جوشکاری ورق نازک | جوشکاری TIG، MIG و لیزری ورق های نازک | کاربردهای آن در صنایع مختلف از خودرو تا هوافضا

جوشکاری ورق نازک نوعی فرایند صنعتی می باشد که در آن از روش‌های مختلف برای اتصال دو یا چند قطعه ورق فلزی نازک به یکدیگر استفاده می‌شود. هدف اصلی از این جوشکاری، ایجاد اتصالات دقیق و مستحکم بین ورق‌های نازک با ظرافت و دقت کافی است. با ما همراه باشید تا به طور کامل با جوشکاری ورق نازک آشنا شوید.

جوشکاری ورق نازک چیست؟

جوشکاری ورق نازک فرآیندی است که در آن دو یا چند قطعه فلزی با ضخامت کم (معمولاً کمتر از 3 میلی‌متر) به یکدیگر متصل می‌شوند. این نوع جوشکاری به دلیل ظرافت و دقت بالایی که نیاز دارد، از اهمیت ویژه‌ای در صنایع مختلف برخوردار است.

دلایل اهمیت جوشکاری ورق نازک چیست؟

• امکان تولید قطعات با دقت بالا و ابعاد و تلرانس های بسیار دقیق در بسیاری از صنایع مانند الکترونیک، هوافضا و خودرو
• استفاده از ورق‌های نازک در ساخت سازه‌ها و قطعات مختلف منجر به کاهش وزن و در نتیجه صرفه‌جویی در مصرف مواد می‌شود.
• با انتخاب روش جوشکاری مناسب و تنظیم پارامترهای جوشکاری، می‌توان اتصالاتی با استحکام بالا و یکنواخت ایجاد کرد.

انواع روش‌های جوشکاری ورق نازک

روش‌های مختلفی برای جوشکاری ورق نازک وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند و بسته به اهمیت و انتخاب روش مناسب، شرایط جوشکاری نیز متغیر خواهد بود .برخی از مهم‌ترین این روش‌ها عبارتند از:

جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas):

این روش برای جوشکاری ورق‌های جنس آلومینیوم، استیل ضد زنگ و برخی فلزات دیگر بسیار مناسب است. در این روش از یک الکترود تنگستنی غیرقابل مصرف و گاز محافظ آرگون استفاده می‌شود.

جوشکاری MIG (Metal Inert Gas):

در این روش از یک سیم جوش مصرفی و گاز محافظ آرگون یا مخلوطی از گازها استفاده می‌شود و به دلیل سرعت بالا و سهولت کاربری، یکی از پرکاربردترین روش‌های جوشکاری است.

جوشکاری لیزری :

جوشکاری لیزری یکی از پیشرفته‌ترین روش‌ها برای اتصال و جوشکاری ورق‌های نازک فلزی با ضخامت بسیار کم به یکدیگر است. در این روش، از پرتو لیزری با انرژی بالا و متمرکز برای ذوب کردن و اتصال قطعات استفاده می‌شود. این روش به دلیل دقت بسیار بالا، سرعت زیاد و کیفیت عالی جوش، در بسیاری از صنایع از جمله خودرو، هوافضا، الکترونیک و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای جوشکاری لیزری ورق نازک:

• دقت بسیار بالا: پرتو لیزر به دلیل تمرکز بالا، امکان ایجاد جوش‌های بسیار دقیق و باریک را فراهم می‌کند.
• سرعت بالا و کاهش زمان تولید
• کیفیت عالی جوش: جوش‌های ایجاد شده با این روش دارای استحکام بالا، یکنواختی و ظاهر بسیار خوبی هستند.
• ناحیه تحت تأثیر حرارت کم: حرارت ورودی به قطعه کار در جوشکاری لیزری بسیار کم است که باعث می‌شود تغییر شکل و اعوجاج در قطعه به حداقل برسد.
• عدم نیاز به مواد مصرفی: در این روش نیازی به استفاده از مواد مصرفی مانند الکترود یا سیم جوش نیست.
• قابلیت جوشکاری انواع فلزات: جوشکاری لیزری برای انواع فلزات از جمله فولاد، آلومینیوم، مس و تیتانیوم قابل استفاده است.
• انعطاف‌ پذیری بالا: امکان جوشکاری قطعات با اشکال پیچیده و دسترسی به نقاط صعب‌الوصول با این روش وجود دارد.
• اتوماسیون آسان: فرآیند جوشکاری لیزری به راحتی قابل اتوماسیون بوده و می‌تواند در خطوط تولید پیوسته مورد استفاده قرار گیرد.

جوشکاری الکترونیکی:

جوشکاری الکترونیکی یا جوشکاری اتصال نقطه ای، روشی بسیار دقیق و ظریف برای اتصال قطعات فلزی با ضخامت کم و ظریف، به ویژه در صنایع الکترونیک است که از یک جریان الکتریکی با ولتاژ بالا برای ایجاد حرارت و ذوب کردن فلز استفاده میکند. این روش به دلیل حرارت موضعی بالا و زمان تماس کوتاه، برای جوشکاری قطعات حساس و کوچک بسیار مناسب است.

اصول کار

در این روش، از یک جریان الکتریکی با شدت بالا و زمان بسیار کوتاه برای ایجاد حرارت موضعی در نقطه تماس دو قطعه استفاده می‌شود. این حرارت باعث ذوب شدن فلز در محل تماس شده و با سرد شدن سریع، یک اتصال محکم ایجاد می‌شود.

مزایا :

• دقت بسیار بالا: امکان جوشکاری قطعات بسیار کوچک و ظریف با دقت میلی‌متری
• سرعت بالا با زمان جوشکاری بسیار کوتاه
• حرارت ورودی کم: حرارت تنها در نقطه تماس متمرکز شده و از آسیب به سایر قسمت‌های قطعه جلوگیری می‌کند.
• عدم نیاز به مواد مصرفی
• تمیزی بالا

محدودیت ها:

• محدودیت در ضخامت ورق: برای ورق‌های با ضخامت زیاد مناسب نیست.
• نیاز به تجهیزات تخصصی: دستگاه‌های جوشکاری الکترونیکی نسبتاً گران هستند.
• برخی فلزات به دلیل خواص فیزیکی، برای جوشکاری الکترونیکی مناسب نیستند.

کاربردهای جوشکاری الکترونیکی:

• صنعت الکترونیک: اتصال قطعات SMD، سنسورها، باتری‌ها و اتصالات الکتریکی
• صنعت خودرو: تولید قطعات الکترونیکی خودرو، حسگرها و اتصالات کوچک
• صنعت ساعت‌ سازی: اتصال قطعات بسیار کوچک ساعت
• صنعت پزشکی: تولید تجهیزات پزشکی کوچک و ظریف

جوشکاری مشعل Torch Welding :

جوشکاری مشعل یا جوشکاری گاز یکی از قدیمی‌ترین و شناخته‌شده‌ترین روش‌های جوشکاری است که در آن از حرارت حاصل از سوختن یک گاز سوختنی با اکسیژن برای ذوب کردن فلز و ایجاد اتصال استفاده می‌شود.در این روش، یک مشعل مخصوص با مخلوط کردن گاز سوختنی (مانند استیلن، پروپان یا هیدروژن) و اکسیژن، شعله‌ای با دمای بسیار بالا تولید می‌کند. این شعله به محل اتصال فلزات هدایت شده و با ذوب کردن لبه‌های آن‌ها و افزودن سیم جوش (در صورت نیاز)، یک اتصال محکم ایجاد می‌کند.

با جوشکاری مشعل و اصول و راهکارهای آن بیشتر آشنا شوید.

مزایا:

• سادگی تجهیزات
• انعطاف‌ پذیری بالای جوشکاری در مکان‌های مختلف و روی قطعات با اشکال پیچیده
• عدم نیاز به برق
• قابلیت حمل و نقل

معایب:

• سرعت پایین
• کیفیت جوش پایین‌تر
• تأثیر عوامل محیطی باد و رطوبت بر کیفیت جوش
• حرارت ورودی بالا: حرارت ورودی به قطعه کار در این روش زیاد است که می‌تواند باعث تغییر شکل و ایجاد تنش‌های داخلی شود.

نکته:

این نکته را در نظر داشته باشید که جهت انجام جوشکاری نازک از دستگاه جوش آرگون و دستگاه جوش CO2 میتوان استفاده کرد.

نکات مهم درباره جوشکاری ورق نازک

جوشکاری ورق نازک به دلیل ظرافت و حساسیت بالایی که دارد، نیازمند رعایت برخی نکات مهم است تا نتیجه مطلوب حاصل شود. در ادامه به برخی از مهم‌ترین این نکات اشاره می‌کنیم:

• انتخاب روش جوشکاری مناسب : بسته به جنس فلز، ضخامت ورق و نوع اتصال. برای مثال، برای جوشکاری ورق‌های آلومینیومی نازک، جوشکاری TIG مناسب‌تر از MIG است.
• آماده‌سازی و تمیزی سطوح از هرگونه آلودگی، روغن، زنگ‌زدگی و رنگ
• لبه‌های ورق‌ها باید به صورت دقیق و بدون پلیسه برش داده شوند.
• جریان جوشکاری: شدت جریان باید متناسب با ضخامت ورق و نوع فلز تنظیم شود. جریان زیاد باعث سوختن ورق و جریان کم باعث عدم ذوب کافی می‌شود.
• سرعت جوشکاری: سرعت حرکت مشعل یا دستگاه جوش باید ثابت و یکنواخت باشد. سرعت زیاد باعث ایجاد جوش‌های باریک و سرعت کم باعث ایجاد جوش‌های پهن می‌شود.
• نوع گاز محافظ: نوع گاز محافظ باید متناسب با جنس فلز و روش جوشکاری انتخاب شود.
• دستگاه جوشکاری باید متناسب با روش جوشکاری و ضخامت ورق انتخاب شود.
• نوع مشعل باید مناسب با نوع گاز و روش جوشکاری باشد.
• نوع و قطر الکترود یا سیم جوش باید متناسب با جنس فلز و ضخامت ورق انتخاب شود.
• حرارت ورودی به ورق باید به حداقل برسد تا از تغییر شکل و سوختن ورق جلوگیری شود.
• پس از اتمام جوشکاری، قطعه کار باید به آرامی خنک شود تا از ایجاد تنش‌های داخلی جلوگیری شود.
• برای جلوگیری از اعوجاج ورق، می‌توان از فیکسچر استفاده کرد.
• جوشکاری باید به صورت متقارن انجام شود تا از ایجاد تنش‌های نامتقارن جلوگیری شود.

کاربردهای جوشکاری ورق نازک

جوشکاری ورق نازک به دلیل دقت بالا، سرعت و کیفیت جوش، در صنایع مختلفی کاربرد گسترده‌ای دارد. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

خودروسازی

• بدنه خودرو: جوشکاری ورق‌های فلزی نازک برای ساخت قطعات بدنه خودرو مانند درها، کاپوت و سقف
• شاسی خودرو: اتصال قطعات شاسی با استفاده از جوشکاری ورق نازک
• قطعات الکترونیکی خودرو: اتصال حسگرها، سوئیچ‌ها و سایر قطعات الکترونیکی کوچک به بدنه خودرو

هوافضا

• بدنه هواپیما: ساخت قطعات بدنه هواپیما با استفاده از آلیاژهای آلومینیومی و تیتانیومی
• ماهواره‌ها: ساخت اجزای ظریف و حساس ماهواره‌ها
• موشک‌ها: اتصال قطعات مختلف موشک‌ها

الکترونیک

• بردهای مدار چاپی: اتصال اجزای الکترونیکی به بردهای مدار چاپی
• محفظه‌های الکترونیکی: ساخت محفظه‌های فلزی برای تجهیزات الکترونیکی
• اتصالات الکتریکی: اتصال سیم‌ها و کابل‌ها به قطعات الکترونیکی

پزشکی

• ابزارهای جراحی: ساخت ابزارهای جراحی دقیق و ظریف
• ایمپلنت‌ها: تولید ایمپلنت‌های فلزی برای جایگزینی اعضای بدن
• تجهیزات پزشکی: ساخت تجهیزات پزشکی قابل کاشت

معرفی دستگاه جوش ورق نازک

دستگاه جوش اینورتر چند کاره 250 آمپر وینر مدل 5510N

دستگاه جوش اینورتر چند کاره 250 آمپر وینر مدل 5510N جهت مصارف صنعتی و حرفه‌ای با ایمنی بالا و طراحی ویژه و قابل استفاده در محیط هایی با شرایط نامناسب قابل استفاده است.

کلام وینر

هدف از این مقاله، بررسی روش‌های مناسب برای جوشکاری ورق نازک و ارائه راهکارهایی برای انجام این فرآیند به بهترین شکل ممکن و نهایت کیفیت و استحکام بود.  برای اینکه این فرایند هم در کنار عملیات دیگر به خوبی پیش برود، نیاز به استفاده از مصالح و محصولات جوشکاری مناسب است. شرکت وینر مرجع مناسبی برای دریافت قیمت دستگاههای جوش ورق می باشد.