هنر جوشکاری آلومینیوم؛ ترکیب دقت فنی و ذوق هنری برای خلق اتصالات بی‌نقص

جوشکاری آلومینیوم یکی از مهم‌ترین فرآیندهای صنعتی به شمار می‌رود و از آن برای ساخت قطعات و سازه‌هایی با خواص فیزیکی بالا و وزن سبک استفاده می‌شود. این فرآیند با توجه به خصوصیات منحصر به فرد آلومینیوم، نیاز به تکنیک‌های خاصی دارد؛ در صورت عدم رعایت می‌تواند به عواقب ناخوشایندی برای قطعه منجر شود. در جوشکاری آلومینیوم، هماهنگی بین دقت فنی و ذوق هنری بسیار مهم است. بنابراین، جوشکاران حرفه‌ای باید همزمان با دانش فنی و تجربه عملی، حساسیت هنری برای خلق اتصالات با کیفیت بالا داشته باشند.

به طور خلاصه، جوشکاری آلومینیوم یک هنر حرفه‌ای است که توانایی ترکیب دقت فنی و ذوق هنری را از جوشکاران می‌طلبد. امروزه از جوشکاری‌های آلومینیوم در بسیاری از کارخانه‌ها استفاده می‌کنند و جوشکاری رباتیک نیز افراد زیادی را به خود جذب کرده است.

در این مقاله با ما همراه باشید تا درباره‌ی انواع جوش آلومینیوم، جوش باک آلومینیوم و دستگاه جوش آلومینیوم اطلاعات مهم و مفیدی را به شما ارائه بدهیم.

جوشکاری آلومینیوم؛ اصول مقدماتی و مهم آن

از پارامترهای مهم در جوشکاری‌های آلومینیوم تصمیم‌گیری درمورد آلیاژ است؛ زیرا آلومینیوم دارای آلیاژهای فراوان با خواص جوش‌پذیری متفاوت است.

جالب است بدانید که استحکام جوش فولاد با فلز پایه کاملا یکسان است؛ اما در آلومینیوم استحکامی که منطقه جوش آن دارد نسبت به ماده‌ی پایه کمتر است و همین باعث سردرگمی جوشکاران هنگام جوش می‌شود.

از نکات اولیه‌ای که هر جوشکاری باید بداند این است که تمام آلیاژهای آلومینیوم قابلیت این را ندارند که به روش قوس الکتریکی GMAW و قوس الکتریکی GTAW جوشکاری شوند.

انواع روش‌های جوشکاری آلومینیوم

آلیاژهای آلومینیوم به علت اکسیداسیون سریع تحت اتمسفر گاز محافظ با روش‌های مختلفی جوشکاری می‌شوند که در ادامه به دو مورد از آن‌ها می‌پردازیم.

• جوشکاری قوس الکتریکی در اتمسفر گاز محافظ همراه الکترود ثابت یا جوشکاری تنگستن
• جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ و الکترود جوشکاری یا مصرفی

جوشکاری قوس الکتریکی همراه الکترود ثابت

در این نوع جوشکاری یک قوس الکتریکی را بین الکترود ثابت که از نوع تنگستن است و قطعه ایجاد می‌کنند و به طور همزمان از یک گاز خنثی مانند آرگون برای احاطه کردن قوس استفاده می‌کنند تا مذاب و الکترود را در برابر اکسیداسیون حفاظت کند. به کمک یک مفتول آلومینیومی و با هدایت دست مذاب تغذیه می‌شود.

در جوشکاری فولادی از جریان مستقیم و در جوشکاری‌های آلومینیوم از جریان متناوب استفاده می‌شود. این نوع جوشکاری برای ضخامت بین یک تا شش میلی‌متر مناسب است. این فرآیند بطور کامل نمی‌تواند توسط ربات انجام شود و فاز جوشکاری را با تغییر نسبت دوره‌ی جریان می‌توان تغییر داد.

آلیاژهای سری هزار و پنج هزار را با این نوع جوشکاری و بدون به‌کارگیری پرکننده می‌توان انجام داد؛ ولی آلیازهای سری شش هزار قابلیت جوشکاری به این روش را ندارند.

جوشکاری قوسی با الکترود مصرفی

این نوع جوشکاری به عنوان جوشکاری نیمه اتوماتیک نیز شناخته می‌شود. در این نوع از یک سیم به عنوان فلز پرگننده و الکترود استفاده می‌کنند و سیم جوش را دور یک حلقه می‌پیچند که یک سر آن وارد تفنگ جوشکاری شده‌است و با قطبیت معکوس، اتصال قوس ایجاد می‌شود.

این نوع جوشکاری برای ضخامت‌های بیشتر از چهار میلی‌متر بهتر است که اگر جریان مستقیم باشد تا ضخامت یک میلی‌متر هم جوشکاری می‌شود که در این صورت از جریان پالسی کمک می‌گیرند. در مقایسه با جوشکاری نوع بالا سریع‌تر است.

جوشکاری آلومینیوم رباتیک

امروزه به‌کارگیری جوشکاری‌های آلومینیومی رباتیک جهت تولید قطعات خودرو گسترش زیادی یافته‌است. از دلایل اصلی استفاده از این نوع جوشکاری، کیفیت و سازگاری بالا و پیشرفت فنی در جهت اجرای جوشکاری قوس فلزی گازی است.

جوشکاری فولاد از اوامر عادی است؛ اما با این وجود شرکت‌های زیادی مانند تریلر کامیون به استفاده از قطعات آلومینیومی روی آورده و خودروهای سبک‌تر و کارآمدتری را تولید می‌کنند.

با وجود رسانایی حرارتی بالا در آلومینیوم، در ابتدا چرخشی سرد در قوس ایجاد می‌شود و دریافت گرمای کافی را با مشکل روبرو می‌کند. به همین سبب در ابتدای جوش از جریان بالاتر بهره می‌برند. استفاده از دستگاه جوش آلومینیوم کمک می‌کند تا علاوه‌بر بالا بردن جریان از تجمع و ترکیب شدن دور سرد نیز جلوگیری شود.

شرکت‌های سازنده ربات جوشکاری با جوشکاری AC ، همزمان‌بافی، سیم فعال و فرمان شیب، چالش‌های مربوط به جوشکاری آلومینیوم رباتیک را برطرف می‌کنند.

سیستم جوشکاری خودکار با به‌کارگیری درست و همراه با فناوری پیشرفته باعث بهبود کارایی جوشکاری‌های آلومینیوم و افزایش ایمنی می‌شود. با وجود آن، نیروی انسانی در معرض دودهای اکسید آلومینیوم قرار نمی‌گیرد.

برای جوشکاری رباتیک آلومینیوم سه گزینه اصلی پیکربندی وجود دارد از جمله

تغذیه‌کننده فشاری

سیستم‌های جوشکاری رباتیک فقط به کمک فیدر فشاری می‌تواند باعث جوش‌های آلومینیومی شوند.

کشیدن مشعل

برخی از واحدهای مشعل‌کشی به کمک منبع تغذیه یکپارچه شده‌اند. با کشیدن سیم از درام‌های سیمی، قابلیت تغذیه‌ی سیم تا حد بالایی بهتر می‌شود.

فشار یا کشش فیدر

این واحد شامل فیدر کششی در مشعل، فشاردهنده بر روی ربات و فیدر کمکی بر روی درام سیم است.

فیدر کششی می‌تواند با فیدر فشاری همگام‌سازی شده و در یک جهت حرکت کند. البته برخی از مشعل‌ها بدون فیدر فشار نیز جوش می‌آیند که بهتر است از نمایندگی مربوط به ربات جوشکاری اطلاعات لازم را دریافت کنید.

جوش باک آلومینیوم، روشی برای اتصال فلزات با مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و حرارت

جوش باک آلومینیوم یکی از روش‌هایی است که دو قطعه فلزی آلومینیومی به یکدیگر متصل می‌کند. در این روش، باک آلومینیوم فوق‌العاده قوی و سبک ترکیب شده با فولاد و یا آلیاژهای دیگر به کار می‌رود. جوش باک آلومینیوم مقاومت خوبی در برابر خوردگی و حرارت دارد و به همین دلیل برای اتصال قطعات در صنایع هوا و فضا، خودروسازی، صنایع دریایی و صنعت هواپیمایی هم کاربرد دارد.

جوش باک آلومینیوم به دو روش دستی و اتوماتیک انجام می‌شود. در روش جوش دستی، یک قطعه باک آلومینیوم در دست یک کارگر قرار می‌گیرد و با استفاده از قلم جوش، برای اتصال به یک قطعه‌ی دیگر، جوشکاری انجام می‌شود. در روش جوش اتوماتیک، با استفاده از دستگاه‌های خودکار عملیات جوشکاری انجام می‌شود.

برای جوش باک آلومینیوم، از روش‌هایی مانند TIG، MIG و همچنین جوشکاری باک گاز استفاده می‌شود که در ادامه هر یک از این روش‌ها را توضیح خواهیم داد. در هر یک از این روش‌ها، ماشین آلاتی وجود دارد که مختص جوشکاری باک آلومینیوم است. به طور کلی، جوش باک آلومینیوم تخصص و دقت بالایی لازم دارد و برای انجام آن باید از تجهیزات و دستگاه‌های مناسبی استفاده شود.

روش های جوشکاری باک آلومینیوم

روش TIG (Tungsten Inert Gas) یا  GTAW (Gas Tungsten Arc Welding

در این روش، یک قطب جوشکاری با اتصال به یک منبع برق و یک قلم جوشکاری TIG استفاده می‌شود و گاز آرگون برای حفاظت از قطعات در برابر هوا به کار برده می‌شود. TIG یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین روش‌های جوشکاری باک آلومینیوم است.

روش  MIG (Metal Inert Gas) یا GMAW (Gas Metal Arc Welding)

در این روش، یک قطب جوشکاری با اتصال به یک منبع برق و یک قلم جوشکاری MIG استفاده می‌شود و گاز آرگون و دی‌اکسید کربن برای حفاظت از قطعات در برابر هوا و همچنین برای ایجاد جریان الکتریکی برای جوشکاری به کار برده می‌شود.

روش جوشکاری باک گاز (Gas Welding):

در این روش، یک قطب جوشکاری با اتصال به یک منبع برق و یک قلم جوشکاری باک گاز استفاده می‌شود و گاز آرگون برای حفاظت از قطعات در برابر هوا به کار می‌رود. این روش در مقایسه با TIG و MIG  دارای عیوبی مانند دقت کمتر و زمان بیشتر برای جوشکاری است.

مزایای جوش باک آلومینیوم

در این بخش به مزایایی که جوش باک آلومینیوم مزایای می‌تواند داشته باشد اشاره می‌کنیم:

1. قابلیت جوشکاری قطعات آلومینیومی با ضخامت بالا و شکل‌های پیچیده با دقت بالا.
2. مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی، که این خاصیت برای کاربردهای صنعتی مانند هوافضا، خودروسازی و صنایع دریایی بسیار مناسب است.
3. اتصالات قوی و پایدار با قطعات آلومینیومی، می‌تواند برای اتصال قطعات با ضخامت‌های مختلف و در شرایط محیطی مختلف استفاده شود.
4. میزان تولید حرارت کمتر نسبت به فرایندهای دیگر جوشکاری، به کاهش میزان تغییر شکل و افت کیفیت قطعات کمک می‌کند.
5. عدم نیاز به گاز محافظ برای جوشکاری، به کاهش هزینه‌های جوشکاری کمک می‌کند.

به طور کلی، جوش باک آلومینیوم یکی از روش‌های جوشکاری پیشرفته است که امکان جوشکاری قطعات آلومینیومی با کیفیت و دقت بالا را ایجاد می‌کند.

سخن پایانی

در این مقاله سعی کردیم هرآنچه لازم است درباره‌ی جوشکاری آلومینیوم و جوش باک آلومینیوم بدانید را در اختیار شما قرار دهیم. آلومینیوم با توجه به آلیاژهای متنوعی که دارد با روش‌های مختلفی جوش می‌شود و مزایای آن نسبت به فولاد بیشتر است.

امروزه نسبت به گذشته از جوشکاری آلومینیوم بیشتر استفاده می‌شود. ربات جوشکاری‌های آلومینیومی می‌تواند در این زمینه بسیار کمک‌کننده باشد و در حفظ سلامت نیروی انسانی نقش بسیار مهمی ایفا کند.

امیدواریم از خواندن این مقاله لذت برده باشید. جهت دریافت مشاوره با ما تماس بگیرید و سوالات خود را از طریق کامنت و یا شماره های موجود در سایت با ما در میان بگذارید.