آیا نقش جوش مقاومتی در تولید مدرن را می دانید؟

به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ جوشکاری مقاومتی یک فرآیند اتصال بسیار مهم است که در صنایع مختلف به ویژه در بخش خودرو و لوازم خانگی نقش بسزایی دارد. اگر قصد خرید دستگاه جوش لیزری یا دستگاه جوش لیزری پرتابل را دارید کافیست به سایت های دیبولیزر ، نوین تاک لیزر و تابش لیزر مراجعه کنید.

این فناوری بیش از 27.5 درصد از درآمد جهانی را به خود اختصاص می دهد و اهمیت آن را در عملیات تولید نشان می دهد. افزایش تقاضا برای محصولات جوشکاری مقاومتی در ایران، ناشی از افزایش نیاز به خودرو و سرمایه گذاری در بخش هوافضا، نقش حیاتی آن را در فرآیندهای تولید مدرن منعکس می کند.

جوشکاری مقاومتی چیست؟

جوشکاری مقاومتی شامل اتصال قطعات فلزی با اعمال فشار و عبور جریان الکتریکی برای مدت زمان دقیق کنترل شده است.

این فرآیند باعث ایجاد گرما در سطح مشترک قطعات کار می شود و باعث جوش خوردن آنها می شود. معمولاً برای جوشکاری ورق فلزی و مش سیم استفاده می شود و آن را به یک تکنیک ضروری در کاربردهای مختلف تولید تبدیل می کند.

جایی که از آن استفاده می شود

جوش مقاومتی عمدتاً در بخش‌های خودرو و لوازم خانگی برای مونتاژ قاب‌ها، بدنه‌ها و اجزای بزرگ خودرو استفاده می‌شود.

جوش نقطه ای، نوعی از جوشکاری مقاومتی، به دلیل کارایی و دقت ، فرآیند اتصال غالب در صنعت خودرو برای مونتاژ بدنه خودرو است.

نقل قول از ایران مواد:

"جوشکاری مقاومتی که با نام‌های Resistance Welding (Rw) یا Electric Resistance Welding (ERW) نیز شناخته می‌شود، یکی از روش‌های جوشکاری ذوبی و الکتریکی بوده و مبنای عملکرد آن ترکیبی از پارامترهای گرما، فشار و زمان است.

به عبارتی دیگر در روش جوشکاری مقاومتی، گرما و حرارت مورد نیاز از طریق مقاومت ماده در برابر جریان برق، به‌دست می‌آید و در نهایت از طریق الکترود به قطعۀ کار منتقل می‌شود. همچنین فشار و زمان نیز دو فاکتور مهم دیگری هستند که با توجه به ضخامت ورق، اندازه‌گیری شده و باید در طول فرایند جوشکاری به آن‌ها نیز توجه کرد."

چرا جوش مقاومتی اهمیت دارد؟

جوشکاری مقاومتی مزایای زیادی دارد، از جمله:

• بهره وری بالا
• مقرون به صرفه بودن
• کیفیت جوش ثابت

توانایی آن در تولید جوش های قوی و بادوام آن را در محیط های تولید انبوه ضروری می کند.

نقش روزمره آن

به دلیل کارایی و قابلیت اطمینان آن، بخش خودرو به شدت به جوشکاری نقطه ای مقاومتی برای اتصال قطعات خودرو متکی است. 

فناوری جوش مقاومتی به دلیل تطبیق پذیری و کارایی آن در اتصال اجزای فلزی به طور فزاینده ای در صنایع مختلف استفاده می شود.

مسائل رایج در جوشکاری مقاومتی

با وجود مزایای فراوان، جوشکاری مقاومتی بدون چالش نیست. سازندگان اغلب در طول فرآیند جوشکاری مقاومتی با مسائل مختلفی مواجه می شوند که بر کیفیت و یکپارچگی جوش تأثیر می گذارد.

کلید موفقیت آمیز بودن نتایج جوشکاری در درک این مسائل رایج و علل اساسی آنها نهفته است که اجرای اقدامات پیشگیرانه موثر را ممکن می سازد.

جوش های گم شده و کم اندازه

یکی از مسائل رایج در جوشکاری مقاومتی عدم وجود یا کم حجم بودن جوش است. این مشکل از عوامل متعددی ناشی می شود، از جمله:

• فشار اعمالی ناکافی
• تراز نادرست قطعات کار
• جریان الکتریکی ناکافی

بهینه سازی پارامترهای جوشکاری، از جمله فشار، جریان جریان، و مدت زمان، برای دستیابی به همجوشی مناسب بین قطعات کار و اجتناب از جوش های از دست رفته یا کم اندازه ضروری است.

بازرسی و نگهداری منظم تجهیزات جوشکاری نیز برای شناسایی زودهنگام مشکلات احتمالی ضروری است.

جوش های گیر کرده و فرورفتگی بیش از حد

جوش های گیر کرده که با عدم آزادسازی الکترودها پس از تکمیل چرخه جوش مشخص می شود، منجر به فرورفتگی بیش از حد بر روی قطعه کار می شود. منبع اصلی این مسئله معمولاً یا نیروی الکترود ناسازگار یا ترکیب نامناسب مواد است.

تنظیم تنظیمات نیروی الکترود و انتخاب مواد الکترود مناسب راه حل های موثری برای مقابله با این چالش ها هستند.

جلوگیری از گیرکردن جوش و به حداقل رساندن فرورفتگی بیش از حد نیاز به کالیبراسیون منظم تجهیزات و رعایت دقیق برنامه های نگهداری توصیه شده دارد.

اخراج/سوختگی و ترک

خروج/سوختگی به بیرون ریختن فلز مذاب از ناحیه جوش داده شده یا نفوذ کامل از طریق مواد نازک اشاره دارد، در حالی که ترک ها یکپارچگی ساختاری اجزای جوش داده شده را به خطر می اندازند.

این مسائل ممکن است ناشی از جریان بیش از حد جریان الکتریکی یا نیروی فشار ناکافی الکترود باشد. استراتژی های پیشگیری موثر شامل بهینه سازی پارامترهای جوشکاری، مانند شدت جریان و مدت زمان، و اطمینان از نیروی فشار مناسب الکترود با توجه به مواد جوش داده شده است.

روش‌های آزمایش غیرمخرب نقش مهمی در ارزیابی منظم کیفیت جوش دارند و امکان شناسایی احتمال خروج یا مسائل مربوط به ترک را فراهم می‌کنند.

برای رسیدگی به این مسائل رایج جوشکاری مقاومتی، تولیدکنندگان باید برنامه‌های تضمین کیفیت جامع را که شامل روش‌های کنترلی پیشرفته و همسو با بهترین شیوه‌های صنعت باشد، در اولویت قرار دهند.

نحوه شناسایی و حل مشکلات جوشکاری

در جوشکاری مقاومتی، انتخاب مواد الکترود و هندسه آنها به طور قابل توجهی بر کیفیت و یکپارچگی جوش تأثیر می گذارد.

انتخاب مواد مناسب برای دستیابی به عملکرد و دوام مطلوب در جوشکاری بسیار مهم است. تاثیر شکل و اندازه الکترود برای تعیین اثربخشی عملیاتی بسیار مهم است.

هنگام انتخاب مواد الکترود، رسانایی، خواص حرارتی و مقاومت در برابر سایش را در نظر بگیرید. مواد با رسانایی الکتریکی بالا، مانند آلیاژهای مس، انتقال حرارت را در حین جوشکاری افزایش می‌دهند و در نتیجه جوش‌های قوی‌تر و قابل اطمینان‌تری ایجاد می‌کنند.

انتخاب مواد الکترود با پایداری حرارتی و مقاومت در برابر سایش، طول عمر آنها را افزایش می‌دهد، نیازهای تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد و کارایی کلی جوش را افزایش می‌دهد.

شکل و اندازه الکترودها مستقیماً بر توزیع جریان و فشار اعمال شده در حین جوشکاری تأثیر می گذارد.

بهینه سازی پارامترهای جوشکاری

کلید دستیابی به جوش های مقاومتی با کیفیت بالا، بهینه سازی موثر پارامترهای مختلف جوش است.

تنظیم جریان الکتریکی و زمان جوش به طور مستقیم بر استحکام و دوام جوش تأثیر می گذارد.

کالیبراسیون مناسب این پارامترها برای تولید گرمای کافی در سطح مشترک قطعه کار بدون ایجاد خروج بیش از حد یا سوختگی حیاتی است.

شدت جریان الکتریکی باید به دقت بر اساس خواص مواد جوش داده شده تنظیم شود تا در عین حال از اثرات نامطلوب مانند خروج یا فرورفتگی بیش از حد جلوگیری شود.

به طور مشابه، کنترل مدت زمان جریان الکتریکی برای تنظیم گرمای ورودی به قطعات کار ضروری است و در نهایت بر عمق نفوذ جوش و استحکام کلی اتصال تأثیر می‌گذارد.

علاوه بر مدیریت جریان الکتریکی، نیروی فشار الکترود در بهینه سازی عملیات جوشکاری مقاومتی مهم است. حفظ نیروی الکترود مناسب کمک می کند:

• از تماس ثابت بین قطعات کار اطمینان حاصل کنید
• توزیع یکنواخت گرما را افزایش می دهد
• تشکیل جوش قوی را تقویت می کند

نکات عیب یابی

هنگام مواجهه با مشکلات رایج در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی، اتخاذ یک رویکرد روشمند برای شناسایی علل ریشه ای و اجرای راه حل های موثر ضروری است.

با ارزیابی روشمند هر مرحله از فرآیند جوشکاری برای شناسایی هرگونه انحراف از پروتکل های تعیین شده یا نقص تجهیزات که می تواند باعث کیفیت پایین جوش شود، شروع کنید.

اپراتورها باید بدانند چه زمانی برای عیب یابی مسائل پیچیده ای که در طول عملیات جوشکاری مقاومتی به وجود می آیند، لازم باشد کمک بگیرند.

جستجوی راهنمایی از متخصصان با تجربه یا ارائه دهندگان خدمات تخصصی، بینش های ارزشمندی را برای حل چالش های مداوم ارائه می دهد و در عین حال کارایی کلی فرآیند را افزایش می دهد.

اول ایمنی: خطرات بهداشتی در جوشکاری مقاومتی

با جوشکاری مقاومتی، اطمینان از ایمنی و رفاه پرسنل ضروری است.

این فرآیند پیوستن خطرات سلامتی مختلفی را ارائه می‌کند که باعث درک و اجرای اقدامات ایمنی برای کاهش مؤثر خطرات می‌شود.

قرار گرفتن در معرض دود فلزات و اشعه UV

یک جوشکار مقاومتی بخارهای فلزی تولید می کند که خطرات قابل توجهی برای سلامتی افراد به همراه دارد. این دودها هنگام استنشاق حاوی مواد سمی مانند کروم، نیکل و منگنز هستند که ممکن است منجر به مشکلات تنفسی و عوارض طولانی مدت سلامتی شود. دستگاه جوش لیزری سه کاره یکی از موارد پر استفاده در صنعت می باشد.

اشعه ماوراء بنفش (UV) ساطع شده در طول فرآیند جوشکاری باعث آسیب پوست شده و خطر ابتلا به سرطان پوست را با قرار گرفتن در معرض طولانی مدت افزایش می دهد.

صدمات جسمی: ​​سوختگی و شوک الکتریکی

جوشکاری مقاومتی شامل دماهای بالا و جریان الکتریکی است که افراد را در برابر سوختگی ناشی از تماس با قطعه کار یا الکترود داغ آسیب پذیر می کند. عایق ناکافی یا تجهیزات معیوب منجر به شوک الکتریکی می شود که به طور بالقوه منجر به صدمات شدید یا مرگ و میر می شود.

افراد درگیر در جوشکاری مقاومتی باید این خطرات بالقوه را بدانند و اقدامات پیشگیرانه را برای به حداقل رساندن وقوع آنها انجام دهند.

اجرای اقدامات ایمنی

وسایل و تجهیزات حفاظتی

کارگران باید از PPE مناسب برای محافظت در برابر دود فلزات و قرار گرفتن در معرض اشعه UV استفاده کنند. PPE مناسب شامل حفاظت تنفسی مانند ماسک‌های N95 یا ماسک‌های تصفیه‌کننده هوا برای جلوگیری از استنشاق بخارات فلزی است.

لباس های محافظ با ویژگی های مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش باید برای محافظت در برابر تشعشعات مضر در طول عملیات جوشکاری پوشیده شود.

هنگام رسیدگی به آسیب های فیزیکی، لباس های مقاوم در برابر شعله و دستکش های مقاوم در برابر حرارت برای محافظت در برابر سوختگی مورد نیاز است. کفش های عایق شده همچنین با به حداقل رساندن خطر خطاهای زمین، محافظت بیشتری در برابر خطرات الکتریکی ایجاد می کنند.

ایجاد یک محیط کار ایمن

ایجاد یک محیط کار ایمن برای کاهش خطرات سلامتی مرتبط با جوشکاری مقاومتی ضروری است.

سیستم های تهویه مناسب باید برای کنترل آلاینده های موجود در هوا که در حین جوشکاری تولید می شوند اجرا شود.

سیستم‌های تهویه محلی با مکانیسم‌های فیلتراسیون کارآمد به طور موثر بخارهای فلزی را در منبع جذب می‌کنند و از پراکندگی آن‌ها در فضای کاری اطراف جلوگیری می‌کنند.

نگهداری و بازرسی منظم تجهیزات جوشکاری برای شناسایی خطرات ایمنی بالقوه مانند عایق معیوب یا قطعات آسیب دیده منجر به شوک الکتریکی مهم است.

درک و رسیدگی به مسائل جوشکاری

درک مسائل رایج در جوشکاری مقاومتی برای تولیدکنندگان و متخصصان جوشکاری بسیار مهم است.

هنگامی که کارشناسان صنعت متوجه مشکلاتی می شوند، کارهایی را برای رفع آنها و بهبود جوشکاری انجام می دهند. مشکلاتی مانند:

• جوش های از دست رفته یا گیر کرده
• تورفتگی بیش از حد
• اخراج/سوختگی

کارشناسان اشاره کرده‌اند که چگونه کنترل‌های فرآیند پیشرفته و تجهیزات خودتنظیمی در غلبه بر مشکلات جوشکاری مقاومتی کلیدی هستند.

اولویت بندی ایمنی در عملیات جوشکاری

ایمنی در درجه اول با جوشکاری مقاومتی است.

استفاده از PPE و ایجاد یک محیط کار ایمن با تهویه خوب برای کاهش خطرات سلامتی در جوشکاری مقاومتی مهم است.

تعمیر و نگهداری منظم و بازرسی تجهیزات جوشکاری برای شناسایی خطرات ایمنی بالقوه، اطمینان از محیط کار ایمن که خطرات سلامتی را به حداقل می رساند، مورد نیاز است.

متخصصان صنعت باید اهمیت اولویت بندی پروتکل های ایمنی را برای ایجاد یک محیط کاری مساعد برای همه پرسنل درگیر در فعالیت های جوشکاری مقاومتی تشخیص دهند.

ایمنی در درجه اول با جوشکاری مقاومتی است.

• استفاده از PPE و ایجاد یک محیط کار ایمن با تهویه خوب برای کاهش خطرات سلامتی در جوشکاری مقاومتی مهم است.
• تعمیر و نگهداری منظم و بازرسی تجهیزات جوشکاری برای شناسایی خطرات ایمنی بالقوه، اطمینان از محیط کار ایمن که خطرات سلامتی را به حداقل می رساند، مورد نیاز است.
• متخصصان صنعت باید اهمیت اولویت بندی پروتکل های ایمنی را برای ایجاد یک محیط کاری مساعد برای همه پرسنل درگیر در فعالیت های جوشکاری مقاومتی تشخیص دهند.

نتیجه گیری

در صنعت جوشکاری، اولویت دادن به ایمنی و اتخاذ اقدامات پیشگیرانه برای رفع هر گونه مشکل بسیار مهم است. با انجام این کار، شرکت ها نه تنها کارایی عملیاتی خود را افزایش می دهند، بلکه یک محیط کار امن ایجاد می کنند و سلامت و رفاه کارکنان خود را ارتقا می دهند.