جوشکاری پالسی چیست؟ | بررسی جامع جوشکاری پالسی | تاثیر پارامترهای جوشکاری پالسی در کیفیت اتصال

ارسال توسط

adminwinner

آبان 19, 1403

در آبان 19, 1403

دانستن انواع تکنیک های جوشکاری به شما کمک می کند تا جوشکار بهتری شده و مهارت بیشتری را کسب کنید. یکی از رایج ترین تکنیک‌هایی که در جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد، جوشکاری پالسی است. در این مقاله همراه ما باشید تا به طور مفصل با این روش جدید آشنا شویم.

جوشکاری پالسی چیست؟

چوشکاری پالسی، نوعی جوشکاری است که در آن جریان زیاد و جریان کم به صورت متناوب تغییر می‌کنند یا به اصطلاح جریان پالس می‌یابد.. این امر موجب کاهش حرارت ورودی و پاشش کلی شده و در عین حال باعث می‌شود مقامت در برابر عدم همجوشی تضمین شود. به کمک این روش می‌توانید هم فلزات با رسانای حرارتی بالا و هم فلزات نازک تر را بدون سوزاندن آنها جوش دهید. علاوه بر این، میتوانید با این نوع جوشکاری، جوش های باریک‌تری را روی فلزات ضخیم تر ایجاد کنید.

جوشکاری پالسی میگ بر روی آلومینیوم چگونه کار می کند؟

در این فرایند وایر فیدر بین یک جریان پیک بالا و یک جریان پس زمینه کم بین 30 تا 400 بار در ثانیه تغییر می کند. طول این تغییرات، جریان پیک قطره ای از سیم را جدا کرده و آن را به سمت اتصال جوش سوق می دهد؛ اما جریان پس زمینه، قوس را حفظ می کند و گرمای ورودی کمی دارد که انتقال فلز در آن امکان پذیر نیست. این عمل با فرآیند انتقال اسپری استاندارد متفاوت است. در عمل فرایند انتقال اسپری استاندارد، قطرات ریز فلز مذاب به طور مداوم به داخل اتصال جوش منتقل می شوند. همچنین در این فرایند حوضچه جوش آرام آرام خنک می شود تا از سوختن فلز جلوگیری کند.

انواع جوشکاری پالسی

جوشکاری پالسی به دو روش جوشکاری پالسی TIG و جوشکاری پالسی میگ انجام خواهد شد.

جوشکاری پالسی میگ

در جوشکاری MIG، جریان نیز متغیر است. این روش برای اولین بار برای بهبود کنترل انتقال فلز هنگام استفاده از جریان در سطوح متوسط معرفی شد. این روش متکی بر هدایت پالس‌های سریع و جریان بالا در محل کار است. در این روش، فیلر بدون تماس با الکترود به حوضچه جوش منتقل خواهد شد. الکترود هرگز سطح کار را لمس نخواهد کرد. در هر پالس یک قطره فلز مذاب در انتهاب الکترود تشکیل میشود. هنگامی که جریان به اوج میرسد، قطره از طریق قوس به داخل گودال فشار داده میشود. در هر پالس یک قطره ایجاد خواهد شد. جوشکاری پالسی به روش میگ مزایای خاص خود را دارد. در این روش نسبت به سایر روش‌ها، دود کمتری ایجاد خواهد شد. همچنین جوش‌ها قوی‌تر هستند. نرخ رسوب بالاتر از حد معمول بوده، پاشش کمتری صورت می‌گیرد؛ طوریکه نیاز به جوشکاری ثانویه نخواهید داشت.

جوشکاری پالسی TIG

در جوشکاری تیگ، اپراتور همچنان خروجی آمپر را کنترل می‌کند اما آمپر خروجی به جای جریان ثابت الکتریکی به شکل یک موج پالسی است. جوشکاری پالسی به روش TIG مزایای خاص خود را دارد. هنگام کار در فضاهای تنگ و کوچک بهتر است از این روش استفاده کرد. همچنین جوش‌های تمیزترین ایجاد خواهد شد. برای پروژه‌هایی که در آن آلومینیوم یا سایر فلزات غیرآهنی را جوش میدهند، جوشکاری پالسی میتواند گرمای کلی تولید شده حین کار را کاهش دهد.

کاربرد جوشکاری پالسی

از این روش میتوان در بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده کرد. چند نمونه از کاربردهای متداول عبارت‌اند از:

صنعت خودرو سازی: در ساخت قطعات مختلف خودروها، کامیون ها، اتوبوس ها، موتور سیکلت و.. استفاده می‌شود.
هوا فضا: برای تولید اجزای مختلف هواپیما، ماهواره و… استفاده خواهد شد.
ساخت و ساز: از مهم‌ترین کاربردهای پالس جوشکاری استفاده در ساخت و ساز است. در ساخت پل، ساختمان خطوط لوله و… از این روش استفاده می‌شود.
پزشکی: برای ایجاد و ساخت دستگاه‌های پزشکی مانند ایمپلنت، پروتز و ابراز جراحی می‌توان از این روش ستفاده کرد.
لوازم الکتریکی: در تولید لوازم الکتریکی و برای اتصال قطعات به مدارهای ظریف میتوان از این فرایند استفاده کرد. کنترل دقیق در روش پالسی سبب میشود که قطعات الکتریکی حساس در اثر گرمای بیش از حد آسیب نبینند.

اجزای اصلی پالس جوشکاری

منبع تغذیه پالسی: این منبع تغذیه قادر به تولید جریان الکتریکی با فرکانس و دامنه قابل تنظیم است.
مشعل جوشکاری: مشعل جوشکاری برای هدایت قوس الکتریکی و محافظت از حوضچه مذاب استفاده می‌شود.
گاز محافظ: گاز محافظ برای جلوگیری از اکسید شدن فلز مذاب و ایجاد یک محیط پایدار برای جوشکاری استفاده می‌شود.

مزایای جوشکاری پالسی

صرفه‌جویی در مصرف سیم و گاز محافظ، کاهش پاشش و دود، کاهش حرارت، بهبود بهره وری و ایجاد یک جوش باکیفیت
بهبود کیفیت و ظاهر کلی جوش: جوش‌های ایجاد شده با روش پالس جوشکاری معمولاً صاف و یکنواخت‌تر هستند.
به حداقل رساندن عملیات ثانویه و کار مجدد
صرفه جویی در زمان و هزینه
در این روش نرخ رسوب بالاتری را ایجاد می‌کند، از طرفی دیگر پیچیدگی کمتری دارد و فرد جوشکار می‌تواند یک جوش تمیز و باکیفیت و با صرف زمان کمتری را ایجاد کند.
مناسب برای جوشکاری آلومینیوم
چون در این جوشکاری از توان پایین استفاده می شود, سوختگی رخ نمیدهد و به دلیل نفوذ بیش از حد خروجی , جوش کاملاً تمیز و بی عیب و نقص است.

در بخشهای نازک آلومینیوم، سوختن فلز به حداقل می رسد و کنترل گرمای ورودی راحت تر است. همچنین احتمال تاب خوردگی فلز در آن کم است. این کنترل اغلب امکان استفاده از سیم با قطر بزرگتر (تا 3.64 اینچ) را فراهم می کند ، که به نوبه خود سرعت رسوب و بهره وری را افزایش می دهد.

اپراتور جوشکاری در زمان کمتری – بدون خطر افزودن مقدار بیش از حد گرما ، می تواند فلز بیشتری را جوش دهد. در بسیاری از موارد، جوشکاری پالسی میگ می تواند سرعت تغذیه سیم و سرعت حرکت را سریعتر کند. در عین حال این نوع جوشکاری باعث افزایش بهره وری نیز می شود، در حالی که همزمان ورودی حرارت را کاهش می دهد، تنش پسماند را کاهش می دهد و همچنین از اعوجاج جلوگیری می کند.

چرا از پالس جوشکاری استفاده می‌کنیم؟

کنترل دقیق‌تر حرارت ورودی: با کنترل دقیق پالس‌ها، می‌توان حرارت ورودی به قطعه کار را مدیریت کرد. این امر به ویژه در جوشکاری فلزات نازک یا حساس به حرارت بسیار مهم است.
کاهش پاشش: پاشش ذرات مذاب یکی از مشکلات رایج در جوشکاری است. پالس جوشکاری با کاهش حرارت ورودی و کنترل بهتر ذوب، مقدار پاشش را به شدت کاهش می‌دهد.
افزایش عمق نفوذ: با تنظیم مناسب پارامترهای پالس، می‌توان عمق نفوذ جوش را افزایش داد و اتصال قوی‌تری ایجاد کرد.
جوشکاری دقیق‌ تر: پالس جوشکاری امکان جوشکاری دقیق‌تر در مکان‌های با دسترسی محدود یا جوشکاری قطعات با ضخامت‌های متفاوت را فراهم می‌کند.

تاثیر پارامترهای جوشکاری پالسی در کیفیت اتصال چیست؟

پارامترهای مختلفی در جوشکاری پالسی وجود دارند که هر کدام به نحوی بر کیفیت اتصال تاثیرگذار هستند. در ادامه به بررسی مهم‌ترین این پارامترها می‌پردازیم:

جریان پیک (Peak Current):

جریان پیک به حداکثر مقداری از جریان گفته می‌شود که در هر پالس به قطعه کار اعمال می‌شود. این پارامتر بر عمق نفوذ جوش تاثیر مستقیم دارد. افزایش جریان پیک باعث افزایش عمق نفوذ و کاهش پهنای جوش می‌شود. انتخاب مناسب جریان پیک برای دستیابی به نفوذ مورد نظر و جلوگیری از سوختن قطعه کار بسیار مهم است.

جریان پس‌زمینه (Background Current):

جریان پس‌زمینه مقداری از جریان است که بین دو پالس به قطعه کار اعمال می‌شود. این پارامتر بر پایداری قوس و شکل ظاهری جوش تاثیرگذار است. افزایش جریان پس‌زمینه باعث افزایش پایداری قوس و بهبود شکل ظاهری جوش می‌شود.تنظیم مناسب جریان پس‌زمینه برای جلوگیری از خاموش شدن قوس و دستیابی به یک جوش یکنواخت ضروری است.

فرکانس پالس (Pulse Frequency):

فرکانس پالس تعداد پالس هایی است که در هر ثانیه به قطعه کار اعمال می‌شود. این پارامتر بر حرارت ورودی و سرعت جوشکاری تاثیرگذار است. افزایش فرکانس پالس باعث کاهش حرارت ورودی و افزایش سرعت جوشکاری می‌شود .انتخاب مناسب فرکانس پالس برای جلوگیری از ایجاد ترک و تغییر شکل در قطعه کار بسیار مهم است.

نسبت کار (Duty Cycle):

نسبت کار به نسبت زمانی گفته می‌شود که جریان در حالت پیک قرار دارد به کل زمان یک پالس. این پارامتر بر عمق نفوذ و پهنای جوش تاثیرگذار است. افزایش نسبت کار باعث افزایش عمق نفوذ و کاهش پهنای جوش می‌شود. تنظیم مناسب نسبت کار برای دستیابی به تعادل بین عمق نفوذ و پهنای جوش ضروری است.

قطبیت (Polarity):

قطبیت به جهت جریان الکتریکی گفته می‌شود. نوع قطبیت مستقیم باعث افزایش حرارت در الکترود و قطبیت معکوس باعث افزایش حرارت در قطعه کار می‌شود. انتخاب مناسب قطبیت برای بهبود کیفیت جوش و کاهش پاشش بسیار مهم است.

گاز محافظ (Shielding Gas):

گاز محافظ از فلز مذاب در برابر اکسیداسیون و آلودگی محافظت می‌کند. نوع گاز محافظ و دبی آن بر کیفیت جوش تاثیرگذار است. انتخاب مناسب گاز محافظ برای جلوگیری از ایجاد عیوب در جوش بسیار مهم است.

سخن پایانی

جوشکاری پالسی یک تکنیک پیشرفته است که در آن پالس‌های دقیق و کنترل شده جریان در طول فرایند جوشکاری در تناوب هستند. برخلاف روش‌های سنتی، در این روش بین جریان‌های زیاد و کم متناوب می‌شود و یک اثر ضربانی را ایجاد می‌کند. این عملکرد پالسی موجب کنترل بیشتری روی حوضچه جوش و گرمای ورودی شده و در نتیجه باعث ایجاد جوش تمیزتر و کارآمدتری خواهد شد. با استفاده از این روش، جوشکاران می‌توانند با کارایی و دقت بالا به نتایج دلخواه دست یابند.