مقاله فرآیندهای جوشكاری «مقاومتی» Resistance Welding

توضیحات

  مقاله فرآیندهای جوشكاری «مقاومتی» Resistance Welding دارای 40 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله فرآیندهای جوشكاری «مقاومتی» Resistance Welding  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله فرآیندهای جوشكاری «مقاومتی» Resistance Welding،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله فرآیندهای جوشكاری «مقاومتی» Resistance Welding :

مقدمه و كلیات :
فرآیندهای جوشكاری مقاومتی با فرآیندهای قبلی تفاوت كلی دارد .اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار توأماً انجام می گیرد .فلزات به دلیل مقاومت الكتریكی در اثر عبور جریان الكتریكی گرم شده و حتی به حالت مذاب نیز می رسند كه طبق قانون ژول حرارت حاصل با رابطه زیر تعیین می شود .Q=KRI2t                    
=I         شدت جریان( آمپر) ، R مقاومت( اهم)، t زمان( ثانیه) وQ ،حرارت (ژول ).
فرآیندهای قوس الكتریكی حرارت در روی كار بوسیله هدایت و تشعشع توزیع می شود اما در فرآیندهای جوشكاری مقاومتی حرارت در عرض داخلی و سطح مشترك دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الكتریكی تولید و منتشر می شود . جریان الكتریكی مذكور از طریق الكترودها و تماس آنها به سطح كار منتقل و یا از طریق ایجاد حوزه مغناطیسی احاطه شده در اطراف كا به قطعه القاء می شود . هر چند هر دو روش بر اساس حرارت مقاومتی پایه گذاری شده است اما معمولاً نوع اول فرآیند جوشكاری مقاومتی و دومی به فرآیند جوشكاری القائی نیز مرسوم شده است .
فاكتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل كنترل هستند ، اما مقاومت الكتریكی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله : جنس و ضخامت قطعه كار ، فشار بین الكترودها ، اندازه و فرم و جنس الكترودها و چگونگی سطح كار یعنی صافی و تمیزی آن .
.مقاومت 3 مقاومت تماس بین دو ورق مهمترین قسمت است. فلزات دارای مقاومت الكتریكی كم بوده بالنتیجه مقاومتهای 1و3و5 اهمیت بیشتری پیدا می كنند . مقاومتهای 2و4 بستگی به ضریب مقاومت الكتریكی و درجه حرارت قطعه كار دارد .مقاومتهای 1 و 5 ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا كاهش داد . تمیزی سطح كار و الكترود و نیروی فشاری وارد بر الكترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومتها (1و5) می باشند .
از نظر اقتصادی لازم است كه فاكتور زمان حتی المقدور كاهش یابد . كه در نتیجه جریان الكتریكی لحظه ای بالا در حدود 10000 – 3000 آمپر با ولتاژ 10 – 5/0 ولت مورد نیاز است . انواع مختلف روش های جوشكاری مقاومتی به روش ایجاد مقاومت موضعی بالا و تمركز حرارت در نقطه مورد نظر ارتباط دارد ، ولی به هر حال تماس فیزیكی بین الكترودهای ناقل جریان الكتریكی و قسمت هایی كه باید متصل شوند نیز مورد نیاز است . بطور كلی فرآیندهای جوشكاری مقاومتی یكی از بهترین روش ها برای اتصالات سری است .
دستگاههای جوشكاری مقاومتی شامل دو واحد كلی است : واحد الكتریكی (حرارتی) واحد فشاری(مكانیكی) . اولی باعث بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش و دومی سبب ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه لب رویهم در محل جوش است .
منبع معمولی تأمین انرژی الكتریكی ، جریان متناوب 220 یا250 ولت است كه برای پائین آوردن ولتاژ و افزایش شدت جریان (به مقدار مورد لزوم برای جوشكاری مقاومتی) از ترانسفورماتور استفاده می شود .كه سیم پیچ اولیه با سیم نازكتر و دور بیشتر و ثانویه با سیم كلفتر و دور كمتر (اغلب یك دور ) به الكترودها متصل است.
جریان الكتریكی از طریق دو الكترود (فك ها) به قطعه كار و موضع جوش هدایت می شود كه معمولاً الكترود پائین ثابت و بالایی متحرك است .الكترود همانند گیره یا فك ها دو قطعه را دروضعیت لازم گرفته و جریان الكتریكی برای لحظه معین عبور می كند كه سبب ایجاد حرارت موضعی زیر دو الكترود در سطح مشترك دو ورق می شود. جریان الكتریكی در سطح تماس باعث ذوب منطقه كوچكی از دو سطح شده و پس از قطع جریان و اعمال فشار معین و انجماد آن ، دو قطعه به یكدیگر متصل می شوند .
الكترود در فرآیند های مختلف مقاومتی می تواند به اشكال گوناگونی باشد كه دارای چندین نقش است از جمله : هدایت جریان الكتریكی به موضع اتصال ، نگهداری ورقها بر رویهم و ایجاد فشار لازم در موضع مورد نظر و تمركز سریع حرارت در موضع اتصال الكترود باید دارای قابلیت هدایت الكتریكی و حرارتی بالا و مقاومت «اتصالی» یا تماسی (contact     resistance)  كم و استحكام و سختی خوب باشد ،علاوه بر آن این خواص را تحت فشار و درجه حرارت نسبتاً بالا ضمن كار نیز حفظ كند .ازاین جهت الكترود ها را از مواد آلیاژی مخصوص تهیه می كنند كه تحت مشخصه یا كد RWMA به دو گروه A آلیاژهای مس و B فلزات دیر گدار تقسیم بندی می شوند ، در جدول (1001) و (1101) مشخصات این دو گروه درج شده است .
مهمترین آلیاژهای الكترود مس ـكرم ، مس ـ كادمیم ، و یا برلیم ـكبالت  ـ مس می باشد .این آلیاژها دارای سختی بالا و نقطه انیل شدن بالائی هستند تا در درجه حرارت بالا پس از مدتی نرم نشوند ، چون تغییر فرم آنها سبب تغییر سطح مشترك الكترود با كار می شود كه ایجاد اشكالاتی می كند كه در دنباله این بخش اشاره خواهد شد .
همانطور كه قبلاً اشاره شد قسمت هائی كه قرار است بیكدیگر متصل شوند باید كاملاً برروی یكدیگر قرار داشته و در تماس با الكترود باشند تا مقاومتهای الكتریكی «تماسی» R1  وR5 كاهش یابد . مقاومت الكتریكی بالا بین نوك یا لبه الكترود و سطح كار سبب بالا رفتن درجه حرارت در محل تماس می شود كه اولاً مرغوبیت جوش را كاهش می دهد (جوش مقاومتی ایدآل جوشی است كه علاوه بر استحكام كافی علامتی در سطح آن ملاحظه نشود ) .
ثانیاً مقداری از انرژی تلف می شود .
روشهای مختلفی برای اعمال فشار پیش بینی شده است كه دو سیستم آن معمول تر است :
الف : سیستم مكانیكی همراه با پدال ، فنر و چند اهرم
ب : سیستم هوای فشرده با دریچه های اتوماتیك مخصوص كه در زمان های معینی هوای فشرده وارد سیستم می شود . این فشار و زمان قابل تنظیم و كنترل است .
در سیستم اول به علت استفاده از نیروی كارگر ممكن است فشار وارده غیر یكنواخت و در بعضی موارد كه دقت زیادی لازم است مناسب نباشد، اما در مقابل ارزان و ساده است .در سیستم هوای فشرده همانطور كه اشاره شد دقت و كنترل میزان فشار و زمان اعمال فشار بمراتب بیشتر است .
این فرآیند جوشكاری برای اتصال فلزات مختلف بكار گرفته می شود و سؤالی كه مطرح جدول (1001) بعضی مشخصات گروه B  از الكترود های فرآیند جوشكاری مقاومتی خواهد شد اینست كه چگونه خواص فیزیكی این فلزات ممكن است بر روی خواص جوش یا موضع اتصال تأثیر بگذارد ؟
كلاس
10
11
12
13
14    سختی راكول
72    B
94    B
98    B
96             B
85              B
    هدایت الكتریكی %IACS
            35
                 28
                 27
                  30
                   30    استحكام فشاریPSi
135000
160000
170000
200000
00000
همتنطور كه اشاره شد حرارت برای بالا بردن درجه حرارت موضع اتصال توسط عبور جریان الكتریكی و مقاومت الكتریكی بوجود می آید و یا با بیان دیگر مقاومت الكتریكی بزرگتر در زمان و شدت جریان معین تولید حرارت بالاتری می كند و برعكس . مقاومت الكتریكی یك هادی بستگی مستقیم به طول و نسبت معكوس به سطح مقطع دارد . البته جنس هادی هم كه میزان ضریب مقاومت الكتریكی است خالی از اهمیت نیست ، (قانون اهم R=PI/S) . بنابراین خصوصیت جوشكاری مقاومتی با تغییر ضخامت ورق ، تغییر مقطع تماس الكترود با قطعه و جنس قطعه تغییر می كند .
با توجه به این توضیحات جوشكاری مقاومتی بر روی ورق آلومینیمی(با ضخامت و مقطع تماس الكترود ثابت) در مقایسه با ورق فولاد زنگ نزن به شدت جریان بیشتری نیاز است (87/2=9/19P= 70stainless  steel      P= ). میكرواهم سانتیمتر ). (Mild steel Ap) البته چگونگی حالتهای تماس الكترود با قطعات و تماس خود قطعات عوامل دیگر هستند كه فشار الكترود ها و ناخالصی ها در بین سطوح می توانند بر روی این مقاومت ها مؤثر باشند
فاكتور فیزیكی مهم دیگر هدایت حرارتی قطعات مورد جوش می باشد كه با ضریب هدایت حرارتی مشخص می شود .جالب توجه اینكه فلزات با هدایت الكتریكی خوب دارای هدایت حرارتی بالا هم می باشند . بنابراین در جوشكاری مقاومتی این گونه فلزات یا آلیاژ ها به شدت جریان بالاتر و زمان عمل كوتاهتر نیاز دارند ، چون حرارت به اطراف هدایت شده و اگر تمركز و شدت حرارت لازم در موضع اتصال نباشد جوشی انجام نخواهد گرفت .
در مورد فولاد معمولی نیازی به شدت جریان بالا و زمان كوتاه نیست ، اما در بعضی موارد (فولادهای خاص سختی پذیر) زمان جوشكاری زیاد احتمال جدایش رسوب كاربید(Carbide   Precipitation) را افزایش می دهد بنابراین در این حالت ها نیز باید زمان عملیات جوشكاری كوتاه تنظیم شود .
خواص فیزیكی دیگر قطعه كار كه در این فرآیند خالی از اهمیت نیست : گرمای ویژه و ضریب انبساط حرارتی است . اولی برای محاسبه حرارت مورد نیاز برای ذوب موضع جوش و دومی از نظر تنش های باقیمانده ، پیچیدگی و احتمال ایجاد تركیدگی قابل ملاحظه است (گاهی اوقات عملیات حرارتی پس از جوشكاری لازم ا ست تا پیچیدگی كاهش یابد ) .
با توجه به نكات فوق می توان :
الف : فولادهای معمولی را بدون مشكل خاصی جوش مقاومتی داد.
ب : فولادهای سختی پذیر (Hardenab   Steel) ،چون در الكترود سیستم آبگرد وجود دارد محل جوش و احیاناً اطراف آن سریع سرد شده و ترد و شكننده می شود و گاه لازم است عملیات حرارتی انیل كردن برروی آنها انجام شود .
ج : فولادهای زنگ نزن (Stainless   Steel) ، فولادهای فریتی و مارتنزیتی كمتر با این روش جوش داده می شود . اما فولادهای آوستینی پایدار و ناپایدار را به راحتی می توان از طریق جوش مقاومتی اتصال داد ، به ویژه اینكه هدایت حرارتی و الكتریكی كمتری نسبت به فولادهای معمولی دارند و باید سیكل جوش را در زمان كوتاهتر انجام داد . البته از نظر مقاومت خوردگی محل جوش و اطراف آن مسایل مهمی وجود دارد كه هنوز هم تحقیقات زیادی را به خود اختصاص داده است .
د : فولادهای پوشش داده شده (Steel  With  Protective Coation) فولادها با مواد مختلف و روشهای گوناگون پوشش داده می شود كه اندود قلع ، روی و یا رنگ از آن جمله اند در مورد پوشش انواع رنگ كه اغلب هادی جریان الكتریكی نیستند باید حتماً محل جوش از رنگ تمیز شود . اما فولادهای گالوانیزه شده و پوشش قلع و غیره قابل جوشكاری مقاومتی هستند ، ولی به علت نقطه ذوب پائین این پوشش ها مقداری از آنها در محل و اطراف موضع جوش از بین می روند و از نظر عمل محافظت ضعیف می شوند و مقداری هم به الكترود می چسبند كه بالنتیجه در مورد تمیز كردن نوك الكترود ها در این مواقع دقت بیشتری لازم است . البته مخلوط شدن این مواد از قبیل قلع و روی به مذاب جوش سبب تردی جوش نیز می شود كه در مواقعی كه نیاز به استحكام و انعطاف پذیری معینی باشد باید سطوح تماس دو ورق را تمیز كرد . گاهی لازم است شرایط فشار و آمپر نیز تغییر كند .
ح : فلزات غیر آهنی ، آلیاژهای آلومینیم ، آلومینیم ـ منیزیم و آلومینیم ـ منگنز قابل جوشكاری مقاومتی هستند مشروط بر آنكه سطح اكسیدی محل جوش تمیز شده و ظرفیت دستگاه جوش باندازه كافی باشد . آلیاژهای آلومینیم  ـ مس ، برنج و برنز برای این نوع جوشكاری مناسب نیستند . مس به علت هدایت الكتریكی و حرارتی بالا به دستگاه با ظرفیت خیلی بالا و الكترود های سطح سخت و یا تنگستن نیازمند است و معمولاً ورق های ضخامت بالاتر از 6/1 میلیمتر را با روش های دیگر جوشكاری اتصال می دهند. آلیاژ مونل و آلیاژهایی نیكل شبیه فولادهای زنگ نزن هستند .
 
فر آیند جوشكاری «مقاومتی نقطه ای» Resistance  Spot   Welding  :
این فر آیند برای اتصال ورق های لب رویهم Lap یا سیم به ورق و یا سیم بر روی سیم بكاربرده شده و یكی از فرآیندهای مقاومتی می باشد كه اتصال در اثر ذوب موضعی بوسیله تمركز جریان الكتریكی بین الكترودهای استوانه ای انجام می شود ، این فرآیند به طور وسیعی در صنایع لوازم خانگی ، اتومبیل سازی و غیره بكار می رود. همانطوركه در مقدمه و كلیات توضیح داده شد قطعه كار بین الكترودها تحت فشار قرار گرفته و جریان از طریق ترانسفورماتور و بازوها به الكترود ها و سپس قطعه كار عبور می كند . جوش به صورت دكمه یا دیسك هایی بین دو لایه ورق لب رویهم بوجود می آید.
1)    الكترود و اندازه دكمه جوش : تمركز جریان الكتریكی به وسیله سطح تماس بین الكترود و كار انجام می شود .استحكام برشی‍“دكمه جوش” (nugget)  باید به اندازه ای باشد كه اگر تحت تنش قرار گرفت شكست در منطقه اطراف دكمه در ورق ایجاد شود . قطر الكترود و ضخامت ورق نیز باید به تناسب انتخاب شوند ، در عمل بین قطر الكترود ، ضخامت ورق و پارامترهای دیگر كار روابطی وجود دارد كه با كمك جداول راهنما مشخص و به كار می برند : جداول (1201 و 1301 و 1401) قطر دكمه جوش معمولاً نزدیك به قطر الكترود است .
باید در نظر داشت كه بعلت پیچیدگی در اطراف جوش ، تنش اعمال شده بر روی جوش (تحت نیرو) كاملاً تنش برشی نیست و در این حالت نرمی و انعطاف پذیری ورق بر روی خواص جوش اثر دارد . معیار مفید از نرمی و انعطاف پذیری جوش نسبت استحكام كششی عرضی و استحكام برشی آن می باشد كه برای ماگزیمم نرمی این مقدار 1 و برای حالت تردی حدود صفر است . این نكته در مورد جوشكاری فلزات حساس در مقابل سخت شدن (quench  hardening)  حائز اهمیت است .
همانطور كه قبلاً اشاره شد سطح تماس بین الكترود و قطعه كار اهمیت زیادی دارند . معمولاً الكترود را به صورت یك میله استوانه ای با قطر مورد دلخواه نمی سازند ، بلكه آن را بزرگتر ساخته و نوك آنرا با زاویه 30 درجه به صورت مخروطی می تراشند ، كه نوك آن بنابر موقعیت كار به شكل ها و طرح های مختلف ساخته شده شكل (7801) و بنابروضعیت و طرح اتصال به بازوهای مختلفی بسته می شوند.
نیاز به هدایت الكتریكی و حرارتی بالا همراه با خواص استحكامی و مقاومت سایشی خوب در درجه حرارت كار موجب شده تا جنس الكترود و شكل و اندازه آن مورد توجه قرار گرفته و درست انتخاب شود . افزایش فشار بر روی الكترودها علاوه بر اینكه موجب تماس بهتر دو سطح و پائین آمدن مقاومت الكتریكی تماسی (R5  . R1) می شود ، گاه باعث شكسته شدن لایه اكسیدی سطحی نیز خواهد شد . از نظر كلی نیروی فشاری بالاتر روی الكترود مطلوب است ولی در جوشكاری فلزات با مقاومت الكتریكی كم ، نیروی زیاد چندان جالب نخواهد بود زیرا باید مقاومتی در بین دو ورق در موضع جوش وجود داشته باشد تا حرارت لازم ایجاد شود . از طرف دیگر نیروی زیاد باعث اثر گذاری روی سطح ظاهری ورق در موضع جوش و احتمالاً تغییر فرم الكترود نیز خواهد شد . نیروی وارده معمولاً برای چند سیكل پس از قطع شدن جریان الكتریكی نگهداشته شده و اندكی نیز افزایش می یابد و سپس رها می شود.
شدت جریان الكتریكی زمان : اثر شدت جریان و زمان را باید تواماً در نظر گرفت . اندازه دكمه جوش و یا اصولاً ایجاد آن ، به سرعت و شدت حرارت لازم در موضع جوش بستگی دارد .
 مقداری از حرارت از طریق هدایت به الكترودها و اطراف محل اتصال تلف می شود و اگر تلفات حرارتی زیاد باشد ، حرارت مؤثر حاصل از تفاوت حرارت ایجاد شده و حرارت تلف شده بسیار كم و برای ذوب كافی نخواهد بود و در نتیجه دكمه جوش بوجود نمی آید .
روابط و منحنی هایی بین شدت جریان ، زمان و ضخامت قطعه كار و همچنین جنس قطعه كار با استحكام كششی و برشی جوش وجود دارد . نمونه ای از آن در مورد فولاد مارتنزیتی زنگ نزن با ضخامت 5/2  میلیمتر انتخاب الكترود متناسب با ضخامت ورق از طریق این نوع منحنی انجام می شود ، همچنین به كمك روابطساده ای نیز می توان شدت جریان و زمان مؤثر برای جوش را نیز تعیین كرد ، بعنوان مثال یكی از این نوع روابط تجربی برای فولاد معمولی به صورت زیر است .d = 192 + Ke-t                                                
d چگالی جریان الكتریكی (میلیمتر مربع /آمپر) ،K=480 ,e =2/718 عدد ثابت و t ضخامت ورق (میلیمتر)
زمان 10 سیكل (جریان متناوب با فركانس 50 سیكل در ثانیه)فرض شده است .
میزان واقعی شدت جریان مورد نیاز برای هر فلز نسبت معكوس با ضریب مقاومت الكتریكی و هدایت حرارتی آن فلز دارد . بدین جهت معمولاً قطعات مسی به ویژه هنگامیكه ضخیم باشند با این روش جوش داده نمی شوند . در این موارد معمولاً از فلزات یا آلیاژهائی با نقطه ذوب پائین در بین ورق ها استفاده می شود كه آنرا لحیم كاری سخت مقاومتی Resistance   Brazing می نامند .
همانطور كه قبلاً اشاره شد نقش تمركز و شدت دادن به جریان الكتریكی از طریق انتخاب قطر كترود مناسب و میزان فشار و تمیز بودن سطوح ( صیقلی و عاری از هرگونهچربی ، رنگ ، ناخالصی ها و اكسیدها) را نباید نادیده گرفت .  
2)    تشكیل دكمه جوش Nugget    formation  : نكته مهم دیگر رابطه بین عوامل نیرو ، شدت جریان و زمان در چگونگی تشكیل و رشد دكمه جوش است .خصوصیت بارز جوشكاری مقاومتی نقطه ای سرعت ایجاد جوش و شیب گرمایی زیاد موضع جوش است . همزمان با بكار بردن نیروی الكترود و عبور جریان به صورت لحظه ای (حتی 1 سیكل یا 50/1 ثانیه) و وجود مقاومتهای 1و3و5 درجه حرارت در سطح مشترك ورقو الكترود و ورق ها بالا می رود ، اگر چه مقاومت تماسی به سرعت پائین می آید اما به علت بالا رفتن درجه حرارت در سطح مشترك ورق ها در موضع جوش مقاومت الكتریكی نیز افزایش می یابد ومنجر به ادامه افزایش درجه حرارت می شود .بنابراین اگر فلز دارای ضریب حرارتی مقاومت الكتریكی مثبت نباشد (p=p+*t كه p ضریب مقاومت الكتریكی در صفر درجه ،p ضریب مقاومت الكتریكی درt درجه وT درجه حرارت ) عمل جوشكاری مقاومتی امكان پذیر نمی گردد. ادامه عمل جوشكاری دكمه مذابی در سطح مشترك دو ورق ایجاد می شود كه قطر آن ابتدا سریع و بعد آهسته افزایش می یابد تا به حد ماگزیمم كه تقریبآ كه تقریباً 15 درصد بزرگتر از قطر الكترود است برسد .در جوش نقطه ای اگر نیرو با اندازه الكترود مناسب باشد دكمه مذاب به سلامت بین سطح مشترك ورق ها باقی می ماند . همزمان با هدایت حرارت به مناطق اطراف در زمانهای بعدی ، الكترود به تدریج در سطح ورق فرو رفته و در اثر تغییر فرم پلاستیكی ، ورق ها نیز شروع به جدا شدن از هم (در اطراف موضع جوش) می كنند . این پدیده محدودیت در رابطه شدت جریان و زمان را پیش می آورد، چون در این حالت ادامه جریان الكتركی از مذاب دكمه جوش ، موجب ایجاد حالتهای تلاتمی (اغتشاشی) در مذاب شده و منجربه بروز اشكالاتی می شود . فشار و تغییر فرم پلاستیكی در منطقه اطراف دكمه جوش ایجاد حلقه ای می كند كه اگر این حلقه به دلایلی شكسته شود مذاب دكمه جوش می تواند به اطراف نفوذ كرده و جاری شود . نیروی نامناسب الكترود و سطح مشترك نامطلوب این عمل را تشدید می كنند كه اصطلاحاً آنرا انفجار expulsion می نامند و یكی از عیوب در جوش نقطه ای محسوب می شود گاه این عمل در سطح تماس الكترود و كار نیز اتفاق می افتد كه بیشتر در مورد فلزات با ضریب مقاومت الكتریكی كم مشاهده شده است.
3)    دستگاه جوش مقاومتی نقطه ای : به اصول دستگاه جوش مقاومتی نقطه ای در مقدمه و كلیات این بخش اشاره شده است و از تكرار آن اجتناب می شود .این دستگاهها با جریان یك فاز یا سه فاز و یا از طریق انرژی ذخیره شده (خازن ) تغذیه می شوند .برای كنترل شدت جریان و تنظیم آن با فشار الكترود و زمان ، تدابیر مختلفی در مدار الكتریكی سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور در نظر گرفته می شود تا اولاً كنترل شدت جریان معین آسان باشد و ثانیاً افزایششدت جریان و كاهش آن با هر عمل جوش نقطه ای بطور تدریجی انجام گیرد . بدیهی است هماهنگی زمان عبور جریان الكتریكی و فشار وارد بر الكترود نیر حائز اهمیت بوده و باید در نظر گرفته شود ، بدینجهت اغلب سوئیچ (كلید) قطع و وصل جریان الكتریكی با پدال یا دریچه هوای فشرده ارتباط دارد . در دستگاههای اتوماتیك بویژه برای جوش قطعات با ضخامت زیاد یا مقاومت الكتریكی كم نكات دیگری نیز پیش بینی می شود كه از ذكر جزئیات آنها خودداری می شود .
4)     نكات مهم در تكنیك جوشكاری نقطه ای : نكاتی را در عملیات جوشكاری مقاومتی نقطه ای باید در نظر داشت كه اهم آنها عبارتند از :
الف ) تمیزی سطوح تماس : سطح كار و سطح الكترودها باید همواره تمیز نگهداشته شوند . گرد و غبار روی فلزات در اثر ایجاد حوزه مغناطیسی ضمن كار به اطراف محل جوش متمركز شده و ممكن است در سطح مشترك دو ورق یا سطح تماس الكترودها و كار قرار گیرند ، گرد و غبار و ناخالصی های دیگر اولاً باعث بالا بردن مقدار مقاومت تماسی و اتلاف انرژی می شوند و ثانیاً در فصل مشترك دو ورق وارد مذاب شده و خواص دكمه جوش را كاهش می دهند. تمیز كردن نوك الكترودها باید با كاغذ سمباده ظریف یا پارچه و بادقت انجام می شود تا از تلفات نوك الكترود بصورت براده جلوگیری شود .
اگر الكترودها به وسیله سیستم سرد كننده آبگرد خنك می شوند باید توجه شود كه آب از اطراف الكترود به خارج نفوذ نكند .
در مورد فلزاتی كه ایجاد لایه اكسیدی دیر گداز می كنند (نظیر آلومینیم ، تیتانیم) لازم است علاوه بر تمیز كردن سطح كار ، اكسیدهای سطحی نیز توسط محلول های اسیدی مخصوص حذف شده و بدیهی است كه آثار محلول یا اسید نیز باید از روی كار كاملاً تمیز شود تا از تشدید عمل خوردگی در این سطوح جلوگیری شود .
ب : تنظیم كردن ماشین و محل جوش بر روی كار : میزان كردن محل جوش بر روی كار توسط جوشكاری یا بطورخودكار با ماشین انجام می گیرد . اگر قرار است این عمل توسط كارگر انجام گیرد باید حتی الامكان از الكترود ثایت استفاده شود ، ولی معمولاًدر تولیدهای سری و انبوهه تنظیم محل جوش بر روی كار توسط ماشین انجام می گیرد . یكی از متداولترین روش برای تنظیم كردن دستگاه جوش انجام چند نمونه جوش نقطه ای بر روی دو ورقه قراضه با مشخصات شبیه قطعه كار (جنس و ضخامت ) می باشد . پس از انجام جوشهای نمونه بر روی این ورقها آنها را از یكدیگر جدا یا پاره كرده و محل جوش را مطالعه می كنند . اگر شدت جریان كافی نباشد دكمه جوش به راحتی از ورقها جدا شده واثر چندانی بر روی ورق باقی نمی ماند . شدت جریان خیلی زیاد باعث نفوذ دكمه جوش تا سطح كار می شود كه در این حالت نیز استحكام جوش ایده آل نخواهد بود. اصولاً عمق نفوذ دكمه جوش نباید از 60 درصد ضخامت ورق بیشتر باشد . البته عدم تنظیم صحیح زمان نیز منجر به اثر گذاشتن جوش در سطح كار می شود و چنانچه جریان الكتریكی قبل از فشرده شدن كامل ورق ها عبور كند تقریباً جرقه ای در سطح تماس الكترود و كار ایجاد می شود .
آزمایش جوش را از طریق استانداردهایی نیز می توان انجام داد . از جمله دو قطعه به پهنای 5/7 سانتی متر و طول 10 سانتیمتر بریده و لبه های آنها را به اندازه 5/2 سانتیمتر بر روی هم سوار كرده و سه نقطه جوش در مركز مربع های مبانی ایجاد می كنند . سپس جوش اول را كه جریان الكتریكی فقط از آن عبور كرده ودارای شرایط متفاوتی با آنچه است كه در عمل اتفاق می افتد جدا كرده و جوشهای دوم و سوم را به صورت نواری به پهنای 5/2 سانتی متر و طول 5/17 سانتیمتر جدا كرده و تحت آزمایش كشش قرار می دهند نیروی لازم برای پاره كردن جوش محاسبه شده و با جداول مخصوص كه نشان دهنده استاندارد مشخصات فنی جوش است مقایسه می شود .از جداول عملی نظیز جداول (1201) تا (1401) بعنوان راهنما نیز برای انتخاب و تنظیم شرایط كار ، اندازه الكترود و پارامترهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرند .
ج : ظاهر جوش : معمولاً ظاهر جوش شامل یك فرو رفتگی و یك حلقه رنگی حرارتی در اطراف تماس الكترود و كار می باشد . در مواردی كه سطح كار باید بسیار تمیز باشد فرورفتگی ها محل جوش نقطه ای را می توان از طریق استفاده الكترود مسطح نوع c و مخروط ناقص نوع E كاهش داد .
واضح است كه الكترود مسطح را در طرفی كه نیاز به تمیزی فوق العاده است قرار می دهند . استفاده از یك الكترود مسطح و یك الكترود مخروط ناقص در جوشكاری ورق های نازك به كلفت نیز مفید است ، در این شرایط الكترود مسطح بر روی نازك قرار می گیرند .
در حالت های معمولی جوشكاری مقاومتی نقطه ای فاصله جوش ها نباید از میزان معینی كمتر باشد چون مدار بسته ای با جوش مجاور ایجاد كرده و جریان الكتریكی به اندازه كافی از موضع جوش در بین الكترودها نمی گذارد .
6 ) اصلاحات و بهسازی در روش جوشكاری مقاومتی نقطه ای : بنابه نیاز و شرایط كار ، بهسازی و تغییراتی در نحوه جوشكاری نقطه ای ساده بعمل آمده است كه به چند نمونه آن در زیر اشاره می شود :
 
الف : جوش با الكترودهای چند تایی Multiple  _   Electrode       :
همانطور كه از نام آن استنباط می شود در این فرآیند از چندین الكترود استفاده می شود و همزمان چندین جوش نقطه ای بر روی كار انجام می گیرد . در این فرآیند از دو نوع طح برای تأمین انرژی استفاده می شود . مستقیم (موازی ) و غیر مستقیم (سری) .در سیستم مستقیم از یك ترانسفورماتور استفاده می شود كه مدار ثانویه بصورت های مختلف مطابق می تواند چندین جوش را همزمان انجام دهد . در سیستم سری از تعدادی ترانسفورماتور استفاده می شود كه مطابق  با طرح های مختلف می تواند همزمان چندین نقطه جوش را بر روی كار بوجود آورد . مزیت روش دوم آنست كه می توان ولتاژ بالئی را در موضع جوش بوجود آورد و یا برای ایجاد ولتاژ معین از ترانسفورماتور های كوچكتری استفاده كرد . اما در مقابل باید شرایط ترانسفورماتورها و مقاومت ها در الكترودها و كیفیت سطوح كاملاً یكسان باشد تا خواص جوشهایی كه همزمان ایجاد شده مشابه باشد .
ب : جوش دكمه ای یا دیسكی Button    or   disc   welding :
در جوشكاری ورق های سنگین كلفت به فشار و انرژی الكتریكی زیادی نیاز است ، با ستقرار قطعات كوچك فلزی بین سطح مشترك ورق ها ، عبور جریان الكتریكی را موضعی تر كرده و سطح تماس را كاهش می دهند و با ذوب این دكمه ها دو ورق با انرژی الكتریكی و فشار كمتری بهم دیگر متصل می شوند .
ج : جوش “پل واره” Bridge   welding     :
از ورق های اضافی برای بالا بردن استحكام اتصال دو قطعه استفاده می شود .
د : “ له كردنی ” Mash   welding  :
این روش در تولید شبكه های سیمی نظیر سبد یا محافظ های توری لامپ های مختلف یا اسكلت مفتولی برای بتونهای مسلح و یا سیم ورق نظیر چرخهای بعضی از انواع اتومبیل بمیزان فراوان بكار گرفته می شود . سیم ها با طرح لازم بر روی فك ها با الكترودیی كه به صورت مسلح با شكاف های پیش بینی شده قرار می گیرند و با یك فشار و پائین آوردن الكترود جریان الكتریكی از محل تماس سیمهای رویهم قرار داده شده عبور كرده و بر اساس جوش مقاومتی ذوب موضعی در این محلها بوجود آمده و پس از پایان عبور جریان الكتریكی عمل اتصال انجام می گیرد.
ح : فرآیند جوشكاری “ كوك” Stich  welding    :
یكی از الكترودها در این فرآیند بنحوی طرح شده است كه توسط سیستم كنترل شده ای حركت متناوب رفت و برگشتی (بالا و پائینی) دراد و همزمان با این حركت صفحه كار نیز شبیه پارچه در زی چرخ خیاطی حركت انتقالی افقی می كند . بدین ترتیب یك سری جوش نقطه ای بطور متوالی با فاصله معین بین ورق ها ایجاد می شود كه شبیه بخیه های دوخته شده در زیر چرخ خیاطی است . می توان فاصله نقطه جوش ها را آنچنان كاهش داد تا دكمه های جوش كمی بر روی هم سوار شوند . در این حالت به شدت جریانی بیش از حد عادی نیاز است چون مقداری از جریان الكتریكی از جوش مجاور عبور می كند .
و : جوش “ پیش طرحی” Projection    welding      :
اصول كلی این روش شبیه جوشكاری نقطه مقاومتی است . ورق ها قبلاً تغییر فرم مناسبی داده می شوند . بطوركلی محلهای جوش شامل برجستگی های لازم است و هنگامیكه دو ورق در زیر الكترود (كه می تواند شبیه فكهای پرسكاری دارای فرمهای خاصی باشد ) قرار گرفت و فشار و جریان الكتریكی لازم در الكترود اعمال شد جریان الكتریكی از محلهای تماس یا موضع های بر آمده عبور كرده و مطابق با اصول كلی جوشكاری مقاومتی در این نقاط ذوب موضعی ایجاد و سپس دو قطعه بیكدیگر متصل می شوند
تفاوت كلی این فرآیند همانطور كه اشاره شد در شكل الكترودها است كه شبیه فكهای پرس می باشد . همچنین فشار و شدت جریان بالاتر است . بدین ترتیب در یك سیكل عملیات چندین نقطه جوش داده می شوند . یكی از نكات حساس و مهم در این فر آیند جنس الكترود ها است كه اولاً باید دارای ضریب هدایت الكتریكی و حرارتی كم و ثانیاً مقاومت و سختی خوب و درجه حرارت انیل شدن بالا باشند كه قبلاً نیز به آنها اشاره شده است . از طرف دیگر سطوح این فكها باید كاملاً موازی باشند و به دلیل وسعت سطح آنها تا موازی بودن آنها موجب تغییرات در میزان فشار شده و درنتیجه چگالی جریان الكتریكی در نقاط تماس مختلف یكسان نخواهد شد . و در بعضی نقاط جوش ناقص و در برخی نقاط دیگر ممكن است جوش كامل باشد .
بدیهی این روش نیز برای مصارفی كه میزان تولید زیاد است بسیار مناسب و اقتصادی است .

برای دریافت اینجا کلیک کنید