جوشکاری دارای انواع مختلف روش ها و حالت ها است که طی یک فرایند، قطعات فلزی را به یکدیگر متصل می کند. فلزات دارای اندازه ها و ضخامت های مختلفی هستند و به روش های مختلفی می توان آنها را جوشکاری کرد. یکی از این روش ها جوش نقطه ای است که از آن در مشاغل و صنایع مختلفی استفاده می شود.

جوشکاری مقاومتی نقطه ای این امکان را مهیا می کند که با کمک آن بتوانیم اتصالات ذوبی موضعی به وسیله تمرکز جریان را به وجود بیاوریم. این روش از جوشکاری دارای کاربرد های متنوع و مختلفی است و با کمک دستگاه های مخصوص این نوع جوشکاری انجام می شود. با کمک جوش نقطه ای می توانیم اتصال های مقاوم و یکدستی را انجام دهیم.

د ر این مقاله ضمن معرفی و توضیح جوشکاری نقطه ای به مواردی مانند عوامل موثر در جوشکاری مقاومتی نقطه ای، پارامتر ها و نحوه جوشکاری، مزایا و معایب و… می پردازیم و به صورت کامل توضیح می دهیم. در ادامه با آروا همراه باشید تا اطلاعات کامل و جامعی در این زمینه کسب نمایید.

جوشکاری مقاومتی نقطه ای چیست؟

جوشکاری نقطه ای (spot welding) یکی از انواع جوشکاری مقاومتی است که از آن برای اتصال و جوش تعدادی ورق استفاده می شود. روش کار در این جوشکاری به این صورت است که با اعمال گرما و فشار فرایند جوش انجام می شود. مکانیزم جوش مقاومتی و فرایند جوشکاری نقطه ای به این صورت است که به وسیله الکترود های مسی، به سطح ورق های مورد نظر جریان برق و گرما انتقال داده می شود. با این کار مواد ذوب شده و فرایند جوش صورت می گیرد؛ سپس جریان برق قطع می شود و با اعمال فشار مکانیزم اتصال تکمیل می شود.

گرما و فشار توسط دو الکترود مسی به نقطه مورد نظر اعمال شده و باعث می شود تا جوش نقطه ای به وجود بیاید. استفاده از مس به این دلیل است که فلز مس رسانای قوی است و گرمای بیشتری را منتقل می کند. دلیل نام گذاری جوشکاری نقطه ای نیز به این خاطر است که جوشکاری در نقطه های مشخص شده انجام می شود. این روش یکی از قدیمی ترین انواع جوشکاری مقاومتی است که کاربرد گسترده ای دارد و سرعت و دقت کار در این روش بسیار بالا است.

کاربرد جوشکاری نقطه ای

جوشکاری مقاومتی از جمله روش های پرکاربرد است که در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. کار با این روش بسار راحت است و در صورت داشتن کمی مهارت می توان از آن استفاده کرد. جوشکاری مقاومتی نقطه ای در صنایع و مشاغل مختلفی جهت ساخت و ساز استفاده می شود. در زیر به مهم ترین کاربرد های آن اشاره می کنیم.

• صنعت اتومبیل سازی
• صنایع هوا و فضا
• صنعت راه آهن
• ساخت مخازن فلزی
• صنایع الکترونیک

مزایای جوشکاری نقطه ای

یکی از دلایل اینکه جوش مقاومتی نقطه ای کاربرد های گسترده ای دارد؛ مزیت ها و ویژگی های آن است. مزایا از جمله مواردی است که در شکل گیری جوش مقاومتی تاثیر گذار است. در ادامه مهم ترین و اصلی ترین مزیت های این روش از جوشکاری را بیان می کنیم.

• مدت زمان کوتاه فرایند جوشکاری
• الکترود های غیر مصرفی
• امنیت بالا در حین جوشکاری به دلیل ولتاژ کم
• دوستار محیط زیست و دارای خروجی جوشکاری تمیز
• اتصال الکترومکانیکال قابل اعتماد
• عدم وجود پاشش در جوش

معایب جوشکاری مقاومتی نقطه ای

همانطور که جوشکاری نقطه ای دارای مزیت های بسیاری است؛ معایبی نیز دارد. این معایب به اندازه ای نیست که بتواند در روند و فرایند جوش خللی به وجود آورد. برای شناخت هرچه بهتر از معایب این روش جوشکاری در زیر به آنها اشاره می کنیم.

• دسترسی کامل باید به هر دو الکترود باشد.
• هر دستگاه، جوش مقاومتی با ضخامت خاص را انجام می دهد.
• اتصال و جوش فقط در نقطه تماس الکترود با فلز انجام می شود.
• ظاهر جوشکاری مناسب نیست و ترکیب بدی دارد.
• اگر فشار کافی نباشد اتصال و جوش رخ نمی دهد.

فرآیند و نحوه جوشکاری نقطه ای چگونه است؟

جوشکاری نقطه ای یک نوع جوشکاری غیر ذوبی محسوب می شود و مانند دیگر روش ها و حالت های جوشکاری طی برخی مراحل انجام می شود. این روش از جوشکاری با ارسال پالس های الکتریکی در ولتاژ های پایین و همچنین جریان های بالا به الکترود ها انجام می شود. ولتاژ و جریان به وجود آمده به همراه اعمال فشار مناسب و کافی باعث ذوب شدن فلزات می شود. فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای شامل روش های مختلفی است که در ادامه این مراحل را معرفی و توضیح می دهیم.

• اولین مرحله به این صورت است که ابتدا ورق ها و قطعات را روی یکدیگر قرار می دهیم و به طور کامل از این موضوع مطمئن می شویم. پس از این مرحله با کمک الکترود ها و اعمال فشار عملیات جوش را آغاز می کنیم. ذکر این نکته مهم است که فشار وارد شده می تواند به طریق دستی، پنوماتیک و یا هیدرولیکی باشد.
• در دومین مرحله جریان بالا را به قسمت مد نظر بین دو الکترود به وجود می آوریم. جریان بالا موجب می شود که فلزات شروع به ذوب شدن کنند. در نظر داشته باشید که انتخاب درجه جریان، متناسب با نوع فلز انتخاب شود.
• پس از انجام دادن مراحل اول و دوم فرایند مربوط به خنک شدن قطعه می باشد. سرد شدن این امکان را به وجود می آورد که فشار وارد شده به فلزات، فرایند اتصال را به خوبی برقرار کند.

عوامل موثر بر جوشکاری نقطه ای

در زمانی که می خواهیم جوشکاری مقاومتی نقطه ای را انجام دهیم نیاز به رعایت برخی اصول است. یکی از عوامل موثر میزان شدت جریان است و اینکه چه زمانی را باید در اختیار داشته باشیم تا جریان منتقل شود. این عامل را می توانیم با کمک دستگاه جوش تغییر دهیم. یکی دیگر از عوامل مربوط می شود به مقدار مقاومت الکتریکی که همین مورد به عوامل مختلفی بستگی دارد. در زیر به این عوامل اشاره می کنیم.

• میزان فشار وارده از سوی الکترودها به قطعه کار
• شکل، اندازه و جنس الکترودها
• جنس و مقاومت گرمایی و الکتریکی قطعه
• میزان کثیفی و صیقلی بودن قطعه کار

پارامتر های مهم در این نوع جوشکاری

برای اینکه یک جوش مناسب و با کیفیت در اختیار داشته باشیم باید به برخی از موارد و پارامتر های مهم توجه داشته باشیم. پارامتر های جوشکاری مقاومتی نقطه ای شامل موارد زیر است.

اعمال فشار

میزان فشار وارده توسط الکترود ها از پارامتر های مهم در جوشکاری مقاومتی نقطه ای است. فشار باید به اندازه ای باشد که اتصال را با مشکل مواجه نکند. میزان فشار استاندارد، جوشی با کیفیت در اختیار ما می گذارد. نکته مهمی که باید به آن اشاره کنیم این است که اگر فشار کمتر از حد باشد اتصال ضعیف می شود و اگر فشار بیش از حد باشد باعث ترک خوردن در محل جوش می شود.

جریان

جریان یکی از پارمتر های مهم است که متناسب با نوع فلز انتخاب می شود. این مورد از عوامل موثر بر این نوع جوشکاری نیز می باشد.

قطر نوک جوش

با کمک قطر نوک جوش می توانیم اندازه جوش را کنترل نماییم. اندازه در نوک جوش می تواند در جوشکاری تاثیر گذار باشد. به گونه ای که اگر قطر آن کوچک باشد گرمای کمتری برای ذوب شدن منتقل می شود و اگر نوک جوش از اندازه های بزرگتری برخوردار باشد می تواند فلزات را بیش از اندازه گرم و ذوب کند.

جوشکاری انواع فلزات با جوش نقطه ای

جوشکاری نقطه ای در فلزات متفاوت است. برای مثال در فلزات فولادی و کم کربن که رسانایی کمتری دارند و مقاومت الکتریکی آنها زیاد است؛ جوش کاری مقاومتی نقطه ای عملکرد بهتری دارد. البته این به این معنی نیست که نمی توان فولاد های با کربن را با این روش جوش داد. ذکر این نکته مهم است که بعد از جوشکاری فولاد با کربن، جوش ها دچار ترک خوردگی شده و امکان شکستن آنها وجود دارد. در ادامه این بخش انواع فلزاتی که می توان روی آنها جوشکاری نقطه ای انجام داد را معرفی می کنیم.

• فولاد کم کربن
• فولادهای ضد زنگ
• فولاد گالوانیزه
• منیزیم
• آلومینیوم
• آلیاژهای روی
• آلیاژهای نیکل
• تیتانیوم
• سیلیکون برنز

تجهیزات مورد نیاز برای جوشکاری نقطه ای

برای اینکه بتوانیم فرایند و عملیات جوشکاری مقاومتی نقطه ای را انجام دهیم نیاز به تجهیزات و لوازم مناسب با این روش از جوشکاری داریم. اولین وسیله مورد نیاز دستگاه جوشکاری است که با کمک آن بتوانیم جریان مورد نیاز برای جوش را فراهم کنیم. از جمله دیگر موارد که مهم است و باید در حین جوشکاری در اختیار داشته باشیم انبر اتصال و انبر نگهدارنده الکترود ها می باشد.

علاوه بر تجهیزاتی که به آنها اشاره کردیم در برخی موارد نیاز به وسایل پیچیده تری نیز داریم. برخی از این تجهیزات پیچیده شامل ربات های جوشکاری و دستگاه های اتوماسیون می باشد.

دستگاه جوش نقطه ای چیست و انواع آن کدام است؟

برای جوشکاری نقطه ای مقاومتی مانند دیگر روش ها نیاز به دستگاه جوش داریم. دستگاه جوش های نقطه ای دارای انواع مختلفی هستند که با کمک آنها می توانیم پروسه جوشکاری را انجام دهیم. در تمامی این دستگاه ها الکترود ها از دو جهت بالا و پایین جریان و مقاومت را به فلز منتقل می کنند. در ادامه انواع دستگاه جوش نقطه ای را معرفی می کنیم.

• دستگاه جوش نقطه ای پدالی
• دستگاه جوش نقطه ای دستی
• دستگاه جوش نقطه ای ایستگاهی
• دستگاه جوش نقطه ای رومیزی
• دستگاه جوش نقطه ای صافکاری