دستگاه نقطه جوش چیست؟

دستگاه نقطه جوش چیست و به چه روشی کار میکند

نگاهی به گذشته های بسیار دور و با توجه به تجزیه و تحلیل ابزارهای کشف شده از قرون اولیه نشانگر این واقعیت است که انسان اولیه با استفاده از اصول فیزیکی که امروزه مبنای اصلی جوشکاری های مدرن را تشکیل می دهند، یعنی متصل نمودن فلزات به یکدیگر از طریق روی هم قراردادن لبه های گرم و ذوب شده و ضربه زدن چکش، مبادرت ورزیدند.

درواقع یکی از روش های قدیمی اتصالات، صنعت جوش می باشد که از گذشته انجام شده و مورد اهمیت واقع بوده. از اواخر دهه ۱۹۳۰ که ساخت پلها، جاده راه آهن، خیابانها، و نیز کشتی های اقیانوس پیما و غیره با روش جوش دان قطعات به یکدیگر با سرعت آغاز گردید تا به امروز که انسان مشغول ساختن فضا پیما، آسمان خراش، نیروگاه هسته ای و میکروپروسسرها و غیره می باشد، هنوز جوشکاری از روش های بسیار مهم اتصال بحساب می آید.

امروزه به جایی رسیده ایم که این تکنولوژی تا حد قابل توجهی از یک کاردستی خارج شده و بسوی اتوماسیون کامل پیشرفته است مثلاً استفاده از روباتها (Robbates) که توسط میکروپروسسرها عمل و کنترل جوشکاری را هدایت می کنند.

علاوه بر توسعه روش های جوشکاری، توجه خاصی نیز به بهره وری بالاتر، اقتصاد بهتر، آسانی کار، و قابلیت اطمینان بیشتر این روش ها مبذول گردیده است.

علیرغم توسعه روش های جوش در صنعت آن را به دو گروه عمده جوش های ذوبی و جوش های غیر ذوبی تقسیم می کنند که یکی از زیر گروه های جوش غیر ذوبی جوش های مقاومتی (Resistance Welding) می باشد که آن نیز خود به چهار روش تقسیم می شود.

۱- نقطه جوش

۲- جوش برجسته

۳- درزجوش

۴-  سر به سر

آشنایی با پروسه نقطه جوش (Spot Welding)

تکنیکی است که در آن قطعات در نقاط به هم جوش جوش داده می شوند، ناحیه جوش سطحی است که الکترود روی آن قرار دارد و از آن سطح جریان عبور می کند و تحت فشار می باشد. مانند تصویر شماره (۱-۱).

مقاومت الکتریکی تماسی فلز درگیر بین الکترودها مجموع مقاومت های زیر می باشد:

۱– مقاومت تماسی الکترودها با قطعه کار

۲– مقاومت تماسی بین دو قطعه کار

۳– مقاومت الکتریکی قطعه کار

تجربه نشان داده است که مقاومت الکتریکی تماسی بین الکترود و قطعه کار نصف مقاومت الکتریکی تماسی دو قطعه کار نسبت به هم است.

هنگامی که جریان جوش برقرار شود، ابتدا نقاط برجسته میکروسکپی سطوح دو قطعه کار به علت تمرکز جریان گرم می شوند و سپس ماده مجاور این نقاط الکترودهای نقطه جوش از آلیاژهای مس که دارای هدایت حرارتی بالایی هستند ساخته می شوند.

در عمل تکنیک های مختلفی برای نقطه جوش وجود دارد که اساساً تفاوتشان در چگونگی اتصال جریان به قطعه کار می باشد. اکثر اوقات دو الکترود استفاده می شود و جریان از دو طرف به قطعه کار اعمال می شود، مانند تصویر (A-2-1). گاهی اوقات یکی از الکترودها به صورت یک صفحه افقی تخت استفاده مس شود، تصویر (B-2-1). و گاهی اوقات تعداد نقاطی که می خواهند به روی یک قطعه جوش شوند بیشتر از یکی است و لذا قطعه های ترانس یکی به صفحه زیر و دیگری به تمام الکترودها وصل می شود تصویر (C-2-1).

اگر ضخامت یکی از قطعه کار ها سه یا بیشتر از سه برابر قطعه دیگر باشد، طرف دوم جریان را می توان مستقیماً به خود قطعه کار وصل نمود. مانند (شکلI -2-1) و هنگامی که یکی از دو قطعه کار جدار نازک و تو خالی باشد مانند تصویر (J-2-1).

نقطه جوش را می توان به راحتی برای انواع اجناسی که از ورق ساخته می شوند نظیر تابلوهای برق، لوازم خانگی، باکس های آتش نشانی، صنایع نظامی، خودرو و… بکار برد همچنین آلیاژهای آلومینیوم را نیز می توان با این روش جوش داد اما هر چه قابلیت رسانایی الکتریکی و گرمایی بیشتر باشد برای جوشکاری آنها به شدت جریان بیشتر تا (۳) برابر نیاز است، همچنین این کار مستلزم استفاده از دستگاه های نقطه جوش خاص با قابلیت ایجاد جریان مستقیم و استفاده از فشارهای متفاوت بصورت همزمان میباشد.

اصولی که از نقطه جوش کاری مورد انتظار می باشد:

۱- جوش سریع و تمیز

۲- هزینه پایین اجرای جوش و عدم نیاز به استفاده از مواد کمکی

۳- طرز کار آسان داشته باشد و نیاز به اپراتور حرفه ای نباشد

۴- عدم ایجاد اعوجاج روی قطعه کار و ناحیه متاثر از گرما حداقل باشد

انوع دستگاه نقطه جوش

نقطه جوش رومیزی سری TS

تماس و استعلام قیمت

نقطه جوش رومیزی سری TS-352

تماس و استعلام قیمت

نقطه جوش رومیزی سری TS-201

تماس و استعلام قیمت

نقطه جوش سری SP

تماس و استعلام قیمت

نقطه و پرس جوش سری HDS

تماس و استعلام قیمت

نقطه جوش رومیزی مدل TS-352

تماس و استعلام قیمت

مشاهده بیشتر

مشخصات دستگاه نقطه جوش

دستگاه نقطه جوش به دو طرح کلی ثابت (ایستگاهی) و سیار (قابل حمل) می باشد که دارای مشخصات زیر است:

۱- وجود ترانسفورماتور کاهنده جهت ایجاد جریان بالای مورد نیاز جوشکاری

۲- تابلو کنترل جهت کنترل دقیق زمان جریان دهی و شدت جریان مورد نیاز

۳- بدنه فلزی دستگاه متناسب با نوع کاربرد آن ایستگاهی یا سیار

۴- دارای ادوات ساخته شده از فلزات رنگی جهت انتقال جریان و فشار از ترانسفورماتور به قطعه کار (فکها و بازوها)

۵- دارای سیلندر بادی یا هیدرولیکی یا سروموتو جهت ایجاد فشار مورد نیاز جوشکاری

۶- لزوم وجود مدارهای آب گردش در کلیه قسمت های دستگاه جهت حفظ راندمان کاری

نکات ضروری در حین کار با دستگاه نقطه جوش

۱- لزوم اتصال دستگاه به منبع گردش آب خنک – وجود جریان آب در دستگاه به حفظ راندمان و سلامت دستگاه کمک شایانی می کند

۲- استفاده از تایمر کنترل کننده زمان جوشکاری (زمان جریان دهی به قطعه) جهت ایجاد کیفیت مناسب و دوام و کیفیت جوش ها

۳- انتخاب صحیح جنس الکترود با قطعه کار

۴- تنظیم صحیح مقدار جریان و فشار مورد نیاز جوشکاری بر حسب ضخامت و جنس ورق ها

۵- تمیز بودن کلیه ادواتی که از ترانسفورماتور تا قطعه کار وظیفه انتقال جریان را دارند نظیر شینه های مسی – فک ها – بازوها – هویه و الکترودها میبایست پیوسته، تمیز و عاری از هر گونه اکسید باشند بویژه نوک الکترودها که علاوه بر تمیز بودن نیاز است همیشه یک قطر معین داشته باشند و در صورتی که بر اثر حرارات و فشار دچار فشردگی و پهن شدن گشته بودند میبایست به روش سوهان کاری و یا تراشکاری مجدد تیز شوند.

در ذیل به ترتیب عکس دستگاه نقطه جوش ایستگاهی (۱-۳-A) و نقطه جوش سیار زمینی (کابلی) (۱-۳-B) و نقطه جوش سیار رباتیک (ترانس سر خود) (۱-۳-C)

روش اجرای نقطه جوش

1. آماده سازی ورق: قبل از شروع جوش کاری سطوح قطعات فلزی را باید از چربی، کثیفی و آلودگی زدود و کاملاً تمیز نمود زیرا این عوامل مانع از ایجاد اتصال بین قطعات می‌شوند. در جدول زیر عوامل، اثرات آنها و راه تمیز‌کاری شرح داده شده است:

2. تنظیم و راه اندازی دستگاه نقطه جوش: مراحل تنظیم و راه اندازی دستگاه نقطه جوش عبارتند از:

کنترل اجزای دستگاه نقطه جوش

1. کنترل الکترود شکل و زاویه الکترود
2. کنترل هم راستایی الکترودها
3. کنترل شلنگ آبگرد و اتصال آن به الکترود و خروجی آب

تنظیم پارامترهای دستگاه

1. تنظیم شدت جریان
2. تنظیم زمان نگهداری
3. تنظیم نیروی اعمالی (فشار)

الکترود نقطه جوش

به طور معمول در دستگاه نقطه جوش از فلز مس به عنوان الکترود استفاده می‌شود. الکترودها وظیفه‌ مشخصی دارند که در شکل زیر شماتیکی از آنها نشان داده شده است.

نکته: نوک الکترود باید شکل ظاهری، سختی مکانیکی، خواص الکتریکی و حرارتی خود را حین شرایط  کاری حفظ کند چرا که پهن شدن نوک الکترود بر اثر فشار و حرارت باعث کاهش چگالی جریان عبوری از واحد سطح شده لذا استحکام نقطه جوش ضعیف میگردد، به همین دلیل الکترودها را از آلیاژ های مس می‌سازند.

وظایف الکترود:

۱– نگهداشتن و انتقال نیرو به قطعه کار

۲– انتقال جریان الکتریسیته

۳– جذب حرارت و دفع آن به محیط

۴– حرکت دادن قطعه کار (در مورد درز جوش)

همواره می بایست بیشتر از هدایت حرارتی و الکتریکی قطعه کار باشد.

در حالت جوشکاری با شرایط سنگین (جریان زیاد، زمان کوتاه) آلیاژی از الکترود می بایست استفاده شود که هدایت حرارتی و الکتریکی بالایی داشته باشد.

عموماً نوک الکترودها برای نقطه جوش تخت (قطر de) و یا کروی (با شعاع R) می باشد.

الکترودها با سطح تخت برای اکثر فلزات بکار می رود ولی الکترودها با نوک کروی (گنبدی شکل) عمر کاری بیشتری دارند. الکترودهای کروی را بیشتر در موارد افست (خارج از محور) استفاده میکنند وبرای فلزات سبک ( غیر آهنی) نیز بکار میروند.

اندازه سطح تماس الکترود می بایست به تناسب ضخامت قطعه کار انتخاب شود.

دسته بندی الکترود ها بر اساس جنس

انجمن تولیدات جوش کاران مقاومتی (RWMA) نوک الکترود نقطه جوش را در دو گروه دسته بندی کرده است.

گروه A : جنس این گروه از الکترودها مس و آلیاژ مس می باشد

نوع ۱، نوع ۲، نوع ۳، نوع ۴، نوع ۵

گروه B : جنس این گروه از الکترودها فلزات دیرگداز می باشد

نوع ۱۰، نوع ۱۱، نوع ۱۲، نوع ۱۳

جدول زیر تفاوت بین این دو گروه از الکترود های فوق را نشان می دهد: