کتاب مکانیزم نگهدارنده انبر جوشکاری با قابلیت حرکت در جهات طولی، عمودی و زاویه‌ای

فهرست
عنوان صفحه
فصـل اول 13
مقدمه 13
انواع جوشکاری 15
جوشکاری میگGMAW 15
جوشکاری مگ 17
مقایسه جامع انواع جوشکاری 18
روش جوشکاری مورد بررسی در این پژوهش 19
جوشکاری تحت پوشش گازهای محافظ با الکترود مصرفی (GMAW) 19
تجهیزات لازم برای فرآیند جوشکاری GMAW 19
مزایای فرآیند جوشکاری GMAW 20
محدودیت های فرآیند جوشکاری GMAW 20
استفاده صحیح از سیم جوش 21
انبر جوشکاری 22
انبر جوشکاری 2co 24
مزایای استفاده از ربات در صنعت 24
ربات جوشکار 26
مزایای استفاده از جوشکاری رباتیک 27
دسته بندی مطالب 27
فصـل دوم 29
پیشینه 29
مروری بر پژوهش‌های انجام شده پیشین 29
مروری بر اختراعات ثبت شده 39
نتیجه گیری 44
فصـل سوم 45
مواد و روش ها 45
الگوریتم مراحل کار 45
طرح دستی یا ارائه ایده 47
مدل سازی با کتیا 47
استفاده از قطعات استاندارد 51
بال اسکرو 51
بوش ساچمه ای 54
پیچ 55
میله روکش هارد کروم 56
مواد مورد استفاده 57
مراحل ساخت و گزارش کار 57
مونتاژ 59
معایب و مزایای دستگاه ساخته شده 63
نتیجه گیری 63

انسان‌های اولیه با استفاده از اصول فیزیکـی که امـروزه اساس جوشکـاری مدرن را تشکیـل می‌دهد، قطعـات فلزی را بـه یکدیگر متصل می‌کردند. برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر، لبه‌‌های گداخته شده این قطعات را روی یکدیگر قرار داده و با ضربات چکش به هم متصل می‌کردند. از رومي‌هاي قديم فردي به نام پليني از لحيمی به نام آرژانتاريم وترناريم استفاده مي‌کرد که داراي مقداري مساوي قلع و سرب بوده است. مهمترین اصول فیزیکی زیربنای جوشکاری در اواخر قرن نوزدهم ابداع شده و به تدریج در صنعت مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1887 یکی از دانشمندان روسی به‌ نام برنادوز اختراعی را به ثبت رساند که به وسیله آن قادر بود تا یک قطعه فلزی را با الکترود ذغالی به صورت موضعی با ایجاد قوس الکتریکی بین قطعه و الکترود ذوب نماید. نامبــرده دو قطعه فلزی را در فاصله معینی از یکدیگر قرار داده و با حرکت الکترود ذغالی در طول شکاف بین دو قطعه و وارد نمودن هم‌زمان میله‌ای فلزی از جنس قطعه در داخل قوس الکتریکی، حمام مذابی به وجود آورد که بعد از منجمد شدن شکاف موجود را پر نموده و باعث به هم پیوستن این قطعات گردید]1[.
چند سال بعد در سال 1891 دانشمند دیگر روسی به‌نام اسلاجانیف روش الکترود ذوب شونده را اختراع نمود. در این روش به جای الکترود ذغالی از یک الکترود فلزی استفاده شده که هم‌زمان وظیفه فلز پرکننده را نیز به عهده داشت. در روش الکترود ذوب شونده ذوب حاصل از الکترود فلزی در فاصله بین نوک الکترود و شکاف دو قطعه در معرض هوا قرار می‌گرفت که این امر باعث اکسیده شدن مذاب و در نتیجه در جوش ایجاد اشکال می‌کرد. از طرف دیگر قوس الکتریکی نیز ناپایدار بود که غیر یکنواختی جوش را به دنبال داشت. برای برطرف نمودن این عیوب در سال 1905 یک صنعتگر سوئدی به‌ نام اسکار جلبرگ الکترود فلزی پوشش دار را اختراع نمود. پوشش این الکترود را مخلوطی از مواد معدنی مختلف تشکیل می‌داد که قادر بود با تولید گاز و ایجاد سرباره، مذاب حاصل از ذوب الکترود را در مقابل آثار نامطلوب تماس با هوا محافظت نماید. علاوه بر این، پوشش الکترود باعث پایداری قوس الکتریکی و یکنواخت شدن جوش می‌گردید]1[.
در جنگ‌هاي جهاني اول و دوم جوشکاري پيشرفت زيادي کرد. احتياجات بشر به اتصالات مدرن، سبک و مقاوم در بيست سال اخير سبب توسعه سريع اين فن گرديد و سرمايه گذاري‌هاي عظيمی از طرف دولت‌ها، صنايع نظامي و تخصصي در اين مورد اعمال گرديد. مخصوصاً رقابت ‌ها در علوم هسته اي يکي ديگر از علل پيشرفت سريع اين فن در چند ده ‌سال اخير شد که به علم جوشکاري تبديل گرديد]1[.

جوشکاری میگ GMAW
در این روش جوشکاری یک قطب جریان به قطعه کار وصل گردیده و قطب دیگر یک سیم ذوب شونده است که آلیاژی نزدیک به آلیاژ فلز پایه دارد. سیم جوش فلزی توپری است که به شکل ممتد و بدون پوشش پودری تولید می‌شود. این نوع سیم جوش به شکل قرقره و کویل بسته بندی شده و در سیستم‌های جوشکاری میگ، مگ، زیرپودری و نیز در برخی موارد در جوشکاری ماشینی، به صورت تیگ و پلاسما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در تولید بسیاری از این سیم جوش‌ها، از پوشش مس جهت هدایت بهتر جریان الکتریسته و نیز جلوگیری از زنگ زدگی سریع استفاده می‌گردد. این نوع جوشکاری بصورت دستی، نیمه اتوماتیک، ماشینی و اتوماتیک انجام می‌شود. حرکت سیم الکترود بطرف قطعه کار و حوضچه جوش توسط دستگاه تغذیه سیم انجام می‌شود که سیم را با سرعت مشخص توسط دو قرقره یا چهار قرقره بطرف حوضچه جوش و قطعه کار هدایت می‌کند. گاز خنثی و غیر فعال، نقش حفاظت از حوضچه و قوس را همانند جوش تیگ به عهده دارد. در این روش جوشکاری گاهی اوقات نیز از ترکیب گازهای خنثی با گاز CO2 جهت جوشکاری استفاده می‌شود. در شکل (1-2) شماتیکی از این نوع جوشکاری آورده شده است] 2 [.

جوشکاری مگ
دقیقا همان دستگاه و همان روش قبلی میگ است، با این تفاوت که بجای گاز خنثی از گاز فعال استفاده شده است. گاز فعال گازی است که در واکنش حوضچه مذاب شرکت خواهد کرد. گاز جوشکاری مگ همان گاز CO2 است که غالبا جهت جوشکاری فولاد ساده یا کم آلیاژ مورد استفاده قرار می‌گیرد. گازCO2 در قوس الکتریکی به گازهایCO وO2 تجزیه شده که گازCO گاز خنثی و بی اثر بوده و نقش حفاظت از حوضچه جوش را به عهده می‌گیرد وO2 با عناصر اکسید شونده قوی مانند منگنز و سیلیس که در سیم جوش پایه قرار دارند ترکیب شده و بصورت سرباره ای بسیار نازک روی سطح جوش قرار می‌گیرد. یکی از دیگر خواص گاز CO2 آن است که در مسیر حرکت خود شدیدا حرارت را جذب نموده و محیط را سرد می‌نماید. لذا انبر در جوشکاری مگ حتی تا 400 آمپر به شکل سیستم خنک کننده با هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در شکل (1-3) شماتیک جوشکاری مگ آورده شده است]2 [.