پروسه های ریخته گری – بخش یازدهم
۴ پروسه های جوشکاری
۴٫۱ جوشکاری حالت جامد
در مورد مواد با تغییرشکل پذیری بالا مانند فلزات و ترموپلاستیک ها، اهدافی که در بالا ذکر شد با استفاده از جوشکاری حالت جامد قابل دستیابی است به طوری که این پروسه دو سطح را به گونه ای نسبت به هم تحت نیرو قرار می دهد که تغییرشکل پلاستیکی منجر به منطبق شدن شکل های آن ها با دیگری شود. در همین زمان لایه های سطحی شکسته شده و امکان تماس اساسی و مورد نیاز برای جوش مواد را بدون اینکه ضرورتی برای ذوب کردن آن ها باشد، فراهم می کند. این اصول پایه ای اولین روش شناخته شده به منظور جوش فلزات بود – با استفاده از چکش زدن قطعات به هم زمانی که داغ هستند. همیشه ضرورتی برای داغ بودن قطعات وجود ندارد؛ فلزات چکش خوار مانند طلا می توانند در دماهای محیطی، تحت فشار جوش کاری شوند. پروسه هایی که اتصال را بدون ذوب ماده به انجام می رسانند، جوشکاری حالت جامد نامیده می شوند.
جوشکاری حالت جامد می تواند به روش های گوناگونی انجام شود. برای مثال می توان دو ورق فلزی که روی یکدیگر قرار داده شده اند را توسط نورد به یکدیگر جوش داد – “اتصال نوردی”. صفحات تشکیل شده از دو فلز که برای ترموستات ها استفاده می گردد، از این راه ساخته می شوند. تغییرشکل سطوح را می توان از طریق شیوه های نامتعارفی انجام داد، مانند کشیدن دو سطح نسبت به یکدیگر (جوشکاری اصطکاکی) یا با استفاده از مواد منفجره که یک ورق فلز را به دیگری می چسباند (جوشکاری انفجاری).
در جوشکاری حالت جامد، ناحیه مذاب کوچکی وجود دارد اما محتوای مذاب وقتی قطعات به سمت هم رانده می شوند، معمولاً “فشرده می گردد”، بنابراین اتصال یک اتصال حالت جامد است. معمولاً لوله های گاز پلی اتیلن تحت حرارت و فشار جوش داده می شوند. در این حالت یک صفحه حرارت دیده برای تولید گرما روی دو سطح استفاده می شود. زمانی که داغ شد، صفحه جدا گشته و لوله ها به هم فشار داده می شوند، بدین وسیله یک اتصال جوشی شکل می گیرد. آب بندی حرارتی ترموپلاستیک ها با اصول مشابهی کار می کند. دو لایه از ورق پلاستیکی که باید به هم متصل شوند، روی هم قرار گرفته و بین ابزارهای حرارت دیده، فشرده می شوند. این کار مواد را به هم فشرده کرده و اتصال را به دلیل تماس درونی بین سطوح، برقرار می کند.
۴٫۲ جوشکاری ذوبی
در جوشکاری ذوبی، قطعاتی که باید متصل شوند نزدیک هم قرار می گیرند، ذوب می گردند و به یکدیگر جوش می خورند. در برخی پروسه ها سطح مشترک، توسط ماده مذابی پر می شود که تامین آن با استفاده از سیم جوشی است که از نظر ترکیب، مشابه با مواد تحت اتصال است.
در طی جوشکاری ذوبی، نواحی اتصالی تشکیل یک ترکیب ذاتی از ماده مادر و سیم جوش (در صورت که استفاده شود) را در ناحیه جوشکاری می دهند. در تمامی روش های جوشکاری ذوبی، باید حرارت برای اتصال تامین شود تا ماده را ذوب کند. به ناچار پروفیل های دمایی ایجاد می شوند و انبساط ها و انقباض های متفاوت حاصل، موجب اعوجاج می گردند و در شرایط بحرانی تر در مجموعه مونتاژی موجب تشکیل ترک هایی می شوند. از آنجا که جوش ها در حقیقت ریخته گری های کوچک هستند، هم میکروساختار و هم تخلخل به خصوص موجود در ماده ریخته گی را دارا می باشند.
لحیم کاری نرم و سخت می توانند برخی از این مشکلات را حداقل کنند، به دلیل اینکه ماده مادر ذوب نمی شود بنابراین پروفیل های دمایی به آن اندازه بزرگ نیستند. اما در لحیم کاری سخت و نرم اتصال مجزایی بین مواد وجود دارد که نقطه مقابل جوشکاری می باشد که در آن ترکیب درونی از ماده ایجاد می گردد؛ جوشکاری به مراتب قوی ترین پروسه است.
TIG: (جوشکاری تحت پوشش گازهای محافظ با الکترود تنگستن) وقتی استفاده می شود که کنترل بیش تری مورد نیاز است – به خصوص برای ضد زنگ و آلومینیوم، مواد نازک، اتصالات پیچیده و غیره. معمولاً از آرگون استفاده می شود اما گاهی اوقات در صورتی که احتیاج به حرارت بیش تری باشد، با هلیوم ترکیب می گردد. عموماً برای نگه داشتن الکترود در فاصله درست همزمان با کنترل سیم جوش و سرعت جوشکاری، به مهارت بیش تری نیاز است.
منبع : اینترنت
گردآوری : ایران ملد
