جوشکاری گل‌میخ به زبان ساده
|
0
جوشکاری گل‌میخ (Stud Welding) فرآیندی است که در آن با استفاده از یک قوس الکتریکی که مسئول داغ کردن قطعات است، یک زائده فلزی به یک جزء فلزی دیگر جوش داده می‌شود. این یکی از انواع جوشکاری است که متخصصان در صنایع تولیدی، ساختمانی و مهندسی از آن استفاده می‌کنند.
به دلیل سرعت، دقت و نتایج کارآمدی که دارد، خیلی‌ها روش گل‌میخ را برای جوشکاری ترجیح می‌دهند.
مروری بر جوشکاری گل‌میخ
جوش گل‌میخ یک روش جامع تک مرحله‌ای است که از گیره‌هایی به نام ناودانی جوش بعنوان بست استفاده می‌کند.
گل‌میخ‌های جوش داده شده برای طیف وسیعی از کاربردها در چندین سبک، مثلا ضربه‌ای، بدون رزوه، رزوه‌ای و غیره و همچنین در اشکال و اندازه های مختلف وجود دارد. برای اتصال با کیفیت و با دوام، یک گل‌میخ جوش را می‌شود بلافاصله به یک صفحه فلزی متصل کرد. لازم نیست فلز پایه و بست گل‌میخ از مواد مشابه باشند.
به عنوان مثال، می‌شود این ترکیبات را به هم جوش داد: مس به فولاد، برنج به فولاد، برنج به مس و ترکیبات مرتبط.
در مقایسه با سایر روش‌های بست، جوش گل‌میخ ارزان‌تر است و می‌توان آن را در مناطقی استفاده کرد که نیازی به استفاده از بست‌های دیگر نیست. گل‌میخ‌ها را می‌شود توسط یک نفر در کمتر از یک ثانیه نصب کرد طوریکه در یک طرف قطعه کار عمل کند.
دلایل مختلفی وجود دارد که نسبت به سایر روش‌ها، روش جوش گل‌میخ برتری دارد.
چرا بهتر است جوش گل‌میخ را انتخاب کنید
بر خلاف روش های دیگر استفاده از جوش گل‌میخ برای ایجاد بست مزایای متعددی دارد. ضمن داشتن مراحل کمتری برای ایجاد اتصالات بسیار سریع، جوش گل‌میخ فقط به یکی از دو سطح فلز اصلی نیاز دارد.
علاوه بر این، در اکثر برنامه‌ها، علامت‌گذاری معکوس هم ندارد، بدان معنا که خیلی قدرتمند هستند و نیازی به جدا کردن و حذف سوراخ‌ها که می‌تواند باعث ایجاد مشکلات نشتی و تغییر رنگ شود ندارید. اتصال جوش داده شده به طور کلی قوی‌تر از ماده اصلی یا گل‌میخ اولیه است.
از این رو، این روش توسط خیلی از متخصصین نسبت به روش‌های دیگر مثل پیچ و مهره، حفاری، جوشکاری عقبگرد، ضربه زدن و جوش نقطه‌ای ترجیح داده می‌شود.
تجهیزات مورد استفاده در جوشکاری گل‌میخ
در بحث “جوشکاری گل‌میخ”، نکته مهمی که باید بدانید تجهیزات مورد استفاده در این فرآیند است:
- کابل‌هایی برای اتصال اجزای دستگاه و فلز پایه
- منبع تغذیه با جریان مستقیم
- یک تفنگ جوشکاری
- یک کنترلر
کنترل کننده و منبع تغذیه در اکثر سیستم‌ها در یک بخش با نام “جوشکار” ادغام می‌شوند.
فرآیندهای جوشکاری گل‌میخ
سه نوع اصلی جوشکاری گل‌میخ وجود دارد که اغلب به آنها فرآیندهای جوشکاری گل‌میخ گفته می‌شود:
۱. جوشکاری خازن تخلیه یا سی‌دی (CD)
این روش در شرایطی استفاده می‌شود که اتصالات جوش باید تقریباً کامل باشند و تگ‌های معکوس به خاطر زیبایی‌شناسی باید به حداقل برسند و روی مواد اولیه‌ای مثل آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و فولاد ملایم که مرتب و صاف هستند خیلی موثر است.
این جوش روی قطعاتی با حداقل ضخامت ۰.۷ میلیمتر کار می‌کند که بهترین انتخاب برای مواد پایه متراکم است. جوش سی‌دی بر خلاف سایر فرآیندها از نظر قطر گل‌میخ تولیدی، دقیق‌تر است.
این جوش با قطرهای باریک‌تر، مثلا ۱ میلیمتر، برای جوشکاری‌های کارآمد و قابل اعتماد مناسب هستند.
در مقایسه با سایر اشکال جوش گل‌میخ، جوش سی‌دی چندان انعطاف پذیر نیست. به همین دلیل، اگر فلز پایه شما گرد و غبار دارد، پودرزده است یا خمیده شده، جوشکاری با قوس کشیده شده (DA) بهترین گزینه خواهد بود. در حالی که جوشکاری سی‌دی مثل سایر اشکال جوشکاری به عیوب مواد اولیه حساس نیست، هزینه و سرعت کمتری دارد و بنابراین محبوب‌تر است.
جوشکاری سی‌دی به خازن‌هایی نیاز دارد که بر اساس ولتاژهای از پیش تعریف شده مشخص بر اساس قطر گل‌میخ و چگالی فلز نصب شده باشند. گل‌میخ طوری نصب می‌شود که بوسیله لوله جوش و کمی فلز روی پایه سی‌دی، با فلز اصلی تماس پیدا کند. در نتیجه، بار الکتریکی از طریق ورق فلز ساطع و گل‌میخ تا نقطه جوش گرم می‌شود و حوضچه ذوب را ایجاد می‌کند.
تجهیزات سی‌دی مورد نیاز برای تولید جوش‌های با دوام گل‌میخ سبک و برای استفاده ساده هستند و چندان جاگیر نیستند. موقع انتخاب چرخ دنده سی‌دی، ملاحظات زیادی باید در نظر گرفته شود، مثل وزن دستگاه جوش، دشواری استفاده از آن، زمان شارژ آن، سرعت جوشکاری و تطبیق‌پذیری آن.
ملاحظات مختلف می‌تواند در هنگام انتخاب تجهیزات سی‌دی، بر اساس فعالیت‌های برنامه‌ریزی شده، بیشتر نگران کننده باشد.
۲. جوشکاری گل‌میخ قوس کشیده (DA)
جوشکاری گل‌میخ قوس کشیده فرآیند بهینه برای مواد اصلی با قطر بیشتر از دو میلیمتر است. فرم قوس شکل گرفته با بست‌های بزرگ‌تر از نظر قطر (از ۲۵-۳ میلیمتر) مطابقت دارد.
با فیله جوش خیلی منظم و مرتب، نتایج نفوذ خوبی را ارائه می‌دهد. علاوه بر این، این جوش با مواد دارای نقص یا انحنا سر و کار دارد، که آن را به فرآیندی همه کاره‌تر از سی‌دی تبدیل می‌کند. با این حال، برای تحقق بخشیدن به این نتایج، به یک منبع برق سه فاز و ۴۱۵ ولت نیاز دارد. بنابراین، سی‌دی ممکن است همچنان عملی‌ترین گزینه برای عملیات خاص باشد.
روش قوس کشیده اغلب شامل فرول‌هایی است که سپرهایی از جنس سرامیک برای محافظت از حوضچه فلز مذاب‌اند و بین گل‌میخ و ماده اصلی قرار می‌گیرند.
فردی که جوش را انجام می‌دهد، گل‌میخ را روی صفحه در یک قوس کشیده قرار می‌دهد و یک قوس پایلوت را فعال می‌کند، در حالی که گل‌میخ تا یک ارتفاع از پیش تعیین شده بالا می‌رود. قوس مرکزی زیرین انتهای جوش گل‌میخ را به شکل یک حوضچه مایع روی صفحه ذوب می‌کند. نیرویی که برمی‌گردد گل‌میخ را به داخل این حوضچه می‌اندازد. فرول مجاور فیله را در برمی‌گیرد که بعدا این فرول توسط کاربر بریده می‌شود.
این فرآیند (دی‌اِی) تنها شکل جوشکاری گل‌میخ با قطر وسیع است و برای کاربردهای چند تفنگی ایده‌آل است. به دلیل سوزاندن و تعامل با آلاینده‌ها، استفاده از شار در گل‌میخ اغلب ناحیه جوش را ایمن نگه می‌دارد.
۳. جوشکاری گل‌میخ چرخه کوتاه (SC)
اگرچه کاملاً شبیه به روش دی‌اِی است، اما می‌تواند سریع‌تر از آن عمل کند و این همان چیزی است که آن را متمایز کرده است. با استفاده از این روش می‌توانید در عرض ده تا صد هزارم ثانیه روی یک فلز اصلی جوش بدهید.
جوشکاری اس‌سی از مخلوط فرآیندهای دی‌اِی و سی‌دی استفاده می‌کند و می‌توان آن را با قطعات سنگین‌تر و شکننده‌تر از سی‌دی استفاده کرد، اما نه به اندازه قطعات متراکم و گل‌میخ‌هایی که دی‌اِی می‌تواند تحمل کند. برای کسانی که بودجه محدودی دارند، جوشکاری اس‌سی می‌تواند گزینه خوبی باشد، چون ابزارها و تجهیزاتش کمتر از روش دی‌اِی است.
درست مثل دی‌اِی، روش اس‌سی نیاز به زمان و جریان جوشکاری دارد تا بر اساس قطر گل‌میخ از قبل تعیین شود و مثل سی‌دی، یک لوله جوش در گل‌میخ‌های نصب شده بر روی فلز اصلی وجود دارد که منجر به یک قوس الکتریکی پایلوت می‌شود.
اگر گل‌میخ تا ارتفاع از پیش تعیین شده بلند شود، قوس اصلی سطح ورق فلز را ذوب می‌کند و با جوش دادن خال یک حوضچه مذاب ایجاد می‌کند. مثل روش‌های دیگر، نیروی برگشتی، ورق و گل‌میخ را به هم نزدیک و یک بست قوی ایجاد می‌کند.
مزایای جوشکاری گل‌میخ
- بی‌نیاز از شرایط خاص و بی‌نیاز به آمادگی برای نصب است.
- سریع است. یک بست ۴/۳ اینچی به کمتر از یک ثانیه جوشکاری نیاز دارد.
- این جوش ایجاد شده به طور مستقل به عنوان یک بست پرس کار نمی‌کند.
- یک طرفه است به این معنی که نیازی به دسترسی به سطح دیگر ِکار ندارید.
- از نظر زیبایی شناسی بهترین است و هیچ علامتی برای نصب بست به عنوان بست یک طرفه وجود ندارد.
- جوش مقطعی کامل همان جوش گل‌میخ است، به این معنی که کل صفحه اتصال‌دهنده در جای خود جوش داده شده و یک جوش محکم و بدون تنش ایجاد می‌کند.
- امن است.
خلاصه مطلب
در این نوشتار به بررسی فرآیندهای مختلف جوشکاری گل‌میخ، دلایل انتخاب این جوش و مزایای استفاده از آن پرداختیم. با این اطلاعات، می‌توانید تصمیم بگیرید که آیا استفاده از فرآیندهای جوش گل‌میخ برای برنامه شما ایده خوبی است یا خیر و یا اینکه از کدام فرآیند جوشکاری گل‌میخ برای برنامه خود استفاده کنید.
منبع: Welding Headquarters
