشکاری می‌توان قطعات فلزی بسیار نازک و ظریف را به همدیگر وصل کرد.
- در این روش جوشکاری می‌توان پارامترهای جوشکاری را به راحتی کنترل کرد و قطعاتی با کیفیت یکسان را به تولید انبوه رساند.
معایب
- این روش جوشکاری نسبت به روش‌های دیگر کیفیت جوش پایین‌تری دارد.
- در قطعاتی با ضخامت بالا، جوشکاری مقاومتی محدودیت‌هایی به وجود می‌آید.
- در ناحیه جوش اکسیداسیون رخ می‌دهد.
کاربردهای جوشکاری مقاومتی
- الکترونیک
- خودرو
- لوازم خانگی
- ساخت و ساز
| ویژگی | جوش لیزری | جوش با پرتو الکترونی | جوش اصطکاکی | جوش مقاومتی |
| دقت | بسیار بالا | بسیار بالا | متوسط | پایین |
| سرعت | بالا | بالا | متوسط | بالا |
| هزینه تجهیزات | بالا | بسیار بالا | متوسط | پایین |
| انعطاف پذیری | بالا | متوسط | پایین | پایین |
| کاربردها | گسترده | صنایع خاص | محدود | گسترده |
نتیجه گیری
روش‌های جوشکاری مختلفی وجود دارند که شما می‌توانید بنا به ضخامت قطعات، نوع قطعات، دقت تولید، هزینه‌های تولید و سرعت کار و محیط کاری یکی از آنها را استفاده کنید. هر کدام از روش‌های جوشکاری مزیت‌ها و محدودیت‌هایی دارند که باید آنها را هم در نظر بگیرید. در حالت کلی می‌توانیم بگوییم که جوش لیزری نسبت به روش جوشکاری سنتی و مدرن بهتر بوده و صرفه اقتصادی دارد.
