صنایع برشکاری و جوشکاری
برشکاری و جوشکاری علمی است که از برای اتصال دو یا چند قطعه فلزی یا غیر فلزی به هم دیگر استفاده می‌شود. ایجاد جوش در مواد با اعمال حرارت بالا و فشار زیاد انجام می‌شود. گاهی برای این کار از ماده دیگری مانند الکترود و… نیز استفاده می‌شود. در ادامه با فرایند جوش و برشکاری و همینطور بررسی تاریخچه و اطلاعات دیگری راجب این صنعت می‌پردازیم.
تاریخچه صنایع برشکاری و جوشکاری
انسان ها همیشه به دنبال راهکارهایی کامل تر و راحت تر برای رسیدن به ابزار مورد نیاز خود بودند. لحیم کاری از ساده کارها در صنعت برشکاری و جوشکاری است که ابتدا در رم باستان ابداع شد. ریخته‌گری یکی از روش‌های بسیار قدیمی بشر برای شکل دادن قطعات فلزی بوده است.
اما به دلیل محدودیت‌هایی که صنعت برشکاری و جوشکاری داشت، موجب پیشرفت ریخته‌گری و به وجود آمدن جوشکاری شد. منجر به تولیدات و ابداعات بسیار زیادی در صنعت برشکاری و جوشکاری و قطعه‌سازی شد.
تلاش‌های بسیاری توسط انسان‌ها برای اتصال فلزات از زمان شناخت و نحوه ذوب آن انجام شد. اما همان‌طور که از کشفیات گذشته مشخص است، توانایی انسان‌های ما قبل تاریخ در ابداع روش‌های ساده جوشکاری و لحیم‌کاری قابل توجه بوده است.
توسعه صنعت برشکاری و جوشکاری با انقلاب صنعتی
هر روز لزوم صنعت برشکاری و جوشکاری در صنعت محکم‌تر می‌شود به طوری که دیگر نمی‌توان آن را از صنعت جدا دانست. صنعت برشکاری و جوشکاری در قرن نوزدهم توسعه بیشتری پیدا کرد. در ابتدا برای جوشکاری لبه‌های قطعات فلزی گداخته از ضربه‌های چکش استفاده می‌شد.
این روش از گذشته رواج داشته اما در سال 1887 توسط BERNDAS یک روش جایگزین به کمک الکترود ذغالی و ایجاد قوس الکتریکی بنا گذاشته شد.بعدها روش‌های دیگر از جمله روش الکترود ذوب شونده و الکترود فلزی پوشش‌دار اختراع شد که الکترود فلزی پوشش‌دار موجب محافظت از گرده جوش و یکنواختی جوش گردید.
برشکاری و جوشکاری دارای مزایایی بود که در قرن بیستم به سرعت مورد توجه قرار گرفت و گسترش یافت:
- هر ضخامتی از فلز با روش جوشکاری قابل اتصال است.
- سازه‌های جوشی در حدود ۳۰ ٪ سبکتر از سازه‌های مشابه پیچ و مهره است.
- سرعت ساخت با روش جوشکاری خیلی بیشتر از سازه‌های پیچ و مهره است.
کارشناسان صنعت برشکاری و جوشکاری همواره بر این باور بودند تا فرآیندی ابداع نمایند که به کمک آن اتصال با مقرون به صرفه‌ترین حالت ممکن از لحاظ هزینه و خواصی مشابه عناصر اصلی وجود داشته باشد. نتیجه این تلاش‌ها، نوآوری فرآیندهای جوشکاری مختلف است که هر کدام کاربرد منحصر به فرد و مزیت‌ها و معایب خود را دارند.
پروسه توسعه فرآیند جوشکاری پتکی
انسان اولیه پس از ابداع آتش و فلز، به این نتیجه رسید که قادر است دو قطعه فلزی را به صورت سرد یا گداخته روی هم قرار دهد و در اثر کوبیدن موجب اتصال آنها شود. این فرآیند که جوشکاری اصطحکاکی نام دارد، دوام کوتاهی داشته و همچنان در مراحل مقدماتی قرار دارد.
فرآیند جوشکاری با استفاده از پرتو الکترونی که می‌تواند ورق‌های ضخیم را با یک پالس متصل سازد. نهایتا فرآیندی که پروسه جوشکاری را در زیر میکروسکوپ انجام می‌دهند. محل جوش را نمی‌توان حتی با چشم غیرمسلح دید.
دستگاه جوشکاری وسیله‌ای است که با کاهش ولتاژ برق و افزایش شدت جریان یا آمپر، مقدار برق مورد احتیاج فرآیند جوشکاری را تأمین می‌کند.
انواع دستگاه‌های جوشکاری
- ترانسفورماتور
- رکتیفایر
- ژنراتور الکتریکی
- ژنراتور احتراقی اینورتر
در این مطلب سعی شده توضیح اجمالی از نحوه کار اینگونه دستگاه‌ها داده شود و همچنین استفاده از اینورترها و اتوماسیون صنعتی در بهبود عملکرد و لزوم استفاده از اینورترها برای کنترل دستگاه‌های صنعت جوشکاری و برشکاری ارائه داده شود.
دستگاه‌های جوشکاری بخش ساختمان
- دستگاه قوس دستی
- MIG MAG یا CO2
- آرگون یا TIG
- زیرپودری
هر چهار نوع دستگاه جوش فوق ازدسته جوش‌های قوس الکترونیکی به حساب می‌آیند اما پرکاربردترین آنها در بخش ساختمان، دستگاه جوش CO2 است. دستگاه‌های جوش نام برده شده تمامی فلزات بدون آلیاژ و با آلیاژ را با روند مذاب و جدا کردن، جوش می‌دهند.
جوشکاری اینورتری
به جرات می‌توان گفت اینورتر عصرجدیدی را در صنعت برشکاری و جوشکاری رقم زده است. مدتی است که این تکنولوژی نوظهور در کشورهای صنعتی جای خود را بازکرده است. در کشور ما نیز استفاده از دستگاه‌های اینورتر برای صنعت برشکاری و جوشکاری طرفدار بسیاری پیدا کرده است. تولیدکنندگان داخلی توانایی خود را در این زمینه به اثبات رسانده‌اند.
به دلیل مزایای فراوان این تکنولوژی، با سایر تجهیزات جوشکاری قابل رقابت خواهد بود. قطعا استفاده از جوشکاری با این تکنولوژی بهتر از گذشته خواهد بود. یکی از مزایای این دستگاه استفاده از فناوری پیشرفته مبتنی بر سیلیکون است که وزن و ابعاد را تا حد زیادی کم می‌کند.
مبنای کار این دستگاه‌ها یک منبع تغذیه با ولتاژ قابل کنترل و جریان بالا و فرکانس کاری در حد کیلوهرتز می‌باشد.
علت اصلی خرابی درایوها در اینگونه مصارف خاص
- عمر درایو
- نوسانات برق
- آلودگی و دمای محیط و گرد و غبار
مزایای اینورتر جوشکاری
- سبک و قابل حمل است.
- انرژی کمتری مصرف می‌کنند.
- با ورودی تک فاز هم کار کنند.
برشکاری و آماده‌سازی اتصال قبل از جوشکاری
در صنعت ساخت همه سازه های فلزی را نمی‌توان به صورت يكپارچه مورد استفاده قرار داد. بنابراین لازم است اجزای سازه فلزی مطابق نقشه‌های فنی از نیم ساخته‌های فلزی برشکاری شوند. قبل از اتصال قطعات به وسیله فرآیندهای جوشكاري بايد لبه قطعات آماده‌سازي شود. معمولا براي بريدن قطعات فلز از روش‌هاي مكانيكي و حرارتي استفاده مي‌شود.
استفاده اینورتر در صنعت برشکاری و جوشکاری از سالیان گذشته متداول بوده است. در گذشته از اینورترهایی با توان دو برابر موتور استفاده می‌گردید. اکنون با استفاده از چاپر و مقاومت درایوی نزدیک به توان موتور استفاده می‌شود.
