نقطه جوش
نقطه جوش متداول ترين كاربرد جوش روي هم مي باشند. در اين نوع جوش، عمليات جوشكاري به كمك الكترودهايي با اشكال مختلف انجام مي شود كه به هنگام جوش، لزوماً ثابت (بدون حركت) نگهداشته مي شوند.
پرس جوش
در این نوع جوش ،با ایجاد برجستگی هایی روی يك یا هر دو قطعه کار، مسیر جریان در برجستگی ها متمرکز می شود. این امر امکان استفاده از الکترودهای تخت را فراهم می کند
درز جوش
درز جوش كاملاً شبيه نقطه جوش است. اما در اين نوع جوش الكترودها به هنگام جوش در حال چرخش هستند كه نتيجة آن ايجاد نقاط جوش كاملاً پيوسته است به طوريكه به شكل يك نوار جوش به نظر مي رسد
درز-نقطه جوش
در روش درز جوش می توان با قطع و وصل متناوب جريان يا ايجاد توقف در حركت الكترودها باعث گرديد تا نقطه جوشها پيوستگي خود را از دست بدهند. در اين شرايط حالت درز- نقطه جوش اتفاق مي افتد
جوش جرقه ای
اگر انتهای دو قطعه در مجاورت هم با یک نیروی کم در تماس باشند،هنگام اعمال جریان،بین دو قطعه جرقه به وجود می آید.اگر این جرقه ها ادامه یابند،سطوح مجاور دو قطعه از هم فاصله می گیرند و لازم است یکی از قطعات(سطوح)به سمت دیگری حرکت کند تا عمل جرقه زدن ادامه پیدا کند.در این شرایط،به علت تداوم جرقه،انتهای دو قطعه به نقطه ذوب (جوش خوردن)می رسد.در این زمان اگر به طور ناگهانی نیروی کافی اعمال شود،جوش ایجاد میشود
جوش سربه سر
اگر دو قطعه(دو میله )از دو انتها به کمک قالبها یا الکترودهایی در کنار هم در تماس نگه داشته شوند و بطور همزمان جریان و نیرو اعمال خواهدبود. Upset شوند، اتصال حاصله جوش
اجزاء اصلي دستگاههاي جوش مقاومتي
• بدنه و ساختار
• سیلندر نیوماتیک
• ترانسفورمر
• سیستم انتقال نیرو و جریان
• سیستم کنترل
تأسيسات لازم براي عملكرد دستگاههاي جوش مقامتي
• هوای فشرده
• آب خنک کاری
• برق مصرفی
• کلاس حرارتی(F)
مشخصات فني سيلندر نيوماتيك
• نيروي جك درفشار 6 bar برحسب Kgf
• كورس كاري و ريتركت برحسب mm
استانداردهاي مرتبط
• ISO 669
• ISO 7285
• ISO 6210
مشخصات فني ترانسفورمر
• :(U1n) ولتاژ اوليه نامي بر حسب V
• :(U20) ولتاژ ثانويه نامي در حالت مدار باز بر حسب V
• :(S50)توان در X=50% بر حسب KVA
• :(I2p) جريان پيوسته ثانويه برحسب KA
• :(Q) دبي آب خنككاري بر حسب Lit/min
• :(CP) افت فشار آب خنك كاري برحسب bar
• :(W) وزن بر حسب Kg
• :(Insulation Class) كلاس حرارتي (F)
مشخصات و قابليتهاي تابلو كنترل
• پيش گرم (PREHEAT)
در انجام بعضي جوشها مثل ورقهاي ضخيم، فولادهاي پركربن، قطعات خاص و ... كاربرد دارد.
• شيب افزايشي جريان جوش (UP SLOP)
تا حدودي شبيه پيش گرم است ولي قابليت كنترل كمتري دارد. در جوش آلومينيوم كاربرد دارد.
• شيب كاهشي جريان جوش (DOWN SLOP)
نقش پس گرم را داراست و در جوش فلزات رنگي و فولادهاي پركربن كاربرد دارد.
• تكرار جوش (PULSATION)
در جوش ورقهاي ضخيم كاربرد بسيارتأثيرگذاري دارد.
• اجراي برنامه‌هاي متنوع (MULTY PROGRAM)
در شرايطي كه جوش نقاط مختلف با پارامترهاي متفاوت مورد نظر باشد، استفاده مي‌گردد.
• پشتيباني از شير تناسبي (PROPORTIONAL VALVE SUPPORT)
در شرايطي كه جوش نقاط مختلف با نيروهاي متفاوت مورد نظر باشد، استفاده مي‌گردد.
جوش فلزات رنگين و آلومينيوم بدون اين قابليت، امكان پذير نيست.
جهت اجراي درسينگ دوطرفه و اتوماتيك نيز ضروري مي‌باشد.
• مد ولتاژ ثابت (CONSTANT VOLTAGE MODE)
در تمام جوش هايي كه انجام مي‌دهد، يك ولتاژ خاص (متناسب با ميزان heat) را به ورودي ترانسفورمر اعمال مي نمايد.
• مد جريان ثابت(CONSTANT CURRENT MODE)
بر خلاف مد ولتاژ ثابت، كنترلر جوش، يك جريان ثابت را براي انجام جوش فراهم مي‌نمايد.
• جوش مجدد (RE WELD)
تابلو كنترل قابليت آن را داراست تا اگر جريان جوش كافي نبود به طور خودكار فرايند جوش را يك بار ديگر اجراء نمايد.
• پشتيباني از شبكه (NETWORK SUPPORT)
امكان كنترل همزمان، گزارش‌گيري جامع، تنظيمات وسيع و يكجا و ... را در يك خط توليد فراهم مي آورد.
• شمارنده براي اجراي سره‌تراشي (COUNTER FOR TIP DRESSING)
امكان شمارش تعداد جوش انجام شده را فراهم مي‌آورد تا بتوان بر اساس تنظيمات لازم توسط كاربر زمان سره تراشي را معين نمود.
• اخطار زمان سره‌تراشي (TIP DRESS ALARM)
در زمان مقرر فعاليت جوش متوقف و آلارم داده مي‌شود. با كليد مناسب شرايط و برنامه تابلو كنترل بر روي برنامه سره تراشي تنظيم مي‌گردد.
• افزايش جريان متناسب با عمر الكترود (STEP UP)
با گذشت عمر الكترود، سره تغيير شكل مي‌دهد و پهن مي‌شود. براي حفظ تمركز جريان و چگالي مناسب آن و درنتيجه كيفيت ثابت جوش بايد مقدار جريان به طور پله‌اي تغيير نمايد.
انتخاب تجهيزات جوش مقاومتي
نكات مهم در انتخاب يك دستگاه جوش مقاومتي
• تعيين قطعات جوش شونده
• انتخاب نوع جوش و فرآيند
• انتخاب نوع دستگاه
• هندسه محل جوش (محدوديتهاي نقطة جوش، جيگ، كلمپ و ...)
• انتخاب جريان جوش (بر اساس تجارب قبلي و جداول استاندارد)
• انتخاب نيروي جوش (بر اساس تجارب قبلي و جداول استاندارد)
• ملاحضات اقتصادی(بررسی هزینه های خرید،راه اندازی،کاربری و تامین اقلام یدکی انتخاب شده)
مقايسه دستگاه هاي جوش ترانس سرخود و ترانس جدا
مزاياي ترانس سرخود
• كاهش تاثير ميدان مغناطيسي بر بدن انسان
• افزايش كيفيت جوش
• كاهش هزينههاي جاري توليد (قطعات يدكي و مصرفي)
• قدرت مانور مناسب
تجهيز يك خط توليد بدنه با 50 دستگاه گان، توليد 20000 بدنه در سال و 1000 نقطه به ازاي هر بدنه
• تفاوت هزينه ناشي از تأمين تجهيزات قدرت (در سيستم ترانس جدا، ظرفيت ترانس تغذيه خط حدود 500Kva بيشتر است)
• تفاوت هزينه ناشي از گران شدن شبكه توزيع اعم از كليدهاي نصب شده روي تابلوهاي توزيع و نيز كابل كشي) (لازم به ذكر است كه در سيستم ترانس جدا، كليدهاي روي تابلوهاي توزيع حداقل 400A و در سيستم ترانس سرخود حداكثر 250A مي باشد. سطح مقطع كابلهاي انتقال جريان در سيستم ترانس جدا، 90mm2 و در سيستم ترانس سرخود، 35mm2 مي باشد.)
• تفاوت هزينه تأسيسات خنك كاري (برج خنك كننده و ...) (دبي آب مورد نياز جهت خنك كاري به ازاي يك مجموعه كامل گان ترانس جدا حدود 20L/min و به ازاي يك مجموعه كامل گان ترانس سرخود حدود 10L/min مي‌باشد.)
• تفاوت هزينه سرمايه گذاري در خريد تجهيزات ترانس سرخود نسبت به ترانس‌جدا (قيمت متوسط يك مجموعه كامل ترانس جدا 24 ميليون تومان و در خصوص ترانس سرخود حدود 32 ميليون تومان مي‌باشد.)
بنابراين مابه التفاوت هزينه هاي سرمايه‌گذاري در سيستم ترانس سرخود در بدترين شرايط 400 ميليون تومان نسبت به ترانس جدا بيشتر مي‌باشد. اين موضوع با فرض موجود بودن تمامي زيرساختهاي مورد نياز مي‌باشد.)
هزينههاي كاربري سالانه
• افزايش هزينه مصرف كابل كيكلس در سيستم ترانس جدا، در مقايسه با كابلهاي نصب روي گانهاي ترانس سرخود حدود 150 ميليون تومان مي‌باشد. (هر گان ترانس جدا 2 عدد كابل در سال مصرف نمايد و قيمت هر كابل كره اي حدود 8/1 ميليون تومان تخمين زده مي‌شود. در مقايسه در سيستم ترانس سرخود، معادل 13 درصد تعداد گانها در خط، كابل مصرف مي گردد)
• افزايش هزينه مصرف برق در سيستم ترانس جدا در مقايسه با سيستم ترانس سرخود، حدود 10 ميليون تومان مي‌باشد.
ترانس جدا:
ترانس جدا:
• افزايش هزينه تأسيسات آب خنك كاري
• افزايش هزينه مربوط به تأمين اقلام يدكي سالانه برقي مثل تريستور و كليد اتوماتيك
بنابراين مابه التفاوت هزينه هاي سالانه خط تجهيز شده با گانهاي ترانس جدا در مقايسه با خط تجهيز شده با گانهاي ترانس سرخود معادل 155 الي 160 ميليون تومان خواهد بود.
مقايسه اقتصادي
• در بدترين شرايط، افزايش هزينة سرمايه گذاري ناشي از سيستم ترانس سرخود در مدت 5/2 سال جبران مي‌گردد.
• نيروي اعمال شده توسط الكترودها
• زمان عبور جريان
• جريان جوش
تكنيكهاي اجراي جوش مقاومتي
• پيش گرم
• شيب افزايشي جريان جوش
• شيب كاهشي جريان جوش
• تكرار جوش
تنظيم پارامترهاي جوش مقاومتي
با توجه به نوع جوش(نقطه جوش،پرس جوش،درزجوش و...)وبا مراجعه به استاندارد مي توان پارامترهاي مناسب براي ايجاد جوش را استخراج نمود.
ضخامت ورق مبنا
به منظور استخراج پارامترهاي جوش، ابتدا بايد ضخامت ورق مبنا را معين نمود. مثلاً
• در جوشهاي 2 ورقي ضخامت مبنا، ضخامت ورق نازكتر مي باشد.
• در جوشهاي 3 ورقي ضخامت مبنا، ضخامت مياني مي باشد.
عوامل موثر بر استحكام جوش• قطرعدسي جوش
• نفوذ مذاب
• سختي نقطه جوش
• ساختار مولكولي نقطه جوش
• عدم پيوستگي داخلي
• عيوب خارجي
• جداشدن سطوح
كلاسبندي جوش مقاومتي:
• جوش كلاس A :
• داراي بهترين خواص مكانيكي نسبت به ديگر كلاسها مي‌باشد.
• در صنعت خودرو سازي، نقاط ايمني بايد در كلاس A قرار داشته باشد.
• جريان جوش و نيروي الكترودها زياد و زمان جوش كوتاه مي‌باشد.
• جوش كلاس B
• جوش كلاس C
بررسي كيفيت جوش
الف) بررسي ظاهري كيفيت جوش
ب)آزمونهاي كيفيت جوش
• آزمون كشش - برش
• آزمون كشش
• آزمون پيچش
• آزمون ضربه
• آزمون خستگي
بررسي سطح مقطع جوش
• جوش بايد بر اساس شكل بعد از سطح مقطع برش بخورد.
• به وسيله اسيدهاي مناسب (ناتال براي فولاد و فلوئوريدريك براي آلومينيوم و ...) پليسه‌گيري و پوليش شود.
• سطح مقطع با بزرگنمايي 10 برابر بررسي شود.
• سطح مقطع درزجوش در راستاي طول و بر اساس شكل بعد مي‌باشد.
در بررسي ظاهري موارد زير نبايد مشاهده شود:
• ترك
• نفوذ ناقص عدسي جوش
• پاشش مذاب
• آخال (زوائد فلزي يا غير فلزي)
• بيش از يك حفره در سطح مقطع و يا 3 حفره در راستاي برش طولي
• حفره بزرگتر از 10% ضخامت ورق مبنا
بررسي ابعاد عدسي جوش
• عمق عدسي (depth) حداقل 20% ضخامت كمترين ورق و حداكثر 80% ضخامت كل ورقها
بررسي ابعاد عدسي در پرس‌جوش
• قطر عدسي نبايد از 80% عرض برآمدگي (نك) كمتر باشد.
آزمونهاي مكانيك
آزمون برش
• براي نقطه جوش و پرس جوش، قطعات نمونه براي تست بايد مطابق شكل آماده شود.
• تست تخريب (برش) توسط دستگاه كشش انجام مي‌شود.
• نيرويي كه برش نقطه جوش در آن صورت مي‌پذيرد، نبايد از مقدار مينيمم جدول كمتر باشد.
• در يك مجموعه نمونه آزمايشي، مقدار نيروي برش عملي براي 90% نمونه‌ها، بايد بين 0.9 الي 1.1 برابر مقدار متوسط نيروي برش باشد.
• نيروي برش%10 باقيمانده نمونه‌ها نيز بايد بين 0.8 الي 1.2 برابر مقدار متوسط باشد.
آزمون كندن (peel test)
• براي نقطه جوش و پرس جوش، قطعات نمونه براي تست مي‌تواند مطابق شكل QW-462.9 آماده باشد.
• براي درزجوش، قطعات نمونه براي تست بايد مطابق شكل QW-462.8.2 آماده شود.
• تست كندن به صورت مكانيكي انجام مي‌شود. نيروي اعمالي نبايد برشي يا پيچشي باشد.
• كنده شدن و پارگي نبايد روي عدسي يا خط جوش باشد، بلكه بايد ورق پاره شود.