فرآیند جوش نقطهای(1) resistance spot welding:

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: جوش نقطهای یكی از پركاربردترین نوع جوش مقاومتی میباشد. این فرآیند برای اتصال ورقهای لب روی هم، یا سیم به ورق و یا سیم بر روی سیم بكار برده می شود و در آن قطعه كار بین الكترودها تحت فشار قرار گرفته و جریان توسط تراسفورماتور و بازوها از الكترودها و سپس قطعه كار عبور می كند، این فرآیند كاربرد زیادی در صنایع لوازم خانگی و اتومبیل سازی دارد. در این جوش اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار تواماً انجام می گیرد كه وقتی جریان الكتریكی از میان دو قطعه فلزی كه بهم چسبیده اند عبورمی كند، مقاومت زیاد موضعی موجب تولید گرمای فوق العاده زیادی می شود. در صورتی كه جریان كافی بكار رود، فلزات مورد استفاده ابتدا در حالت خمیری قرار گرفته و سپس ذوب می شوند. اگر هنگامی كه دو فلز در حالت خمیری یا مذاب قرار دارند به یكدیگر فشار داده شوند و تا كمی بعد از قطع جریان و خنك شدن در همان وضعیت باقی بمانند، دو قطعه در هم آمیخته شده و به صورت یك قطعه واحد در می آیند، كه در این حالت جوش بصورت دكمه یا دیسك هایی بین دو لایه ورق بوجود می آید كه با توجه به سرعت انجام این عمل، بسیاری از خواص فیزیكی آنها دست نخورده باقی خواهند ماند.
عوامل موثر بر جوش نقطهای :

تولید گرما در یك تماس الكتریكی به سه فاكتور بستگی دارد كه با این فرمول نشان میدهیم Q = RTI2
I = شدت جریان بر حسب آمپر
R = مقاومت بر حسب اهم
T = زمان بر حسب ثانیه
Q = حرارت بر حسب ژول
فاكتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل كنترل هستند، اما مقاومت الكتریكی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله:
جنس و مقاومت قطعه كار
فشار بین الكترودها
اندازه و فرم و جنس الكترودها
چگونگی سطح كار (صافی و تمیزی آن)
كاربرد صحیح جوش نقطه ای به عملكرد مناسب و كنترل متغیرهای زیر بستگی دارد:
جریان (current)
فشار (pressure)
زمان (time)
مساحت نوك الكترود (contact area electrode)
تعادل حرارتی
اثر مقاومت ها:
در یك پروسه نقطه جوش 7 مقاومت الكتریكی وجود دارد كه در شكل زیر می بینید.
مقاومت 1 و 7 مقاومت الكتریكی در الكترودها و هادی ها تا سر ثانویه می باشد . مقاومت 2 و 6 مقاومت الكتریكی تماس الكترود و فلز اصلی است بزرگی این مقاومت به كیفیت سطح در فلز پایه و الكترود بستگی دارد . این مقاومت ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا كاهش داد . تمیزی سطح كار و الكترود و نیروی فشاری وارد بر الكترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومت می باشند. مقاومت های 3 و 5 مجموع مقاومت های خود فلز پایه است كه مقاومت نسبت مستقیم با ضخامت و نسبت معكوس با سطح مقطعی كه جریان از آن عبور می كند دارد. ( R = p L/A ) این مقاومت ها به ضریب مقاومت الكتریكی و درجه حرارت قطعه كار نیز بستگی دارند. مقاومت 4 مقاومت تماس دو ورق مهمترین قسمت است كه بالاترین مقاومت بوده و از آنجایی كه حرارت تولید شده در این نقطه كمتر منتقل می گردد باعث ایجاد جوش در این ناحیه می شود. فلزات دارای مقاومت الكتریكی كم بوده و درنتیجه مقاومت های اهمیت بیشتری پیدا می كنند.

نكته: در محل تماس الكترود و فلز به دو دلیل دما بالا نمی رود:
سطح الكترود تمیز شده لذا اتصال بین الكترود و فلز در نقاط كمتری اتفاق می افتد.
الكترود مسی با آب سرد می شود.
اثر جریان:

به دلیل توان دو، جریان الكتریكی بیشترین اثر را در ایجاد گرما دارد كه افزایش آن باعث افزایش جنبش مولكولی و افزایش مقاومت جوش می شود، ولی اگر جریان بیش از اندازه گردد حرارت در ناحیه جوش بسیار بالا رفته و ذوب فلز تا سطح آن گسترش می یابد و فضای خارج از الكترود ذوب شده و در نتیجه باعث پاشیدن فلز مذاب می گردد. پس در این جوش، به جریان كافی برای گرم كردن فلزات و رساندن آنها به حد خمیری نیاز است. مقدار جریان برای جوش را با توجه به ضخامت ورق و كلاس جوش می توان با استفاده از قسمت كنترل جریان كه بر روی دستگاه پیش بینی شده است، تنظیم كرد.
اثر حرارت:

مجموع حرارت تولید شده متناسب با زمان جوش است بالاجبار مقداری از حرارت به وسیله انتقال به فلز پایه الكترودها تلف خواهد شد، مقدار كمی از تلفات نیز به وسیله تشعشع است. طولانی شدن بیش از اندازه زمان جوش همان اثر شدت جریان بیش از اندازه را بر روی فلز اصلی و الكترودها می گذارد از این گذشته اثری كه در فلز پایه در ناحیه جوش به وجود می آید بیش از اندازه خواهد شد. كم بودن زمان جوش باعث می گردد ناحیه ذوب به دمای مناسب نرسد و در نتیجه عدسی جوش تشكیل نشده یا عدسی تشكیل شده در حد مطلوب نباشد.
اثر فشار:

در تهیه جوش مقاومتی به دو سری فشار نیاز داریم:
الف) فشار جوش ب) فشار چكشی
الف) فشار جوش :

تأثیر مقاومت R در فرمول حرارت به صورت فشار جوشكاری نمایان می شود كه آن نیز متأثر از مقاومت سطح تماس بین قطعات كار است. قطعات كار در عملیات نقطه جوش، درز جوش و پرس جوش بایستی محكم به یكدیگر در محل جوش بچسبند تا جریان الكتریكی قادر باشد از آنها عبور كند. با افزایش فشار، مقاومت تماس و حرارت تولید شده در فصل مشترك كاهش می یابد. با كاهش حرارت در سطح، شدت جریان و زمان جوش بایستی افزایش یابد تا كاهش مقاومت جبران شود. با افزایش فشار، نسبت بین سطح تماس حقیقی به سطح تماس اسمی افزایش یافته و لذا مقاومت كم می گردد. كاهش فشار بیش از اندازه باعث می شود سطح تماس واقعی دو فلز كم شده و در نتیجه دانسیته جریان بالا رفته و حرارت بیش از اندازه تولید می گردد از سوی دیگر فشار مذاب بین دو قطعه باعث پرتاب شدن مذاب به خارج از ناحیه جوش شده و در جوش جرقه ایجاد می كند.
) فشار چكشی:
ب
فشاری است كه بعد از قطع جریان جوشكاری، قطعات مورد نظر به هم وارد می كنند.
تعادل حرارتی:

تعادل حرارتی هنگامی رخ می دهد كه ارتفاع ذوب (نفوذ) در دو قطعه كار یكسان باشد. در اكثر كاربردها این حالت اتفاق می افتد ولی در بسیاری از موارد به علل ذیل تعادل حرارتی اتفاق نمی افتد.
نسبت ضریب هدایت حرارتی و الكتریكی قطعات كه به هم متصل شده اند.
نسبت هندسی در قسمت های اتصال ضریب الكتریكی و حرارتی درالكترودها شكل هندسی الكترودها هنگامی كه قطعات جوش داده می شوند، اگر اختلاف تركیبی یا اختلاف ضخامت یا هر دوی اینها را داشته باشند حرارت نامتقارن خواهد بود. در بسیاری از حالات با طراحی قسمت ها و جنس الكترود، عدم تعادل حرارتی می تواند مینیم گردد. اغلب تعادل حرارتی با كوتاه كردن زمان جوش یا استفاده از جریان های پایین تر كه جوش قابل قبولی را می سازد، بهبود می یابد.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 219]