جوش نقطه ای توضیح داده شده است

جوشکاری نقطه ای یک فرآیند جوشکاری مقاومتی است که با اعمال فشار در حین تامین جریان الکتریکی به ناحیه جوش، فلزات را به یکدیگر متصل می کند. اولین بار در سال 1885 هنگامی که الیهو تامسون به طور تصادفی دو سیم مسی را در آزمایشی با هم ذوب کرد، معرفی شد.

جوش نقطه ای به یک فرآیند جوشکاری اصلی در تولید و مونتاژ، به ویژه در بخش ساخت ورق فلز و صنعت خودرو تبدیل شده است. مناسب بودن برای اتوماسیون نقش مهمی در افزایش محبوبیت آن دارد زیرا جوشکاری نقطه ای رباتیک در سرعت و کارایی برتر است.

بیایید عمیق‌تر کاوش کنیم و بیشتر بفهمیم که جوشکاری نقطه‌ای چه مقاومتی دارد.

جوشکاری نقطه ای مقاومتی چیست؟

جوش نقطه ای (RSW) یک فرآیند جوشکاری با مقاومت الکتریکی است که فلزات روی هم را بین دو الکترود متصل می کند. فشار با فشردن قطعات کار بین الکترودها اعمال می شود و گرما با عبور جریان جوش از فلزات مقاوم ایجاد می شود. این اجازه می دهد تا مواد ذوب شده و یک اتصال جوش ایجاد کنند. اتصال ایجاد شده از طریق جوشکاری نقطه ای مقاومتی شبیه یک دکمه یا یک قطعه است، بنابراین اصطلاح جوش نقطه ای ابداع شد زیرا جریان دقیقاً در ناحیه کوچکی روی سطح فلز اعمال می شود.

از آنجایی که فلزات با استفاده از مقادیر زیادی انرژی در مدت زمان کوتاهی (تقریباً 100-10 میلی ثانیه) ذوب می شوند، ناحیه اطراف قطعه جوش در اثر گرمای بیش از حد آسیبی نمی بیند، بنابراین منطقه متاثر از حرارت به حداقل می رسد و یک جوش تمیز ایجاد می شود.

مقدار گرمای تولید شده در جوشکاری نقطه ای با فرمول گرما-انرژی بیان می شود:

Q = I2Rt

در جایی که Q انرژی گرمایی است، I جریان است، R نشان دهنده مقاومت الکتریکی و t زمان یا مدتی است که در آن جریان اعمال می شود.

فرآیند جوشکاری نقطه ای

فرآیند جوشکاری نقطه‌ای از طریق ارسال پالس‌های الکتریکی با ولتاژ پایین و جریان بالا به الکترودهای جوش انجام می‌شود تا در حالی که فشار کافی برای ذوب شدن فلزات وارد می‌شود، تقریباً فوراً فلز ذوب شود. این فرآیند از نظر اعمال فشار شبیه فرآیند جوش سرد است، اما در جوش سرد، جریان الکتریکی به جوش داده نمی شود.

اولین مرحله در جوشکاری نقطه ای، قرار دادن ورق های فلزی یا قطعات کار است که روی هم قرار گرفته اند. پس از اینکه فلزات به طور محکم در جای خود قرار گرفتند، اعمال فشار از طریق نیروی الکترود انجام می شود. این فشار بسته به نوع دستگاه ممکن است به صورت دستی، پنوماتیک، توسط فنرها یا از طریق هیدرولیک اعمال شود.

مرحله دوم شامل اعمال جریان سنگین به ناحیه مورد نظر بین الکترودها است. فلز مذاب با واکنش جریان با مقاومت داخلی فلز تشکیل می شود. فلزات به حدود 2000 درجه سانتیگراد می رسند که بالاتر از نقطه همجوشی آنها است. الکترودها باید نقطه ذوب بالاتری نسبت به قطعات کار داشته باشند. به طور کلی، از الکترودهای آلیاژ مس استفاده می شود، اما بسته به فلز جوش داده شده، الکترودها می توانند از تنگستن، مولیبدن و سایر مواد نیز ساخته شوند.

مرحله نهایی شامل خنک شدن و انجماد قطعه است. در این مرحله، الکترودهای جوشکاری در تماس با قطعه باقی می‌مانند و با سرد شدن و سخت شدن فلزات به عنوان تکیه‌گاه عمل می‌کنند. پس از سرد شدن فلزات، این فرآیند به پایان می رسد.

تولید مش - دستگاه جوش خودکار مش

در مورد مش های سیمی، جوش های نقطه ای در تماس بین دو سیم که به صورت عمود قرار گرفته اند ایجاد می شود. این امر اتصال دائمی بین سیم ها را تضمین می کند و استحکام و دوام را ارائه می دهد. این یک جایگزین عالی برای شبکه های سیمی بافته شده است که به طور دائم با هم ذوب نشده اند.

پارامترهای جوش نقطه ای

متغیرهای زیادی برای بررسی و تنظیم در طول چرخه جوش برای ایجاد جوش با کیفیت رضایت بخش وجود دارد:

اعمال مقدار صحیح فشار یا نیروی الکترود در ایجاد جوش با کیفیت بسیار مهم است. اگر فشار اعمال شده کافی نباشد، مفصل خیلی کوچک و ضعیف می شود. از طرف دیگر، فشار بیش از حد ممکن است باعث ایجاد ترک در جوش نقطه ای شود، زیرا فلز مذاب می تواند باعث نازک شدن ورق ها شود. توصیه می شود که عمق فرورفتگی الکترود هرگز نباید از 25 درصد ضخامت ورق تجاوز کند.

مقدار گرمای تولید شده به مقاومت الکتریکی و هدایت حرارتی فلز بستگی دارد. طبقه بندی فلز باید هنگام تعیین مقدار جریان برای دستگاه در نظر گرفته شود.

قطر نوک جوش اندازه نقطه جوش را کنترل می کند. اگر نوک خیلی کوچک باشد، قطعه جوش می تواند خیلی کوچک و ضعیف باشد، در حالی که نوک خیلی بزرگ می تواند باعث گرم شدن بیش از حد فلزات و ایجاد حفره ها و حفره های گاز شود.

چرخه زمانی جوشکاری

با تنظیم زمانی که فلزات تحت فشار الکترود و جریان جوش قرار می‌گیرند، می‌توان نتایج جوش نقطه‌ای را بهبود بخشید و از عیوب جلوگیری کرد.

زمان فشرده سازی به دوره ای اطلاق می شود که نوک جوش الکترود به فلزات همپوشانی فشار وارد می کند.

شیب زمانی است که در آن جریان الکتریکی به حداکثر مقدار خود می رسد.

زمان جوش مدت زمانی است که در آن جریان الکتریکی بین الکترودها جریان می یابد. در این مدت گرما تولید می شود و همجوشی بین فلزات صورت می گیرد.

شیب پایین دهانه ای است که جریان الکتریکی از مقدار اوج آن قطع می شود.

زمان نگه داری به دوره استراحت اشاره دارد که در آن فلز مذاب جامد می شود. فشار الکترود همچنان در این دوره اعمال می شود و الکترودها گرما را از محل جوش دور می کنند.

زمان خاموش برای نشان دادن تاخیر جریان از پایان دنباله تا شروع سکانس بعدی استفاده می شود.

برای اطمینان از کیفیت بالا و ایمن بودن جوش نقطه ای برای استفاده در کاربردها، فلزات جوش داده شده ممکن است تحت روش های آزمایشی مانند بازرسی اولتراسونیک و تست استحکام مکانیکی (برشی کششی، آزمایش پوسته شدن و غیره) قرار گیرند.

از فایل‌های STP خود برای دریافت قیمت آنلاین تولید فوری استفاده کنید

• نقل قول در چند ثانیه
• زمان کوتاه
• تحویل توسط Fractory

جوش نقطه ای مواد مختلف

جوش نقطه ای برای فلزاتی که رسانایی حرارتی پایین همراه با مقاومت الکتریکی بالا مانند فولاد کم کربن دارند، بهترین کار را انجام می دهد. اگرچه جوشکاری نقطه‌ای هنوز می‌تواند روی فلزاتی که دارای این ویژگی‌های ذاتی نیستند (مانند فولادهای با کربن بالا) انجام شود. اما مراقب باشید که جوش ها بیشتر مستعد شکستگی و ترک هستند زیرا ممکن است ریزساختارهای شکننده و سختی داشته باشند.

در اینجا لیستی از موادی که به طور کلی برای جوشکاری نقطه ای مناسب هستند آمده است:

فولاد کم کربن (فولاد ملایم)

همه فلزات مطابق با مشخصات جوش نقطه ای نیستند، این استثنائات اغلب می توانند با روش های جوشکاری جایگزین مانند لحیم کاری یا لحیم کاری به یکدیگر متصل شوند.

الکترود

الکترودهای جوشکاری جریان الکتریکی را به فلزات می‌رسانند و فشار مکانیکی را هنگام تماس با قطعه کار با استفاده از اهرم و کلاچ اعمال می‌کنند. مکانیسم اعمال فشار می تواند توسط یک موتور الکتریکی یا با پنوماتیک تغذیه شود.

دو نوع الکترود غیر مصرفی وجود دارد که در جوشکاری نقطه ای استفاده می شود:

برای جوش دادن مواد مقاومت ، مانند فولاد ضد زنگ و نیکل استفاده می شود. از الکترودهای مس یا الکترودهای آلیاژ مس استفاده می شود زیرا برای اجازه جریان جریان و گرما به قطعه کار ایده آل است.

این الکترودها به طور کلی برای فلزات رسانا مانند مس و طلا استفاده می شوند. الکترودهای مولیبدن و تنگستن بهترین کار را انجام می دهند ، زیرا دارای هدایت کم و مقاومت الکتریکی بالایی هستند.

انتخاب نادرست الکترودها می تواند منجر به سایش زودرس الکترود شود ، که ممکن است منجر به تغییر شکل یا جایگزینی الکترودها شود. برخی از فلزات همچنین می توانند با الکترودها واکنش نشان دهند. به عنوان مثال ، فولادهای با روکش روی ممکن است نکات جوشکاری را نادیده بگیرند و در نتیجه با فلزات مشکل ایجاد شود.

علاوه بر انتخاب مواد الکترود ، هندسه های الکترود مختلفی نیز در دسترس است. نکات را می توان شکل داد تا به آن اشاره شود ، کوتاه یا گنبد شکل شود.

منبع تغذیه

جوشکارهای نقطه ای معمولاً با استفاده از قدرت AC عمل می کنند. با کمک یک ترانسفورماتور ، قدرت AC امکان دستیابی به جریانهای بالا را در ولتاژهای پایین فراهم می کند. ولتاژ جوشکار لکه معمولاً بین 5 تا 22 ولت تنظیم می شود ، جریان الکتریکی معمولاً بین 1000 تا 10،000 آمپر متغیر است.

دستگاه های جوشکاری درجه صنعتی به طور معمول از انرژی الکتریکی سه فاز برای دستیابی به جریانهای اوج بالا در ساخت استفاده می کنند. به طور خاص ، از آن برای استفاده از ورق های آلومینیومی جوش برای دیگهای بخار ، لوله ها و موارد دیگر به طور یکسان استفاده می شود.

ماشین جوش نقطه

یک دستگاه جوشکاری لکه شامل یک ترانسفورماتور برای منبع تغذیه ، الکترودهای جوشکاری و سایر مؤلفه هایی است که امکان کنترل پارامترها در کار جوشکاری را فراهم می کند (جریان جوش ، فشار ، ولتاژ و غیره).

دستگاه های جوشکاری لکه معمولاً خنک می شوند زیرا برای کسری از ثانیه ، گرمای بسیار زیاد تولید می شود. الکترودها برای کاهش دما و جلوگیری از ساییدگی بیش از حد ، دارای معابر برای خنک کننده آب هستند.

تجهیزات جوشکاری نقطه ای می توانند با استفاده از روبات های جوشکاری لکه به صورت دستی یا خودکار شوند. دستگاه های جوشکاری قابل حمل نیز به صورت اسلحه جوشکاری در دسترس هستند.

برنامه های جوشکاری لکه

صنعت خودرو

جوشکاری لکه یک عنصر اصلی در صنعت خودرو است زیرا تولید قطعات خودرو با استفاده از این روش مقرون به صرفه ، قابل اعتماد و سریع است. شرکت ها با استفاده از روبات های جوشکاری ، خطوط مونتاژ را خودکار می کنند. ورق فلزی ساخته شده از فولاد یا آلیاژ آلومینیوم به راحتی می تواند در چند ثانیه به یک قسمت مونتاژ کاربردی تبدیل شود ، همه اینها با دقت و تکرارپذیری استثنایی.

الکترونیک

وسایل الکترونیکی ظریف برای جوشکاری لکه ها مناسب هستند. کیفیت جوش خوب است در حالی که ماهیت این روش جوشکاری از گرمای بیش از حد اجزای الکترونیکی جلوگیری می کند. برخی از نمونه ها سوئیچ ها ، پانل های خورشیدی ، تابلوهای مدار پیچیده و باتری هستند.

تولید ناخن

رول های فولاد کربن با قرار دادن آن در زیر چرخ جوش با عرضه جریان الکتریکی به ناخن تبدیل می شوند. این فرآیند جوشکاری نقطه ای با سرعت بالا انجام می شود ، که باعث می شود هزاران ناخن تولید شده در دقیقه ایجاد شود.

وسایل آشپزخانه

دستگیره ها ، اسپاتول ها و فنجان های قلع اغلب با استفاده از جوش نقطه تشکیل می شوند. در مورد برش های کوکی که توسط تسمه های جوشکاری فلز شکل می گیرد ، همین کار را می کند.

صنعت پزشکی

صنعت پزشکی همچنین از کیفیت جوشکاری و سرعت انجام این روند استفاده می کند. به عنوان مثال ، ارتودنسی از جوش نقطه ای در چیدن ایمپلنت های دندانپزشکی استفاده می کند.

مزایای جوش نقطه

جوشکاری لکه یکی از سریعترین و پاک ترین روش های جوشکاری است.

بر خلاف برخی از تکنیک های جوشکاری پیچیده تر، فرآیند آسان و ساده.

برخلاف برخی از فرآیندهای رایج شناخته شده (جوشکاری قوس فلزی محافظ، جوشکاری TIG و غیره) شعله باز وجود ندارد.

این فرآیند را می توان به راحتی با استفاده از ربات های جوشکاری خودکار کرد.

چندین ورق فلزی را می توان همزمان به هم وصل کرد.

مقرون به صرفه و مقرون به صرفه است زیرا از گازهای بی اثر یا فلزات پرکننده استفاده نمی کند.

معایب جوش نقطه ای

تراز قطعه کار بسیار مهم است.

جوش نقطه ای قسمت هایی از فلزات پایه را تغییر شکل می دهد.

جوشکاری ورق های ضخیم فلزات غیرممکن است.

اتصالات ایجاد شده ممکن است مانند سایر روش های جوشکاری قوی نباشد زیرا فقط اتصالات موضعی ایجاد می کند.

فشار فشار نامناسب منجر به جوش با کیفیت پایین می شود.

شنت ممکن است از اتصالات متعدد یا سایر نواحی در ورق های فلزی ایجاد شود.(شنتینگ به انحراف جریان از ناحیه جوش اشاره دارد.)

نوک الکترود ممکن است به دلیل چرخه حرارتی ترک بخورد.

پاشش می تواند در نتیجه مدیریت ضعیف پارامترهای تجهیزات رخ دهد.

نکات مهمی که باید به خاطر بسپارید

جوشکاری نقطه ای مقاومتی یک فرآیند جوشکاری سریع و مقرون به صرفه است که به طور گسترده در تولید ورق فلز استفاده می شود. این یک روش جوشکاری جذاب برای اتوماسیون از طریق جوشکارهای نقطه ای ربات است و سرعت و دقت باورنکردنی را بدون ایجاد مصالحه در استحکام جوش ارائه می دهد.

بخش خودرو در طول تاریخ بیشترین بهره را از این روش جوشکاری برده است زیرا استفاده از این فرآیند باعث افزایش سرعت تولید و مونتاژ می شود. در درجه اول برای جوشکاری فولاد در بخش خودرو استفاده می شود، اما با گذشت زمان، فولاد به دلیل بهینه سازی جرم، بیشتر و بیشتر با آلومینیوم جایگزین می شود. اتوماسیون اجازه می دهد تا حجم های بزرگتر به سرعت جوش داده شوند، بدون اینکه در کیفیت مصالحه ای ایجاد شود.

جوشکاری مقاومتی همچنان در خطوط تولید و مونتاژ در صنایع خاص تسلط خواهد داشت و اینجاست که برای سالهای آینده باقی بماند.

خدمات جوشکاری توسط Fractory شامل جوشکاری نقطه ای دستی برای کارهای کوچکتر و جوشکاری نقطه ای رباتی برای رفع نیازهای تولید سری امروزی است.