جوشکاری سرد پدیده نسبتا جدیدی است. ارائه روشی برای انجام اتصال که در آن، فاصله دمای کار تا دمای اتاق بسیار کم باشد، همواره از دورنماهای تکنولوژیک صنعت جوشکاری بوده است. با این حال، این سوال که
” جوشکاری سرد چیست “ به نظر جواب سرراست و آسانی ندارد. با یک مراجعه مختصر به منابع فارسی زبان میتوان دریافت که کج فهمی بسیاری در رابطه با جوشکاری سرد ، دستگاه جوش سرد و خدمات جوش سرد وجود دارد. واقعیت امر این است که اصطلاح جوشکاری سرد برای دو روش کاملا متفاوت استفاده می شود که تفاوت بنیادین با هم دارند. در این مقاله سعی بر این است که جوابی جامع و کامل به این سوال داده شود که: جوشکاری سرد چیست ؟
حرارت ورودی در روش های سنتی جوشکاری ، باعث ایجاد انواع پدیده های منفی متالورژیکی در قطعات جوشکاری می شود. حرارت ناشی از جوشکاری نه تنها ساختار های غیر منتظره در ناحیه جوش ایجاد میکند، بلکه تغییرات گسترده ای نیز در منطقه ای اطراف ناحیه جوش خواهد داد. اغلب این تغییرات ، به کاهش خواص مکانیکی، از قبیل کاهش استحکام و ترد شدن فلز منجر می شود. همچنین سیکل های گرمایش و سرمایش و ذوب و انجماد حین و بعد از جوشکاری موجب بروز تنش های پسماند در قطعه می شود. در صورت نازک بودن مقطع قطعه، این تنش های پسماند، قطعه را به شکلی دچار اعوجاج می کنند که غیر قابل استفاده می شوند.
تمهیدات زیادی برای مقابله با این پدیده ها اندیشیده شده است. ابداع روش های جوشکاری با تمرکز حرارت بالا یا انجام انواع عملیات حرارتی بعد از جوشکاری ، از این دسته تمهیدات هستند. در فرایندهای دسته جوشکاری سرد هیچ کدام از پدیده های منفی ذکر شده مشاهده نمی شود. به این دلیل که دما تا حدی بالا می رود که پایین تر از مرز دمایی شروع بسیاری از این پدیده ها است.
دو روش کاملا متفاوت برای ایجاد اتصال در دمای پایین وجود دارد که هر کدام دستگاه جوش سرد و خدمات جوش سرد مخصوص به خود را دارند. به منظور جواب دادن به این سوال که جوشکاری سرد چیست ، در ادامه این دو روش توضیح داده می شوند.
لازم به ذکر است که به دلیل آسانتر شدن تمایز بین این دو روش، در تیتر های مربوطه از اصطلاح جوشکاری سرد حالت جامد و مایع استفاده شده است.
همانطور که گفته شد، بیشترین مشکلی که جوشکاری های ذوبی با آن مواجه هستند، تغییرات ساختاری و مکانیکی در اثر پدیده های حوضچه مذاب و سیکل سرمایش است. چنانچه بتوان به روشی دست یافت که با حداقل حرارت ورودی ورق های سرد را به هم جوش دهد، تحولی در جوشکاری محسوب می شود. هدف از جوشکاری سرد یا cold metal transfer رسیدن به همین منظور است.
جوشکاری سرد در این فرایند، حالتی از جوشکاری میگ است، با این تفاوت که جریان به صورت فرکانسی اعمال می شود. در حالت وصل جریان یا اتصال کوتاه شدن الکترود و قطعه کار، روی نوک الکترود قطره ای مذاب تشکیل می شود. به محض تشکیل قطره، سیستم خودکار (یا دستی، بسته به تکنولوژی در دسترس) جریان را قطع کرده و الکترود را عقب می کشد. قطره مذاب در این حالت بدون وجود جریان الکترومغناطیسی روی قطعه وارد می شود. بزرگترین مزیت فرکانسی بودن جریان و کوتاه بودن سیکل های وصل جریان در این روش، کاهش شدید حرارت ورودی بر روی قطعه است.
همچنین در این روش هیچ spatter یا پاششی رخ نخواهد داد و سطح بسیار تمیزی بر جا خواهد ماند. دستگاه جوش سرد که به منظور ایجاد این نوع اتصال عرضه می شود، در اغلب موارد قابلیت کنترل فرکانس ها و کشش الکترود از روی قطعه کار را دارد. بنابراین دستگاه جوش سرد مناسب برای این فرایند جدا از دستگاه های مرسوم جوشکاری میگ یا جوشکاری تیگ است. در ایران، بیشتر اوقات منظور از خدمات جوش سرد ، همین روش جوشکاری است.
خدمات جوش سرد برای قطعاتی مناسب است که ضخامت کمی داشته و توسط روش های معمول، قابل جوشکاری نیستند. این قطعات در روش های سنتی، دچار تابیدگی یا اعوجاج و ترک خوردگی می شوند. همچنین به منظور تعمیر یا پوشش دهی قطعات بزرگ نیز میتوان از جوش سرد استفاده کرد. خدمات جوش سرد همچنین شامل انواع تعمیرات از قبیل تعمیر ترک، بازسازی قالب، تعمیر عیوب ریخته گری و خطای ماشین کاری یا جوشکاری نیز می شود. با مراجعه به وب سایت فرمت میتوانید خدمات جوش سرد و بسیاری خدمات دیگر مرتبط به جوشکاری را سفارش دهید.
در فرایند جوشکاری سرد حالت جامد ، ایجاد فشار زیاد روی اتصال بات یا لپ دو قطعه فلزی موجب ایجاد اتصالات اتمی مقطعی در فصل مشترک میشود. پیش نیاز ایجاد این اتصال، تمیز بودن نسبی دو سطح برقراری اتصال است. هر چند اعمال فشار، به خودی خود، بخشی از آلودگی ها و اکسید های سطحی را از محل اتصال دور می کند.
این روش جوشکاری برای قطعاتی مناسب است که هر دو چقرمه بوده یا حداقل یکی از دو فلز انعطاف پذیری زیادی داشته باشد. بنابراین فلزاتی با ساختار مکعبی وجوه مرکز دار (FCC) برای این اتصال مناسب تر هستند. فلزاتی از قبیل آلومینیوم و مس نرم و تمپرشده، طلا، نقره و پلاتینیوم انتخاب مناسبی برای جوشکاری سرد هستند. قابلیت دیگر این اتصال، این است که می توان فلزات نامتشابهی مثل آلومینیوم و مس، که با روش های دیگر جوشکاری قابل اتصال نیستند را به این روش جوش داد.
کاربرد اصلی جوشکاری سرد در اتصال بین سیم های آلومینیومی یا مسی است. قالب های مخصوص جوشکاری سرد این سیم ها را محکم در یک راستا قرار داده و با اعمال فشار، دو سیم را جوش می دهند. همچنین می توان ورق های نازک را به شکل اتصال لبه روی هم بوسیله اعمال فشار مقطعی متصل کرد. دستگاه جوش سرد در این فرایند شامل یک سیستم است که توان برقراری فشار زیاد و محکم نگه داشتن دو قطعه را داشته باشد.
همانطور که گفته شد، توجه به روش تمیزکاری سطوح و دقت در تمیزکاری و آماده سازی قطعه برای اتصال به این روش اهمیت زیادی دارد. باید توجه داشت که خود مواد استفاده شده برای تمیزکاری ممکن است به سطح قطعات بچسبند، به خصوص که قطعات استفاده شده برای این اتصال معمولا نرم هستند. سطح ایجاد شده باید تا حد ممکن صیقلی و بدون اکسید و چربی باشد، پیشنهاد می شود که اتصال در اسرع وقت بعد از تمیزکاری انجام شود.
هزینه این فرایند بستگی به ابزار و قطعات مورد استفاده برای ایجاد اتصال دارد. قالب های جوشکاری سرد معمولا قیمت زیادی ندارند، چون قطعاتی که به طور معمول اتصال داده می شوند، انعطاف پذیر و نازک هستند. ولی چنانچه قصد اتصال قطعات ضخیم تر مواد با استحکام بیشتر را داشته باشید، نیاز به صرف هزینه بسیار بیشتری دارید. خدمات جوش سرد به این روش بیشتر به منظور اتصال سیم های نازک ارائه می شود.
