انواع دستگاه‌های جوش و اصول کار با آن ها

در دنیای پیشرفته صنعت و ساخت، اتصال قطعات به یکدیگر یکی از جوانمرترین چالش‌ها و جوانترین اختراعات انسان است. از زمان‌های اولیه تاریخ، انسان‌ها به دنبال روش‌ها و فنونی برای اتصال و یاقوت کردن مواد مختلف برای ساختمان‌ها، ابزارها، و وسایل مورد نیاز خود بوده‌اند. یکی از راه‌های مهم و پرکاربرد در این زمینه، جوشکاری است. جوشکاری به‌طور عمده، فرآیندی است که با استفاده از حرارت، فشار، یا ترکیبی از این دو، قطعات مختلف را به یکدیگر متصل می‌کند و اتصالات قوی و پایداری ایجاد می‌کند. در این مقاله، می‌خواهیم به بررسی انواع دستگاه‌های جوش و اصول کار با آن ها بپردازیم.

در ابتدا، به نکات کلی و اهمیت جوشکاری در جوامع صنعتی اشاره خواهیم کرد. سپس، با انواع مختلف دستگاه‌های جوش و اصول کار آن‌ها آشنا می‌شویم. از جوشکاری الکتریکی قوسی که با استفاده از قوس الکتریکی حرارت لازم را تولید می‌کند، تا جوشکاری توسط پرتوهای لیزر و الکترون که از انرژی پرتوهای نوری یا الکترونی برای ایجاد اتصالات استفاده می‌کنند، هر یک از این روش‌ها دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند.

با مطالعه‌ی این مقاله، به انواع دستگاه جوش و اصول کار با آن ها وارد خواهید شد. از جوش‌های بزرگ و پیچیده‌ای که در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرند، تا جوش‌های ساده و روزمره‌ای که در تعمیرات و ساختارهای مختلف مشاهده می‌شوند، این تکنیک‌ها و اصول کمک می‌کنند تا اتصالات قوی و ایمن در انواع مختلف محصولات ایجاد شود. پس با ما همراه باشید تا به این سفر در دنیای جوشکاری بپیوندیم و از بزرگترین پیشرفت‌های صنعتی در این زمینه آگاهی کسب کنیم.

انواع دستگاه‌های جوش و اصول کار با آن ها

دستگاه جوش توربو به منظور اتصال قطعات فلزی یا غیرفلزی با استفاده از حرارت یا فشار به کار می‌روند. این دستگاه‌ها بر اساس اصول کاری و نوع انرژی مورد استفاده به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در زیر، 8 نوع اصلی از دستگاه جوش رونیکس و اصول کار با آن‌ها آمده است:

1. جوشکاری الکتریکی قوسی :

در یکی از انواع پرکاربرد جوشکاری، به نام جوشکاری الکتریکی قوسی (SMAW یا MMA)، اصولی نوآورانه به کار گرفته می‌شود. در این فرآیند، اتصالات فلزی با استفاده از قوس الکتریکی حاصل می‌شوند. قوس الکتریکی عبارت است از یک جریان الکتریکی پیوسته که از الکترود (یک میله فلزی) به قطعه کار (موادی که می‌خواهیم جوش دهیم) جریان می‌یابد. در این فرآیند، الکترود با قطبیت منفی به قطعه کار وصل می‌شود. این الکترود حاوی مواد جوش‌دهنده است که هنگام گرم شدن توسط قوس الکتریکی، ذوب شده و به عنوان ماده جوش‌دهی بر روی قطعه کار ریخته می‌شود.

با ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار، دمای بسیار بالا ایجاد می‌شود که باعث ذوب شدن قطعه کار و ماده جوش‌دهنده می‌شود. اختلاف پتانسیل بین قطعه کار و الکترود، ایجاد انرژی لازم برای حرارت و ذوب کردن مواد را فراهم می‌آورد. هنگامی که مواد مذاب خنک شوند، اتصالی محکم و دائمی بین قطعه کار و ماده جوش‌دهنده ایجاد می‌شود. این نوع جوشکاری به دلیل امکان استفاده در شرایط مختلف و عملکرد قابل اطمینان، به عنوان یکی از محبوب‌ترین وسایل جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. جوشکاری الکتریکی توپانسیونی:

جوشکاری الکتریکی توپانسیونی یا همان GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) یکی از روش‌های پیچیده و دقیق جوشکاری است که اغلب در تولیدات صنعتی و پروژه‌های مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، با استفاده از قوس الکتریکی بین الکترود تنگستن و قطعه کار، حرارت به محل جوش داده می‌شود و باعث انجام عملیات جوشکاری می‌شود.

3. جوشکاری گازی:

در دستگاه جوشکاری گازی (GMAW یا MIG)، یک فرآیند مدرن از جوشکاری است که از تکنولوژی پیشرفته‌ای برای اتصال قطعات فلزی استفاده می‌کند. در این روش، سیم جوش به صورت خودکار از دستگاه تغذیه به قطعه کار تغذیه می‌شود. سیم جوش به همراه گاز حفاظتی، به عنوان یک پوشش محافظ، از تماس با هوا و اکسیدها در حین جوشکاری جلوگیری می‌کند.

قوس الکتریکی در دستگاه GMAW بین سیم جوش و قطعه کار ایجاد می‌شود. تولید قوس الکتریکی باعث انجماد و ذوب شدن سیم جوش و قطعه کار در نقطه اتصال می‌شود. این حالت باعث ایجاد اتصالی محکم و قوی بین دو قطعه می‌شود. در عین حال، گاز حفاظتی (معمولاً آرگون یا مخلوطی از گازها) از اکسیدها، نیتروژن هوا و تاثیرات مخرب دیگری جلوگیری می‌کند. این گازها به صورت پیوسته در دوران جوشکاری اطراف ناحیه جوش به کار می‌روند و از حفظ خصوصیات متالورژیکی جوش و پیشگیری از تشکیل ترک و عیوب مختلف اهمیت می‌یابد.

4. جوشکاری فلز گاز:

دستگاه‌های جوش فلز گاز (FCAW) یکی از روش‌های مهم در دنیای جوشکاری است که شباهت‌هایی به جوشکاری گازی دارد، با این تفاوت که در این روش از الکترود‌های پر شده با فلزات جوش استفاده می‌شود. این الکترود‌ها حاوی یک مواد پر شده با فلز جوش هستند که در حین جوشکاری ذوب و به صورت یک پوشش حفاظتی به روی قطعه کار منتقل می‌شوند. این پوشش حفاظتی از تماس مستقیم فلز جوش با هوا جلوگیری می‌کند و از اکسیداسیون فلز جلوگیری می‌کند. این روش به دلیل سهولت استفاده و قابلیت اجرا در محیط‌های باز و بسته، در برخی صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز، تعمیرات صنعتی و تولید قطعات خودرو استفاده می‌شود.

5. جوشکاری قوسی زیر پودری:

دستگاه‌های جوش زیر پودری (Submerged Arc Welding – SAW) به روشی اطلاق می‌شود که در آن قوس الکتریکی زیر یک لایه پودر تشکیل می‌شود که به قطعه کار و الکترود منفی وصل شده است. این پودر حفاظتی که پوشش دهنده قوس الکتریکی است، از تماس مستقیم قوس با محیط جلوگیری کرده و باعث جلوگیری از اکسیداسیون و تبخیر فلزات جوش می‌شود.

6. جوشکاری لیزری:

جوشکاری با استفاده از پرتو لیزر (Laser Welding) یکی از فنون پیشرفته جوشکاری است که با استفاده از نور لیزر، اتصال قطعات مختلف را ایجاد می‌کند. در این روش، نور لیزر با دقت بر روی ناحیه مورد نظر در قطعه کار تمرکز می‌شود. انرژی نور لیزر باعث ذوب ناحیه‌ای از قطعه می‌شود که به عنوان منطقه جوش شناخته می‌شود. این منطقه جوش به طور کامل با فلز ماده‌ی پایه آمیخته می‌شود و پس از خنک شدن، اتصال جامد و قوی‌ای را تشکیل می‌دهد.

یکی از ویژگی‌های بارز جوشکاری با لیزر، دقت بالا و سرعت اجرایی آن است. به دلیل تمرکز دقیق نور لیزر و کنترل دقیق پارامترهای جوشکاری، این روش به ایجاد اتصالات با کیفیت و دقیق در قطعات کوچک و پیچیده کمک می‌کند. همچنین، به دلیل تولید حرارت کمتر نسبت به بسیاری از روش‌های دیگر جوشکاری، جوشکاری با لیزر مناسب برای قطعات حساس به حرارت می‌باشد. به این ترتیب، از جوشکاری با استفاده از پرتو لیزر به عنوان یک روش دقیق، سریع و مناسب برای اتصال قطعات در صنایع مختلف استفاده می‌شود، از جمله صنعت‌های الکترونیک، پزشکی، اتومبیل‌سازی و فضایی.

7. جوشکاری الکترون بیمارستانی :

دستگاه‌های جوش الکترون بیمارستانی (Electron Beam Welding – EBW) یکی از فنون پیشرفته جوشکاری است. که در این روش، پرتوهای الکترونی با انرژی بالا بر روی قطعه کار تمرکز می‌شوند. و باعث ذوب نواحی مورد نظر می‌شوند. در این فرآیند، از تابش پرتوهای الکترونی به عنوان منبع اصلی حرارت برای جوشکاری استفاده می‌شود. این پرتوهای الکترونی از یک انبار الکترونی تولید می‌شوند. و با اتلاف انرژی به سرعت بسیار بالا حرکت کرده و به قطعه کار تمرکز می‌شوند. با تمرکز پرتوهای الکترونی، دمای بسیار بالا به‌طور ناگهانی در ناحیه مورد نظر ایجاد می‌شود. که منجر به ذوب فلزات می‌شود و اتصال قطعات ایجاد می‌شود.

8. جوشکاری اصطکاکی:

دستگاه‌های جوش اصطکاکی (Friction Welding) یکی از روش‌های مبتکرانه در دنیای جوشکاری است. که با استفاده از اصطکاک و حرکت چرخشی بین دو قطعه کار، به ایجاد اتصال و اتحاد بین آن‌ها می‌انجامد. در این روش، دو قطعه کار مورد نظر بدون استفاده از الکترود یا مواد جوش، به یکدیگر وصل می‌شوند. اصطکاک بین دو قطعه کار باعث تولید حرارت می‌شود. و در نتیجه ناحیه‌ای از قطعات ذوب می‌شود. پس از ایجاد حرارت، قطعه‌ها تحت فشار به یکدیگر نزدیک می‌شوند. و در نهایت با خنثی کردن حرکت چرخشی، به یکدیگر متصل می‌شوند.

جوشکاری اصطکاکی به عنوان یک روش پیشرفته و دقیق شناخته می‌شود. و به ویژه در صنایعی که نیاز به اتصالات قوی و دوام دار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. عمده مزیت این روش این است. که به دلیل عدم استفاده از مواد جوش و الکترود، اندازه‌گیری و کنترل کیفیت جوش به طرز قابل ملاحظه‌ای ساده‌تر می‌شود. همچنین، تولید حرارت در داخل محدوده جوش از ابتدایی‌ترین تأثیرات اکسیداسیون محافظت می‌کند. از این جهت، جوشکاری اصطکاکی در صنایع هوافضا، اتومبیل‌سازی، تولید ابزارهای صنعتی و بسیاری از تولیدات دقیق دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سخن پایانی

به طور خلاصه، در دنیای پیشرفته جوشکاری، ما با انواع مختلف دستگاه‌ها و روش‌های جوشکاری آشنا شدیم. که هر یک از آن‌ها دارای کاربردها و مزایای خاصی هستند. از جوشکاری الکتریکی قوسی با ایجاد قوس الکتریکی گرفته تا جوشکاری لیزری. و الکترونی که با استفاده از پرتوهای نوری و الکترونی اتصالات را ایجاد می‌کنند. هر یک از این روش‌ها نقش مهمی در تولید محصولات و ساختارهای مختلف دارند.

از جوش‌های پیچیده و دقیق در صنایع هوافضا تا جوش‌های ساده و عملی در تعمیرات و تولیدات صنعتی. هر روش جوشکاری باعث ایجاد اتصالات قوی و ایمن بین قطعات می‌شود. در فروشگاه توان موتور نیز از این اصول جوشکاری استفاده می‌شود. تا محصولات با کیفیت و قابلیت عملکرد بالا ایجاد شود. از تکنولوژی‌های پیشرفته تا دانش و تجربه کارگران، همه به همراه هستند. تا اتصالات جوشی با استحکام بی‌نظیری تولید شود. در نهایت، فروشگاه توان موتور با اعتماد به دقت و دانش جوشکاری، به همواره به ارائه محصولاتی با کیفیت و برتر متعهد است.