جوش مقاومتی

• by masiha107
• مشاوره
• ۱

مختصری از جوش مقاومتی ؛

علت نامگذاری این نوع از جوش فلزات به نام جوش مقاومتی، تاثیر اساسی مقاومت الکتریکی فلزات و سطوح آنها در برابر عبور جریان الکتریکی است. طبعا در شرایط عبور جریان از مسیری که مقدار مقاومت الکتریکی موثر و بالایی دارد، تولید حرارت متمرکز خواهد نمود.

مقدار حرارت مورد نیاز در شرایط مختلف را می توان محاسبه کرد که البته برای این امر جداول استانداردی تهیه شده است و این مرهون صرف زمان ، هزینه و ایجاد شرایط آزمایشگاهی لازمه بوده است. این حرارت متمرکز تحت یک ولتاژ کم مثلا کمتر از 20 ولت و تولید جریان کیلو آمپری قابل استحصال خواهد بود.

بصورت ساده میتوان گفت که در یک دستگاه جوش ساده، متغیرهای فشارمکانیکی جوش، زمان جوش، و حرارت تولید شده بر اثر جریان یا همان حرارت جوش، مهمترین و بنیادی ترین عوامل هستند. کنترل کننده های جریان و زمان جوش در این معیار قابل دسته بندی و تعریف هستند. کنترل کننده های فشار چه از نوع پنوماتیک یا چه از نوع هیدرولیک نیز میتوانند بصورت ساده یا کنترل پذیر باشند.

روابط زیر تعراریف ریاضی و بنیادی جوش هستند؛

                                                                                   Q

                                                                                        V= R.I

در این روابط R معادل مقاومت الکتریکی مورد بحث در جوش، که شامل مقاومت مجموع مدارثانویه ترانسفورمر، مقاومت خود قطعات مورد جوش، مقاومت بین مدار ثانویه و قطعات مورد جوش، و مقاومت بین خود قطعات مورد جوش می باشد.

حرف I معادل جریان عبوری تولید شده توسط ترانسفورمر و کنترل شده توسط کنترلر جوش است. این جریان کیلو آمپری بدلیل نسبت دور اولیه و ثانویه ترانس تولید میشود. یعنی اگر ما در یک ترانسفورمر نسبت دور اولیه به ثانویه 100 داشته باشیم، با تزریق جریان 100 آمپر در اولیه ترانسفومر، در خروجی یا همان ثانویه ترانسفورمر 10000 آمپر خواهیم داشت. البته مسایلی چون تعداد جوش با هر زمان ممکن، مواد اولیه مورد استفاده در ساخت ترانس، و حداکثر ظرفیت تولیدی ترانس در تولید این جریان دخالت دارد که فعلا مورد بحث ما نیست.

حرف t  مبین زمان حرارت دهی به قطعات جوش است که در عمل همان زمان عبور جریان بالا می باشد. در کنترلرهای جوش اکثر پارامترها در منحنی و واحد زمان تعریف شده اند. در کنترلرهای 50 هرتر هر واحد معادل 20 میلی ثانیه، و در کنترلرهای مدیوم فرکانس هر واحد معادل 1 میلی ثانیه می باشد.

حرف V نشان دهنده ولتاژ مورد نیاز بین دو فک دستگاه جوش، در برابر مقدار مقاومت مجموع قطعات جوش و مدار ثانویه ترانسفورمر است که در نهایت جریانی را تولید خواهد کرد، که این جریان برای ذوب یا خمیری کردن فلزات کافی باشد.

و اما حرف Q همان مقدار حرارت تولید شده نسبت به مقدار مقاومت و ولتاژ مدار ایجاد شده می باشد.

در این بین فشار مکانیکی در هر لحظه روی مقدار مقاومت، و تنظیمات جوش روی شرایط و مقدار جریان دهی موثر خواهد بود. البته رفتار تولید فشار در لحظه قبل از جوش، لحظه جوش و در انتهای زمان جوش می تواند متفاوت و بسیار موثر باشد.

نکات مذکور پایه و اساس جوش مقاومتی هستند که بیش از 100 سال گذشته تا کنون مورد استفاده و بنای ساخت دستگاههای جوش مقاومتی می باشند. البته تفاوت خواص فلزات، و شرایط فیزیکی جوش، و نیاز صنعت باعث شده تا روشها و تجهیزات جوشکاری متنوع و پیچیده تری ایجاد گردد. یکی از این مدلها تجهیزات جوش مدیوم فرکانس است.

مدیوم فرکانس تعریف تجهیزات الکتریکی با فرکانس کاربری بین 400 تا 1000 هرتز است. اهمیت توضیح این تجهیزات با یک مثال قابل توضیح است. در سالهای گذشته استفاده از دستگاه جوش آرک یا همان دستکاههای قدیمی جوشکاری که الکترود را ذوب می کرد و در اغلب خانه ها هم یافت میشد، بسیار مرسوم بود. هنگام جوشکاری لامپ های محیط اطراف ضعیف و قوی می شد و یخچالهای منازل بصورت لحظه ای خاموش می گشت. به یکباره معرفی و ارایه یک دستکاه جدید بنام اینورتر تمام این دستگاههای جوش ترانسفورماتری سنگین را کنار زد. و هم در وزن دستگاه، هم در مصرف برق، هم در کیفیت جوشکاری آرک تغییر اساسی حاصل شد!

دستگاه مدیوم فرکانس جوش هم به همین ترتیب بصورت الکترونیکی بجای گرفتن یک ولتاژ 380 ولتی تکفاز(دستگاههای معمولی جوش)، از ورودی سه فازه 380 ولتی بهره می گیرد. این یعنی شبکه پایدارتر، توان مصرفی کنترل شده تر، و تجهیز کوچکتر.

تبدیل ولتاژ سه فازه به خروجی DC، و سپس تبدیل آن به خروجی تکفاز کاملا کنترل شده AC با ولتاژی بین 500 تا 700 ولت، و سپس تزریق آن به یک ترانسفورمر امکان کنترل حرارت در زمانهای بسیار کوتاه در حد 1 میلی ثانیه را می دهد. استهلاک پایین، مصرف برق بسیار پایین، و کیفیت خروجی عالی در فلزات مختلف از مزایای این تجهیزات است. شاید بتوان گران بودن آن را از عیوب کار دانست.

مدار و شرایط الکتریکال یک دستگاه جوش معمولی 50 هرتز؛

مدار و شرایط الکتریکال یک دستگاه جوش مدیوم فرکنس 1000 هرتز ؛

همانطور که می بینید ورودی سه فازه در برابر ورودی تکفاز مزایای خد را دارد. اینکه توان در مدار سه فازه هیچکاه به صفر نمی رسد. ضرایب کوچکتری نیاز است و در زمانهای کوتاهتری نسبت به یک دستگاه معمولی می توان قطعه را به حرارت مورد نیاز رساند. عملکرد شبکه برق نیز متقارن و متوازن خواهد بود.