نحوه عملکرد و مقایسه انواع دستگاه نقطه جوش : از مقاومتی تا لیزری

دستگاه نقطه جوش (Spot Welding Machine) نوعی دستگاه جوشکاری است که برای اتصال دو یا چند قطعه فلزی به هم در نقاط خاصی استفاده می‌شود. این روش معمولاً برای ورق‌های نازک فلزی مانند فولاد، استیل ضدزنگ و آلومینیوم به کار می‌رود. دستگاه نقطه جوش با استفاده از جریان الکتریکی شدید و فشار مکانیکی، حرارت موضعی ایجاد می‌کند که باعث ذوب و اتصال فلزات در نقطه مورد نظر می‌شود.

 

انواع دستگاه نقطه جوش

دستگاه‌های نقطه جوش انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع کاربرد، منبع تغذیه و فناوری به‌کاررفته دسته‌بندی می‌شوند. در ادامه به معرفی رایج‌ترین انواع این دستگاه‌ها می‌پردازیم:

1. دستگاه نقطه جوش مقاومتی (Resistance Spot Welding)

این نوع رایج‌ترین دستگاه نقطه جوش است که از جریان الکتریکی برای تولید گرما و جوش استفاده می‌کند. این دستگاه بر اساس مقاومت الکتریکی فلزات عمل می‌کند. زمانی که جریان الکتریکی از الکترودها عبور می‌کند، مقاومت مواد باعث تولید گرما در نقطه تماس می‌شود و فلزها به یکدیگر جوش می‌خورند.

• نحوه کار:

  1. دو الکترود مسی در دو طرف قطعات فلزی قرار می‌گیرند.
  2. الکترودها فشار مشخصی به قطعات وارد می‌کنند تا اتصال فیزیکی ایجاد شود.
  3. جریان الکتریکی قوی از الکترودها عبور می‌کند و از میان قطعات می‌گذرد.
  4. به دلیل مقاومت الکتریکی بالای فلزات در نقطه تماس، گرمای زیادی تولید می‌شود.
  5. فلز در نقطه تماس ذوب شده و پس از سرد شدن، اتصال برقرار می‌شود.

  نکته:

  • فشار الکترودها و مدت زمان عبور جریان باید دقیق تنظیم شوند تا جوش به درستی انجام شود.

  دو الکترود مسی در تماس مستقیم با قطعات قرار می‌گیرند و فشار و جریان برق بالا باعث جوشکاری می‌شود.

 

• مزایا:

  • کم‌هزینه و ساده
  • سرعت بالا
  • مناسب برای ورق‌های فلزی تا ضخامت ۳ میلی‌متر (صفحات نازک فلزی)
  • نیازی به مواد افزودنی (مثل سیم جوش) ندارد.
  • مقرون‌به‌صرفه در تولید انبوه

 

• معایب:

  • فقط برای فلزات با ضخامت محدود کاربرد دارد.
  • در نقاط دیگر ورق، ممکن است تغییر شکل ایجاد شود.

• کاربردها: صنایع خودروسازی، لوازم خانگی، ساخت بدنه‌های فلزی

2. دستگاه نقطه جوش دستی (Portable Spot Welding)

این دستگاه کوچک و قابل‌حمل است و برای جوشکاری قطعات کوچک و سبک برای کارگاه‌ها و تعمیرات استفاده می‌شود.

نحوه کار:

1. اپراتور دستگاه را با دست نگه می‌دارد و نوک الکترودها را در محل موردنظر قرار می‌دهد.
2. با فشردن یک کلید یا پدال، جریان الکتریکی از الکترودها عبور می‌کند.
3. گرما در نقطه تماس ایجاد شده و جوشکاری انجام می‌شود.
4. پس از جوش، الکترودها جدا شده و قطعه آماده می‌شود.

نکته:

• کیفیت جوش در این روش به مهارت اپراتور و دقت در قرارگیری الکترودها بستگی دارد.

 

• مزایا:

  • قابل‌حمل و مناسب برای مکان‌هایی که فضای زیادی ندارند.
  • هزینه کمتر نسبت به مدل‌های صنعتی.
  • مناسب برای پروژه‌های کوچک یا تعمیرات
  • نیاز به مهارت دستی بالا

• معایب:

  • قدرت کمتر نسبت به دستگاه‌های بزرگ‌تر.
  • کیفیت جوش وابسته به مهارت اپراتور است.

• کاربردها: تعمیر بدنه خودرو، چارچوب‌های فلزی.

3. دستگاه نقطه جوش پنوماتیک (Pneumatic Spot Welding)

در این نوع دستگاه، از سیستم‌های پنوماتیک (هوای فشرده) برای اعمال فشار یکنواخت روی قطعات استفاده می‌شود.

نحوه کار:

1. الکترودها با کمک هوای فشرده (سیستم پنوماتیک) بر روی قطعات فشار می‌آورند.
2. فشار اعمال‌شده توسط سیستم کنترل پنوماتیکی تنظیم می‌شود.
3. پس از اعمال فشار، جریان الکتریکی از الکترودها عبور کرده و گرما در نقطه تماس ایجاد می‌شود.
4. فلز ذوب شده و پس از سرد شدن، جوش ایجاد می‌شود.

نکته:

• سیستم پنوماتیک به دقت بالا در اعمال فشار کمک می‌کند.

• مزایا:

  • دقت بالا در کنترل فشار الکترودها.
  • مناسب برای قطعات نازک یا حساس.

• معایب:

  • نیاز به منبع هوای فشرده.
  • هزینه نگهداری بیشتر.

• کاربردها: صنایع الکترونیک (مانند جوشکاری قطعات فلزی روی بردهای الکتریکی)، ساخت قطعات کوچک فلزی

4. دستگاه نقطه جوش هیدرولیکی (Hydraulic Spot Welding)

این نوع دستگاه از سیستم هیدرولیک برای اعمال فشار قوی استفاده می‌کند که امکان جوشکاری قطعات ضخیم را فراهم می‌کند.

• نحوه کار:

  1. فشار الکترودها از طریق یک سیستم هیدرولیکی اعمال می‌شود.
  2. سیستم هیدرولیک فشار قوی و یکنواختی ایجاد می‌کند که برای قطعات ضخیم مناسب است.
  3. جریان الکتریکی با شدت بالا از الکترودها عبور کرده و باعث تولید گرما در نقطه جوش می‌شود.
  4. قطعات فلزی در نقطه تماس ذوب شده و جوشکاری کامل می‌شود.

  نکته:

  • این دستگاه برای جوشکاری قطعات سنگین و ضخیم ایده‌آل است.

• مزایا:

  • قدرت بسیار بالا.
  • مناسب برای فلزات ضخیم و سنگین.

• معایب:

  • هزینه اولیه و نگهداری بالا.
  • ابعاد بزرگ‌تر نسبت به مدل‌های دیگر.

• کاربردها: صنایع سنگین مانند ساخت قطعات ماشین‌آلات

5. دستگاه نقطه جوش اتوماتیک (Automatic Spot Welding)

این دستگاه‌ها معمولاً در خطوط تولید به کار می‌روند و با استفاده از برنامه‌ریزی کامپیوتری و ربات‌ها کار می‌کنند.

• نحوه کار:

  1. قطعات فلزی به صورت خودکار در محل قرار داده می‌شوند (معمولاً توسط ربات‌ها یا سیستم‌های مکانیکی).
  2. دستگاه به طور خودکار الکترودها را بر روی قطعات قرار می‌دهد و فشار لازم اعمال می‌شود.
  3. جریان الکتریکی به صورت دقیق و کنترل‌شده از الکترودها عبور کرده و جوش ایجاد می‌شود.
  4. دستگاه به صورت مداوم و پشت سر هم این عملیات را برای تعداد زیادی قطعه انجام می‌دهد.

  نکته:

  • برنامه‌ریزی دستگاه برای کنترل زمان و شدت جریان بسیار حیاتی است.

• مزایا:

  • سرعت بسیار بالا و تکرارپذیری در کیفیت جوش یکنواخت.
  • کاهش نیاز به نیروی انسانی.

• معایب:

  • هزینه بالا برای خرید و نصب.
  • مناسب برای تولید انبوه و نه پروژه‌های کوچک.

• کاربردها: خطوط تولید انبوه در خودروسازی و صنایع بزرگ

6. دستگاه نقطه جوش ترانسفورماتوری (Transformer Spot Welding)

این نوع دستگاه از یک ترانسفورماتور بزرگ برای تولید جریان الکتریکی بالا استفاده می‌کند.

• نحوه کار:

  1. دستگاه از یک ترانسفورماتور برای تبدیل برق شهری به جریان بالا استفاده می‌کند.
  2. الکترودها قطعات را نگه داشته و فشار کافی اعمال می‌کنند.
  3. جریان بالا از الکترودها عبور کرده و گرمای موردنیاز برای ذوب فلز تولید می‌شود.
  4. پس از سرد شدن فلز، نقطه جوش ایجاد می‌شود.

  نکته:

  • این نوع دستگاه برای فلزات ضخیم و مقاوم مناسب است.

• مزایا:

  • قدرت زیاد و امکان جوشکاری فلزات ضخیم‌تر.
  • مناسب برای فلزات مختلف با ضخامت‌های متنوع.
  • تولید گرمای زیاد در نقطه جوش

• معایب:

  • سنگین و بزرگ بودن دستگاه.

• کاربردها: ساخت قطعات صنعتی سنگین

7. دستگاه نقطه جوش خازنی (Capacitor Discharge Spot Welding)

در این دستگاه، از خازن‌ها برای ذخیره انرژی و تخلیه سریع آن در زمان جوش استفاده می‌شود.

• نحوه کار:

  1. دستگاه ابتدا انرژی الکتریکی را در خازن‌های خود ذخیره می‌کند.
  2. زمانی که الکترودها قطعات را در محل موردنظر نگه می‌دارند، خازن انرژی را به صورت لحظه‌ای تخلیه می‌کند.
  3. تخلیه سریع انرژی باعث تولید گرمای زیاد و جوشکاری می‌شود.
  4. پس از سرد شدن فلز، اتصال کامل می‌شود.

  نکته:

  • تخلیه سریع انرژی مانع از گرم شدن بیش از حد قطعات اطراف می‌شود.

• مزایا:

  • مناسب برای فلزات نازک و حساس.
  • آسیب کمتر به نواحی اطراف جوش.
  • سرعت تخلیه انرژی بسیار بالا

• معایب:

  • محدودیت در جوشکاری فلزات ضخیم.

• کاربردها: صنایع الکترونیک، ساخت باتری‌ها و جوشکاری سیم‌ها

8. دستگاه نقطه جوش با لیزر (Laser Spot Welding)

از فناوری لیزر برای ایجاد نقطه جوش با دقت بالا استفاده می‌شود.

• نحوه کار:

  1. یک پرتو لیزر با شدت و فرکانس بالا به نقطه موردنظر تابانده می‌شود.
  2. انرژی لیزر باعث ذوب شدن فلز در نقطه‌ای بسیار کوچک می‌شود.
  3. پس از ذوب و سرد شدن، اتصال جوشی ایجاد می‌شود.
  4. این فرآیند بدون تماس فیزیکی انجام می‌شود و بسیار تمیز است.

  نکته:

  • تنظیم دقیق لیزر برای جلوگیری از آسیب به قطعات اطراف ضروری است.

• مزایا:

  • دقت فوق‌العاده و مناسب برای قطعات کوچک و حساس.
  • جوش بدون تماس و تمیز.

• معایب:

  • هزینه اولیه بسیار بالا.
  • نیاز به مهارت بالا در تنظیم و کار با دستگاه.

• کاربردها: صنایع پزشکی، جواهرسازی، صنایع فضایی

 

تفاوت‌های انواع دستگاه نقطه جوش در نحوه کار:

• دستی: نیاز به مهارت انسانی و مناسب برای تعمیرات کوچک.
• پنوماتیک و هیدرولیکی: اعمال فشار دقیق برای قطعات حساس یا ضخیم.
• خازنی و لیزری: مناسب برای قطعات کوچک یا حساس با دقت بالا.
• اتوماتیک: برای تولید انبوه و بدون دخالت دست.

اگر قصد خرید یا استفاده از این دستگاه‌ها را دارید، بهتر است نوع کاربرد و جنس قطعات خود را در نظر بگیرید.