هنوز تغییری یافت نشده است
جوشکاری سرد چیست ؟ جوشکاری سرد روشی است که در آن برای اتصال قطعات فلزی از مواد شیمیایی و نیروی فشار استفاده میشود و نیازی به حرارت بالا و ذوب قطعات یا انواع الکترود جوشکاری نیست .این جوشکاری در دمای پایین انجام میشود و برای قطعات حساس به گرما کاربرد دارد .
وقتی حرف از جوشکاری می شود ذهن ما ناخود آگاه به سمت گرما ،حرارت و جرقه های قرمز می رود .ولی جوشکاری محدود به این روش نیست و روش دیگری هم به نام جوشکاری سرد وجود دارد .
در این روش از گرمای زیاد خبری نیست و این جوشکاری در دمای کم یا بدون گرما صورت می گیرد .جوشکاری سرد ،همانطور که از اسمش پیداست روش متصل کردن دو فلز است که برای ایجاد جوش از فشار استفاده می کنند .از شما دعوت می کنم در ادامه همراه ما باشید تا بیشتر با فرآیند جوشکاری سرد آشنا شوید.
| عنوان | شرح |
|---|---|
| تعریف | جوشکاری سرد فرآیندی است که در آن دو قطعه فلزی بدون نیاز به حرارت زیاد به هم متصل میشوند. در این روش از مواد شیمیایی یا فشار برای جوشکاری استفاده میشود. |
| ویژگیها |
|
| مزایا |
|
| معایب |
|
| روش انجام |
|
جوشکاری سرد (coldweldiug) یا جوش تماسی ( contactwelding) درحالت جامد می باشد ،که برای متصل کردن یک یا چند فلز کاربرد دارد .در این روش جوشکاری فلز از فشار برای اتصال دو قطعه استفاده می شود و بدون گرما جوش کاری انجام می شود .
در حالت معمول وقتی دو ماده فلزی به هم فشار داده می شوند به هم جوش نمی خورند بخاطر اینکه یک لایه ای اکسید روی سطح وجود دارد .بر سطح اکثر فلزات لایه اکسید وجود دارد که با چشم قابل مشاهده نیست .این لایه اکسید مانع اتصال و پرس شدن اتم های دو قطعه فلزی میشود .
به همین دلیل برای جوشکاری سرد ابتدا باید سطح دو قطعه کاملا تمیز شود و سپس اعمال فشار صورت بگیرد .به طور کل جوشکاری سرد برای فلزات نرم مناسب است .
جوش کاری سرد برای اولین بار در دهه ۱۹۴۰ به عنوان رویداد جدیدی شناخته شد .امروزه این روش برای اندازه های نانو و میکرو استفاده می شود و کارایی بسیار خوبی دارد.
روی سطح همه ی فلزات در شرایط عادی یک لایه ی اکسیدی تشکیل شده است که با چشم نمی توان آنها را دید .این لایه اکسیدی از پرس شدن اتم های فلزی و به هم متصل شدن دو قطعه جلوگیری می کند .وقتی این لایه اکسیدی جدا شود بعد از اینکه سطح فلز به خوبی تمیز شد دو قطعه مورد نظر را به صورت مکانیکی و با نیروی مناسبی به هم دیگر فشار می دهند و دو فلز به هم متصل می شوند .
مقدار فشاری که به ماده مورد نظر وارد می شود بستگی به نوع فلز دارد .
قدمت این روش جوشکاری به قرن های قبل باز می گردد.بعضی از محققان در مطالعات آثار گذشتگان ظروفی را پیدا کردند که به روش جوشکاری سرد به هم دیگر متصل شده بودند .در سال ۱۷۲۴ اولین آزمایش جوشکاری سرد توسط شخصی به نام(ReverentDesaguliers) صورت گرفت .
این شخص جوشکاری سرد را با دو توپ سرب انجام داد ،او از دو گوی سرب با قطر یکسانی استفاده کرد .هر دو توپ را درکنار هم قرار داد و بعد از آن توپ ها راچرخاند و به آن فشار وارد کرد .ناگهان متوجه این شد که توپ ها به هم متصل شدند .دانشمندان و محققان پس از این آزمایش دریافتند که جوشکاری سرد یک روش مطمئن برای جوش دادن فلزات می باشد .
به گفته twi-global.com : جوشکاری سرد را می توان در مقیاس نانو نیز انجام داد، با شواهدی که نشان می دهد نانوسیم های طلای فوق نازک تک کریستالی (با قطر کمتر از ۱۰ نانومتر) می توانند در عرض چند ثانیه از طریق تماس مکانیکی به یکدیگر متصل شوند.
Cold welding can also be performed on a nanoscale, with demonstrations showing that single-crystalline ultrathin gold nanowires (with diameters under 10 nm) can be joined within seconds through mechanical contact.
یکی از اصلی ترین کاربردهای جوشکاری سرد متصل شدن فلزاتی است که جنسشان با هم متفاوت باشد .در جوشکاری گرم برای مثال جوش دادن مس با آلومینیوم وقتی دو فلز غیر همسان با هم ذوب می شوند به خوبی به هم وصل نمی شوند و جوش های ضعیف یا ترک دار ایجاد می شود زیرا دمای ذوب فلزات متفاوت است .
ولی جوشکاری سرد با متکی بودن به پیوند های اتمی ساخته شده به وسیله الکترون های آزاد ،از بروز این مشکل جلوگیری می کند .جوشکاری سرد برای جوش دادن و متصل کردن بیخ به بیخ یا لب به لب کاربرد دارد.جوشکاری سرد در صنایع مثل هوا و فضا،خودرو . نانو استفاده می شود .بیشتر اوقات برای جوش دادن و متصل کردن سیم ها به یکدیگر از جوشکاری سرد استفاده می کنند .
جوش کاری سرد را برای فلزاتی می توان استفاده کرد که شکل پذیر باشند مثل فلز : مس ،آلیاژ برنجی ،آلومینیوم (گرید های غیر قابل جوش مثل سری 7xxx)،فلزاتی با سختی مناسب
باید این موضوع را در نظر گرفت که فلز هایی که حاوی کربن می باشند ویژگی شکل پذیری ندارند و با جوشکاری سرد نمی توان انها را به هم متصل کرد .در حقیقت فلزاتی که حاوی کربن می باشند مولکول های سطحی آن ها اشتیاقی به متصل شدن به یکدیگر را ندارند .
در ویدیو زیر فرآیند جوشکاری زائده ای را مشاهده می کنید واین روش سرد نیست .
همان طور که جوشکاری سرد مزایای خاص خود را دارد دارای معایبی نیز هست که نمی توان از آنها چشم پوشی کرد. یکی از مهم ترین محدودیت های این روش آن است که سطح فلزات باید کاملاً تمیز، بدون چربی، زنگ زدگی یا اکسید باشد تا اتصال موفق و با کیفیتی ایجاد شود.
این موضوع در پروژه های بزرگ صنعتی چالش برانگیز است چرا که آماده سازی سطوح با دقت بالا نیازمند صرف زمان، انرژی و هزینه قابل توجهی خواهد بود. کوچک ترین آلودگی یا لایه اکسیدی میتواند باعث کاهش استحکام اتصال یا حتی عدم جوش خوردن کامل شود.
فلزاتی مانند آلومینیوم و مس که دارای ساختار نرم و شکل پذیر هستند از جمله گزینه های مناسب برای جوشکاری سرد محسوب میشوند. اتصال ایجاد شده بین این دو فلز، در صورتی که سطوح به درستی آماده سازی شده باشند بسیار محکم، بادوام و یکنواخت خواهد بود.
با این حال جوشکاری سرد آلومینیوم به فلزات دیگر مانند فولاد ممکن است چالش برانگیز باشد چرا که تفاوت در خواص فیزیکی و شیمیایی میتواند مانع از تشکیل پیوند مناسب شود. در صورتی که هدف، اتصال آلومینیوم به مس باشد، جوشکاری سرد انتخاب خوبی است، زیرا هر دو فلز قابلیت شکل پذیری بالایی دارند و فشار موضعی میتواند به خوبی آنها را به هم متصل کند.
جوشکاری سرد و گرم دو روش متفاوت برای اتصال فلزات هستند که بر اساس دما و مکانیزم اتصال از هم متمایز میشوند.
در جوشکاری سرد (Cold Welding) هیچ گونه حرارت یا قوس الکتریکی به کار نمیرود. در این روش دو سطح فلزی تمیز و بدون اکسید، تحت فشار زیاد در تماس مستقیم قرار می گیرند تا اتصال در حالت جامد ایجاد شود. جوش سرد معمولاً برای فلزات نرم و غیرآهنی مانند آلومینیوم، مس و نقره کاربرد دارد.
اما در جوشکاری گرم (Hot Welding) فلزات تا دمای ذوب حرارت داده می شوند و با استفاده از قوس الکتریکی، گاز یا لیزر به هم متصل میشوند. این روش برای اکثر فلزات آهنی و غیرآهنی قابل استفاده است و اتصال آن از استحکام بالایی برخوردار است.
به طور کلی جوش سرد از نظر دمای کار و کاربرد محدود تر است، ولی جوش گرم به دلیل تنوع روش ها و تجهیزات، در صنعت کاربرد بسیار گسترده تری دارد.
محمدرضا
سلام. من شنیده بودم جوشکاری سرد بیشتر برای فلزات نازک و حساس استفاده میشه. این مقاله کمک کرد بفهمم روشهای مختلفش چیه. فقط میخوام بدونم آیا میشه این جوش رو روی آهن زنگزده هم انجام داد یا باید اول زنگ رو تمیز کرد؟
آهن جم
نه جوشکاری سرد روی آهن زنگ زده جواب نمیده سطح باید کاملاً تمیز و بدون زنگ زدگی باشه تا اتصال برقرار بشه.
barati
من تو کارم بارها از جوشکاری سرد استفاده کردم مخصوصاً برای تعمیر قطعات فلزی که دسترسی به دستگاه جوش سخت بود. اما یه نکته خیلی مهم که همیشه رعایت میکنم، پاک کردن سطح فلز قبل از انجام جوش هست
jalal
قبلاً فکر میکردم جوشکاری سرد یه اصطلاح بازاریه و واقعیت نداره. ولی الان میفهمم که تکنیک جدیه و کاربردی. یه سوال داشتم این جوش چقدر طول عمر داره؟ یعنی بعد چند سال ممکنه دوباره مشکل پیدا کنه؟
آهن جم
جوشکاری سرد (cold welding) اگه درست انجام بشه طول عمر بالایی داره و حتی میتونه مثل جوش گرم مقاوم باشه.
اما چون به شرایط سطحی و فشار دقیق وابستهست اگه محیط کاری یا نصب ناقص باشه ممکنه بعد چند سال دچار ضعف بشه.
در کل برای کاربرد های حساس معمولاً به تنهایی توصیه نمیشه مگر با کنترل دقیق.
parviz
مطالبتون خیلی مفید بود ولی کاش یه بخش تخصصیتر هم اضافه میکردید که تفاوت جوش سرد و جوش گرم از نظر ساختار فلز و خواص مکانیکی چیه.
آهن جم
ممنونم حتما