جوشکاری آلومینیوم چگونه انجام می‌شود؟

جوشکاری آلومینیوم چطور انجام می‌شود؟

فلزات یکی از پرکاربردترین عناصر موجود در جهان هستند و انواع مختلفی دارند که یکی از آن‌ها فلز آلومینیوم است. به دلیل استفاده زیاد از آلومینیوم در ساخت وسایل و تجهیزات مختلف، این فلز در بعضی از مراحل نیاز به جوشکاری پیدا می‌کند. آلومینیوم فلزی سبک، مقاوم و شکل‌پذیر است و در صنایع مختلفی مانند ساخت هواپیما، ماشین‌سازی، لوازم‌خانگی، موبایل، کامپیوتر و دیگر صنایع کاربرد فراوان دارد. جوشکاری آلومینیوم با سایر انواع جوشکاری به دلیل نوع آلیاژ آن تفاوت دارد. به همین منظور در این مطلب می‌خواهیم به جوشکاری آلومینیوم بپردازیم.

آلومینیوم در چه فضاهایی از خانه و ساختمان استفاده می‌شود؟

امروزه درصد بالایی از آلومینیوم تولیدی در جهان، در صنایع ساختمانی به‌کاربرده می‌شود. آلومینیوم در قسمت‌های مختلفی از ساختمان مانند در و پنجره، نمای ساختمان‌ها، نرده‌ و حفاظ، یراق‌آلات کابینت، ویترین مغازه‌ها و سایه‌بان‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد نرده آلومینیومی به این مطلب مراجعه کنید.

برای بازسازی ساختمان‌های قدیمی که نشانه‌های تخریب یا پوسیدگی در آن‌ها نمایان شده از سازه‌ها و عایق‌های آلومینیومی استفاده می‌شود. چون این فلز از تخریب و پوسیدگی ساختمان جلوگیری می‌کند و به دلیل داشتن خصوصیات عایق‌بندی، مانع هدر رفت انرژی می‌شود.

در و پنجره ترمال بریک برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی
استفاده از آلومینیوم برای ساخت پنجره موجب صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود.
ساخت و نصب پنجره

ساخت و نصب پنجره

  • نصب و ساخت انواع پنجره دو جداره و چهار جداره
  • ساخت و نصب پنجره UPVC و آلومینیمی
  • نصب پنجره دوجداره بدون تخریب
  • نصب و تعمیر دستگیره، قفل، لولا، رگلاژ و تنظیم پنجره و در
دریافت این خدمت از استادکار

آیا جوشکاری آلومینیوم در خانه به‌صرفه است و مشکلی را حل می‌کند؟

اتصال بین آلیاژهای آلومینیوم در صنعت ساختمان به دو شکل صورت می‌گیرد: اتصال دائم و اتصال موقت که هرکدام از این نوع اتصال‌ها بسته به شرایط در نقاط مختلفی از ساختمان استفاده می‌شوند؛ مثلا اتصال موقت بیشتر در ساخت سقف آلومینیومی کاربرد دارد و از اتصال دائم برای بازسازی قسمت‌های فرسوده ساختمان استفاده می‌شود.

انواع اتصال موقت

  • پیچ و مهره
  • پرچ

انواع اتصال دائم

  • جوشکاری
  • لحیم‌کاری

به همین دلیل به‌صرفه بودن یا نبودن جوشکاری آلومینیوم در ساختمان، بستگی به شرایط و نوع کاربرد آلومینیوم و آلیاژهای آن دارد.

انواع اتصالات پروفیل آلومینیومی
روش انتخاب اتصال دائم و موقت بستگی به آلیاژ، نوع کاربری و روش ساخت دارد.
خدمات آهنگری و جوشکاری

آهنگری و جوشکاری

  • تمامی خدمات آهنگری و جوشکاری سازه های فلزی
  • ساخت انواع در و پنجره ی آهنی و چهارچوب های فلزی
  • ساخت و نصب انواع نرده، پل، سایبان، سقف و حفاظ آهنی
  • ساخت نرده کرکره ای و حفاظ آکاردئونی در آپارتمان
دریافت این خدمت از استادکار

معرفی آلومینیوم و آلیاژها

آلومینیوم فراوان‌ترین فلزی است که در پوسته زمین یافت می‌شود. زمانی که این فلز از معدن استخراج شد، با خود ناخالصی‌هایی به همراه دارد که طی فرایندی آلومینیوم خالص از دیگر ناخالصی‌ها جدا شده و شمش آلومینیوم به‌دست می‌آید.

ابتدا باید سنگ معدن آلومینیوم که به آن بوکسیت می‌گویند، استخراج شود و در مرحله بعد طی فرایند تصفیه شیمیایی، اکسید آلومینیوم که به آن آلومینا گفته می‌شود، به دست می‌آید. سپس آلومینا از طریق فرآیند الکتریکی (احیا) و آند به آلومینیوم خالص تبدیل می‌شود.

این فلز بدون از دست دادن خواص خود 100 درصد قابل بازیافت است. آلومینیوم به دلیل خصوصیات فیزیکی خاصی که دارد، مقاوم در برابر خوردگی، غیر سمی، سبک، غیرقابل اشتعال، غیر مغناطیسی و محکم است. به همین دلایل بیشترین استفاده را در صنعت ساختمان‌سازی در ساخت نمای کامپوزیت آلومینیومی دارد.

برای اطلاعات بیشتر از اینکه نمای کامپوزیت چیست و انواع آن کدام است؟ به مطلب معرفی شده مراجعه کنید.

کاربرد شمش آلومینیوم خالص در صنعت
آلومینیوم استخراج شده بعد از فرآیند جداسازی ناخالصی‌ها به آلومینیوم خالص تبدیل می‌شود تا بتوانیم از آن برای تولید آلیاژهای مختلف آلومینیوم استفاده کنیم.

چرا باید آلومینیوم را جوشکاری کرد؟

آلومینیوم به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی خود در بسیاری از موارد نمی‌تواند به شکل خالص کاربرد داشته باشد. این فلز می‌تواند در کنار سبکی و شکل‌پذیری به‌وسیله ترکیب با عناصر دیگر و تولید آلیاژهای مختلف مقاومت زیادی مانند مقاومت فولاد داشته باشد، به همین دلیل در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارد

به دلیل کاربردهای زیادی که این آلیاژها دارند، در بسیاری از موارد برای اتصال بین آن‌ها باید از جوشکاری آلومینیوم استفاده کرد که در ادامه به انواع آن می‌پردازیم.

دانلود اپلیکیشن استادکار

  • نسخه IOS استادکار
  • نسخه اندروید استادکار
  • دریافت از اپ استور و سیب اپ
  • دریافت از گوگل پلی، کافه بازار و مایکت
دریافت این خدمت از استادکار

مزایا و معایب جوشکاری آلومینیوم چیست؟

این جوشکاری هم مانند جوشکاری دیگر فلزات دارای مزایا و معایبی است که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

مزیت جوشکاری آلومینیوم

  • قسمت‌هایی که به‌وسیله جوشکاری آلومینیوم به هم متصل شده‌اند، غیرقابل جدا شدن هستند.
  • محدوديت ضخامت ندارد.
  • نیاز به آب‌بندی ندارد.
  • قسمت جوشکاری شده استحکام بیشتری نسبت به خود آلیاژ دارد.
  • قابلیت شکل‌پذیری و انعطاف‌پذیری بیشتر می‌شود.

معایب جوشکاری آلومینیوم

  • نقاط جوشکاری شده قابل جدا شدن نیستند.
  • ساختار و خواص فلز پايه در هنگام جوشکاری دچار تغییر می‌شود.
  • قسمت‌های جوشکاری شده باید توسط متخصص بررسی شوند.
  • آلیاژ نقاط متصل شده نسبت به وارد شدن فشار و نیرو ضعیف هستند.

آیا جوشکاری آلومینیوم سخت است و به تخصص زیادی نیاز دارد؟

برای استفاده بیشتر از آلومینیوم باید آن را با عناصر دیگر ترکیب کرد تا آلیاژهای مختلف با خواص مورد نظر تولید شود. هرکدام از این آلیاژها مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند به همین دلیل جوشکاری آن به شکل‌های مختلفی انجام می‌شود و نیاز دارد اشخاص برای متخصص شدن، این حرفه را فرا‌بگیرند. در ادامه 4 عامل اصلی و تاثیرگذار در انتخاب روش جوشکاری آلومینیوم را بیان می‌کنیم.

  • آلومینیوم و آلیاژهای آن رسانای حرارتی خوبی هستند، از‌ این‌رو اگر جوشکاری آلومینیوم توسط افراد متخصص صورت نگیرد، این حرارت زیاد می‌تواند موجب تغییر فرم یا خرابی در قسمت جوش‌خورده شود.
  • هیدروژن به‌آسانی با مواد مذاب ترکیب می‌شود و می‌تواند بعد از سفت شدن در قسمت جوشکاری شده حباب تولید کند و از استحکام جوشکاری بکاهد.
  • روی سطح بیرونی آلومینیوم همیشه یک‌لایه اکسید آلومینیوم وجود دارد. اکسید آلومینیوم در دمای 2050 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود که این درجه حرارت بسیار بیشتر از درجه ذوب آلومینیوم است.
  • به دلیل درجه ذوب بالای اکسید آلومینیوم اگر اکسید از روی آلومینیوم برداشته نشود، در جوشکاری اختلال ایجاد می‌کند و منجر به کم شدن مقاومت می‌شود. به همین منظور باید اکسید آلومینیوم را به‌وسیله برس یا مواد شیمیایی حلال از روی سطح مورد نظر پاک کرد.

انواع روش‌های جوشکاری آلومینیوم

جوشکاری آلومینیوم به چند روش انجام می‌شود که در ادامه به توضیح آن‌ها می‌پردازیم. اگر می‌خواهید در مورد انواع جوشکاری و بررسی کاربردهای آن در خانه بیشتر بدانید، مطالعه این مطلب خالی از لطف نیست.

جوش قوس الکتریکی

جوش قوس الکتریکی (جوشکاری آلومینیوم با برق) به‌وسیله الکترودهای مخصوص آلومینیوم و قوس الکتریکی انجام می‌شود. الکترودهای مورد نیاز در این روش دارای 95 درصد آلومینیوم و 5 درصد سیلیسیم هستند و قطر این الکترودها را باید نسبت به ضخامت آلومینیوم انتخاب کرد. در جوشکاری این فلز با برق درجه حرارت نسبت به ضخامت قطعه کار بین 200 تا 400 درجه سانتی‌گراد متغیر است.

در این روش، جوشکاری با دستگاه جوش معمولی انجام می‌شود و آلیاژهای آلومینیوم در هنگام جوشکاری به‌سرعت می‌سوزند و اکسید می‌شوند. برای جلوگیری از این فرایند، جوشکاری آلومینیوم را به‌وسیله گازهای آرگون و هلیوم محافظت می‌کنند تا از اکسید شدن آلیاژ جلوگیری شود. جوش قوس الکتریکی به دو صورت انجام می‌شود:

روش MIG

فرایند این جوشکاری به شکل نیمه‌خودکار است. در روش MIG از یک‌رشته سیم‌جوش به‌عنوان پرکننده محل اتصال استفاده می‌شود، به این شکل که سیم‌جوش به‌وسیله تفنگ جوشکاری به محل مورد نظر وارد می‌شود و به‌وسیله قوس الکتریکی دو قطعه را به هم متصل می‌کند.

روش TIG

در فرایند جوشکاری TIG از الکترود، گاز آرگون یا هلیوم و مفتول آلومینیومی استفاده می‌شود. روش کار به این شکل است که بین قطعه و الکترود که جنس آن از فلز تنگستن است، قوس الکتریکی ایجاد و این فرآیند به‌وسیله گاز هلیوم یا آرگون محافظت می‌شود. در مرحله بعد از مفتول آلومینیوم به‌عنوان پرکننده محل اتصال استفاده می‌شود.

روش جوشکاری آلومینیوم با آرگون
فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی برای آلومینیوم به دو شیوه MIG و TIG اجرا می‌شود.

جوشکاری لیزر

از جوشکاری آلومینیوم با روش لیزر برای بسیاری از آلیاژهای آلومینیوم می‌توان استفاده کرد و این روش جزو پرکاربردترین روش‌هاست. روش کار این مدل جوشکاری به این شکل است که در دو قطعه موردنظر به‌وسیله اشعه لیزر حوضچه مذابی با عرض کم و عمق زیاد ایجاد می‌کند و دو قطعه را به هم متصل می‌کند. این مدل جوشکاری برای آلیاژهایی که مقاومت کمی در برابر ترک‌خوردگی دارند بسیار مناسب است.

دستگاه جوشکاری لیزر آلیاژ آلومینیوم
جوشکاری لیزر یکی از روش‌های رایج برای جوش دادن آلیاژهای آلومینیوم با مقاومت ترک‌خوردگی پایین به شمار می‌رود.

جوشکاری پرتو الکترونی

جوشکاری پرتو الکترونی بسیار شبیه جوشکاری لیزری است. این پرتوها می‌توانند حوضچه‌های مذاب کوچکی درست کنند و به‌‌سرعت دو قطعه را به هم جوش بدهند. این نوع جوشکاری در خلأ انجام می‌شود و به همین دلیل نیاز به گاز محافظ ندارد. جوشکاری پرتو الکترونی مناسب قسمت‌هایی از آلیاژ آلومینیوم است که ضخامت زیادی دارد و این پرتوها می‌توانند با نفوذ به عمق آلیاژ جوش بهتری تولید کنند.

جوشکاری پرتو الکترونی آلیاژهای آلومینیوم
جوشکاری پرتو الکترونی روش مناسبی برای جوش دادن قطعات آلیاژ آلومینیوم با ضخامت بالاست، زیرا پرتوها به دلیل تمرکز حرارتی بالا می‌توانند به عمق بیشتری نفوذ کنند.

جوشکاری اصطکاکی

جوشکاری اصطکاکی برای تمام آلیاژهای آلومینیوم مناسب است. در جوشکاری اصطکاکی هیچ‌گونه فرایند ذوب شدنی در آلیاژ رخ نمی‌دهد و آلیاژها به‌وسیله اصطکاکی که بین دو قطعه ایجاد شده به هم جوش داده می‌شوند. به همین دلیل این مدل جوشکاری نیاز به گاز محافظ ندارد و آسیب‌های جوشکاری اصطکاکی به‌قدری کم است که می‌توان گفت تقریباً آسیبی به قسمت جوش داده‌شده نمی‌رساند.

دستگاه جوشکاری اصطکاکی
فرآیند جوشکاری اصطکاکی نیازی به گاز محافظ نداشته و قطعات آلومینیومی را به‌وسیله اصطکاک به هم جوش می‌دهد.

جوشکاری آلومینیوم با co2

همان‌طور که از اسم آن مشخص است، در این روش جوشکاری از گاز co2 (دی‌اکسید کربن) استفاده می‌شود. در جوشکاری آلومینیوم با co2، سیم‌جوش آلومینیوم co2 به‌عنوان پرکننده و گاز آرگون به‌عنوان گاز محافظ به کار می‌رود. این گاز از ترکیب اکسیژن با سیم‌جوش آلومینیوم co2 جلوگیری می‌کند، چون اگر اکسیژن با مواد پرکننده ترکیب شود، حباب هوا تولید می‌شود و جوشکاری از استحکام کافی برخوردار نخواهد بود.

روش جوشکاری آلومینیوم با گاز CO2
در جوشکاری آلومینیوم با گاز CO2 از دی اکسید کربن برای محافظت از جوش استفاده می‌شود.

بهترین روش برای جوشکاری آلومینیوم چیست؟

برای جوشکاری آلومینیوم نمی‌توان یک روش خاص را به‌عنوان بهترین روش معرفی کرد، چون این فلز آلیاژهای مختلفی دارد و انتخاب جوش مناسب بستگی به عوامل زیر دارد:

  • هزینه‌های جوشکاری
  • شرایط جوشکاری
  • شکل و زاویه محل جوشکاری
  • متریال و تجهیزات موجود
  • سرعت و دقت موردنیاز
  • آسیب کمتر و استحکام بیشتر

جمع‌بندی

سبکی و وزن کم آلومینیوم فاکتور بسیار مهمی در کاربردهای ساختمانی است. وزن کم و قابلیت شکل‌پذیری بالا، آلومینیوم را به فلزی مناسب جهت تولید قطعات ساختمانی تبدیل کرده و آلومینیوم به دلیل طول عمر زیادی که دارد، نیاز به تعمیر و نگهداری ندارند.

دانلود اپلیکیشن استادکار

  • نسخه IOS استادکار
  • نسخه اندروید استادکار
  • دریافت از اپ استور و سیب اپ
  • دریافت از گوگل پلی، کافه بازار و مایکت
دریافت این خدمت از استادکار
مهدی صاحبی
مهدی صاحبی نویسنده تیم استادکار، علاقه مند به نویسندگی و تولید محتوا در زمینه‌های مختلف است. او در رشته‌های طراحی صنعتی و عمران تحصیلات دانشگاهی خود را به پایان رسانده. مهدی مشغول به کارهای ساختمانی است و نوشتن یکی از دل‌مشغولی‌های زندگی‌ او محسوب می‌شود. از علاقه‌مندی‌های او میتوان به موسیقی، ورزش و تکنولوژی اشاره کرد.