جوشکاری از جمله حرفههایی است که پیوسته در حال نوآوری و بهرهگیری از فناوریهای تازه است. در گذشته، متخصصان برای اتصال قطعاتی مانند لولههای پلیاتیلن با دشواری روبرو بودند و ناچار بودند از شیوههای دشوار و پیچیده برای به هم پیوستن این قطعات استفاده کنند. اما امروزه با کمک روش جوش الکتروفیوژن، این کار بسیار آسانتر از قبل انجام میشود.
در این نوشته از مجله رونیکس بررسی میکنیم که جوش الکتروفیوژن چه روشی است و چگونه به کار میرود. از مبانی ابتدایی جوشکاری پلیاتیلن تا نکات فنی آن، هر آنچه برای درک کامل این روش لازم است، در این مطلب گردآوری شده است.
رونیکس را بخوانید.
جوشکاری الکتروفیوژن چیست؟
جوشکاری الکتروفیوژن یک روش نوین برای به هم پیوستن لولههای پلیاتیلن محسوب میشود. این روش در گروه جوشکاریهای حالت جامد جای میگیرد. یعنی در هنگام جوشکاری، مواد ذوب نمیشوند. در عوض، با کمک انرژی برق، گرما تولید شده و لولهها به یکدیگر متصل میگردند.
دستگاه الکتروفیوژن، جریان برق قوی را به یک اتصالدهنده ویژه که دارای بخشهای گرمایشی است، میفرستد. این بخشهای گرمکن، حرارت مورد نیاز برای نرم کردن سطح لولهها را ایجاد میکنند. سپس با فشار دادن لولهها به هم و پس از سرد شدن محل اتصال، یک پیوند بسیار مقاوم و یکدست شکل میگیرد.
به دلیل دقت عملیات و کیفیت بالای اتصال، این روش برای پروژههایی که نیازمند پیوندهای بسیار محکم و اطمینانبخش هستند (مانند خطوط لوله آب و گاز) گزینه بسیار مناسبی است.
قطب مثبت و منفی دستگاه جوش چیست و چه کاربردی دارد؟
عوامل موثر بر فرآیند جوش الکتروفیوژن
چندین مورد مختلف روی فرآیند جوش الکتروفیوژن اثر میگذارند و تعیین میکنند که جوش نهایی چقدر باکیفیت و محکم باشد. آگاهی از این عوامل به شما کمک میکند نتیجه بهتری از جوشکاری بگیرید و اتصالاتی مطمئنتر و قویتر ایجاد کنید. اگر موافقید، بیایید سه مورد اصلی که روی این نوع جوش تاثیر میگذارند را مرور کنیم:
۱. زمان ذوب
به مدت زمانی که عملیات جوشکاری در حال انجام است، زمان ذوب گفته میشود. این زمان باید کافی باشد تا قطعات کاملاً نرم شده و به خوبی در هم بیامیزند. اگر زمان ذوب کوتاه باشد و به اندازه نباشد، ممکن است جوش ضعیف شود. چنین جوشهایی مستعد شکستن هستند و احتمال ترک خوردن در آنها زیاد است.
۲. تاثیر زمان ذوب بر نوع شکست
مدت زمان ذوب شدن نیز بر چگونگی شکست اتصال جوش تأثیرگذار است. اگر این زمان بسیار کوتاه باشد، ممکن است قطعات به خوبی به یکدیگر جوش نخورند. در چنین حالتی، شکست معمولاً درست در مرز بین دو قطعه و محل جوش اتفاق میافتد که نشاندهندهی استحکام و پایداری کم در اتصال است.
۳. تاثیر فضای خالی بر استحکام اتصال
یکی از نکات کلیدی که روی محکم بودن جوش اثر میگذارد، فاصله بین دو لوله قبل از عملیات جوش است. اگر این فاصله بیش از حد باشد، ممکن است لولهها به خوبی به یکدیگر متصل نشوند و در نهایت اتصالی سست و کممقاومت ایجاد شود. در مقابل، اگر این فاصله به اندازه مناسب و با دقت تنظیم شود، میتوان به جوشی مستحکمتر و بادوامتر دست یافت.
در این بخش، به معرفی یک آزمون عملی جالب برای دستگاههای جوشکاری میپردازیم. آزمایش به این صورت است که یک دستگاه جوش اینورتر باید بتواند به مدت بیست دقیقه به طور پیوسته و بدون توقف، عملیات جوشکاری را انجام دهد. این چالش، استقامت و توانایی دستگاه در شرایط کاری سنگین را به خوبی نشان میدهد. محصولاتی که از عهده این آزمون برآیند، معمولاً برای پروژههای طولانیمدت و پرکاربرد گزینههای مطمئنی هستند.
راهنمای جوشکاری به روش جوش الکتروفیوژن
جوشکاری الکتروفیوژن کاری دقیق و نیازمند دقت فراوان است. بنابراین پیش از آغاز کار، لازم است از آمادگی کامل و روند درست کار اطمینان حاصل کنید. فهرست زیر شما را در شروع کار با آمادگی بهتر یاری میکند:
بررسی وسایل: کلیه ابزارهای لازم را فراهم کرده و از سالم بودن و کارکرد درست آنها اطمینان پیدا کنید.
تنظیم دقیق تجهیزات: تمام دستگاهها را مطابق راهنمای شرکت سازنده، بهدرستی تنظیم و کالیبره نمایید.
انتخاب درست ابزار: نوع و اندازه ابزاری که استفاده میکنید، به جنس لوله، قطر و ضخامت آن بستگی دارد.
لیست ابزارهای ضروری:
دستگاه جوش ذوب الکتریکی: اصلیترین وسیله برای انجام کار جوشکاری که میتوان میزان ولتاژ، شدت جریان و مدت زمان جوش را با آن تنظیم کرد.
گیرههای مخصوص جوشکاری: برای نگهداشتن لولهها در جای خود و جلوگیری از حرکت آنها هنگام جوشکاری.
رنده ویژه: برای پاکسازی و آمادهسازی رویه لولهها پیش از جوش.
سنباده مخصوص: برای هموار و یکدست کردن سطح لولهها.
دستمال بدون پرز: برای زدودن گردوغبار و هرگونه آلودگی از روی لولهها.
برشزن ویژه: برای بریدن لولهها با دقت بالا در مواقع لازم.
دستکش و عینک محافظ: برای ایمنی شخص و جلوگیری از آسیب جرقهها و ذرات ریز پرتابشده.
حالا که همه چیز را حاضر کردهاید، میتوانید دست به کار شوید. فقط کافی است گامهای زیر را به ترتیب دنبال کنید:
مرحله اول: اندازهگیری و برش لوله
ابتدا اندازه لوله را بررسی کنید تا از مناسب بودن اتصالات برای قطر آن مطمئن شوید. سپس لوله را با دقت و به شکل صاف ببرید تا سطحی یکدست برای انجام جوشکاری به دست آید.
مرحله دوم: آمادهسازی سطح لوله
پیش از جوشکاری، سطح مورد نظر را با برس سیمی یا رنده مخصوص خوب تمیز کنید تا هرگونه زنگزدگی، گرد و خاک یا آلودگی از بین برود. پس از آن، با یک دستمال آغشته به الکل، همان ناحیه را پاک کنید تا کاملاً تمیز و عاری از رطوبت شود.
مرحله سوم: نصب اتصالات
بعد از اینکه قطعات اتصال مناسب را انتخاب کردید، باید محل دقیق نصب آنها روی لوله را مشخص کنید. سپس این قطعات را در جای خود قرار داده و با کمک بندهای مخصوص، آنها را به خوبی محکم و ثابت کنید.
مرحله چهارم: استفاده از دستگاه جوش
با کمک یک اسکنر، بارکد روی قطعات را بخوانید تا دستگاه را متناسب با همان قطعات تنظیم نمایید. پس از انجام این تنظیمات، میتوانید عملیات جوشکاری را با دستگاه آغاز کنید.
مرحله پنجم: تست فشار
پس از اتمام کار جوشکاری و زمانی که محل اتصال به طور کامل سرد شد، باید آزمایش فشار روی خط لوله انجام شود. این آزمایش کمک میکند تا از محکم بودن جوش و عدم نشتی آن اطمینان حاصل کنید.
برای دستیابی به جوشی با کیفیت و محکم، تنظیم درست شدت جریان دستگاه جوشکاری (آمپر) بسیار مهم است. این تنظیم به عوامل مختلفی بستگی دارد که باید به دقت در نظر گرفته شوند.
**قطعه کار:** ضخامت و جنس قطعهای که میخواهید جوش دهید، از اصلیترین عوامل است. هرچه فلز ضخیمتر باشد، به آمپر بیشتری نیاز دارد. همچنین، فلزات مختلف مانند آهن، آلومینیوم یا استیل، هر کدام محدوده آمپراژ خاص خود را دارند.
**نوع الکترود:** قطر و جنس میله جوشکاری (الکترود) مستقیماً بر آمپر مورد نیاز اثر میگذارد. به طور کلی، با افزایش قطر الکترود، باید آمپر دستگاه را نیز بالاتر ببرید. شماره درج شده روی بستهبندی الکترود، معمولاً محدوده آمپر مناسب آن را نشان میدهد.
**نوع اتصال و وضعیت جوش:** نوع درز جوش (مثلاً لب به لب یا گوشه) و موقعیت جوشکاری (تخت، عمودی، سقفی) نیز در تنظیم آمپر مؤثر هستند. برای مثال، جوشکاری در وضعیت سقفی معمولاً به آمپری کمتر از جوشکاری در وضعیت تخت نیاز دارد.
**طول قوس:** فاصله نوک الکترود از سطح کار (طول قوس) را ثابت و مناسب نگه دارید. قوس بلندتر نیاز به آمپر بالاتر دارد و ممکن است باعث پاشش بیشتر و نفوذ کمتر شود.
با در نظر گرفتن این عوامل و تنظیم دقیق دستگاه، میتوانید جوشی یکنواخت، با نفوذ کافی و ظاهر مطلوب ایجاد کنید. همیشه توصیه میشود برای تنظیم نهایی، ابتدا بر روی یک قطعه مشابه تمرین کنید.
کاربرد جوش الکتروفیوژن
همانگونه که اشاره شد، فرآیند جوش الکتروفیوژن، روشی برای اتصال لولههای پلیاتیلن به یکدیگر است. این فناوری به بخشهای گوناگون صنعت اجازه داده تا خطوط لولهای به طول صدها کیلومتر ایجاد کنند و از این شبکهها برای جابجایی سیالات و مواد مختلف بهره ببرند.
۱. اتصال لولههای آب:
در شبکههای آبرسانی شهرها و روستاها از فناوری خاصی به نام جوش الکتروفیوژن برای به هم پیوستن لولهها استفاده میشود. این روش جوشکاری، اتصالاتی بسیار محکم و عایق ایجاد میکند که هیچ گونه درزی ندارند. این ویژگی برای تضمین ایمنی و حفظ سلامت آب آشامیدنی اهمیت بسیار زیادی دارد.
۲. اتصال لولههای فاضلاب:
روش اتصال با حرارت الکتریکی در لولهکشی فاضلاب، به دلیل ایجاد پیوندهای محکم و عاری از هرگونه نشتی، نقش مهمی در حفاظت از محیطزیست و پیشگیری از آلودگیها ایفا میکند.
۳. اتصال لولههای نفت و گاز:
این روش در صنعت نفت و گاز از اهمیت بالایی برخوردار است. دلیل این اهمیت آن است که لولههایی که با روش جوش الکتروفیوژن به هم متصل میشوند، بسیار مقاوم و محکم هستند. این اتصالات محکم میتوانند فشار زیاد مواد درون لوله را به خوبی تحمل کنند و مانع از نشت یا بیرون ریختن آنها شوند.
مهمترین نکات جوش الکتروفیوژن چیست؟
برای داشتن جوش الکتروفیوژن باکیفیت و بادوام، رعایت چند نکته اساسی ضروری است. این موارد باعث میشود تا اتصالی قوی و ایمن ایجاد کنید و همچنین احتمال مشکلاتی مانند نشتی یا شکست جوش تا حد زیادی کاهش یابد.
1. تمیزبودن سطح جوشکاری
لولهها و قطعات اتصال باید کاملاً تمیز باشند و روی آنها هیچ خراش، لکه چربی یا آلودگی دیگری وجود نداشته باشد. پیش از شروع جوشکاری، حتماً باید سطح کار را با مواد پاککنندهای که سازنده توصیه کرده است، تمیز کنید.
۲. قرارگیری صحیح لولهها و اتصالات
لولهها و قطعات اتصال باید دقیقاً در راستای هم و صاف نصب شوند. این کار کمک میکند تا فشار و کشش ناخواسته در محل جوش ایجاد نشود.
۳. استفاده از گیرههای مخصوص نگهدارنده
برای اینکه قطعات در زمان جوشکاری از جای خود تکان نخورند، از گیرههای مناسب کمک بگیرید تا همه اجزا در طول کار ثابت و محکم بمانند.
۴. کنترل دقیق ولتاژ و درجه حرارت
ولتاژ و دمای دستگاه باید با دقت تنظیم و نظارت شود تا لولهها بیش از حد داغ نشوند و به سیمهای کوپلر آسیبی نرسد. همچنین تنظیمات دستگاه جوش باید با جنس و اندازه لولهها هماهنگ باشد.
۵. محافظت از سیم کوپلر
مراقب باشید سیمهای رابط که گرما را به لولهها میرسانند، صدمه نبینند. هر آسیبی میتواند کیفیت جوش را پایین بیاورد.
رعایت این نکات به شما کمک میکند تا یک جوش الکتروفیوژن با کیفیت و یک اتصال عالی داشته باشید؛ اتصالی که هم ایمنی را بیشتر میکند و هم باعث میشود خط لوله مدت بیشتری عمر کند.
به گفته سایت پارس اتیلن کیش درباره جوش الکتروفیوژن:
“عمل جوشکاری اتصالات الکتروفیوژن بصورت اتوماتیک انجام میپذیرد. نقاط اتصال را حداقل ۱۰ دقیقه پس از اتمام جوشکاری نباید حرکت داد. سطح لوله قبل از انجام جوشکاری باید با دقت بازرسی شود تا هیچگونه خراشی نداشته باشد، زیرا وجود خراش باعث ایجاد نشتی در محل اتصال میشود. نکته مهم مورد توجه در این روش اتصال آن است که برای جوشکاری باید حتما از دستگاهی استفاده شود که جریان برق آن متناسب با بوبینهای الکتریکی اتصالات باشد.”
سخن آخر
جوشکاری الکتروفیوژن یک روش نوین و دقیق در صنعت جوشکاری محسوب میشود. در این روش با کمک انرژی برق و گرمای تنظیمشده، محل اتصال به گونهای محکم و عالی جوش میخورد که هیچ گونه نشتی در آن رخ نمیدهد. این فرآیند نیاز به دقت و مهارت ویژهای دارد، اما با پیروی از اصول ایمنی و رعایت دستورالعملهای ارائهشده در این مقاله، میتوان به جوشهایی با کیفیت بالا و ماندگاری طولانی مدت دست یافت. به کارگیری این فناوری و آموزش دادن افراد ماهر، میتواند ایمنی و قابلیت اطمینان پروژههای مهم زیرساختی را تضمین کند.
سوالات متداول
چرا روش جوش الکتروفیوژن برای به هم پیوستن لولههای پلیاتیلن گزینه خوبی است؟
جوش الکتروفیوژن یک فرآیند اتصال دهی است که در آن مواد ذوب نمیشوند، بلکه با کمک جریان برق و گرمای تنظیمشده، لولهها نرم شده و تحت فشار به هم میچسبند. این روش یک اتصال یکدست و بسیار مقاوم ایجاد میکند که احتمال نشت در آن بسیار کم است.
جوش الکتروفیوژن در چه زمینههایی استفاده میشود؟
این شیوه در صنایع گوناگونی که به اتصالات با دوام و مطمئن برای لولهها نیاز دارند، به کار میرود. مانند: شبکههای آبرسانی شهرها و روستاها، سیستمهای جمعآوری فاضلاب، خطوط انتقال نفت و گاز و موارد مشابه.
اگر در جوش الکتروفیوژن مشکلی پیش آید چه باید کرد؟
در صورت مشاهده هر نوع عیب یا نشتی در محل اتصال، باید بلافاصله کار جوشکاری را متوقف کرده و مشکل را رفع کنید. ممکن است لازم باشد دوباره جوشکاری انجام شود، از مواد مخصوص پرکردن استفاده گردد یا بخش آسیبدیده لوله تعویض شود.