تبریک سال نو

سلام دوستای عزیزم یه سال جدید داره شروع میشه اولا تبریک میگم امیدوارم سال خیلی خوبی پیش رو داشته باشین ثانیا امیدوارم بیشتر بهم سر بزنین .

اره کاري حرفه اي تخصصي

دانش پژوهان عزيز، يکي از مهارتهاي پرکاربرد که در بسياري از پروژه ها مورد استفاده قرار مي گيرد مهارت اره کاري است که در زير توضيحاتي در مورد آن ارائه مي شود.

 

در کارگاه فلزکاري، مواد (به ويژه فلزات) را پيش از سوهانکاري، به ا ندازه هاي مورد نظر اره مي کنند. در کارگاههاي آموزشي از اره هاي مختلفي استفاده مي شود که عبارت اند از اره آهن بر يا کمان اره، کمان اره کوچک، اره سوارخ بر و اراه ورق بر

کمان اره

کمان اره يک قاب کمان فولادي دارد که مي توان براي ايجاد برش عميق در ماده، آن را 90 درجه چرخاند. تيغ اره در اين قاب صلب بسته مي شود. دندانه هاي تيغ اره به جلو قرار مي گيرند و در نتيجه در حرکت رفت، برش انجام مي دهند.

تيغه هاي اين نوع اره را از فولاد ريختگي يا تندبر مي سازند. دو نوع تيغ اره وجود دارد: کاملاً سخت و انعطاف پذير، تفاوت آنها در اين است که نوع کاملاً سخت به آسني مي شکند، بنابراين براي کارگاههاي آموزشي مناسب نيست. تيغ اره را با طولهاي 225، 250، 300 ميليمتر مي سازند. تعداد دندانه هاي آنها نيز متفاوت است و مي توان تيغ اره هايي با 14، 18، 24، 32 دندانه در هر 25 ميليمتر، براي بريدن مواد مختلف، تهيه کرد.

 

جدودل تعداد دندانه هاي تيغ اره براي بريدن مواد مختلف

تعداد دندانه در 25mm	نوع ماده اي که بريده مي شود
14	مقاطع توپر از مواد نرم
18	کاربردهاي عمومي، مقاطع توپر از مواد نرم و مقاطع بزرگ از مواد سخت (مثلاً فولات آلياژي)
24	مقاطع توپر کوچک، بين 3 و 6 ميليمتر ( مثلاً ورقهاي ضخيم و لوله هاي گوشت دار )
32	مقاطعي با ضخامت کمتر از 3 ميليمتر

 

همواره بايد دست کم سه دندانه متوالي با ماده در تماس باشند.

اگر ماده نرم است و مقطعي بزرگ دارد، از تيغ اره اي استفاده کنيد که تعداد دندانه هاي آن در هر 25 ميليمتر کم باشد ( 14 يا 18 دندانه در هر 25 ميليمتر ). براي بريدن مقاطع نازک از تيغ اره دندانه ريز استفاده کنيد.

برشکاري با اره کمان

هنگام شروع برش بهتر است ابتدا تيغه را روي قطعه کار هدايت کنيد تا خط برش ايجاد شود. براي برش دقيق انگشت شست را چونان راهنما به کار بريد.

و آهسته و با رفت و برگشت تمام برشکاري کنيد.

هنگام اره کردن رو به سوي قطعه کار بايستيد و يک پاي خود را حدود 30 سانتيمتر جلوتر از پاي ديگر بگذاريد

در حرکت رفت تيغه اره بر آن فشار بياوريد و هنگام برگشت آن را آزاد کنيد تا تيغه اره تنها در حرکت رفت برشکاري کند. نگذاريد دندانه هاي تيغه اره روي قطعه کار بلغزد زيرا لغزش موجب کند شدن دندانه ها و حتي شکسته شدن تيغه اره مي شود. همين که چاک برش (شيار اره کاري) ايجاد شد سرعت حرکت اره کمان را به حدود چهل بار رفت و برگشت در دقيقه برسانيد.

نکات ايمني

1- قطعه کار را محکم به گيره ببنديد.

2- کمان اره را محکم بگيريد و براي اين کار از هر دو دست استفاده کنيد.

3- وضعيت بدنتان بايد همان طور باشد که در مورد سوهانکاري گفته شد.

4- از تمام طول تيغ اره استفاده کنيد.

5- تيغ اره را در خط مستقيم حرکت دهيد تا نشکند.

6- فشار بيش از حد بر تيغ اره وارد نکنيد.

7- تيغ اره بايد محکم به کمان بسته شده باشد، اگر شل باشد مي شکند

سوهان کاری، حرفه ای تخصصی

دانش پژوهان عزیز، یکی از مهارت های پرکاربرد که در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد، مهارت سوهان کاری است که در زیر توضیحاتی در مورد آن ارائه می شود.

سوهان:

سوهان کاری از روش های براده ‏برداری از روی فلز است و سوهان که در کارگاه های آموزشی بیش از هر ابزار دستی دیگری به کار می‏آید، ابزار این کار است. سوهان را از فولاد ابزار کربنی با حدود 3/1 درصد کربن می‏سازند.

 

بخشهای مختلف سوهان عبارت‏اند از:

1.‏ دسته که چوبی یا پلاستیکی است ( دسته‏های چوبی حلقه‏ای دارند که مانع شکافتن چوب در هنگام جازدن دُم سوهان می‏شود )؛

2. دُم، که بخشی از سوهان است که در دسته فرو می‏رود؛

3. آج، که ساده یا چپ و راست است.

از سوهان ساده برای سوهان کاری فلزات نرم ( مانند برنج و آلومینیم ) و از سوهان با آج چپ و راست برای سوهان کاری همه فلزات، به ویژه چدن و فولاد استفاده می‏کنند.

 

آج	کاربرد نمونه وار
زبر	سوهان کاری فلزات نرم، پلاستیک ها
متوسط	شکل دادن فلزات و پلیسه گیری قطعات ریختگی چدنی
نرم	سوهان کشی و پرداخت فلزات سخت
بسیار نرم	سوهان کاری دقیق و پرداخت ظریف

 

انواع مقطع سوهان:

سوهان ها با مقاطع مختلف ساخته می‏شوند که کاربرد آن ها به اختصار به شرح زیر است:

 

سوهان معمولی: لبه این سوهان ها صاف است و آج ندارد. بنابراین از این نوع سوهان ها برای سوهان کاری کنج هایی استفاده می‏شود که فقط یک وجه آن باید سوهان کاری شود.

 

سوهان تخت: برای کارهای عمومی کارگاهی

 

سوهان چهارپهلو: ایجاد شیارها و شکاف های  چهارگوش

 

سوهان گرد: گشاد‏کردن سوراخ ها و سوهان کاری سطوح خمیده

 

سوهان سه‏پهلو یا سه‏گوش: سوهان کاری کنج های تیز

 

سوهان بغل‏تخت: سوهان کاری شکاف های بسیار باریک مثل شیار کلیدها

چگونه سوهان کاری کنیم: 

حالت درست دست ها و روش در دست‏گرفتن سوهان در سوهانکاری از اهمیت بسیار برخوردار است. قطعه باید در ارتفاع مناسب تقریبا"هم سطح با آرنج برای کارهای سبک و اندکی کمتر برای کارهای سنگین روی‏گیره بسته شود.

 فاصله پاها از یکدیگر باید حدود 20 سانتیمتر و زاویه آن ها نسبت به‏هم باید حدود 90 درجه باشد.

پای چپ نیز باید موازی با امتداد سوهان باشد. دسته سوهان را با دست راست بگیرید به‏طوری‏که انگشت شست روی دسته و انگشتان دیگر در زیر آن قرار بگیرند.

 

هنگام سوهان کاری فشار باید در حرکت پیشروی بر سوهان وارد شود زیرا آج ها یا دندانه‏های برنده رو به‏سَرِ سوهان هستند. اگر فشار در حرکت برگشت بر سوهان وارد شود موجب براده‏برداری نمی‏شود و تنها دندانه‏ها را کُند می‏کند. وقتی می‏خواهید سطح‏تختی را پرداختکاری‏کنید، بایداز روش سوهان کاری ‏دوطرفه استفاده کنید.

 

 در این روش براده‏برداری چندانی انجام نمی‏شود و فقط خش های ایجاد شده در نتیجه عملیات سوهان کاری قبلی از بین می‏رود. در سوهان کاری‏دوطرفه، سوهان را عقب و جلو می‏کشید.

 

نکات ایمنی:

1.‏ سوهان ها را در مقرهای جدا از هم نگهداری‏کنید و اجازه ندهید به هم ساییده شوند.

2. هرگز فولاد سخت‏سازی شده را سوهان کاری نکنید.

3. از سوهان به جای چکش استفاده نکنید.

4. سوهان را به اسید آغشته نکنید تا دچار خوردگی نشود.

5. مکررا"از برس سوهان استفاده کنید تا آج های سوهان پر نشود.

 

نکته قابل توجه:

وقتی براده‏های حاصل از سوهان کاری، محکم به آج های سوهان می‏چسبند، می‏گوییم سوهان پُر شده است.

پرشدن آج های سوهان سبب می‏شودکه عمق نفوذ آن ها کاهش یابد و خراش های عمیقی روی سطح قطعه‏کار ایجاد شود. در نتیجه سوهان کار باید مقدار زیادی کار اضافی انجام دهد تا این خراش ها را حذف کند. برای جلوگیری از پرشدن سوهان، از برس سوهان استفاده‏کنید.

قلاویز، حرفه‏ای تخصصی

دانش پژوهان عزیز، یکی از مهارت های پرکاربرد که در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد، مهارت قلاویز کاری است که در زیر توضیحاتی در مورد آن ارائه می شود.

 

پیچ‏کردن از روشهای موقتی اتصال قطعات به یکدیگر است. برای رزوه‏کردن پیچ معمولا"از ماشین‏تراش استفاده می‏کنند. اما در کارگاه می‏توان این عمل را با استفاده از قلاویز و حدیده انجام‏ داد.

قلاویز:

قلاویز ابزاری است که رزوه داخلی ایجاد می‏کند. قلاویز را از فولاد تندبر می‏سازند. قلاویز تنه‏ای دارد که ته آن چهار‏گوش است و دسته‏قلاویز آن را می‏گیرد. تنه قلاویز از بخش رزوه‏تراش آن باریکتر است. قلاویز چهار ردیف رزوه یا دندانه برنده دارد، که برای ایجاد رزوه‏ای به شکل خاص، تراشیده شده‏اند. این دندانه‏ها عمل رزوه‏تراشی را انجام می‏دهند. شیارهای بین لبه‏های برنده را خیاره می‏نامند. خیاره‏ها به براده تراشیده شده راه می‏دهند که از سوراخ بیرون بیاید.

روغن تراشکاری (آب صابون) نیز از همین راه به قطعه‏کار می‏رسد. هر دست قلاویز از سه قلاویز تشکیل می‏شود در اولین قلاویز تقریبا"2/3 طول قسمت رزوه‏تراش، شکل مخروطی دارد. این قلاویز را پیشرو می‏نامند. در قلاویز دوم 1/3 طول قسمت رزوه‏تراش، مخروطی است و آن را وسط‏رو می‏نامند. این قلاویز پس از قلاویز اول به‏ کار می‏رود. قلاویز سوم که پسرو نام دارد، صاف است اما پخ کوچکی دارد تا بتواند درست وارد سوراخ شود، این قلاویز را پس از قلاویز وسط‏رو، برای رزوه‏کردن سوراخهای‏کور به کارمی‏برند.

قلاویز‏کاری:

تراشیدن رزوه‏های داخلی با دست را قلاویزکاری می‏نامند. این عمل به ترتیب زیر انجام می‏شود.

1.‏ با مته سوراخی ایجاد کنید که قطر آن با قطر مغزه قلاویز برابر باشد.

2. قطعه‏کار را محکم به گیره ببندید.

3. اولین قلاویز را در دسته‏قلاویز جا بزنید.

4. قلاویز را در امتداد قائم وارد سوراخ کنید و آن را در جهت حرکت عقربه‏های ساعت بچرخانید تا رزوه‏تراشی شروع شود.

 

5. قلاویز را در حدود 1/4 دور در خلاف جهت حرکت عقربه‏هایساعت بچرخانید تا سوفاله‏ها خرد شود.

6. از طریق خیاره‏ها آب صابون وارد سوراخ کنید تا رزوه‏تراشی آسانتر شود و براده‏هاشسته شوند.

7. عمل 5 را تکرار کنید تا وقتی تمام طول دندانه‏دار قلاویز از سود (اگر سوراخ راه به در است).

8. این عملیات را با استفاده از قلاویزهای وسط‏رو و پسرو تکرار کنید.

 

 

           برای کاهش اصطکاک و پاک‏کردن براده‏ها از مصرف آب‏صابون مضایقه نکنید.

 

وقتی قلاویزکاری به پایان رسید، قلاویزها و دسته‏قلاویز را تمیز کنید و آنها را در جعبه خود قرار دهید.

حدیده کاری، حرفه‏ای تخصصی

دانش پژوهان عزیز، یکی از مهارت های پرکاربرد که در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد، مهارت حدیده است که در زیر توضیحاتی در مورد آن ارائه می شود.

پیچ‏کردن از روش های موقتی اتصال قطعات به یکدیگر است. برای رزوه‏کردن پیچ معمولا" از ماشین‏تراش استفاده می‏کنند. اما در کارگاه می‏توان این عمل را با استفاده از قلاویز و حدیده انجام داد.

 

حدیده:

حدیده را از فولاد پرکن یا فولاد تندبر می‏سازند. برخلاف قلاویز، از حدیده برای تراشیدن رزوه‏خارجی استفاده‏می‏شود. حدیده بر سه نوع است.

حدیده گِرد شکاف‏دار قطعه‏ای دایره‏ای‏شکل است که در امتداد یکی از شیاره‏هایش شکاف دارد. این شکاف برای تنظیم دقیق، با استفاده از سه پیچ تنظیم تعبیه شده در دسته‏حدیده ایجاد شده است. حدیده دونیم از دو قطعه آزاد تشکیل می‏شود که در دسته‏حدیده قرار می‏گیرند. پیچ کوچکی برای تنظیم روی دسته‏حدیده تعبیه شده است. حدیده مهره‏ای بدنه شش‏گوش دارد. این نوع حدیده رزوه جدید ایجاد نمی‏کند، بلکه کار آن ((ترمیم)) رزوه‏های آسیب دیده است.

 

عملیات تراشیدن رزوه‏های خارجی به ترتیب زیر انجام می‏شود:

1.‏ ته قطعه‏کار را گونیا کنید و آن را (با استفاده از سوهان، سنگ یا ماشین‏تراش مرغک‏دار) پخ بزنید تا رزوه‏تراشی آسان تر شروع شود.

 

2. حدیده را در دسته‏حدیده قرار دهید و آن را محکم و عمود بر قطعه‏کار در دست بگیرید.

3. دسته‏حدیده را در حدود 1/4 دور در جهت حرکت عقربه‏های ساعت بچرخانید و سپس آن را برگردانید تا براده‏ها جدا شوند.

4. به اندازه کافی آب‏صابون (روان کار) به ‏کار ببرید.

5. پس از یک دور کامل رزوه‏تراشی، با استفاده از پیچ های تنظیم، حدیده را دوباره تنظیم کنید تا عمق رزوه‏ها به مقدار مطلوب برسد.

 

مراقبت از حدیده و نگهداری صحیح آن اهمیت دارد:

1.‏ از دسته‏حدیده یا حدیده به جای چکش استفاده نکنید.

2. پس از هر بار استفاده، حدیده را از دسته‏حدیده جدا کنید، آن ها را تمیز کنید و در جعبه بگذارید.

3. در حین رزوه‏کاری به اندازه‏کافی آب‏صابون مصرف کنید تا اصطکاک کاهش یابد.

سوراخ‏کاري با دريل حرفه‏اي تخصصي

 

دانش پژوهان عزيز، يکي از مهارت هاي پرکاربرد که در بسياري از پروژه ها مورد استفاده قرار مي گيرد، مهارت سوراخ کاري با دريل  است که در زير توضيحاتي در مورد آن ارائه مي شود.

 

انواع دريل:

انواع دريل که در کارگاههاي آموزشي نصب مي‏شود عبارت‏اند از دريل روميزي و دريل ستوني. اجزاي اين دو نوع دريل مشابه‏اند، با اين تفاوت که دريل ستوني، پايه‏اي بلندتر و محکمتر به شکل ستون دارد و روي کف کارگاه نصب مي‏شود. نوع ديگري دريل، به نام دريل راديال نيز وجود دارد؛ اين نوع دريل بازويي شعاعي دارد که کله‏گي ماشين روي آن نصب مي‏شود و در امتداد آن حرکت مي‏کند. اين نوع دريل معمولا"در کارگاههاي آموزشي يافت نمي‏شود.

 

اجزاي دريل:

اجزاي اصلي دريل در هر دو نوع ستوني و روميزي مشابه است. کله‏گي بخش بالايي ماشين است که روي ستون قرار دارد و فلکه‏ها و تسمه در آن تعبيه شده‏اند. دريل دو فلکه دارد: يکي روي الکتروموتور نصب مي‏شود و ديگري به محور دريل متصل است.

اين دو فلکه به وسيله تسمه جناغي به هم متصل مي‏شوند. هر فلکه معمولا"چهار پله (با قطرهاي مختلف) دارد. براي ثابت نگه داشتن فاصله بين پله‏ها، و بنابراين تعويض آسانتر محل تسمه براي تغيير سرعت، فلکه‏ها را به ترتيب مخالف نصب مي‏کنند. فلکه‏اي که روي محور الکتروموتور نصب مي‏شود، طوري قرار مي‏گيرد که کوچکترين پله آن پايين و بزرگترين پله آن بالا باشد.

اما در فلکه‏اي که روي محور دريل نصب مي‏شود، کوچکترين پله در پايين و بزرگترين پله در بالاست. تسمه جناغي فلکه موتور و فلکه محور را به هم متصل مي‏کند. اين تسمه حرکت را از الکتروموتور به محور محرک ماشين انتقال مي‏دهد. محور ماشين محوري است که فلکه متحرک به آن متصل مي‏شود. در سر اينمحور سوراخي مخروطي تعبيه شده است که سه‏نظام يا بوشي مخروطي را در خود جاي مي‏دهد. ستون تکيه‏گاه کله‏گي ماشين است.

 پايه را معمولا" از چدن مي‏ريزند. پايه تکيه‏گاه ستون و کله‏گي است. پايه دريل را با پيچ به ميز کار، يا اگر دريل ستوني باشد، به کف کارگاه مي‏بندند. در پايه دريل شيارهايي تعبيه شده است که مي‏توان قطعه‏کارهاي بزرگ را روي آن بست. سه‏نظام روي دماغه محور نصب مي‏شود و مته را مي‏گيرد. ميز دريل از چدن ساخته شده است و روي ستون نصب مي‏شود. ميز را مي‏توان در هر وضعيتي روي ستون دريل تنظيم و با پيچ ثابت کرد.

اين ميز هم شيارهايي دارد و مي‏توان قطعه‏کار يا گيره را با پيچ به آن بست، به ‏ويژه وقتي از مته‏اي بزرگ استفاده مي‏شود. از اهرم پيشروي براي پايين آوردن محور و پيشروي مته در داخل قطعه‏کار استفاده مي‏شود. اين اهرم به وسيله مکانيسم ميل‏دنده و پيستون کنترل مي‏شود. از عمق‏سنج هنگامي استفاده مي‏شود که ايجاد سوراخ‏کور با عمق معين مورد نظر باشد. براي تنظيم عمق مورد نظر، بايد مته را پايين آورد تا با سطح قطعه‏کار تماس پيدا کند؛ سپس بايد مهره را روي درجه (عمق) مورد نظر تنظيم و با مهره‏قفلي قفل کرد. اين عمل را بايد پيش از شروع سوراخکاري انجام داد.

 

جوشكاري ترميت

» جوشکاری

جوشكاري ترميت به مجموعه فرآيندهايي گفته مي شود كه در آن جوش ازفلز مذابي كه توسط يك كنش شيميايي بشدت گرمازا بوجود آمده است ، تشكيل مي شود. اين نوع جوشكاري بيشتر شبيه به ريخته گري بوده و دور دو قطعه اي كه بايد به هم جوش داده شوند يك قالب قرار دارد كه فلز مذاب ناشي از اين واكنش شيميايي به اين قالب هدايت شده و  پس از سرد شدن فلز مذاب داخل قالب جوش شكل مي گيرد .
واكنش شيميايي يا ترميت معمولا بين اكسيد يك فلز  ( معمولا آهن يا مس )  و فلز احيا كننده مانند آلومينيوم انجام مي شود . براي انجام واكنش از يك پودر كه به سرعت محترق شده به عنوان چاشني استفاده مي شود كه گرماي لازم براي شروع واكنش را فراهم مي آورد . دو نمونه از واكنش هاي مورد استفاده در اين نوع جوشكاري :

 
Fe3O4 + 8 Al à 9 Fe + 4 Al2O3 (3088 ºC)۷۱۹KCal۳ 

3 CuO + 2 Al à 3 Cu + Al2O3 (4865 ºC ) ۲۷۵.۳ Kcal

انواع ترميت مورد استفاده در صنعت :

-  ترميت ساده :  شامل مخلوط  پودر هاي اكسيد آهن و آلومينيوم

- ترميت فولاد كم كربن : شامل ترميت ساده به اضافه پودر فولاد كم كربن يا حتي مقداري پودر منگنز

- ترميت چدن : شامل ترميت ساده به اضافه مقداري پودر فولاد سيليسيوم دار و فولاد كم كربن

- ترميت براي جوشكاري ريل ها : شامل تركيبات ترميت ساده به اضافه مقداري پودر كربن ، منگنز و عناصر آلياژي ديگر به منظور افزايش سختي فلز جوش در ريل

- ترميت براي اتصال كابل هاي برق : شامل پودر هاي اكسيد مس و آلومينيوم

جوشكاري ترميت معمولا به دو صورت در صنعت وجود دارد ؛ در نوع اول از فلز ذوب شده مستقيما براي اتصال دو قطعه استفاده مي شود . در نوع دوم از فلز ذوب شده به منظور گرم كردن و به درجه حرارت آهنگري رساندن قطعات استفاده مي شود و سپس با اعمال فشار به قطعات اتصال شكل خواهد گرفت .


مراحل جوشكاري ترميت :

1- تميز كردن سطح قطعات ار آلودگي و اكسيد

2- آماده كردن قالب ( قالب ها بصورت دستي ساخته شده يا بصورت آماده براي اشكال و قطعات خاص در بازار موجودند)

3- ايجاد فاصله مناسب بين قطعات و قرار دادن قالب دور قطعات

4- پيشگرم كردن قالب

5- ريختن مواد ترميت در محفظه احتراق

6- قرار دادن چاشني

7- روشن كرد چاشني به منظور احتراق ترميت

8- باز كردن قالب پس از سرد شدن مذاب حاصل ازواكنش

9- تميزكردن و پرداخت كردن سطح قطعات و اتصال

مزيت جوشكاري ترميت نياز نداشتن به سيستم هاي تامين انرژي ( ماند مولد برق و ... ) براي جوشكاري است و پودر و قالب ها را در هر مكاني ( براي مثال در طول ريل راه آهن براي تعميير ريل شكسته ) بكار برد . از محدوديت هاي اين روش ميتوان به ناتوان بودن در جوش دادن مقاطع نازك اشاره كرد زيرا انرژي جوش زياد بوده و فقط براي مقاطع كلفت مثل ريلها و ميل لنگ هاي شكسته و كابلهاي برق كاربرد دارد .

موارد استفاده از جوش ترميت:

- جوش و تعمير ريل هاي شكسته

- جوش لب به لب لوله هاي جدار ضخيم

- جوش و تعمير ميل لنگهاي شكسته

- جوش و تعمير شاسي ماشين ها

- جوش و اتصال قطعات ريخته گري شده كه بخاطرطول بلند و بزرگ بودن نميتوانند در يك مرحله قالبگيري و ريختگري شوند .

- براي جوش كابل هاي ضخيم برق به يكديگر يا يك هادي ديگر

- براي جوش و اتصال ميلگردهاي تقويت كننده بتن در سازه ها ساختماني به يكدي

جوش چدن

» جوش چدن

 

چدنها در مقايسه با فولادهاي كربني داراي قابليت جوشكاري كم و محدود تري هستند . در ميان چدن ها ، چدن با گرافيت كروي بهترين جوشپذيري را دارا است و بعد از آن چدن چكش خوار قرار دارد . جوشكاري چدن خاكستري به مهرت و توجه ويژه نياز دارد و چدن خاكستري را به دشواري زياد مي توان جوشكاري كرد .
با اين ملاحظات دامنه جوشكاري چدنها بسيار محدود مي شود و صرفا به تعمير و اصلاح قطعات ريخته شده و قطعات فرسوده و شكسته شده منحصر مي گردد .

علت هاي جوش پذيري محدود چدن ها :

- بعلت زيادي كربن در فلز مبنا ، سيكل جوشكاري باعث ايجاد كاربيدهايي در منطقه فلز جوش و تشكيل فاز مارتنزيت پركربن در منطقه متاثر از حرارت HAZ ميشود . هردوي اين ريز ساختار ها شكننده بوده و باعث ايجاد ترك در حين جوشكاري و يا بعد از آن مي شود . اين مطلب در مورد تمامي چدن ها مصداق دارد .
- به علت ضعف چقرمگي ، چدن ها قابليت تغيير شكل پلاستيكي را ندارند و از اين رو نمي توانند تنش هاي حرارتي ايجاد شده جوشكاري را تحمل كنند . هرچه نرمي چدن بهبود يافته باشد احتمال ترك خوردگي آن كاهش مي يابد . لذا چدن چكش خوار و چدن با گرافيت كروي كمتر از چدن خاكستري ترك خواهند خورد .

با توجه به عامل اول شكنندگي منطقه HAZ به ميزان و سهولت حل شدن گرافيت در آستنيت در حين جوشكاري بستگي پيدا ميكند . در مورد چدن خاكستري كه داراي پولك هاي گرافيتي با سطح رويه نسبتا وسيعي مي باشند ، انحلال اين نوع گرافيت در آستنيت به سهولت انجام مي شود . در حاليكه در مورد چدن با گرافيت كروي ، چون نسبت حجم رويه به حجم كره گرافيت كم مي باشد بنابراين مقدار گرافيت كمتري در آستنيت حل ميگردد و در نتيجه كاربيد هاي درشت كمتري و مارتنزيت كم كربن تري در منطقه HAZ تشكيل ميشود . اين مطلب گواه ديگري بر قابليت بهتر جوش پذيري چدن با گرافيت كروي در مقايسه با ساير انواع چدن ها ست .
براي اجتناب از تمايل منطقه حرارت پذيرفته به ترك خوردن لازم است كه قطعه چدني را در موقع جوشكاري با قوس برقي با انرژي حرارتي كم جوشكاري نمود . زيرا اين روش باعث كاهش پهناي منطقه سخت و شكننده كنار فلز جوش مي شود . براي غلبه بر سختي و تردي منطقه حرارت پذيرفته اعمال تدابيري نظير پيش گرمايش و خنك كردن تدريجي قطعه جوشكاري شده ضرورت دارد .
در مورد جوشكاري چدن با قوس برقي دامنه درجه حرارت پيش گرم از درجه حرارت محيط كارگاه تا 300 درجه سانتي گراد توصيه ميشود . اين حرارت براي جوشكاري با استيلن در محدوده 450-650 درجه سانتي گراد قرار دارد . چدن خاكستري به حرارت پيش گرم بيشتري زيادتري و چدن با گرافيت كروي و چدن چكش خوار به درجه حرارت پيشگرم كمتري نياز دارند. درجه حرارت پيش گرم و محدوده آن به نوع چدن ، اندازه قطعه ، روش جوشكاري ، نوع الكترود و مقدار فلز جوشي كه بايد رسوب داده شود بستگي پيدا ميكند .
در مورد قطعات حساس ريختگري چدني ، درست پس از خاتمه جوشكاري عمليات تنش زدايي از طريق حرارت دهي قطعه تا حدود 600 درجه سانتي گراد و نگهداري در اين حرارت بمدت كافي صورت مي پذيرد.

جوشکاری زیر آب

» جوشکاری زیر آب

جوشکاری زیر آب

 

× مقدمه

بيش از يك صد سال است كه قوس الكتريكي در جهان شناخته شده و بكار گرفته مي شود. اما اولين جوشكاري زير آب توسط نيروي دريايي بريتانيا انجام شد- در آن زمان يك كارخانه كشتي سازي براي آب بند كردن نشت هاي موجود در پرچ هاي زير كشتي كه در آب واقع شده بود از جوشكاري زير آبي بهره گرفت. در كارهاي توليدي كه در زير آب انجام مي پذيرد، جوشكاري زير آبي يك ابزار مهم و كليدي به شمار مي آيد. در سال 1946 الكترود هاي ضد آب ويژه اي توسط وان در ويليجن1 در هلند توسعه يافت. سازه هاي فرا ساحلي از قبيل دكل هاي حفاري چاه هاي نفت، خطوط لوله و سكوهاي ويژه اي كه در آب ها احداث مي شوند، در سالهاي اخير به طرز چشمگيري در حال افزايش اند. بعضي از اين سازه ها نواقصي را در عناصر تشكيل دهنده اش و يا حوادث غير مترقبه از قبيل طوفان تجربه خواهند كرد. در اين ميان هرگونه روش بازسازي و مرمت در اين گونه سازه ها مستلزم استفاده از جوشكاري زير آبي است.



× طبقه بندي

جوشكاري زير آبي را مي توان در دو دسته طبقه بندي كرد:

1. جوشكاري مرطوب

2. جوشكاري خشك



در روش جوشكاري مرطوب، عمليات جوشكاري در زير آب اجرا شده و مستقيماً با محيط مرطوب سرو كار دارد. در روش جوشكاري خشك، يك اتاقك خشك در نزديكي محلي كه مي بايستي جوشكاري شود ايجاد شده و جوشكار كار خود را با قرار گرفتن در داخل اتاقك انجام مي دهد.
جوشكاري مرطوب:under Water Welding

نام جوشكاري مرطوب حاكي از آن است كه جوشكاري كه در زير آب صورت مي پذيرد، مستقيماً در معرض محيط مرطوب قرار دارد. در اين روش از جوشكاري از نوعي الكترود ويژه استفاده مي شود و جوشكاري به صورت دستي درست مانند همان جوشكاري كه در فضاي بيرون آب انجام مي شود، صورت مي گيرد. آزادي عملي كه جوشكار در حين جوش كاري از اين روش دارد، جوشكاري مرطوب را موثر تر و به روشي كارا و از نقطه نظر اقتصادي مقرون به صرفه كرده است. تامين كننده نيرويجوشكاري روي سطح مستقر شده است و توسط كابل ها و شيلنگ ها به غواص يا جوشكار متصل مي شود.

در جوشكاري مرطوب MMA (جوشكاري قوس فلزي دستي)2 دو مشخصه زير بكار گرفته مي شود:

 

 

تامين كننده نيرو: dc

قطبيت: قطبيت منفي

اگر از جريان DC و قطب + استفاده شود، برقكافت روي داده و سبب خرابشدگي و از بين رفتن سريع اجزاء فلزي نگهدارنده الكترود مي شود. براي جوشكاري مرطوب از جريان AC نيز به دليل عدم امنيت كافي و وجود مشكلاتي كه در حفاظت از قوس در زير آب وجود دارد، استفاده نمي شود.

 

منبع تغذيه مي بايستي يك دستگاه جريان مستقيم كه داراي رده بندي آمپر بين 300 تا 400 است، باشد. دستگاههاي جوشكاري ژنراتور موتور اغلب براي جوشكاري مرطوب مورد استفاده قرار مي گيرد. پيكره دستگاه جوشكاري مي بايستي در پايين، زير كشتي قرار داده شده باشد. مدار جوشكاري مي بايستي شامل نوعي سوئيچ مثبت باشد كه معمولاً از يك كليد تيغه اي استفاده مي شود و از جوشكار غواص فرمان مي گيرد. كليد تيغه اي در مدار الكترود مي بايستي در تمام طول جوشكاري در برابر شكسته شدن مقاوم باشد و نيز از امنيت كافي برخوردار باشد. منبع تغذيه جوشكاري مي بايستي در حين فرايند جوشكاري تنها به نگهدارنده الكترود وصل باشد. در اين روش از جريان مستقيم همراه با الكترود منفي و نيز از نگهدارنده الكترود ويژه اي كه در برابر آب عايق هستند استفاده مي شود. نگهدارنده هاي الكترود جوشكاري كه در زير آب بكار گرفته مي شوند از يك سر خميده براي گرفتن الكترود و نگه داشتن آن در خود بهره مي برند و ظرفيت پذيزش دو نوع الكترود را دارد.



نوع الكترودي كه به كار گرفته مي شود بر طبق استاندارد AWS (انجمن جوشكاري امريكا)3 در طبقه بندي E6013 قرار گرفته است. اين الكترود ها مي بايستي ضد آب باشند و تمامي اتصالات نيز بايد طوري عايق بندي شده باشد كه آب نتواند با قسمت هاي فلزي كوچكترين تماسي داشته باشد.اگر عايق بندي شكستگي داشته باشد و يا قسمتي از آن ترك داشته باشد، آنگاه آب مي تواند با فلز رسانا تماس پيدا كرده ، موجب ايجاد نقص و در نهايت كار نكردن قوس شود. به علاوه اينكه ممكن است خوردگي سريع مس در قسمتي كه عايق ترك خورده است، ايجاد شود.



× جوشكاري بيش فشار4(جوشكاري خشك)Habitat

جوشكاري بيش فشار در اتاقك هاي پلمپ شده در اطراف سازه يا قطعه اي كه مي خواهد جوشكاري شود، استفاده مي شود. اين اتاقك در يك فشار معمولي پر از گاز مي شود (كه معمولاً از هليوم حاوي نيم بار5 اكسيژن است). اين جايگاه روي خطوط لوله قرار گرفته و با هوايي مخلوط از هليو و اكسيژن كه قابل تنفس باشد پر شده و در فشاري كه جوشكاري آنجا صورت مي پذيرد و يا فشاري بيشتر از آن اجرا مي شود. در اين روش در اتصالات جوش بسيار با كيفيتي ايجاد مي شود به طوري كه با اشعه ايكس و ديگر تجهيزات لازم ايجاد مي شود. فرايند جوشكاري قوس گاز تنگستن در اين قسمت بكار گرفته خواهد شد. محوطه زير جايگاه در معرض آب قرار دارد. بنابراين جوشكاري در محل خشكي صورت گرفته ولي در فشار هيدرو استاتيكي آب دريا كه در محيط مجاور آن قرار دارد.

 

×خطرات بغرنج

براي غواص يا جوشكار خطر شك الكتريك وجود خواهد داشت. اقدامات احتياطي كه انجام شده اند عبارتند از عيق بندي مناسب و در حد كافي تجهيزات جوشكاري، بسته شدن منبع الكتريسيته درست زماني كه قوس به پايان مي رسد و نيز محدود كردن ولتاژ جوشكاري قوس فلزي دستي در مدار باز دستگاه جوشكاري. خطر ديگر توليد شدن هيدروژن و اكسيژن در جوشكاري مرطوب توسط قوس است.

اقدام هاي احتياطي مي بايستي در مورد بلند كردن كپسول هاي گاز نيز رعايت شود. به اين دليل كه آنها به صورتي بالقوه توانايي زيادي براي منفجر شدن دارا هستند. خطر بعدي اي كه سلامت يا جان جوشكار را تهديد مي كند نيتروژني است كه در فشار زياد در معرض هوا قرار گرفته و مي تواند به وي آسيب برساند. اقدامات احتياطي شامل فراهم آوري يك منبع گاز يا هواي اضطراري مي شود كه در كنار غواص قرار گرفته است و نيز اتاقك فشار زدايي براي جلوگيري از خفگي توسط نيتروژن كه بعد از اشباع شدن روي سطح پخش مي شود.

در سازه هايي كه از جوشكاري مرطوبِ زير آب استفاده مي كنند، بازرسي بعد از جوشكاري ممكن است بسيار مشكل تر از جوشكاري هايي باشد كه در محيط بيرون و در معرض هوا انجام مي پذيرد. اطمينان از بي نقص بودن چنين جوشكاري هايي به مراتب اهميت بيشتري پيداكرده و در واقع احتمال اينكه عيب و كاستيِ ناشناخته اي پديدار شود، وجود دارد.



× مزاياي جوشكاري خشك

1. ايمني غواص – جوشكاري در يك اتاقك صورت گرفته كه موجب مصون ماندن جوشكار از جريانات اقيانوسي و يا احتمالاً موجودات دريايي مي شود. اين جايگاه خشك و گرم از روشنايي مطلوبي برخوردار بوده و از سيستم كنترل محيط خاصي نيز بهره مي گيرد(ESC)6 .

2. كيفيت خوب جوش – اين روش توانايي ايجاد جوش هايي را دارد كه حتي مي توان آن را با جوش هاي موجد در فضاي باز و در مجاورت هوا مقايسه كرد. دليل اين امر اينست كه ديگر آبي وجود ندارد كه بخواهد جوش را خاموش و يا قطع كند. و نيز اينكه ميزان هيدروژن (H2) توليدي آن خيلي كمتر از جوشكاري هاي مرطوب است.

3. كنترل سطح­ – آماده سازي اتصال، همترازي لوله، بررسي آزمايش ضد مخرب (NDT)(7) و غيره به صورت عيني كنترل و تنظيم مي شوند.

4. آزمون غير مخرب (‌ NDT) – آزمون غير مخرب براي محيط خشك جايگاه تسهيل شده است.

×معايب جوشكاري خشك

1. اتاقك يا جايگاه جوشكاري تجهيزات پيچيده و خدمات پشتيباني زيادي را مستلزم مي داند و خود اتاقك به طرز غير متعارفي پيچيده است.

2. هزينه و ارزش مالي اين اتاقك به صورت قابل ملاحظه اي بالا بوده و بسته به عمق محل كار هزينه آن افزايش مي يابد. عمق محل جوشكاري در كار تاثير مي گذارد، طوري كه در اعماق بيشتر جمع كردن قوس و استفاده از ولتاژ هاي بالتر و متناسب با آن لازم و ضروري مي باشد. انجام يك كار جوشكاري بدين شكل هزينه اي بالغ بر 80000 دلار دارد. و نيز گاهي اوقات نمي توان از يك اتاقك براي چند كار مختلف استفاده كرد، كه البته اين مشكل بستگي به نوع كارها و ميزان تفاوت آنها دارد.

 

 

×مزاياي جوشكاري مرطوب

جوشكاري مرطوب كه در زير آب به صورت دستي صورت مي گيرد، در مرمت و بازسازي سازه هاي فراساحلي در سالهاي اخير به سرعت در حال رشد و گسترش است.

از جمله فوايد جوشكاري مرطوب مي توان به موارد زير اشاره كرد:

1. چند كاره بودن و داشتن هزينه كمتر در جوشكاري مرطوب باعث شده كه ميل و اشتياق بيشتري به اين روش وجود داشته باشد.

2. برخورداري از سرعت مناسب در هنگام اجراي طرح از ديگر مزاياي اين روش است.

3. در مقايسه با جوشكاري خشك هزينه كمتري دارد.

4. در اين روش جوشكار مي تواند به قسمت هايي از سازه هاي فرا ساحلي دسترسي داشته باشد كه با استفاده از روش هاي ديگر قابل جوشكاري نيست.

5. احتياج به هيچ نوع محصور سازي نبوده و بنابراين زماني نيز براي آن تلف نخواهد شد. تجهيزات و دستگاههاي استاندارد مرسوم به آساني قابل استفاده است . به وسايل زيادي هم براي انجام يك كار جوشكاري مورد نياز نيست.



× معايب جوشكاري مرطوب

اگر چه جوشكاري مرطوب كاربرد گسترده اي پيدا كرده است ولي همچنان از وجود نواقصي رنج مي برد، از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره كرد:

1. آبديدگي سريع فلز جوشكاري- دليل اين آبديدگي آبي است كه در اطراف آن وجود دارد. اگرچه آبديدگي نيروي تنش پذيري را در جوشكاري افزايش مي دهد ولي ميزان كش پذيري و موثر بودن جوش را كاهش داده، سختي و روزن داري آن را بالا مي برد.

2. توليد زياد هيدروژن- حجم بسيار زيادي از هيدروژن در منطقه جوشكاري ايجاد مي شود كه بر اثر تفكيك بخار آب در منطقه قوس به وجود آمده است.h2 موجود در محيط تحت تاثير گرما (haz)(8) در فلز جوشكاري حل مي شود كه باعث ايجاد ترك خوردگي و شكاف هاي ميكروسكوپيك مي شود.

3. از ديگر معايب آن ديد پذيري كم است. گاهي اوقات جوشكار نمي تواند به درستي منطقه مورد نظر را جوش دهد



× نحوه عملكرد جوشكاري مرطوب

پروسه ي جوشكاري مرطوب در زير آب طي مراحل زير صورت مي پذيرد:

قطعه كاري كه قرار است جوش داده شود به يك طرف مدار الكتريكي متصل بوده و الكترود فلزي در طرف ديگر مدار. اين دوقسمت از مدار (الكترود و قطعه كار) كمي به يكديگر نزديك شده ولي بعد از مدتي از يكديگر فاصله مي گيرند. در حين نزديك شدن الكترود به قطعه كار، جريان الكتريكي وارد شكاف شده و باعث ايجاد يك جرقه الكتريكي پايستار مي شود(قوس) و باعث ذوب شدن فلز در آن ناحيه و شكل گرفتن حوضچه جوش مي شود. در اين زمان، نوك الكترود ذوب شده و ذره هاي كوچك فلز در حوضچه مذاب جمع مي شود. در طول اين عمل جريان مذابي، نوك الكترود را پوشش داده و روكش الكترود گاز محافظ را ايجاد مي كند. كه موجب استحكام بخشيدن به قوس شده و همان طور كه گفته شد از جريان فلز مذاب محافظت مي كند. قوس در يك منطقه حفره مانند ذوب مي شود و جوش را پديدار مي سازد.

×پيشرفت هاي حاصل در زمينه جوشكاري در زير آب

مدت هاي مديدي جوشكاري مرطوب به عنوان يك تكنيك جوشكاري، در زير آب مورد استفاده قرار مي گرفته و هنوز هم ابن روش مرسوم است. اخيراً با پيشرفت هايي كه در زمينه ساخت سازه هاي فرا ساحلي صورت گرفته، اهميت جوشكاري زير آبي را به طرز پيش بيني شده اي بالا برده است. اين امر منجر به توسعه يافتن روش هاي جوشكاري ديگر از قبيل جوشكاري سايشي9، جوشكاري انفجاري10 و جوشكاري عمودي11 شده است كه هم اكنون مطالب قابل قبول و كافي در اين زمينه براي ارائه وجود ندارد.



× گستره ي پيشرفت هاي آينده

جوشكاري قوس فلزي دستي مرطوب همچنان براي نوسازي و احياء سازه هاي زير آبي مورد استفاده قرار مي گيرد اما كيفيت آن كافي نبوده و مستعد شكست هيدروژني مي باشداز اين رو جوشكاري هاي بيش فشار خشك كيفيت بهتري نسبت به جوشكاري هاي مرطوب دارند.امروزه گرايش و رويه ميل به سوي اتوماسيون دارد.thor-1 12 يا ربات تحت كنترل مدارِ بيش فشار كه از گاز بي اثر تنگستن استفاده مي كند، توسعه بخشيده شد تا در جاهايي كه غواص عمليات لوله كشي و نصب خط لوله را انجام مي دهد، بقيه پروسه كار را بر عهده گيرد.

جوشکاری با لیزر

» جوشکاری با لیزر

جوشکاری با لیزر

ليزر يك نام اختصاري به معني تقويت نور با انتشار برانگيخته تابش است . فرآيند به برخورد يك اشعه نور تكرنگ همفاز جهت دار و شديد به قطعه كاري كه ماده به وسيله تبخير از آن خارج ميشود بستگي دارد .
جوشكاري و برشكاري با استفاده از اشعه ليزر از روشهاي نوين جوشكاري بوده كه در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كيفيت ، سرعت و قابليت كنترل آن به طور وسيعي در صنعت از آن استفاده مي شود .به وسيله متمركز كردن اشعه ليزر روي فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده و عمليات جوشكاري انجام مي شود .

اصول كار و انواع ليزرهاي مورد استفاده در جوشكاري :
به طور عمده از دو نوع ليزر در جوشكاري و برشكاري استفاده مي شود : ليزرهاي جامد مثل Ruby و ND:YAG و ليزرهاي گاز مثل ليزر CO2 . در زير اصول كار ليزر Ruby كه از آن بيشتر در جوشكاري استفاده مي شود توضيح داده مي شود . اين سيستم ليزر از يك كريستال استوانه اي شكل Ruby (Ruby يك نوع اكسيد آلومينيوم است كه ذرات كرم در آن پخش شده اند . ) تشكيل شده است . دو سر آن كاملا صيقلي و آينه اي شده و در يك سر آن يك سوراخ ريز براي خروج اشعه ليزر وجود دارد . در اطراف اين كريستال لامپ گزنون قرار دارد كه لامپ فوق براي كار در سرعت حدود 1000 فلاش در ثانيه طراحي شده است . لامپ گزنون با استفاده از يك خازن كه حدود 1000 بار در ثانيه شارژ و تخليه شده فلاش مي زند و هنگامي كه كريستال Ruby تحت تاثير اين فلاش ها قرار بگيرد اتمهاي كرم داخل شبكه كريستالي تحريك شده و در اثر اين تحريك امواج نور از خود سطع مي كنند و با باز تابش اين اشعه ها در سطوح صيقلي و تقويت آنها اشعه ليزر شكل مي گيرد . اشعه ليزر شكل گرفته از سوراخ ريز خارج شده و سپس به وسيله يك عدسي بر روي قطعه كار متمركز شده كه بر اثر برخورد انرژي بسيار زيادي در سطح كوچكي آزاد مي كند كه باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب مي شود .
محدوديت ليزر Ruby پيوسته نبودن اشعه آن است در حاليكه انرژي خروجي ان بيشتر از ليزر هاي گاز مانند ليزر CO2 است كه در آنها اشعه حاصله پيوسته است، از ليزر CO2 بيشتر به منظور برش استفاده مي شود و از ليزر ND:YAG بيشتر براي جوشكاري آلومينيوم استفاده ميشود .
از انجا كه در اين روش مقدار اعظمي از انرژي مصرف شده به گرما تبديل مي شود اين سيستم بايد به يك سيستم خنك كننده مجهز باشد .
در جوشكاري ليزر دو روش عمده براي جوشكاري وجود دارد : يكي حركت دادن سريع قطعه زير اشعه است تا كه يك جوش پيوسته شكل بگيرد و ديگري كه مرسوم تر است جوش دادن باچند سري پرتاب اشعه است .
در جوشكاري ليزر تمامي عمليات ذوب و انجماد در چند ميكروثانيه انجام مي گيرد و به خاطر كوتاه بودن اين زمان هيچ واكنشي بين فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از اين رو گاز محافظ لازم ندارد .
طراحي اتصال در جوشكاري ليزر : بهترين طرح اتصال براي اين نوع جوشكاري طرح اتصال لب به لب مي باشد و با توجه به محدوديت ضخامت در آن مي توان ازطرح اتصال هاي T يا اتصال گوشه نيز استفاده نمود .

مزاياي جوشكاري ليزر :
- حوضچه مذاب مي تواند داخل يك محيط شفاف ايجاد شود ( باعكس روشهاي معمولي كه هميشه حوضچه مذاب در سطح خارجي آنها ايجاد مي شود ) .
- محدوده بسيار وسيعي از مواد را مانند آلياژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غير همجنس و ... را ميتوان به يكديگر جوش داد .
- در اين روش ميتوان مكان هاي غير قابل دسترسي را جوشكاري نمود .
- از آنجا كه هيچ الكترودي براي اين منظور استفاده نمي شود نيازي به جريانهاي بالا براي جوشكاري نيست .
- اشعه ليزر نياز به هيچگونه گاز محافظ يا محيط خلايي براي عملكرد ندارد .
- به خاطر تمركز بالاي اشعه منطقه HAZ بسيار باريكي در جوش تشكيل ميشود .
- جوشكاري ليزر نسبت به ساير روشهاي جوشكاري تميز تر است .

محدوديت ها و معايب جوشكاري ليزر :
سيستم هاي جوشكاري ليزرنسبت به ساير دستگاههاي سنتي جوشكاري بسيار گران هستند و در ضمن ليزرهايي مانند Ruby به خاطر پالسي بودن اكثر آنها از سرعت پيشروي كمي برخوردارند ( 25 تا 250 ميليمتر در دقيقه ) . همچنين اين نوع جوشكاري درراي محدوديت عمق نيز مي باشد .

موارد استفاده اشعه ليزر :
از اشعه ليزر هم به منظور برش و هم به منظور جوشكاري استفاده مي شود . اين نوع جوشكاري در اتصال قطعات بسيار كوچك الكترونيكي و در ساير ميكرو اتصال ها كاربرد دارد . از اشعه ليزر ميتوان در جوش دادن آلياژها و سوپر الياژها با نقطه ذوب بالا و براي جوش دادن فلزات غير همجنس استفاده نمود . به طور كلي اين روش جوشكاري براي استفاده هاي دقيق و حساس استفاده ميشود . از اين روش ميتوان در صنعت اتومبيل و مونتاژآن براي جوش دادن درزهاي بلند استفاده نمود.

جوشکاری MAG) GMAW)

» جوشکاری MAG) GMAW)

جوشکاری MAG) GMAW)

دي اكسيد كربن از گازهاي ديگري كه در روش قوس الكتريكي استفاده مي شوند، ارزانتر است. اولين گازي كه در دستگاه هاي تمام اتوماتيك بكار رفت دي اكسيد كربن بود. اكنون هم از اين گاز در دستگاه هاي تمام اتوماتيك و نيمه اتوماتيك استفاده مي شود. دي اكسيد كربن خاصيت حفاظتي بسيار خوبي دارد و به طول قوس بسيار حساس است، در موقع استفاده از اين گاز بايد طول قوس را ثابت نگه داشت، بنابراين در دستگاه‌هاي تمام اتوماتيك و نيمه اتوماتيك كه طول قوس بايد ثابت نگه داشته شود استفاده از اين گاز ايده آل است. درموقع استفاده از اين گاز براي ثبات قوس و پيشگيري از ناجور شدن آن، از الكترودهاي روپوش شده يا تنه كار استفاده مي كنند. بيشترين گازي كه در جوشكاري فولاد معمولي بكار مي رود CO2 است. بزرگترين مزيت اين گاز همانطور كه گفته شد ارزان قيمت بودن آن است(1/0 بهاي آرگون) بر خلاف گازهاي اتمي، دي اكسيد كربن در محل قوس الكتريكي به اكسيژن و مونو اكسيد كربن تجزيه مي شود، هر چند گازهاي مزبور بعد از خنك شدن به CO2 تبديل مي شوند. در اين حالت گازها و ساير مواد موجود قبل از جامد شدن جوش از آن خارج مي شوند. جريان بيشتري كه در موقع استفاده از CO2 مصرف مي شود (در حدود %25) باعث تلاطم بيشتر حوضچه مذاب شده و در نتيجه حباب هاي گازهاي موجود در داخل جوش به سطح فلز صعود كرده و قبل از انجماد از آن خارج مي شوند، در نتيجه تخلخل جسم كمتر خواهد بود. چون درموقع جوشكاري مقداري مونو اكسيد كربن و حتي گازهاي اُزُن توليد مي شوند، كارگاه حتماً بايد بخوبي تهويه شود، به هر حال بايد از جمع شدن گازهاي سمي در اطراف جوش جلوگيري كرد.
نكته: دراين جوش از جريان مستقيم با قطب معكوس استفاده مي شود.
تجربه نشان داده كه درصورتي كه بتوانيم از ورود گازهاي موجود در هوا يعني اكسيژن و نيتروژن به منطقه جوش پيشگيري كنيم جوش از خواص شيميايي و فيزيكي بهتري برخوردار خواهد بود.جوشكاري قوس الكتريكي با گاز محافظ CO2 يك روش بسيار مفيد و فراگير است. اين روش براي جوشكاري فلزات سخت و غير سخت در تمامي ضخامت ها مورد استفاده قرار مي گيرد و يك روش بسيار مناسب براي جوشكاري صفحات فلزي نازك و مقاطع نسبتاً ضخيم فلزات غير سخت مي باشد كه در شركت ايران خودرو بعد از جوش مقاومتي بالاترين ميزان استفاده را در سالن هاي بدنه سازي به خود اختصاص داده است.
در اين روش قوس الكتريكي و حوضچه مذاب كاملاً براي جوشكاري واضح و آشكار است. در جوشكاري با CO2 گاهي يك لايه نازك سرباره روي گرده جوش را مي پوشاند كه بايد اين لايه از روي سطح جوش برطرف شود.
مزاياي جوش  MAG:
اين فرايند طوري است كه مي تواند در مورد بيشتر فلزات مغناطيسي و غير مغناطيسي مفيد باشد.
دراين شيوه ميزان جرقه كم مي باشد.
سيم جوش به طور مستمر تغذيه مي گردد، بنابراين زمان براي تعويض الكترود صرف نمي شود.
اين شيوه به راحتي مي تواند در تمام وضعيت ها استفاده شود.
حوضچه مذاب و قوس الكتريكي براحتي قابل مشاهده است.
سرباره حذف شده يا بسيار اندك است.
از الكترودي با قطر نسبتاً كم استفاده مي شود، كه باعث بالا رفتن چگالي جريان مي شود.
درصد بالايي از سيم جوش در منطقه اتصال رسوب مي كند.
نكاتي راجع به استفاده صحيح از سيم جوش CO2
اندازه شيار قرقره كشنده واير فيدر دستگاه جوش بايد با قطر سيم جوش مصرفي همخواني داشته باشد.
نازل ورودي انتهاي تورچ جوشكاري دقيقاً در مقابل شيار قرقره كشنده جوش قرار گرفته باشد. ضمناً نوك اين نازل تيز باشد، زيرا باعث آسيب زدن به سيم جوش مي گردد.
فنر هدايت كننده سيم جوش در دادن غلاف تورچ داراي مشخصات زير باشد:
  1- فنريت خود را در اثر گرم شدن از دست نداده باشد.
  2- له شدگي نداشته باشد.
  3- كوتاه نباشد.
 فشار پيچ و فنر نگهدارنده قرقره هاي كشنده روي سيم جوش در حدي باشد كه:
سيم جوش له نشود. 
سيم جوش به هنگام كار متوقف نگردد
پيچ و فنر در (ريل هاب) كه در مركز قرقره سيم جوش قرار دارد، بيش از حد لازم سفت يا شل نباشد، چون سفت بودن آن به موتور واير فيدر فشار وارد نموده و شل بودن آن باعث بيرون ريختن سيم از قرقره مي شود.
نازل سيم جوش از نظر قطر داخل با سيم جوش مصرفي همخواني داشته باشد. (گشاد يا تنگ نباشد) و همچنين رزوه آن با انبردست محكم شده باشد.
ميزان ريزش گاز محافظ با قطر سيم جوش تنظيم گردد. (ميزان گاز محافظ عبوري 10 برابر قطر سيم جوش باشد)
در صورت استفاده از گاز محافظ CO2 بعداز مانومتر كپسول، بايد گرمكن گاز نصب گردد و همواره قبل از شروع عمليات جوشكاري از صحت كاركرد گرمكن اطمينان حاصل شود. فنر تورچ در مدت زمان لازم (بستگي به ساعت كاركرد دارد) تميز و عاري از هر گونه آلودگي گردد، در غير اين صورت فنر دچار اشكال مي گردد. (براي تميز كردن فنر تورچ مي توان فنر را به صورت حلقه در آورد و در داخل بنزين قرار داد و سپس با فشار باد آن را تميز كرد).
آمپر و ولتاژ جوشكاري زماني با هم همخواني دارند كه ريزترين و مداوم ترين صداي ريزش قطرات سيم جوش هنگام كار شنيده شود.
بعد از تنظيم ولتاژ و آمپر بايد خروجي كابل اتصال منفي روي دستگاه جوش نسبت به ضخامت قطعه ميزان گرماي لازم انتقالي به قطعه، صحيح انتخاب گردد. در اين صورت پاشش جرقه جوشكاري زياد خواهد بود.
فاصله نوك نازل سيم جوش تا نوك شعله هنگام مصرف ازگاز CO2 به ميزان mm2 و هنگام استفاده ازاين گاز با مخلوطي ازآرگون mm8 داخل تر باشد. به هنگام جوش كاري، زاويه اين جوش نسبت به خط عمود بركار بيشتر از 25 درجه نباشد زيرا باعث خواهد شد:
فاصله سيم آزاد زياد شود.
گاز محافظ به طور كامل روي حوضچه جوش نريزد.
جهت جلوگيري از چسبيدن جرقه ها به داخل شعله جوش و اطراف نازل سيم جوش در ابتدا و همچنين در فواصل بين كار و بعد از تميز نمودن آثار جرقه ها از اسپري ضد جرقه استفاده گردد.
معايب جوش MAG :
تا به حال تعدادي از قطعات و اتصالات فلزي مهم و ايمني دربدنه خودرو در اثر ايجاد بعضي عيوب در فلز جوش يا منطقه مجاور آن شكسته شده و موجب خسارات مالي و جاني فراواني شده‌اند. همانطور كه مي‌دانيم جوش ايده‌آل و خالي از نقص تقريباً غير ممكن است و معمولاً جوش‌ها داراي معايبي هستند، مخصوصاً جوشكاري‌هايي كه به صورت دستي انجام مي‌شوند.
در جوش CO2 به دليل اين كه تجهيزات و ادوات جوشكاري نسبت به جوش‌هاي ديگر بيشتر است لذا عيوب آن هم نسبت به جوش‌هاي ديگر بيشتر است كه در حد ممكن بايد از مواد مصرفي مناسب مانندگاز CO2 مرغوب و خالي از رطوبت، سيم جوش متناسب با زاويه جوشكاري و قطعه‌كار عاري از كثيفي مانند چربي، زنگ زدگي، اكسيده بودن، رنگ و رطوبت استفاده كرد.
البته بعضي از پارامترها در اختيار كنترل ما نيست به عنوان مثال اگر بدنه در ايستگاه قبل با دقت و توجه كم مونتاژ شده باشد و ورق مورد نظر براي جوشكاري داراي فاصله هوايي باشد ، جوشكار ناچار است به دليل به وجود نيامدن توقف در خط هر طور كه شده پروسه جوشكاري فلز روي بدنه و محل مورد نظر انجام دهد .
ورق هايي كه گالوانيزه هستند در حين جوشكاري  فلزروي از طريق پوشش گالوانيزه وارد مذاب مي شود كه :
باعث تردي و بالا بردن ميزان حساسيت درمقابل ترك برداشتن مي شود .
دراثر سوختن و بخار شدن ايجاد دود سفيدي مي‌كند كه مشكلات تنفسي و عدم رويت كامل عمليات جوشكاري را براي شخص جوشكار به وجود مي‌آورد.
مي‌تواند باعث ايجاد حفره و تخلخل در گرده جوش شود.
عيوب جوش CO2 در اثر عوامل مختلف و متفاوت اعم از اتصال، مناسب نبودن مواد مصرفي شامل فلز قطعه‌كار، گاز CO2، سيم جوش مصرفي و پارامترهاي جوشكاري مانند ولتاژ، جريان، سرعت تغذيه سيم، قطر، سرعت حركت تورچ، نوع دستگاه و عدم مهارت جوشكار در نحوه انجام عمليات جوشكاري و نيز پيش‌گرم و يا پس‌گرم كردن مي‌توان نام برد.
هر كدام از عيوب جوش بنا به حساسيت كاربردي موضع اتصال، مجاز هستند. و همكاران در بخش QC (كنترل كيفيت) از طريق آزمايشات مختلف ميزان اين عيوب را با استانداردهاي مربوطه مقايسه كرده و آنها را قبول يا رد مي‌كنند.
عيوبي كه مي‌توانند در ايستگاه ايجاد شوند:
- عيوب مربوط به قطعه گذاري نامناسب
- عيوب ناشي از نامناسب بودن سطح كار (روغني بودن، آبكاري نامناسب، رنگ، زنگ‌زدگي)
- عيوب مربوط به خارج از اندازه بودن ابعاد جوش - مشكلات مربوط به تغيير حالت سرشاسي و دفرمگي قطعات و فاصله هوايي آنها
- تنظيم نبودن دستگاه از نظر جريان، ولتاژ، سرعت تغذيه سيم، ميزان عبور گاز محافظ،           
- تورچ و شعله‌پوش
- عدم مهارت جوشكار دراجراي پروسه جوشكاري
ايرادهايي كه در اثر نادرست بودن تجهيزات دستگاه جوش  MAGايجاد مي‌شوند :
- نازل سيم جوش از نظر قطر داخلي با سيم جوش مصرفي همخواني نداشته باشد .
- اطراف شعله جوش دچار خوردگي و سايئدگي شده باشد چون در پوشش منطقه اختلال ايجاد مي كند .
- اندازه شيار قرقره كشنده واير فيلدر   Wire filder  دستگاه با قطر سيم جوش مصرفي همخواني نداشته باشد .
- جهت جلوگيري از چسبيدن جرقه هابه داخل شعله پوش واطراف نازل سيم جوش در ابتدا و در فواصل بين كار از اسپري ضد جرقه استفاده گردد .
نكته:
قطرات ريز را كه از منطقه جوش در بين اتصالات ذوبي به اطراف پرت مي شوند يا ترشح مي گويند . اين قطرات مي توانند از حوضچه جوش يا سيم جوش پركننده ناشي شده باشند . هنگامي كه دانه هاي كروي و مذاب قطرات از سيم جوش به طرف حوضچه جوش منتقل مي شوند و ايجاد پل در فاصله قوس مي كنند مدار بسته (اتصال كوتاه ) به وجود مي آيد كه عبور شدت جريان از آن باعث گداخته شدن فوق العاده اين پل مي شود كه با انفجار آن باراني از جرقه هاي گداخته به وجود مي آورد . جرقه هاي درشت در فرايند جوشكاري       CO2با تورچ دستي در اثر قوس اضافي و جرقه هاي ريز ناشي از جريان اضافي مي باشد.
جرقه‌ها اغلب در حين پرواز در روي سطح فقط ايجاد لكه‌هايي مي‌كنند. اغلب جرقه‌هاي چسبيده بر روي سطح در فواصل دور، با برس سيمي و وسايل مشابه به راحتي تميز مي‌شوند. اما جرقه‌هاي چسبيده شده در نزديكي مسير اتصال به راحتي نمي شوند و ظاهر جوش را بد منظره مي كنند. علاوه براين جرقه و ترشح يكي از عواملي است كه باعث سوزاندن پوست و لباس جوشكار مي شود، كه با تنظيم پارامترهاي جريان، ولتاژ، قطب، سرعت تغذيه سيم، عبور گاز CO2 مي توان از بروز آنها جلوگيري كرد.
- سوراخ شدن و ريزش جوش:
اگرفلز جوش بيش از حد در قطعات جوش دادني نفوذ كند حوضچه مذاب ، ريشه جوش را سوراخ كرده پايين مي ريزد . توليد شدن گرماي بيش از حد لزوم موجب سوختن سيم جوش ومقداري از سطح قطعه كار مي شود . اين ايراد بيشتر از نادرست بودن پارامترهاي دستگاه جوشكاري ناشي مي شود ، البته مهارت دست جوشكار هم بي تاثير نيست .
- نفوذ ناقص يا بيش از اندازه مذاب در قطعه كار:
اين نقص به علت پيشروي سريع جوشكار ممكن است ايجاد شود ، زيرا در اين حالت سيم جوش CO2 به طور كامل به محل اتصال دو قطعه كار نخواهد رسيد و باعث گود شدن و نفوذ بيش از حد مذاب در قطعه كار خواهد شد.
- ايجاد خوردگي:
هنگامي كه جوش از كناره هاي لبه جوش پايين تر قرار گيرد عيب پديدار شده را خوردگي جوش مي نامند . عوامل بروز اين عبارتنداز : تمركز زياد حرارت در محل جوش ، بكارگيري روش نامتناسب براي انجام پروسه جوشكاري مورد نظر . با تنظيم دستگاه به طور دقيق ، ممانعت ا زرسيدن گرماي اضافي به ناحيه جوشكاري و انتخاب تكنيك صحيح جوشكاري از ايجاد انواع خوردگي در درزهاي اتصال مي توان جلوگيري كرد.

منبع : metallurg.mihanblog.com

مسائل عمده اي که باید صنعت جوشکاري تا سال 2020 آن ها را حل کند

مسائل عمده اي که باید صنعت جوشکاري تا سال 2020 آن ها را حل کند :
- جوشکاري بايد با چرخه توليد ادغام شود و اثرات موضعي را که سدي براي يک خط توليد هماهنگ در يک کارخانه هست را حل کند .
- آموزش جوشکاران و متخصصان جوش بايد فراگير و علمي باشد .
- محيط کاري جوشکاران بايد جذاب تر باشد .
- تصوير به جاي مانده از جوش به عنوان ضعيف ترين اتصال در چرخه توليد بايد حذف شود .
- توسعه مواد جديد بايد در رابطه با توسعه قابليت جوشکاري ان ها باشد .
اين تحليل يک قدم اساسي براي آشنايي با نياز هاي آينده اين صنعت و ساختار اينده آن مي باشد .
جوشکاري بايد با کليه فرايند هاي توليد بهتر ادغام شود
اگر جوشکاري به صورت بهتري با چرخه توليد ادغام شود مي تواند به عنوان بسيار تأثير گذار روي چرخه قيمت کيفيت و قابليت اطمينان کالاهاي توليدي باشد . تعدادي راه وجود دارد که مي تواند در این مورد به نقش جوشکاري در آينده کمک کند . استفاده از فناوري اطلاعات مي تواند به توسعه کارخانه هاي توليدي مجازي که در ان تکنولوژي طراحي ، ساخت و بازرسي در يک جا جمع شده اند و مشخص مي شود که در کجا ها به جوشکاري نياز داريم . يک تحقيق هوشمندانه روي کالا هاي اساسي و ارتباط بين صنعت جوش و مصرف کنندگان ان مي تواند يک روش موثر براي بي رقيب کردن جوشکاري مي باشد . به علاوه تقسيم کردن اطلاعات فرايند هاي جوشکاري با صنعت مي تواند پيشرفت اين صنعت را در صنايع توليدي اطمينان بخشد .
نيروي انساني بسيار مهم مي باشد
مهندساني که در زميته جوشکاري فعاليت دارند در زمينه هاي کاري زيادي و به ندرت در جوشکاري اموزش ديده اند . کارگراني که عمليات جوشکاري واقعي را انجام مي دهند مهارت هاي خود را فقط از طريق کارشان و در بعضي موارد از طريق اموزش هاي سطحي جوشکاري بدست اورده اند .
با تصوير حال حاضر جوشکاري که فرايند هاي حال حاضر جوشکاري که هنوز اتوماتيک نشده اند ، درصد کارگراني که مي توانند عمليات جوشکاري را انجام دهند و در صنايع توليدي کار مي کنند رو به کاهش است . هر چند مطابق بقيه زمينه ها به افراد با استعداد نياز مبرم وجود دارد و توليد کنندگان مي خواهند افراد را در صنعت جوشکاري جذب کرده تا محصولات و قابليت توليدشان را بالا ببرند . صنعت در زمينه سرمايه گذاري افراد تحصيل کرده براي افرادي که به جوشکاري ، متالورژي و صنايع مربوطه علاقه مندند انجام داده است که هر گونه سرمايه گذاري در اموزش در کليه سطوح بازدهي خيلي زياد ان خواهد شد .
توسعه کيفيت و قابليت اطمينان اتصالات جوش
اين يک کار عملي است و صنعت بايد ياد بگيرد چگونه يک جوش بدون عيب را ايجاد کند که به نتايج مطلوب طراحي دست يابد .
جوشکاري بايد در ذهن صنعت از يک هنر به يک علم تبديل شود
اين يک ذهنيت است و چندين بار در اين تحليل درباره ان بحث خواهد شد . همچنين نياز است که مهندسان ساخت و توليد در رابطه با استفاده و کنترل فرايند جوشکاري اموزش يابند تا نتايج کار ان ها بهتر شود .
مواد مهندسي آينده بايد با قابليت جوشکاري بهتري طراحي شود
براي انکه جوشکاري يک قسمت از فرايند توليد باشد اين امر لازم است که مواد داراي قابليت جوشکاري بهتري مي باشد . همچنين ان ها بايد با راندمان انرژي بهتر و بي خطر باشد . صنايع امريکا پيشرفت هاي تکنولوزي بيشتري که جوشکاري را در قسمتي از فرايند هاي توليد قرار دهد خواهد کرد .
افزايش رقابت در فروش محصولات
اين امر هم اکنون شرکت هاي امريکايي را تحت فشار قرار داده است تا روش هاي توليد و پخش جديد مشتري ها ي زيادي را جذب کند فروشگاه هاي زيادي در حال توسعه براي بهره برداري از صنعت جوشکاري اگر اين يک نياز اجتماعي باشد هستند .
اين تحليل يک چشم انداز بيست ساله براي صنعت جوش تا سال 2020 مي باشد . همچنين اولين قدم در اين راستا با بخش انرژي اداره تکنولوژي صنعتي امريکا براي توسعه راندمان جوشکاري ، بهبود اثرات محيطي ، کيفيت و قابليت توليد برداشته شده است . قدم بعدي ترسيم يک راه تکنولوژيکي براي صنايع براي رسيدن به اين چشم انداز مي باشد .
هدف هاي اين چشم انداز بسيار جاه طلبانه هست و سد هاي زيادي براي برداشته شدن وجود دارد . ولي انتظار مي رود با رسيدن به اين اهداف صنعت جوش امريکا در قرن اينده مي تواند جايگاه ويژه اي در جهان داشته باشد . اين تحليل يک پاسخ صنعتي به مباحثاتي است که در مورد اينده صنعت جوشکاري انجام مي پذيرد .
هدف هاي استراتژيک
قيمت / نرخ توليد/ بازار فروش / کاربردها
انتخاب راهنماي فرايند بهتر و استفاده از اتوماسيون و رباتهاي بيشتر در خط توليد و کاهش نرخ توليد قطعات خراب باعث کاهش قيمت جوشکاري تا يک سوم مي شود و استفاده از جوشکاري را تا 25 در صد افزايش مي دهد .
تکنولوژي فرايند
افزايش ارتباط جوشکاري با ديگر فرايندهاي ساخت و توليد سبب بالا رفتن استفاده از جوشکاري در ساخت و توليد شده است .
تکنولوژي مواد
گسترش تکنولوژي جوشکاري به همراه گسترش تکنولوژي علم مدرن سبب بوجود امدن روشهاي ساخت عملي براي همه کاربردهاي مهندسي شده است .
تکنولوژي کيفيت
با استفاده از مدل سازي و توسعه رويه ها و تکنولوژي تست هاي غير مخرب اطمينان پيدا کنيم که جوشکاري به عنوان بخشي ازSix sigma quality باشد.
آموزش و تعليم
بهبود يافتن دانش اوليه افرادي که ذر صنعت جوشکاري استخدام ميشوند ، در هر مرتبه اي ، انها در تصميم گيريهليي که سبب انتخاب بهترين تکنولوژي براي هر کاربرد مي شود ، توانا مي سازد .
انرژي و محيط
کاهش مصرف انرژي تا 50 درصد از طريق بهبود نرخ توليد با کاهش مقدار پيش گرم و پس گرم در فرايند و استفاده از فرايند هاي جوشکاري با گرماي ورودي کمتر و پرهيز از بيش از حد جوش دادن ، ممکن مي باشد

جوشكاري مقاومتي در ميكرو اتصالها (Micro Resistance Welding)

» جوشكاري مقاومتي در ميكرو اتصالها (Micro Resistance Welding)

جوشكاري مقاومتي در ميكرو اتصالها (Micro Resistance Welding)

همانطور كه مي دانيد جوشكاري مقاومتي استفاده وسيعي در صنعت به خاطر تميز بودن و سهولت انجام كار دارد و امروزه گستره استفاده از آن به ميكرو اتصال ها و اتصالات بسيار كوچك نيز رسيده است. در جوشكاري مقاومتي به وسيله عبور جريان بالا از اتصال ( همراه با اعمال فشار ) و ذوب شدن فلزات در نقطه اتصال جوش شكل مي گيرد.

اين نوع جوشكاري از لحاظ اصول شكل گيري جوش مانند جوشكاري مقاومتي معمولي است ( مانند نقطه جوش Spot Welding ). قطعات روي الكترود مسي پايين قرار گرفته و الكترود بالايي همراه با اعمال فشار به قطعات رسيده و با اعمال جريان بالا و ذوب شدن در نقطه اتصال جوش شكل مي گيرد. تفاوت اين نوع جوشكاري با جوشكاري مقاومتي ساده در اين است كه در اين نوع جوشكاري به خاطر دقت بالاي مورد نياز، كنترل فرآيند مشكل است و ديگر اينكه لايه اكسيد ايجاد شده به خاطر كوچك بودن منطقه جوش درصد قابل توجهي از جوش را تشكيل مي دهد.

حياتي ترين قسمت اين فرايند جريان در نقطه تماس مي باشد. در جوش مقاومتي معمولي جريان توسط يك دكمه وصل و سپس طي مدت معيني قطع مي شود تا جوش شكل بگيرد ولي در اين نوع جوشكاري جريان به يكباره وصل نشده بلكه ابتدا يك جريان كم به اتصال اعمال شده و بعد از مدت معيني به آرامي جريان زياد مي شود. بعد از نگه داشتن در مدت معيني دوباره به آرامي كم مي شود. يعني جريان به صورت يك پروفيل اعمال مي شود و دستگاه تغذيه بايد توانايي ايجاد اين پروفيل جريان را داشته باشد. اين امر به خاطر شكستن لايه هاي اكسيد و كم كردن آن در فلز جوش انجام مي شود. براي آگاهي از پروفيل جريان و بهترين شكل آن براي فلزات مختلف به مقالات تخصصي كه در اين زمينه تهيه شده مراجعه كنيد .

كاربرد اين نوع جوشكاري بيشتر در صنايع الكترونيك، ساخت اتومبيل، هوا فضا و ساخت تجهيزات پزشكي مي باشد. از جمله كاربرد هاي آن در در صنايع الكترونيك مي توان به اتصال سريع يك سيم به يك سيم ديگر يا قطعه ديگر اشاره نمود. مانند ساخت سنسورها، باتري ها و سلول هاي خورشيدي. استفاده آن در صنعت اتومبيل ايجاد جوش و اتصال در مونتاژهاي سبك مانند سنسورها ، سيستم اير بک و كنترل جرقه است. در صنعت پزشكي از اين نوع جوشكاري در ساخت وسايلي مانند ابزارهاي جراحي و سمعك ها استفاده مي شود.

جوشكاري مقاومتي ميكرو اتصال ها يا Micro Resistance Welding يك روش مقرون به صرفه براي قطعات كوچك است كه بسيار سريع بوده ( در حد كسري از ثانيه )، و بسيار تميز است و قيمت هر اتصال در آن به خاطر مصرف جريان برق ناچيز و استفاده از تجهيزاتي كه خيلي گران نيستند بسيار پايين است. با توجه به مزاياي فوق استفاده از اين روش به سرعت گسترش خواهد يافت.

منبع : tw.blogfa.com

انواع اتصالات

 انواع اتصالات

اتصالات در اجرا :

 

1.اتصالات مکانیکی :

شامل اتصالاتی که با استفاده از عملیات مکانیکی صورت می گیرد این روش اتصال

با بکارگیری  وسایل اتصال موقت مانند پیچ و مهره ، خار ، گوه ، پین ، و...انجام داد.

 

2.اتصالات شیمیایی:

در این روش قطعات به استفاده از مواد شیمیایی ( چسب های معدنی و آلی ) به یکدیگر متصل می شوند .

 

3.اتصالات متالورژیکی :

چنانچه قطعات در محل اتصال دچار تغییر خواص گردند می گوییم «اتصال متالورژیکی» صورت گرفته . مانند اتصال از طریق جوشکاری و لحیم کاری سخت. 

جوش ایده ال

» جوش کاری

جوش ایده آل: جوشي است که در آن ظاهر و خواص فیزیکی و مکانیکی مناطق سه گانه جوش به هم ننزدیک باشد.                                                                            

انواع آزمايشهاي الكترودها

•         بازديد ظاهري روپوش

•         استحكام روپوش

•         مقاومت روپوش در برابر رطوبت

•         هم مركز بودن روپوش

•         كيفيت الكترود در ضمن اجراي جوشكاري

•         نمونه برداري و بازرسي ظاهري

•         آزمايش هيدروژن

مواد مصرفي فرايند جوشكاري زير پودري :

•         سيم جوش

•         پودر جوش

 

سيم جوش :

•         سطح مقطع آن گرد يا تسمه اي است.

•         معمولا“ جنس آن از فولاد معمولي مي باشد.

•         معمولا“ ناخالصي هاي خيلس كمي دارد.

•         معمولا“ پوشش نازكي از مس دارد.

پودر جوش :    اثرات زير را بر جوش دارد :

•         محافظت از حوضچه ي جوش

•         پايدار كردن قوس

•         تصفيه و تصحيح تركيب شيميايي

•         كنترل خواص فيزيكي جوش

تاثير خواص منطقه ي تحت تاثير حرارت بر كيفيت و مقاومت جوش :

•         انتقال حرارت از حوضچه به فلز مبنا، از بخشهاي اساسي فرآيند انجماد مي‌باشد.

•          اين واكنشهاي متالورژي بر خواص مكانيكي اتصال جوش تاثير مي گذارند، يعني مقاومت كششي و مقاومت ضربه‌اي را كم مي كنند و سختي را زياد مي‌كنند و يا ترك تشكيل مي دهند.

•         فولادهاي ساختماني در منطقه تاثير حرارت تمايل به سخت شدن دارند، زيرا سرعت سرد شدن اتصالات جوش داده شده طوري است كه حالتي شبيه به عمليات حرارتي آب دادن پيش مي‌آورد.

•         ميزان سخت شدن در درجه اول به تركيب شيميايي فولاد بستگي دارد.

 

عيوب و ناپيوستگي‌هاي شايع در اتصالات جوشي :

•         يكي از مهمترين وظايف بازرس يا اكيپ كنترل كيفي جوش، ارزيابي حقيقي جوش‌ها به منظور بررسي مناسب بودن آنها در شرايط سرويس است.

•         كلي يك ناپيوستگي، هر گونه وقفه در طبيعت يكنواخت هر موردي را گويند.

•         يك عيب ناپيوستگي ويژه است كه مناسب بودن سازه يا قطعه را براي مقصود مورد نظر زير سئوال مي‌برد. 

•          به منظور تعيين كردن اينكه آيا يك ناپيوستگي يك عيب است يا نه، استانداردهايي وجود دارند كه محدوده هاي پذيرش آن ناپيوستگي را تعريف مي‌نمايند.

•         شكل ناپيوستگي‌ها را مي‌توان به دو گروه كلي خطي و غير خطي تقسيم نمود.

•         هر چه انتهاي ناپيوستگي تيزتر باشد، ناپيوستگي بحراني‌تر مي‌شود.

 

عیوب سطحی:

 

-          اندازه ظاهري جوش

-          خلل و فرج (porosity)

-          زير برش (under cutting)

-         سر رفتن (over lapping)

-          جرقه يا ترشح (excessive spattering)

-      عیوب  داخلی :

-         - حفره گازي  (gas cavity)

-          خلل و فرج  (gas porosity)

-          تخلخل توزیع شده يکنواخت (uniformly distributed porosity)

-          تخلخل مجتمع (localized porosity)

-          تخلخل خطي (linear porosity)

-          حفره کشیده شده (longitudinal hole)

-          حفره کرمیشکل (worm hole)

-          ذرات محبوس شده (trapper inclusion)

-          حفره انقباضي

-          انقباض بین دندریت 

-          ریز انقباض

-          ریز انقباض  بین دندریت 

-          ناخالصي جامد

-          ذرات محبوس شده پودر جوش (slag inclusion)

-          ذرات محبوس شده اکسيدي

-          چین خوردگی

روش جوش کاری با قوس الکتریکی و الکترود فلزی ویا حفاظت با پودر

» روش جوش کاری با قوس الکتریکی و الکترود فلزی ویا حفاظت با پودر

جریان الکتریسیته معمولاً از برق شهر تامین و توسط منبع قدرت (دستگاه جوشکاری ) تقئیت می شود.

الکترود در این اتصال نقش اتصال را برعهده دارد.و از دوقسمت سیم و پوشش تشکیل می شود.

 این فرایند بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف ماشین سازی و تولید سازه های فولادی بر عهده دارد. و برای اتصال قطعات مختلف فولادی ، انواع چدن ، آلیاژهای الومنیوم و مس را بخوبی انجام داد.

 

جوشکاری با قوس الکتریکی و حفاظت با پودر ( زیر پودری )  :

 

در سیتم زیر پودری از سیم بدون پوشش استفاده می شود که به طور متوالی از قرقره ی مخصوص رها می گردد و ضمن تشکیل قوس ، نقش واسطه اتصال را برعهده دارد .برای جلوگیری از تاثیر عناصر مضر هوا پودر مخصوصی از یک مخزن به محل تشکیل قوس هدایت می شود و هنگام ایجاد مذاب پودر مذکور نیز ذوب شده محل اتصال را مانند پوشش الکترود حفاظت می کند .

از این فرایند در جوشکاری قطعات ضخیم فولادی ، اتصال درز لوله ها ،مونتاژ قطعات ماشین آلات سنگین و غیره استفاده می شود.

جوشکاری مقاومتی

» جوشکاری مقاومتی

و عبور جریان الکتریسیته در محل تماس الکترود ها با ورقها ایجاد حرارت می کند هنگامی که حرارت به حد کافی رسید(حالت خمیری شدن ورقها) با ایجاد فشار توسط الکترود ها قسمت حرارت دیده را در هم فشرده پس از خنک شدن اتصال برقرار می شود نقطه جوش با روش های مختلف از قبیل دستی ، سقفی ، ستونی و غیره اجرا می گردد. یکی از کاربرد های وسیع نقطع جوش مونتاژ بدنه اتومبیل

می باشد.

 

درز جوش

 

چنان چه هدف آب بندی ظروف یا مخازن مختلف باشد فقط از طریق ایجاد نقطه جوش های به هم پیوسته امکان پذیر است . برای دستیابی به این روش به جای دو الکترود میله ای می توان از دو قرقره مسی استفاده نمود که ضمن چرخش به طور متوالی ورقه ها را جوشکاری

کرده و یک اتصال پیوسته را ایجاد می نماید از این روش برای جوشکاری درز جوش مخازن مانند باک اتومبیل منبع اگزوز بدنه ی آبگرمکن و غیره استفاده می شود.

 

جوشکاری سر به سر

 

برای اتصال مقاطع پروفیلها ( لوله ، تسمه ، قوطی و ... )

از جوشکاری سربه سر اسنفاده می شود. برای اجرای جوشکاری قطعات کار توسط گیره های دستگاه گرفته می شود و تماس مقاطع پروفیلها با یکدیگر عبور جریان الکتریسیته حرارت لازم را ایجاد می کند دستگاه در زمان تنظیم شده به صورت خودکارعبور جریان الکتریسیته را قطع کرده با فشردن مقاطع گداخته داخل یکدیگر اتصال صورت می گیرد برای یکنواخت شدن سطح خارجی قطعات جوشکاری شده می توان کحل اتصال را با ابزار براده برداری صاف کرد. 

 

جوشکاری G.T.A.W و جوشکاری G.M.A.W

» جوشکاری G.T.A.W و جوشکاری G.M.A.W

گاز مذکور به علت بی اثر بودن نقش مخرب در جوش ندارد و از تاثیر مضر هوا در جوش جلوگیری می کند. اتصال قطعات در این روش می تواند بدون واسطه انجام شود ولی چنانچه نیازی به واسطه باشد باید به صورت جدا از سیم مخصوص متناسب با جنش قطعات مورد اتصال استفاده کرد.

در این روش جوشکاری در اتصال انواع فولاد آلیاژهای الومنیوم مس و غیره با کیفیت مطلوب مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

جوشکاری G.M.A.W  (جوشکاری قوس الکتریکی با سیم مصرف شدنی و حفاظت گاز)

 

در این روش قوس الکتریکی بین سیم فلزی و قطعه کار تشکیل می شود.

جنس سیم مذکور با جنس قطعات مورد اتصال تناسب دارد و نقش واسطه را در این روش ایفا می کند سیم واسطه به طور متوالی از قرقره مخصوص به خود باز می شود و به طور خودکار به محل اتصال هدایت می گردد.

از این روش برای جوشکاری فولاد معمولی فولاد الیاژی ایاژهای الومنیوم ایاژهای مس و غیره می توان استفاده نمود .

چنانچه از این سیستم به منظور جوشکاری فولاد های معمولی ( ساختمانی ) استفاده شود به جای گاز بی اثر می توان از گازهای فعال مانند CO2

استفاده نمود و برای تشکیل قوس و استفاده از واسطه قرقره ی سیم مسوار را روی دستگاه سوار کرد.

اما در صورتی که برای جوشکاری فولاد ضد زنگ ( استنلس استیل ) الیاژهای

الومنیوم الیاژهای مس و غیره از این فرایند استفاده شود لازم است حتماً گازهای

بی اثر (مانند آرگون هلیوم و غیره یا ترکیبات آنها ) برای حفاظت بکار برده شود و سیم واسطه نیز از نظر جنس متناسب با فلز مورد اتصال انتخاب و روی دستگاه نصب گردد.

 

معرفی انواع جوش ها

» معرفی انواع جوش ها

 

تقسیم بندی بر اساس انرژی مصرف

 

1.انرژی الکتریکی  :

 

1.    جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود دستی

2.    جوشکاری با قوس الکتریکی و حفاظت با پودر ( زیر پودری )

3.    جوشکاری با قوس الکتریکی و حفاظت با گاز   

                                 1/3 . جوشکاری G.T.A.W

                                 2/3 . جوشکاری G.M.A.W

                                 3/3 جوشکاری پلاسما P.A.W

4.جوشکاری مقاومتی

                                 1/4 . فرایند نقطه ی جوش

                                 2/4 . جوشکاری قرقره ای

                                 3/4 . جوشکاری سر به سر

                                 4/4 . جوشکاری زائده ای (دکمه جوش)

                                 5/4 . جوشکاری مقاومتی با استفاده از قالب

 

5.جوشکاری القایی

 

2.انرژی شیمیایی :

  

1.جوشکاری با شعله گاز

2.جوشکاری ترمیت

3.انرژی مکانیکی :

 

1.جوشکاری آهنگری

2.جوشکاری اصطکاکی

 

4.انرژی تشعشعی

 

1.جوشکاری لیزری

2.جوشکاری الکترون بیم

3. جوشکاری التراسونیک

جوشکاری تیتانیم :

جوشکاری تیتانیم :

 

تیتانیم یکی از گازهای فعال است و در صنایع هوا-فضا کاربرد دارد و نقطه

ذوب آن برابر 1660 درجه سانتیگراد می باشد .

در جوشکاری  تیتانیم به خاطر سریع اکسید شدنش از گاز محافظ استفاده

می شودتاجلوی اکسید شدن را بگیرد،برای جوشکاری بیشترفلزات تیتانیم

 از روش الکترون بیم در خلا استفاده می شود ، حال اگر از تیگ استفاده

شود باید از گاز خنثی استفاده کرد .

برای جوشکاری تیتانیم تا ضخامت 3 میلی متر از گاز آرگون و بیشتر از

3 میلی متر از گازهلیوم استفاده می شود و مقدارهلیوم مصرفی باید بیستر

از گاز آرگون باشد . وقتی مصرف گاز زیاد  می شود باعث تراکم در آن

می گردد که باعث آلوده شدن جوش می شود ، برای جوشکاری تیتانیم از

تسمه های پشت بند استفاده می شود تا پشت جوش آلوده نشود

جوشکاری القایی و جوشکاری با شعله گاز (اکسی استیلن)

» جوشکاری القایی و جوشکاری با شعله گاز (اکسی استیلن)

انرژی لازم جوشکاری از سیستم القایی نیز تقریباً به همین صورت ولی

با قدرت زیادتر به دست می اید یکی از کاربردهای این جوشکاری استفاده در اتصال درز لوله ها هنگام تولید لوله های درزدار می باشد.

 

جوشکاری با شعله گاز (اکسی استیلن)

 

در جوشکاری با شعله گاز حرارت لازم از طریق انرژی شیمیایی (سوختن و فعل و انفعال بین دو گاز) تامین می گردد .

در این شیوه جوشکاری لبه قطعات مورد اتصال را به وسیله شعله ای

که از اشتعال دو گاز (یکی گاز قابل اشتعال وسوختن و دیگری گاز غیر قابل سوختن) بدست می اید حرارت می دهند تا به حال مذاب درآید

سپس با استفاده از واسطه یا بدون استفاده از واسطه (با ذوب کردن

لبه های اضافی قطعات) اتصال صورت می گیرد.

در جوشکاری اکسی استیلنگاز قابل اشتعال مورد استفاده معمولاً استین است و برای دمیدن و افزایش حرارت گار اکسیژن (به عنوان گاز غیر قابل اشتعال) به کار برده می شود . وسیله تامین کننده انرژی مشعل مخصوص جوشکاری است و گازهای مورد استفاده معمولاً از کپسولهای مربوط توسط شلنگ به داخل مشعل هدایت می شوند از جوشکاری اکسی استیلن در اتصال انواع فلزات (فولاد ، چدن ،

آلیاژهای آلومنیوم ، آلیاژهای مس و غیره ) می توان استفاده کرد.

ابزار مورد نیاز جوشکاری

» ابزار مورد نیاز جوشکاری

دستکش ها و لباسهای حفاظتی جوشکاری

استفاده از دستکش و پیش بند چرمی در هر نوع جوش برق و گاز ضروری است و پیشنهاد می شود زیرا ذرات مذاب فلز بر روی بدن و سر و صورت جوشکار پرتاب شده و سبب سوختگی بدن می گردد. توجه نمائید بهیچ وجه در حین جوشکاری از لباسهای پشمی استفاده نکنید و نیز برای جلوگیری از صدمات جرقه در حین جوشکاری از کلاه جوشکاری یا ماسک کلاه دار جوشکاری استفاده می گردد که سر و صورت را در مقابل ضربات احتمالی حفظ می نماید.

چکش جوش

برای برطرف نمودن شلاکه (گل جوش) می باشد و برس برای تمیز نمودن سطح جوش از شلاکه جهت جوشکاری بعدی است.

دلر دستی و سنگ سنباده

وسائل مورد نیاز در کارگاههای جوشکاری – انتخاب صحیح و دقیق آنها یکی دیگر از مسائل است که در آموزش و در طرز کار و پیشرفت کار مهم می باشند. سنگ سنباده دستی و دلردستی از آن جمله می باشد.
دلرها و سنگ سنباده ها با طرحهای متفاوت و متعدد از طرف کارخانجات ساخته شده اند آنچه که درآموزش بیش از همه باید توجه کرد نکات ایمنی است.

جعبه مشعل و وسائل

جعبه مشعلهای جوشکاری معمولاً کلیه وسایل لازم برای جوشکاری را دارا می باشند. و مشعلهای جوشکاری را می توان به دسته بک سوار نمود و پیچ کرد و نیز در مواقع ضروری مشعل برش نیز به دسته بک سوار می شود – قرقره و بازو و سوزن برای تمیز نمودن معمولاً در این جعبه ها قرار دارد. شماره مشعل در قسمت سرمشعل حک شده است.

مشعل های جوشکاری

وظیفه مشعل تنظیم اختلاط گاز سوخت واکسیژن به اندازه معین می باشد که آن را با سرعت کمی بیشتر از سرعت احتراق از دهانه خود خارج نماید.
مشعل ها بر دو نوع می باشند

1.    مشعل فشار مساوی

2.    مشعل انژکتوری یا فشار ضعیف

در مشعل انژکتوری اکسیژن با فشار 3 آتمسفر از سوراخهای ریز انژکتور مانند و دایره ای خارج شده و گازسوخت را که در روزنه وجود دارد با خود بدرون محفظه اختلاط می کند و پس از مخلوط شدن به نسبت مساوی از سر مشعل خارج می شود که به مشعل فشار ضعیف یا انژکتوری معروف می باشد. در نوع دیگر مشعل فشار مساوی اکسیژن و گاز سوخت با فشار مساوی وارد محفظ اختلاط گردیده و با هم مختلط می شود و هر دستگاه چند لوله اختلاط کننده با سر مشعل مربوطه دارد که از استیلن موجود در لوله های فشار قوی استفاده میگردد و با تعویض سر مشعل شعله های مختلف ایجاد می نمایند در روی لوله های اختلاط قطر ورقهای فولادی از 3/0 تا 30 میلیمتر و فشار گاز نوشته شده است و برای جوش دادن ورق فولادی به ضخامت 1 میلیمتردر هر ساعت حدود 100 لیتر اکسیژن و 100 لیتر نیز استیلن مصرف می گردد که در شرایط مساوی با هم مخلوط شده اند.

درموقع کار با مشعل جوشکاری باید به نکات مخصوص دقت شود:
برای پاک کردن سر مشعل از سوهان استفاده نکنید و اکثراً این کار را در کارگاهها انجام می دهند. این عمل سبب خواهد شد که سوارخ آن گشاد شود و بهتر است با تکه ای چرم پاک کنید و برای بازکردن قطعات مشعل از آچار مخصوص استفاده نمائید و انبردست به کار نبرید و سعی شود که سرمشعل سرد به مشعل گرم نپیچانید و لوله های اختلاط را عوض نکنید هر گاه اختلاط در کار مشعل روی داد فوراً شعله را خاموش نموده و علت آن را پیدا کنید.

سوراخهای مشعل را باید با سوزن مخصوص همان شماره پاک کنید و از وسائل دیگر استفاده نکنید. بازکردن و بستن شیر مشعل باید کاملاً آهسته انجام گیرد و موقع روشن و خاموش کردن اول شیر استیلن و سپس شیراکسیژن را باز کنید و مشعل روشن را هرگز روی زمین قرار ندهید. از زدن روغن با مشعل کاملاً جلوگیری کنید و هرگز روغن نزنید و برای بازکردن یاچرب کاری از کف صابون یا گلیسیرین استفاده نمائید.
چنانچه سرعت خروج مخلوط استیلن و اکسیژن از سر مشعل کمتر از سرعت احتراق آن باشد شعله بداخل مشعل پس می زند و در این حال بایستی مقدار هر دو گاز را زیاد کنید به رعایت نکات فوق کاملاً توجه فرمائید که باعث خطرات جانی نشود.

رگلاتور

به طوری که قبلاً ذکر شد فشار گاز در کپسول اکسیژن 150 آتمسفر و در کپسول آستیلن 15 آتمسفر می باشد و جوشکاری با این فشارهای زیاد امکان پذیر نیست. بدین جهت بایستی فشار کپسول را کاهش داده و به فشار گاز تبدیل نمود فشار گاز با بزرگی و کوچکی سرمشعلی که برای جوشکاری به کار می رود تغییر می کند و مقدار آن معمولا برای اکسیژن 5/0 الی 4 اتمسفر و برای آستیلن 2/0 الی 1 آتمسفر می باشد فشار گاز در تمام مدت جوشکاری ثابت و یکسان می باشد . عمل کاهش و تنظیم فشار گاز کپسولها به وسیله رگلاتور انجام می گیرد بنابراین رگلاتور دو وظیفه دارد:

1.    فشار گاز داخل کپسول را به فشار کار تبدیل می نماید.

2.    فشار کاررا همیشه ثابت نگه می دارد.

رگلاتور از لحاظ ساختمان مکانیکی بر دو نوع است:
الف – رگلاتور انژکتوری

ب – رگلاتور سوپاپی

رگلاتورهای انژکتوری بیشتر متداول بوده که بدنه آن از برنج ساخته شده و به وسیله مهره ای به سوپاپ کپسول و دیگری برای نشان دادن فشار کار می باشد و به وسیله پیچ به بدنه وصل شده است داخل رگلاتور از چند فنر و یک دیافراگم و انژکتور تشکیل شده است اگر پیچ تنظیم فشار در جهت عقربه های ساعت پیچانده شود فشار کار و در نتیجه مدار گاز زیاد می گردد و اگر گاز مصرف نگردد جریان آن به خودی خود قطع می گردد و هم چنین فشار کپسول هر مقدار باشد رگلاتور وظیفه خود را به نحو احسن انجام می دهد.
فنرهای رگلاتور از بهترین فولاد و دیافراگم آن از برنز فسفردار و یا از ورقه های نازک فولادی و یا از لاستیک و انژکتور آن از برنز و نشیمن انژکتور از کائوچو یا از فیبر ساخته می شود رگلاتور سوپاپی نیز اصول کار آن مانند رگلاتور پستانکی می باشد با این تفاوت که به جای پستانک (انژکتور) سوپاپ به کار رفته است اجزا مختلف این رگلاتور نیز مانند رگلاتور انژکتوری می باشد و میله سوپاپ آن از فولاد بسیار عالی ساخته شده است.

رگلاتور ها از لحاظ دفعات کاهش فشار به دو نوع تقسیم می شوند:

1.    رگلاتور یک مرحله ای که فشار کپسول را در دو مرحله به فشار مطلوب تبدیل می نماید.

2.    رگلاتور دو مرحله ای که فشار کپسول در دو مرحله به فشار مطلوب تبدیل می گردد.

مرحله اول معمولاً مرحله ثابت است یعنی فشار گاز در محفظه رگلاتور به وسیله دیافراگم غیر قابل تنظیم به مقدار ثابت و معین کاهش می یابد این فشار ثابت اکسیژن 5 اتمسفر و برای آستیلن 3 آتمسفر است. با استفاده از رگلاتور دو مرحله ای نوسان فشار گاز به کلی از بین می رود . هر رگلاتوری با وسیله اطمینانی مجهز شده است که دیافراگم و سایر اجزاء آن را در مقابل آسیبهای وارده و خرابی محافظت می نماید. وسیله اطمینان معمولاً پولکی است که به محافظ فشار ضعیف رگلاتور متصل است و در فشار بین 6 و 15 آتمسفر که کمتر از فشار ترکیدن دیافراگم است ترکیده و گاز را به هوای آزاد هدایت می نماید. مهره اتصال رگلاتور اکسیژن راست گرد و مهره اتصال رگلاتور گاز استیلن چپ گرد می باشند.

فشار سنج ها

یکی از حساس ترین قسمتهای جوشکاری دستگاههای فشار سنج برای اکسیژن و هیروژن می باشد در انواع مختلف فشار سنجها برای اکسیژن- استیلن و سایر گازها پیش بینی شده اند که در روی کپسولها نصب می گردند.

فشار گاز استیلن در مخازن حداکثر تا 30Kp/cm² مربع و فشار مصرف تا 5Kp/cm² حداکثر می باشد ولی معمولاً با فشار خیلی کمتر مخزن و حدود 5/1 تا 3 کیلو پوند بر سانتی متر مربع استیلن کار می شود

معرفی جوش آرگون در چند جمله

» معرفی جوش آرگون در چند جمله

همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون میباشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد.

علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود.

 

کاربرد این جوش عموما در جوشکاری موارد زیر است

1-     فلزات رنگین از قبیل آلومینیوم...نیکل...مس و برنج(مس و روی) است.

2-     جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن

3-     ورقهای نازک(زیر1mm)

 

مزایای TIG

1-     بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت میگیرد.اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید.در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.

2-     بدلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رویت است.

3-     امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورقهای نازک با دقت بسیار زیاد.

 

انواع الکترودها در TIG

1-     الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.

2-     الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف-1% توریوم دار که قرمز رنگ است                                                                           ب-2% توریم دار که زرد رنگ می باشد.

3-     الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.

4-     الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.

5-     الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.

این دو نوع آخر جدیدا در بازار آمده اند.

 

چند نکته در مورد مزایای تنگستن

1-     افزایش عمر الکترود

2-     سهولت در خروج الکترونها در جریان DC

3-     ثبات و پایداری قوس را بیشتر می کند

4-     شروع قوس راحت تر است.

 

نوع قطبیت مناسب در جوشکاریTIG

جریان DCEN برای جوشکاری چدن-مس-برنج-تیتانیوم-انواع فولادها

جریان ACبرای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن

نکاتی در مورد جوشکاری فولادهای ضدزنگ و ضدخوردگی

» نکاتی در مورد جوشکاری فولادهای ضدزنگ و ضدخوردگی

-فولادهای ضد زنگ

 

کرم و کربن عناصر  اصلی اینگونه از فولادها را  تشکیل میدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از  04/0درصد است تاثیر کرم بر استحکام کششی حتی در مقادیر 13 و 17و 20درصد بسیار ناچیز است. در حالیکه  در مقادیر زیادتر کربن با عملیات حرارتی مناسب امکان دستیابی  به استحکام کششی منایب و عملیات مکانیکی مورد نظر فراهم میشود.

با توجه به ریزساختار فولادهای کرم دار را به شرح زیر میتوان دسته بندی کرد:

الف-فولادهای کرم دار-فریتی(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)

ب- فولادهای کرم دار-نیمه فریتی(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)

ج-فولادهای کرم دار-مارتنزیتی(12 تا 18 درصد کرم و بیش از 3/0 درصد کربن)

د- فولادهای کرم دار-قابل عملیات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)

 

این دسته بندی را در مورد جوش پذیری نیز میتوان تکرار کرد.

 

تحت شرایط حرارتی نامناسب فولادهای فریتی(گروه الف) تمایل به تشکیل دانه های درشت نشان میدهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی میشود که نمیتوان آنرا با پس گرمایش برطرف نمود.در نتیجه کاربید رسوب میکند و در مرز دانه های فریت باعث شکنندگی و کاهش شىيى مقاومت به ضربه فلؤ جوش ميشود.برای غلبه بر این حالت باید از الکترود آستنیتی تثبیت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نیکل استفاده نمود.فلز جوشی که بدین ترتیب حاصل میشود دارای خاصیت آستنیتی و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدین طریق حاصل  میشود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولددهای ضدزنگ فریتی میباشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتیکه اجبار در یکرنگی باشد باید از فیلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادیر جزیی نقش موثر در ریز دانه  کردن فلز جوش دارد.

بعلت رابطه  گریز ناپذیر بین رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عملیات جوشکاری وجود ندارد و برای نیل به این منظور تمهیداتی نظیر الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پیش گرمایش 200تا 300 درجه سانتیگراد باید به کار رود.

پس گرمایش در حدود 700 تا 800 درجه سانتیگراد خاصیت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود میدهد.

همچنین آنیلینگ(Annealing)به مدت کم نیز باعث تجمع کاربید شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران میکند و همینطور به تنش گیری نیز کمک میکند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی    HAZنمیشود.

اقدامات مشابهی حین جوشکاری فولادهای نیمه فریتی و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نیز ضروری است. میدانیم که سرد کردن سریع باعث تشکیل فاز شکننده مارتنزیتی میشود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حین انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پیش گرم میشود.درجه حرارت بین پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از این کمتر نباید شود.ضمنا قطعه کار باید بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.این سیکل حرارتی در مجموع باعث ایجاد فلز جوشی با ساختار یکنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مسشود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زیادی مرتفع میکند.

فولادهای کرم دار مارتنزیتی (دسته ج)معمولا قابل جوش نیستند و صرفا به منظور تعمیر و اصلاح عیوب جوشکاری بر روی آنها انجام میپذیرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فیلر متال نباید از 25/0درصد تجاوز کند.این نوع فولاد در هوا سخت میشود.از اینرو هیچ اقدام پیشگیرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما  با اعمال پیش گرم زیاد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد میتوان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پایینی نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصیه میشود و کمتر از این دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.

آنیلینگ در حرارتی بین650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربید و بروز خوردگی بین دانه ای شود.

 

2-فولادهای مقاوم به خوردگی

 

 فولادهای آستنیتی مقاوم به خوردگی کرم-نیکل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذیرند). اما خصوصیاتی چند از این فلزات باید مدنظر قرار گیرد.

 

  الف-ضریب هدایت حرارتی کم.

  ب- ضریب انبساط حرارتی زیاد.

 ج-سرشت انجماد اولیه این نوع فولادها که تاثیر مهم و تعیین کننده ای بر مکانیزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فریت در فلز جوش بیانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.

به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعیین ریز ساختار بر اساس ترکیبات فلز جوش ممکن است.

نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعیین مقدار تقریبی فریت(فریت دلتا)و سرشت ریز ساختار تشکیل شده حین جوشکاری فولادهای آلیازی غیر همجنس اراوه میدهد.علاوه بر این برآوردی کلی از تاثیرات مقادیر کم فریت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستنیتی را مقدور میسازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعیین درصد فریت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فریت  تعداد فریت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار میدهند .

 

دوستانیکه احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقیقی نداشتند کاملا حق دارند و پیشنهاد میکنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به این مطالب مهم فعلا در توان بنده نیست.

 

3-فولادهای مقاوم به حرارت

 

الف-فولادهای فریتی یا فولادهای فریتی-پرلیتی از نوع (Cr   یا Cr-Si   و Cr-Si-Al) و فولدهای فریتی-آستنیتی

ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنیتی از نوع Cr-Ni-Si

در حالیکه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنیتی با الکترودها ی همجنس آن پیشگرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فریتی کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پیش گرم و در 750 درجه هم پس گرم  و آنیل میکنند.علت اینکار هم غلبه بر درشت دانگی و تمایل به ترد شدن HAZ  است.

قطعات ریختگی از جنش فریت_آستنیت را باید در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدریج سرد گردد.

جوشکاری فولادهای فریتی و فریتی-پرلیتی با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان میدهد لذا  پیشنهاد میشود این نوع فولادها را باالکترودهای آستنیتی مقاوم به حرارت جوش داد.در این حالت نیز باید توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش  آستنیتی در محیط احتراق با گازهای اکسید کننده با هوا تقویت میشود و طبیعتا این مقاومت به حرارت در محیط گازهای احیا کننده به مقدار زیادی کاهش می یابد برای غلبه بر محیط احتراق با مقدار زیاد گاز گوگرد استفاده از الکترودهایی با کرم زیاد توصیه میگردد

جوشکاری با گاز یا شعله

درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسیژن لازم برای احتراق و گرمای ویژه و حجم محصول احتراق(گازهای تولید شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی کهوارد واکنش سوختن  نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می شود.بنابراین تنظیم کامل گاز سوختنی و اکسیژن لازمه ایجاد شعله بادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظیر استیلن یا پروپان یا هیدروژن و گاز طبیعی نیز قابل استفاده است کخمقدار حرارت احتراق و  در نتیجه درجه حرارت شعله نیز متفاوت خواهد بود. در عین حال معمولترین گاز سوختنی گاز استیلن است.

تجهیزات و وسایل اولیه این روش شاملسیلندر گاز اکسیژن و سیلندر گاز استیلن یا مولدگاز استیلن و رگولاتور تنظیم فشار برای گاز و لوله لاستیکی انتقال دهنده  گاز به مشعل و  مسعل جوشکاری است.

استیلن با فرمول C2H2 و بوی بد در فشار بالا ناپایدار و قابل انفجار است و نگهداری و حمل و نقل آن نیازبه رعایت و مراقبت بالا دارد.فشار گاز در سیلندر حدودpsi 2200است و رگولاتورها این فشار را تا زیر psi 15 پایین می آورند.و به سمت مشعل هدایت  می شود.(در فشارهای بالا ایمنی کافی وجود ندارد).توجه به این نکته نیز ضروری است که اگر بیش از 5مترمکعب در ساعت ازاستیلن استفاده شود از سیلندر استن بیرون خواند زد که خطرناک است.

بعضی اوقات از مولدهای استیلن برای تولید گاز استفاده می شود. بر اساس ترکیب سنگ کاربید با آب گاز استیلن تولید میشود.                  

                                                              CaC2 + 2 H2O = C2H2 + Ca(OH)2

روش تولید گاز با سنگ کاربید به دو نوع کلی تفسیم میشود.

1-روشی که آب بر روی کاربید ریخته میشود.

2-روشی که کاربید  با یطح آب تماس حاصل میکند و باکم و زیاد شده فشار گاز سطح آب در مخزن تغییرمی کند.

 

رگولاتورها(تنظیم کننده های فشار) هم دارای انواع گوناگونی هستند و برای فشارهای مختلف ورودی و خروجی مختلف طراحی شده اند.رگولاتورها دارای دو فشارسنج هستند که یکی فشار داخل مخزن و دیگری فشار گاز خروجی را نشان میدهند. رگولاتورها در دو نوع کلی یک مرحله ای و دومرحله ای تقسیم میشوند که این  تقسیم بندی همان  مکانیزم تقلیل فشار است. ذکر جزییات دقیق رگولاتورها در اینجا میسر نیست اما اطلاع از فرایند تنظیم فشار برای  هر مهندسی لازم است(حتما پیگیر باشید).

 

کار مشعل آوردن حجم مناسبی از گاز سوختنی و اکسیژن سپس مخلوط کردن آنها و هدایتشان به سوی نازل است تا شعله مورد نظر را ایجاد کند.

اجزا مشعل:  الف-شیرهای تنظیم گاز  سوختنی و اکسیژن  ب-دسته مشعل ج-لوله اختلاط د-نازل

قابل ذکر اینکه طرحهای مختلفی درقسمت ورودی گاز به  لوله اختلاط مشعل وجود دارد تا ماکزیمم حرکت اغتشاشی به مخلوط گازها داده شود و سپس حرکت گاز در ادامه مسیر در ادامه مشعل کندتر شده تا شعله ای آرام  بوجود آید.

 

در انتها یادآور می شود مطالب بسیار زیادی در این خصوص وجود داشت که بدلیل عدم امکان نمایش تصاویر که عمدتا اسکن هم نشده اند بیش از این به شرح و توضیح آنها نپرداختم.از جمله این مطالب شناسایی نوع شعله(از لحاظ قدرت و کاربرد) بود.یا نشان دادن چند نوع رگولاتور از نمای شماتیک و ... .

پیچیدگی

بعضی راهکارهای مقابله با اعوجاج:

 

1-   اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده ...بگذاریم هر چقدر که میخواهد در ضمن عملیات تغییر ابعاد  و پیچیدگی در آن ایجاد شود.پس از خاتمه جوشکاری عملیات خاص نظیر ماشین کاری...حرارت دادن موضعی و یا پرسکاری برای برطرف کردن تاب برداشتن و تصحیح ابعادانجام میگیرد.

2-   حین طراحی و ساخت قطعه با تدابیر خاصی اعوجاج را خنثی کنیم.

3-   از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردن استحکام مورد  نیاز استفاده شود.

4-   تشدید حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در اینصورت نفوذ بهتری داریم و نیازی به جوش اضافه نیست.

5-   ازدیاد سرعت جوشکاری که باعث کمتر حرارت دیدن قطعه میشود.

6-   در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم  اعوجاج بیشتر نمود دارد.

7-   تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثی

8-   طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحیح طراحی شده باشد میتواند فرضا مصالح جوش را در اطاف محور خنثی پخش کند و تاحد زیادی از میزان اعوجاج بکاهد.

9-   بکار بردن گیره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه

 

عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :

 

1-   حرارت داده شده موضعی , طبیعت و شدت منبع حرارتی  و روشی که این حرارت به کار رفته و همچنین نحوه سرد شدن

2-   درجه آزادی یا ممانعت بکار رفته برای جلوگیری از تغییرات انبساطی و انقباظی. این  ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و یا از طریق مکانیکی (گیره یا بست یا نگهدارنده و  خالجوش)اعمال شود.

3-   تنش های پسماند قبلی در قطعات و اجزا مورد جوش گاهی اوقات موجب تشدید تنش های ناشی از جوشکاری شده و در مواردی  مقداری از این تنش ها را خنثی میکند.

4-   خواص فلز قطعه کار واضح است که در شرایط مساوی طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاری مواردی مانندمیزان حرارت جذب شده در  منطقه جوش و چگونگی نرخ انتقال حرارت و ضریب انبساط حرارتی و قابلیت تغییر فرم پذیری و استحکام و بعضی خواص دیگر فلز مورد جوش تاثیر قابل توجهی در میزان تاب برداشتن دارد.مثلا در قطعات فولاد آستنیتی زنگ نزن مشکل پیچیدگی به مراتب بیشتر از فولاد کم کربن معمولی  میباشد.

 

جوشکاری

جوشکاری لیزر

 

همان طور که می دانیم از لیزر در پزشکی و صنعت بسیار استفاده

می شود در جوشکاری و برشکاری قطعات فلزی لیزر کاربرد فراوانی دارد در این روش کنترل جوشکاری توسط سیتمهای کامپیوتری و اجرای کار با استفاده از رباطها صورت می گیرد.

 

 

جوشکاری الکترون بیم

 

انرژی حرارتی این فرایند توسط پرتاب الکترون در خلا تامین می گردد

این روش جوشکاری به عنوان فرایند های پیشرفته محسوب می شود.

الکترون بیم در اتصال انواع فلزات و غیر فلزات کاربرد داشته جوشکاری قطعات را با کیفیت مطلوب انجام می دهد.

 

جوشکاری التراسونیک

 

در روش التراسونیک انرژی حرارتی از طریق امواج مافوق صوت تامین می گردد. این فرایند نیز از روش های مدرن جوشکاری است

در صنایع حمل و نقل هوایی(هواپیما سازی ، هلی کوپتر سازی) ، صنایع نظامی و غیره کاربرد دارد.

 

 

ماشین تراش (lathe)

یکی از ابتدایی ترین ماشین ابزارها بشمارمی آیند. اولین ماشین تراش در سال 1740 در فرانسه ساخته شد .

از ماشین تراش برای تراشیدن انواع مختلف فلزات و چوب ها با سطح مقطعهای مختلف استفاد ه می شود .

قسمتهای مهم کنترل و تنظیم کننده ماشین تراش :

● چرخ دستی دستگاه حامل ساپرت طولی:

بوسیله آن دستگاه حامل ساپرت طولی را در طول بین دستگاه مرغک و پیش دستگاه حرکت داد.

● چرخ دستی مرغک :

بوسیله چرخ دستی دستگاه مرغک میتوان محور آنرا تغییر مکان داد.

● کنترل بار:

بوسیله آن بار طولی و عرضی رنده تراش را تنظیم مینمائیم .

● ساپرت دستی :

این وسیله که روی ساپرت عرضی قرار دارد بوسیله دست قابل کنترل است از طرفی در زیر آن صفحه صاف و مدوری قرار دارد که محیط آن بین صفر تا 180 درجه مدرج شده است .

● صفحه مخروطی تغییر محور اصلی :

روی جعبه دنده سرعت قرار گرفته است , که با چرخاندن آن بوسیله دست هر یک از دورهای لازم را که قبلاَ تعیین شده میتوان بدست آورد.

● جدول تعیین مقدار پیشروی رنده :

برای تعیین مقدار بار یعنی پیشروی رنده هنگام تراش از جعبه دنده ای که در زیر جعبه دنده محور اصلی قرار گرفته است که شامل جفت چرخ دنده هایی با نسبتهای معینی می باشد استفاده می گردد .

انواع ماشینهای تراش :

• ماشین تراش کوچک مرغک دار
  
• ماشین تراش ابزار سازی
• ماشین های تراش با قطر کارگیر و طول زیاد
• ماشینهای تراش مرغک دار ( ماشین تراش معمولی نرم شده )
• ماشینهای تراش پیشانی
• ماشینهای تراش قائم با برجک گردان ( کاروسل )
• ماشینهای تراش رولور
• ماشینهای تراش کپی
• ماشینهای تراش اتوماتیک

روش های ساخت پیوند p-n

روش های ساخت پیوند p-n

مقدمه

اکثرادوات الکترونیکی حداقل از یک اتصال p-n تشکیل شده است، به همین دلیل فهمیدن عملکرد اتصال p-n بسیار تعیین کننده خواهد بود. اتصالات p-n در المانهای بنیادی الکترونیک مثل کلیدزنی وتقویت کننده ها کاربرد فراوانی دارد. در این مقاله  نحوه ساخت اتصال p-n مورد تحلیل قرار خواهد گرفت.

ساخت پیوند p-n

قبل از بررسی خواص الکتریکی پیوندها لازم است که با چگونگی ساخت پیوندهای p-n آشنا شویم البته تکنولوژی ساخت پیوندهای p-n مبحث بسیار گسترده ای است که دانش و تجربه گروههای تحقیقاتی و تولیدی متعددی را در این زمینه در بر میگیرد . نوع پیوند مورد نظر ما تغییر از ماده نوع n به نوع p در درون یک تک بلور است یعنی در هنگام رشد بلور بتوانیم نوع ناخالصی را از دهنده به پذیرنده تغییر دهیم

پیوندهای رشد یافته

برای تهیه ادوات نیمه هادی ابتدا بایستی تک بلور نیمه هادی تهیه شود که با روش های مثل روش چوکرالسکی انجام می شود در این روش اتم های مذاب نیمه هادی همراه با ناخالصی های غیر عمدی با seed از بلور پایه که به سمت بالا به آرامی کشیده می شود و به این ترتیب بلور نیمه هادی تهیه می شود یکی از روشهای تهیه پیوند p-n این است که در روش چوکرالسکی بطور ناگهانی ناخالصی را تغییر دهیم تا بلور رشد یافته به طور جهشی ناخالصی اش تغییر کند به این روش پیوند رشد یافته گویند

پیوندهای آلیاژی

یکی از روشهای دیگر  برای رشد اتصال p-n استفاده از یک فلز حاوی اتم های ناخالصی روی نیمه هادی با ناخالصی مخالف است این روش حدود سالهای 1950 برای تولید ادوات سریع استفاده شد با توجه به اینکه در این روش ظرفیت خازنی تولید شده کوچکتر است المان تولیدی توان کار در فرکانسهای بالا را خواهد داشت

پیوندهای نفوذی

در این روش با استفاده از نفوذ ناخالصی های موجود در بلور نیمه هادی می توانیم اتصال p-n تشکیل دهیم که به فرایند هایی در دماهای بالا نیاز دارد در این روش اتصال از نوع تدریجی است و تغییرات ناگهانی در ناخالصی ها امکان ندارد

کاشت یون

یکی دیگر از روشهای تشکیل پیوند p-n  استفاده از کاشت یونهای ناخالصی مخالف ناخالصی های موجود بلور نیمه هادی با تفنگ اتمی می باشد در این روش می توان اتصال p-n  نیز ایجاد نمود ولی انرژی جنبشی یونها به شبکه بلوری آسیب می زند که می توان با ایجاد حرارت نسبتا بالا و کاهش تدریجی آن مختصری شبکه را اصلاح نمود

 

ربات کوچک

آنقدر کوچک است که قادر است روی یک سکه دور بزند، این ربات که یک سانتی متر قد دارد بنابه گفته مخترعش کوچکترین ربات دنیا می باشد. البته توجه کنید کوچکترین ربات دست ساز چرا که این ربات در برابر ربات هایی که درون سلول های زنده وارد شده و عملیات انجام می دهند همانند گالیور در شهر لی لی پوتی هاست.
کوچک سازی واژه ای است که در صنعت بسیار فراگیر شده است. تراشه سازان کماکان در پی روش هایی برای ساخت مدارهای کوچکتر به منظور جای دادن توان پردازش و حجم حافظه بیشتر در تراشه ها می باشند، محققان لیزر به دنبال اشعه هایی با فرکانس بالاترند تا قدرت تمرکز لیزر را در سطوح کوچکتر بالا ببرند و مهندسان در مراکز تحقیقاتی بزرگ به دنبال ساخت ربات هایی کوچکتر برای انجام عملیاتی چون جراحی می باشند.

این ربات ساخت دپارتمان انرژی لابراتوار ملی سندیا می باشد. یکی از محققان تیم سازنده این ربات آن را ربات آینده می نامد.این ربات میکروسکپی یا میکروبات تنها یک چهارم اینچ مربع فضا اشغال می کند.ربات مذکور توسط دو چرخ حرکت کرده و نیروی خود را از ۳ باتری ساعتی می گیرد. البته سرعت حرکت آن شبیه به حلزون بوده و تنها به نیم متر در دقیقه می رسد.
میکروبات ساخته سندیا دارای یک حسگر ساده حرارتی و ۸ کیلوبایت حافظه می باشد. البته مدل های آینده آن شامل امکانات جانبی زیادی خواهند شد. تجهیزاتی چون یک دوربین مینیاتوری و میکروفن برای آن قابل تصور است. جثه کوچک و تقریباً نامرئی آن به همراه وزن کم و قدرت حرکتش آن را برای انجام عملیاتی چون اکتشاف بمب و یا جاسوسی به شیوه کاملاً مکانیکی، انتخابی مناسب معرفی می کند.
شرکتی بنام توسعه نانو تکنولوژی در انگلیس در حال کار بر روی پروژه ساخت ربات هایی برگرفته از اسباب بازی های لگو (خانه سازی) می باشد. این ربات از قطعات کوچکتری تشکیل شده که به هنگام انجام عمل جراحی هریک از این قطعات به صورت تک تک از ورودی کوچک ایجاد شد روی بدن وارد شده و سپس در محل مورد نظر ربات اسمبل می شود و عملیات مورد نظر را انجام خواهد داد.
البته هنوز تا عملی شدن این ایده ها یکی دو دهه زمان باقی است. البته در کوچک سازی ما بیشتر دنبال پیاده کردن آموزه های خود هستیم وگرنه در حالت دیگر کاردستی بیش نیست. در تمام دنیا از این نوع کارها زیاد انجام می شود وآنچه مهم است دستاورد حاصله است.