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 ناگزیر از روشهای دشوار و پیچیده برای به هم پیوستن این اجزا استفاده میکردند. اما امروزه با کمک فناوری جوش الکتروفیوژن، این کار بسیار آسانتر از قبل انجام میشود.
در این نوشته از مجله رونیکس بررسی میکنیم که جوش الکتروفیوژن چه مفهومی دارد و شیوه کار با آن چگونه است. از مبانی ابتدایی جوشکاری پلیاتیلن تا نکات فنی دقیق، 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 جریان 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 قسمتهای انتهایی لولهها را ایجاد میکنند. سپس با وارد کردن فشار، لولهها در هم چفت شده و پس از سرد شدن، یک پیوند بسیار قوی و یکدست شکل میگیرد.
این روش به خاطر دقت خوب و کیفیت بالای اتصالی که ایجاد میکند، برای کاربردهایی که نیاز به اتصالات محکم و مطمئن دارند (مانند خطوط لوله آب و گاز) گزینه بسیار مناسبی است.
قطب مثبت و منفی دستگاه جوش چیست و چه استفادههایی دارد؟
عوامل موثر بر فرآیند جوش الکتروفیوژن
چندین عامل مختلف بر فرآیند جوش الکتروفیوژن تأثیر میگذارند و کیفیت و مقاومت جوش را تعیین میکنند. آگاهی از این عوامل به شما کمک میکند نتیجه بهتری از جوشکاری بگیرید و اتصالاتی ایمنتر و قویتر ایجاد کنید. اگر موافقید، بیایید سه عامل اصلی مؤثر بر جوش الکتروفیوژن را مرور کنیم:
۱. زمان ذوب
به زمانی که فرآیند جوشکاری طول میکشد، زمان ذوب گفته میشود. این مدت باید کافی باشد تا مواد کاملاً نرم شده و به خوبی در هم ترکیب شوند. اگر زمان ذوب کافی نباشد، جوش ایجاد شده ضعیف خواهد بود. چنین جوشهایی مستعد شکستن هستند و ممکن است به آسانی ترک بردارند.
۲. تاثیر زمان ذوب بر نوع شکست
مدت زمان ذوب شدن فلز نیز بر چگونگی شکست اتصال جوش تأثیر میگذارد. اگر این زمان بسیار کوتاه باشد، ممکن است دو قطعه به خوبی به یکدیگر جوش نخورند. در این حالت، شکست معمولاً درست از مرز بین دو قطعه و محل جوش شروع میشود. این پدیده نشان میدهد که اتصال ایجاد شده محکم و پایدار نیست.
۳. تاثیر فضای خالی بر استحکام اتصال
یک نکته مهم که روی محکم بودن جوش اثر میگذارد، فاصله بین دو لوله قبل از شروع جوش است. اگر این فاصله بیش از حد باشد، ممکن است لولهها به خوبی به هم متصل نشوند و در نهایت جوش ضعیفتری ایجاد شود. در مقابل، اگر این فاصله به اندازه مناسب و با دقت تنظیم شود، میتواند باعث شود جوش قویتر و بادوامتری به دست آید.
در بخش «چالش الکترود پنج» از شما دعوت میشود تا مهارت جوشکاری خود را در یک آزمون عملی بیست دقیقهای محک بزنید. در این چالش، از دستگاههای جوشکاری اینورتر رونیکس استفاده میشود تا توانایی شما در انجام یک جوشکاری پیوسته و بدون توقف سنجیده شود. این تمرین، فرصتی است برای نشان دادن دقت، استقامت و تسلط در استفاده از این تجهیزات.
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 ایمن و برنامهریزی شده یاری میکند:
بررسی وسایل: کلیه ابزارهای لازم را آماده کرده و از سالم بودن و کارکرد درست آنها اطمینان پیدا کنید.
تنظیم دقیق تجهیزات: تمام دستگاهها را مطابق با راهنمای شرکت سازنده، تنظیم و کالیبره نمایید.
انتخاب درست ابزار: نوع و اندازه ابزار مناسب به جنس لوله، قطر و ضخامت آن بستگی دارد.
لیست ابزارهای ضروری:
دستگاه جوش الکتروفیوژن: اصلیترین وسیله برای انجام جوشکاری است که میتوان ولتاژ، شدت جریان و مدت زمان جوش را با آن تنظیم کرد.
گیرههای جوش: لولهها را هنگام جوشکاری ثابت و بدون حرکت نگه میدارند.
رنده مخصوص: برای تمیزکاری و آمادهسازی سطح لولهها به کار میرود.
سنباده مخصوص: سطح لولهها را صاف و هموار میکند.
دستمال تمیز: گرد و خاک و هرگونه آلودگی را از روی لولهها پاک مینماید.
کاتر مخصوص: در مواقع لازم، برای بریدن دقیق لولهها استفاده میشود.
دستکش و عینک ایمنی: از فرد در برابر جرقهها و ذرات ریز پرتابشده محافظت میکنند.
حالا که همه چیز را حاضر کردهاید، میتوانید دست به کار شوید و طبق این گامها ادامه دهید:
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 هموار برای انجام جوشکاری به دست آید.
مرحله دوم: آمادهسازی سطح لوله
پیش از جوشکاری، سطح مورد نظر را با سیمرنده مخصوص خوب بسابید تا هرگونه کثیفی و زنگزدگی از بین برود. سپس آن ناحیه را با یک دستمال آغشته به الکل پاک کنید تا کاملاً تمیز و خشک 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 اتصالات را در جای خود بگذارید و با کمک گیرههای مخصوص، آنها را به خوبی محکم و ثابت کنید.
مرحله چهارم: استفاده از دستگاه جوش
با کمک یک اسکنر، کدهای میلگردها را بخوانید تا دستگاه جوش را متناسب با مشخصات همان میلگردها تنظیم نمایید. پس از انجام این تنظیمات، میتوانید عملیات جوشکاری را با دستگاه آغاز کنید.
مرحله پنجم: تست فشار
پس از اتمام کار جوش و سرد شدن محل اتصال، باید خط لوله را تحت آزمایش فشار قرار دهید. این آزمایش کمک میکند تا از مقاومت و عدم نشتی درز جوش اطمینان حاصل کنید.
در فرآیند جوشکاری، تنظیم دقیق میزان آمپر دستگاه یکی از نکات کلیدی برای انجام یک جوش با کیفیت است. عوامل مختلفی روی انتخاب عدد صحیح آمپر تأثیر میگذارند که آگاهی از آنها برای هر جوشکاری ضروری است.
**قطع کار:** هرچه ضخامت قطعهای که قرار است جوش داده شود بیشتر باشد، به آمپر بالاتری نیاز است. برعکس، برای ورقهای نازک باید از آمپر پایینتری استفاده کرد تا از سوراخ شدن قطعه جلوگیری شود.
**نوع الکترود:** قطر و جنس میله جوشکاری (الکترود) مستقیماً بر آمپر مورد نیاز اثر میگذارد. به طور کلی، الکترود با قطر بیشتر به آمپر بالاتری نیاز دارد. همچنین، هر نوع الکترود (با پوشش شیمیایی متفاوت) محدوده آمپر خاص خود را دارد که باید از راهنمای سازنده پیروی کرد.
**نوع اتصال:** نوع درز و جایگاهی که جوش داده میشود نیز مهم است. برای مثال، جوش در وضعیت سقفی یا عمودی معمولاً به آمپر کمتری نسبت به جوش در وضعیت تخت نیاز دارد تا از ریزش مذاب جلوگیری شود.
**فاصله نوک الکترود تا کار:** این فاصله باید ثابت و مناسب نگه داشته شود. اگر فاصله زیاد شود، قوس جوش ناپایدار شده و کیفیت جوش کاهش مییابد.
با در نظر گرفتن این عوامل و تنظیم بهینه آمپر، میتوان جوشی یکنواخت، محکم و با نفوذ مناسب ایجاد کرد.
کاربرد جوش الکتروفیوژن
جوش الکتروفیوژن این قابلیت را ایجاد میکند که بتوان لولههای پلیاتیلنی را به یکدیگر متصل کرد. این روش فنی به بسیاری از صنایع اجازه داده است تا خطوط لولهای به طول صدها کیلومتر ایجاد کنند و از این لولهها برای جابجایی و انتقال مواد گوناگون 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 درز یا نشتی ندارند. استحکام و آببندی کامل این اتصالات، نقش مهمی در حفظ سلامت و ایمنی آب آشامیدنی دارد.
۲. اتصال لولههای فاضلاب:
روش جوش الکتروفیوژن در شبکههای فاضلابی، به خاطر قابلیت ایجاد اتصالات محکم و عاری از نشتی، نقش مهمی در حفاظت از محیطزیست و پیشگیری از آلودگی ایفا میکند.
۳. اتصال لولههای نفت و گاز:
این روش در صنعت نفت و گاز از اهمیت بالایی برخوردار است. دلیل آن این است که لولههایی که با روش جوش الکتروفیوژن به هم متصل میشوند، بسیار مقاوم هستند. این اتصالات 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 یک جوش الکتروفیوژن باکیفیت و بادوام، رعایت چند نکته اساسی ضروری است. این موارد باعث میشود تا اتصالی قوی و ایمن ایجاد شود و همچنین احتمال مشکلاتی مانند نشتی یا پارگی در محل جوش تا حد زیادی کاهش یابد.
1. تمیزبودن سطح جوشکاری
از سطح لولهها و بستها مطمئن شوید که کاملاً تمیز است و هیچ خراش، لکه چربی یا آلودگی روی آنها وجود ندارد. پیش از جوشکاری، حتماً باید با مواد پاککنندهای که سازنده توصیه کرده، سطح را کاملاً تمیز کنید.
۲. قرارگیری صحیح لولهها و اتصالات
لولهها و قطعاتی که به هم وصل میشوند باید کاملاً در راستای هم و صاف قرار بگیرند. این کار باعث میشود فشار و کشش ناخواستهای به محل جوش وارد نشود.
۳. استفاده از گیرههای مخصوص نگهدارنده
برای اینکه قطعات در حال جوشکاری از جای خود تکان نخورند، از گیرههای مناسب استفاده کنید تا تمام اجزا در طول کار، کاملاً 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 اتصالی بینقص داشته باشید؛ اتصالی که هم ایمنی را بالا میبرد 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 بهرهگیری از انرژی برق و گرمای تنظیمشده، محل اتصال به گونهای محکم و عالی جوش میخورد که هیچ گونه درزی باقی نمیماند. هرچند انجام این نوع جوشکاری نیاز به دقت و مهارت ویژه دارد، اما با پیروی از اصول ایمنی و رعایت راهنماییهایی که در این مقاله بیان شد، میتوان به پیوندهایی محکم و بادوام دست یافت که برای مدت زمان بسیار طولانی پایدار میمانند. به کارگیری این فناوری و آموزش دادن افراد ماهر در این زمینه، 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 تنظیم شده، 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.
کاربرد جوش الکتروفیوژن در چه زمینههایی است؟
از این روش در صنایعی استفاده میشود که نیازمند اتصالات محکم و بادوام برای لولهها هستند، مانند: شبکههای آبرسانی شهرها و روستاها، سیستمهای جمعآوری فاضلاب، خطوط انتقال نفت و گاز و موارد مشابه.
اگر در جوش الکتروفیوژن مشکلی پیش بیاید چه باید کرد؟
در صورت مشاهده هر نوع مشکل یا نشتی در محل اتصال، باید بلافاصله کار جوشکاری را متوقف کرده و نسبت به رفع عیب اقدام کنید. ممکن است لازم باشد اتصال را دوباره جوش دهید، از مواد مخصوص برای پرکردن نقص استفاده کنید یا بخش آسیبدیده لوله را تعویض نمایید.