بهسازي در جوشكاري مقاومتي نقطه‌اي
بهسازي در جوشكاري مقاومتي نقطه‌اي:
بنا به نياز و شرايط كار، بهسازي و تغييراتي در نحوه جوشكاري نقطه اي ساده بعمل آمده است كه به چند نمونه آن در زير اشاره مي شود:
الف) جوش با الكترود چندتايي Multiple Electrode:
همانطور كه از نام آن استنباط مي شود در اين فرآيند از چندين الكترود استفاده مي شود و همزمان چندين جوش نقطه اي بر روي كار انجام مي گيرد. در اين فرآيند از دو نوع طرح براي تامين انرژي استفاده مي شود. مستقيم (موازي) و غير مستقيم (سري). در سيستم مستقيم از يك ترانسفورماتور استفاده مي شود كه مدار ثانويه بصورت هاي مختلف مطابق شكل مي تواند چندين جوش را همزمان انجام دهد. در سيستم سري از تعدادي ترانسفورماتور استفاده مي شود كه مطابق شكل با طرح هاي مختلف مي تواند همزمان چندين نقطه جوش را بر روي كار بوجود آورد. مزيت روش دوم آنست كه مي توان ولتاژ بالايي رادر موضع جوش بوجود آورد و يا براي ايجاد ولتاژ معين از ترانسفورماتورهاي كوچكتري استفاده كرد. اما در مقابل بايد شرايط ترانسفورماتورها و مقاومت ها در الكترودها و كيفيت سطوح كاملاً يكسان باشد تا خواص جوش هايي كه همزمان ايجاد شده مشابه باشد.
ب) جوش دكمه اي يا ديسكي Button or disk welding:
در جوشكاري ورق هاي سنگين و كلفت، به فشار و انرژي الكتريكي زيادي نياز است، با استقرار قطعات كوچك فلزي بين سطح مشترك ورق ها، عبور جريان الكتريكي را موضعي تر كرده و سطح تماس را كاهش مي دهند و با ذوب اين دكمه ها دو ورق با انرژي الكتريكي و فشار كمتري به همديگر متصل مي شوند.
ج) جوش پل واره Bridge welding:
مطابق شكل از ورق هاي اضافي براي بالا بردن استحكام اتصال دو قطعه استفاده مي شود.
د) جوش له كردني Mash welding:
اين روش درتوليد شبكه هاي سيمي نظير سبد يا محافظ هاي توري لامپ هاي مختلف يا اسكلت مفتولي براي بتن هاي مسلح و يا سيم به ورق نظير چرخ هاي بعضي از انواع اتومبيل به ميزان فراوان بكار گرفته مي شود. سيم ها با طرح لازم بر روي فك ها با الكترودي كه به صورت مسطح با شكاف هاي پيش بيني شده قرار مي گيرند و با يك فشار و پايين آوردن الكترود جريان الكتريكي از محل تماس سيم هاي روي هم قرار داده شده عبور كرده و بر اساس جوش مقاومتي ذوب موضعي در اين محل ها بوجود آمده و پس از پايان عبور جريان الكتريكي عمل اتصال انجام مي گيرد.
پارامتر هاي دستگاه? مؤثر بر جوش نقطه‌اي:
PRSO: مدت زمان بر حسب سيكل كه دو الكترود بر قطعه مماس گردند.
SQ: مدت زماني است كه قطعه توسط دو الكترود به هم فشرده مي‌شود تا نيروي وارده بر قطعه كار تثبيت گردد.
Weld1: مدت زمان انجام پبش‌جوش مي‌باشد. مدت زماني است كه جريان متناسب با Heat1 و يا Current1 از قطعه عبور مي‌كند.
Cool: فاصله زماني بين Weld1 و Weld2 است كه در آن دو سر الكترودها خنك مي‌گردد.
Up Slope: مدت زماني است كه طول مي‌كشد جريان (Heat) از صفر به مقدار تعيين شده در Current2 (Heat2) برسد.
Weld2: مدت زماني است كه جريان جوش اصلي از قطعه متناسب با Current2 و يا Heat2 از قطعه عبور مي‌كند.
PU: تعداد تكرار جوش اصلي مي‌باشد.
Down Slope: مدت زماني است كه طول مي‌كشد جريان از مقدار اصلي خود در Weld2 به مقدار صفر برسد.
Hold: مدت زماني است كه دو قطعه بعد از پايان عمل جوش توسط دو الكترود به هم فشرده مي‌شود.
Off: مدت زماني است كه طول مي‌كشد الكترودها از يكديگر فاصله گرفته و به حالت اوليه خود باز گردند.
Heat: كه بر حسب درصد بيان مي‌گردد و نشان دهنده درصد توان خروجي از ترانس مي‌باشد.
Current: پارامتري بر حسب كيلو آمپر است كه مقدار جريان در پيش جوش و جوش اصلي را تعيين مي‌كند.
تأثير پارامترهاي جوش بر كيفيت:
PRSO: اين پارامترها بايستي به گونه‌اي تنظيم شود كه بعد از پايان زمان PRSO با تنظيم SQ دو الكترود به هم برسند، در غير اين صورت جرقه خواهيم داشت.
SQ: جهت تأمين نيروي مورد نياز جوش بايستي اين پارامتر به درستي تنظيم شود. با افزايش نيروي الكترودها، سطح تماس دو فلز در نقطه اعمال نيرو افزايش مي‌يابد و افزايش سطح تماس منجر به كاهش مقاومت الكتريكي در نقطه تماس مي‌شود.
نكته: زمان SQ بايستي به حدي باشد كه نيروي الكترودها قبل از زمان شروع Weld به يك حد ثابتي رسيده باشد. اگر مقدار SQ كم باشد، با پاشش مذاب يا جرقه مواجه خواهيم بود.
Weld1: اين پارامتر مخصوصاً در مواردي كه ورق پوشش (Coating) داشته باشد و يا ضخامت ورق زياد باشد، حائز اهميت است.
در مورد ورق‌هاي پوشش دار، در صورتي كه Weld1 استفاده نشود، باعث جرقه و چسبيدن سره‌ها خواهد شد.
در مورد ورق‌هاي با ضخامت زياد، عدم استفاده از Weld1 موجب چسبيدن سره و عدم جوش مناسب مي‌گردد.
Cool: در صورت عدم استفاده از Cool، مقاومت سطحي روي سره و ورق مقابل، مقاومت سطحي بين ورق‌ها قابل ملاحظه بوده و باعث تلفات بيشتر در ناحيه بين ورق و سره مي‌شود كه نهايتاً موجب چسبيدن سره خواهد شد. در ضمن استحكام جوش مناسب نخواهد بود.
Up Slope: به منظور رسيدن به جوش‌هاي با كيفيت بالا استفاده مي‌شود. در صورت اعمال جريان ناگهاني، ورق‌ها خواص اصلي خود را ازدست مي‌دهند و استحكام مناسبي حاصل نخواهد شد. به همين دليل از Up Slope استفاده مي‌شود.
Weld2: در مورد اثر زمان جوش به نكات زير مي‌توان اشاره كرد:
در صورتي كه زمان Weld2 ازحد مورد نياز بيشتر گردد، دماي ناحيه بين دو ورق از نقطه جوش بالاتر مي‌رود و باعث پديد آمدن حباب‌هاي گاز در اين ناحيه مي‌شود كه درنتيجه موجب انفجار و پاشيدن ذرات فلز و يا جرقه زدن مي‌شود.
در صورت زياد بودن زمان Weld2 از حد مورد نياز، عدسي جوش به سمت سطوح الكترود رشد كرده و باعث آسيب شديد به الكترودها مي‌شود.
طبق رابطه Q = RTI2 توليد حرارت تابعي از جريان مي‌باشد. به اين معني كه تغيير در ميزان حرارت مي‌تواند با تغيير جريان يا با تغيير زمان تأمين شود.
بايد توجه داشت كه نمي‌توان در قبال افزايش جريان، زمان را خيلي كوتاه كرد. اولين اثر زمان ناكافي اين است كه توليد حرارت سريع در سطوح تماس، باعث توليد جرقه، فرورفتگي و سوختگي سطح مخصوصاً سطوح الكترودها مي‌شود.
PU: وقتي ورق‌هاي ضخيم جوش داده مي‌شوند، از جوش چند مرحله‌اي استفاده مي‌شود. مزيت اصلي اين روش اين است كه در خلال زمان سرد شدن، بين مراحل تكرار، به كمك الكترودها كه با آب خنك مي‌شوند و قابليت هدايت گرمايي بالايي دارند، مي‌توان حرارت بيشتري را از سطوح خارجي قطعه كار پراكنده كرد. بنابراين اختلاف دما بين ناحيه جوش و سطوح خارجي قطعه كار زياد شده و در مقايسه با زماني كه جوش در يك مرحله انجام مي‌شود، مي‌توان حرارت بيشتري را به قطعه كار وارد نمود بدون اينكه افزايش حرارت بي‌مورد نياز باشد. بنابراين به طور خلاصه با استفاده از PU نتايج زير حاصل مي‌شود:
به الكترودها آسيب نمي‌رسد.
كاهش مقاومت سطحي بين الكترود و ورق و افزايش تأثير مقاومت بين دو ورق نسبت به مقاومت سطحي بين الكترود و ورق.
كيفيت مناسب جوش.
Down Slope: همانند پارامتر Up Slope براي رسيدن به كيفيت جوش بالا استفاده مي‌شود. در صورت قطع ناگهاني جريان، شبكه كريستالي عدسي جوش به شكل مناسب تشكيل نمي‌شود و استحكام ازحالتي كه اين جريان به آرامي كم شود، كمترخواهد بود.
Hold: از اين پارامتر به دو دليل استفاده مي‌شود:
خنك شدن نقطه مذاب بدون حضور اكسيژن.
خنك شدن نقطه مذاب تحت فشار كه استحكام را شديداً تقويت مي‌كند.
Current ((Heat: پازامتر تنظيم جريان مي‌باشد كه به توجه به رابطه Q = RTI2 در زمان جوش T و با مقاومت مسير R بايستي به گونه‌اي تنظيم شود كه جريان مورد نياز I جهت تأمين انرژي Q حاصل گردد. تنظيم نامناسب Current منجر به اشكالات زير مي‌شود:
در صورت كم بودن، عدسي جوش مناسب تشكيل نمي‌شود.
در صورت زياد بودن، باعث سوختن ورق و پاشش خواهد شد.
نكته: در مورد ورق‌هاي پوشش‌دار، مقدار Current معمولاً از رابطه Current1 = 0.3 Current2 محاسبه مي‌شود.
عيوب جوش مقاومتي نقطه اي :
• چسبيده بودن نقطه جوشStick :
درهنگام جدا كردن دو قطعه جوش داده شده سوراخ هسته جوش كه بايد قابل رويت باشد ديده نشود يعني عدم وجود هسته جوش به علت چسبيده بودن ورق ها به يكديگر است و با علامت S مشخص مي شود.
• كم بودن قطر هسته جوشImpair diameter :
قطر هسته جوش از mm4 يا mm6 و يا از حدي كه در استاندارد يا Survery plan مشخص شده كمتر مي باشد و با IM مشخص مي شود.
• فراموشي نقطه جوشMissing :
نقطه جوش ها بايد مطابق با آنچه در تصوير پروسه توليد نشان داده شده است اعمال شده باشند، كه در اين مورد نقطه جوش در مقايسه با آنچه در تصوير پروسه توليد نشان داده شده است جوش نخورده است و باM نشان داده مي شود.
• لبه خوردن نقطه جوشEdge of sheet metal :
نقطه جوش بايد در مركز سطح ورق اعمال شود . كه دراين عيب جوش به اندازه كمتر از يك سوم از لبه ورق بيرون زده است و باعث دفرمه شدن لبه ورق شده است و علامت اختصاري آنES مي باشد.
• تقاطعEdge of sheet metal - secant :
در اين عيب نقطه جوش به اندازه يك سوم يا بيشتر از يك سوم از لبه ورق بيرون زده است، به صورتي كه نقطه جوش نسبت به لبه ورق متقاطع مي باشد اين را هم با CS نشان مي دهيم.
• موقعيت نامناسب Bad position:
نقطه جوش نسبت به تصوير مرجع در موقعيت نامناسب قرار گرفته است به اين صورت كه فاصله نقطه جوش از يكديگر كمتر و يا بيشتر از آنچه در پروسه مشخص شده است. علامت اختصاري آنBP مي باشد.
• سوختگي يا سوراخ بودنBurnt or pierced :
در اين عيب در مركز نقطه جوش سوراخ وجود دارد. علامت آن B و از انواع عيوب ظاهري مي باشد.
• دفرمگيDeformed :
بعداز جوشكاري، محل جوش حالت فرورفتگي به شكل منحني دارد كه درصورت وجود دفرمگي محل جوش كج و به شكل منحني نخواهد بود. آن را با علامت D مشخص مي كنند.
• برآمدگي، فلش، پليسه Dip under finish – pointer :
ممكن است جوش، بر اثر پاشش نقطه جوش، برآمدگي داشته باشد و يا جوش از داخل ورق ها بيرون زده باشد. اين عيب را هم باp نشان مي دهيم.
• فرورفتگي شديد Too deep – indentation :
نقطه جوش از لحاظ شكل ظاهري بايد با معيارها و تعاريف انطباق داشته باشد يعني ظاهر استاندارد، ظاهر دقيق و ظاهر كامل داشته باشد كه دراين عيب جوش يا فرورفتگي خيلي زيادي دارد و يا شكل فرورفتگي بيضي است و باI نشان داده مي شود.
اين ده عيبي است كه در قسمت تست مخرب با آنها روبرو هستيم. البته كل عيوب را به سه دسته كلي تقسيم مي كنند:
• ايراد استحكاميStrength :
چسبيده بودن نقطه جوش، كم بودن قطر هسته جوش و فراموشي نقطه جوش داراي اين ايراد مي باشند.
• ايراد شكل ظاهريAspect :
دفرمگي، سوختگي و يا سوراخ شدن، برآمدگي، فلش، پليسه، فرورفتگي شديد اين ايراد را دارند.
• ايراد موقعيت نامناسبBad position :
تقاطع، لبه خوردن نقطه جوش، موقعيت بد يا مناسب، فراموشي نقطه جوش داراي اين ايراد مي‌باشند.
