جوشکاری سرد چیست؟

جوشکاری سرد، فلزات را با حرارت کم یا بدون حرارت به هم متصل می کند. این روش یکی از جالب ترین روش های جوشکاری است و به لطف قوانین فیزیک و درک ما از علم مواد، بسیاری از فلزات را می توان با جوشکاری سرد بهم متصل کرد.

جوشکاری سرد به طور معمول برای اتصال موادی مانند فلزات و آلیاژهایی که بسیار نرم و تمیز هستند استفاده می شود، زیرا آلودگی سطح می تواند فرآیند اتصال را مختل کند. این روش در صنایع مختلفی از جمله هوافضا، الکترونیک و ساخت و تولید کاربرد دارد، جایی که اتصال دقیق و قابل اطمینان بدون ایجاد اعوجاج ناشی از گرما یا تغییر در خواص مواد مورد نیاز است.

فرآیند جوشکاری سرد برای اتصال قطعات فلزی به گرما نیاز ندارد. فلز در تمام مراحل جامد باقی می ماند و هرگز ذوب نمی شود. بنابراین، جوشکاری سرد یک فرایند جوشکاری حالت جامد در نظر گرفته می شود.

برخلاف جوشکاری ذوبی مانند جوشکاری قوس الکتریکی و جوشکاری اصطکاکی، در جوشکاری سرد هیچ فاز مذاب یا مایع وجود ندارد. به همین دلیل است که به آن جوشکاری سرد گفته می شود.

فشار اعمال شده، سطوح قطعات کار را تا حد امکان به هم نزدیک می کند. پس از فشار دادن، فاصله در مقیاس نانومتری دیگر مهم نیست و اتم های فلز از یک قطعه به قطعه دیگر پرش می کنند. این منجر به یک اتصال تقریبا کامل و بدون هیچ گونه عارضه جانبی می شود و دو قطعه جداگانه فلز به یک توده همگن تبدیل می شوند.

اما برای دستیابی به این امر، باید سطوح فلز را کاملاً تمیز کنید. هر فلزی دارای لایه های اکسیدی است که قبل از تلاش برای جوشکاری سرد باید برداشته شود.

مزایا و معایب جوشکاری سرد 

مزایا

• فرآیندی عالی برای جوشکاری آلومینیوم، به ویژه اتصال آلومینیوم به مس، دو فلزی که جوشکاری آنها با سایر روش ها چالش برانگیز است.
• از آنجایی که گرمای متمرکز و در نتیجه ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) از قوس جوشکاری وجود ندارد، اکثر مشکلات ناحیه متاثر از حرارت را از بین می برد.
• بدون ایجاد ترکیبات بین فلزی ترد، ریزترک ها و سایر ضعف های اتصال، یک اتصال جوشکاری تقریبا کامل را فراهم می کند.
• قادر به اتصال طیف وسیعی از فلزات غیرمشابه است که در غیر این صورت جوشکاری آنها با هم دشوار است.
• مهارت مورد نیاز برای جوشکاری فلزات خاص را کاهش می دهد.

معایب

• سطح باید کاملاً تمیز شود، که ممکن است به مراحل متعدد تمیز کردن و آماده سازی فلز نیاز داشته باشد.
• ناهمواری سطح، آلودگی و ساختار مولکولی در مقیاس نانومتری می تواند نتایج را مختل کند.
• به دلیل وجود گرد و غبار و سایر آلاینده ها در هوا، دستیابی به آن در محیط صنعتی دشوار است.
• فولاد کربنی و فلزات سخت قابل جوش سرد نیستند، این روش فقط با فلزات نرم غیرآهنی مانند مس، آلومینیوم، سرب، طلا و غیره کار می کند.
• جوشکاری سرد شکل های نامنظم دشوار است و بهترین نتایج با سطوح صاف به دست می آید.

کاربردهای جوشکاری سرد

جوشکاری سرد در صنایع مختلفی مانند هوافضا، خودرو، الکترونیک و تولید استفاده می‌شود.

از جوشکاری سرد برای اتصال سیم‌ها به هم، به خصوص در مواردی که اتصال سیم‌های غیرمشابه انجام می‌شود، استفاده می‌شود. همچنین، برای جلوگیری از خطرات آتش‌سوزی در مواردی که جوش با حرارت مناسب ممکن است خطر ایجاد کند، مانند کابل‌کشی زیرزمینی، بسیار موثر است.

علاوه بر این، در زمینه‌هایی که نیاز به اتصال قطعات حساس به گرما، مانند ظروف حاوی مواد منفجره، داریم، جوشکاری سرد به عنوان یک گزینه مطمئن و موثر است.

به طور کلی، جوشکاری سرد زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که گرما ممکن است باعث آسیب جدی یا خطراتی شود.