جوشکاری سرد چیست؟

جوشکاری سرد، فرآیند جوشکاری در حالت جامد است که برای اتصال دو یا چند فلز به یکدیگر، نیاز به حرارت ندارد (یا به گرمای کمی نیاز دارد). در حقیقت، در این روش برای ایجاد جوش از فشار استفاده می‌شود. وقتی دو ماده به هم فشار داده می‌شوند، به طور کلی جوش نمی‌خورند، چرا که یک لایه‌ی اُکسید یا یک مانع نازک روی سطح مواد وجود دارد.
بعد از تمیز‌کردن سطح مورد نظر، هر دو ماده به صورت مکانیکی و با نیروی مناسب به یکدیگر فشار داده می‌شوند. مقدار فشار وارد‌شده، به ماده‎ی مورد نظر بستگی دارد؛ زیرا بعضی از مواد ممکن است فقط در فشارهای بالا جوش داده شوند. به صورت معمول، فلزات نرم، بهترین نوع فلزات برای جوشکاری سرد هستند.
فلزات ، نوعی لایه‎‌ی اُکسیدی روی‌ سطح خود دارند. این اکسیدهای فلزی، مانع از پرس‌شدن اتم‌های فلزیِ روی اجسام و اتصال دو فلز به یکدیگر می‌شوند. بنا بر این، زمانی که لایه‌ی اُکسیدی جدا شود، اتم‌های فلزی می‌توانند با اعمال فشار کافی به یکدیگر متصل شوند.
در تصویر زیر دستگاه جوش سرد آلومینیوم را مشاهده نمایید.

مشاهده مقاله

جوشکاری مس

محدودیت‌های استفاده از جوشکاری سرد

جوشکاری سرد زمانی اتفاق می‌افتد که دو سطح، تحت فشار بوده و تمیز و عاری از هر نوع آلودگی باشند. همچنین سطح منظم و مسطح، باعث جوشکاری یکسان و یکنواخت می‌شود. بنا بر این، هر فلزی برای این نوع جوشکاری مناسب نیست و برای انجام این کار محدودیت‌هایی وجود دارد.
مهم‌ترین موضوع در این نوع جوشکاری این است که حداقل یکی از فلزات باید شکل‌پذیر باشند تا نتیجه‌ی کار به بهترین شکل ممکن ایجاد شود. بنا بر این می‌توان نتیجه گرفت که فلزات نرم، بهترین گزینه برای جوشکاری سرد هستند.
به طور کلی، همان طور که اشاره شد، فلزات نرم غیرآهنی، بهترین و مناسب‌ترین فلز برای جوش سرد هستند.

مزایا جوش کاری سرد

• از برترین مزایای جوشکاری سرد این است که هیچ منطقه ای تحت تاثیر حرارت قرار نمیگیرد.

این امر باعث کاهش خطرات شیمیایی و مکانیکی منفی در مواد پایه طی فرایند جوشکاری می شود.

یکی دیگر از مزایای اصلی توانایی اتصال به فلزات غیر مشابه است. همچنین، اگر جوش کاری سرد به درستی انجام شود ، باعث ایجاد یک اتصال قوی با طول عمر زیاد می شود.

• تکنیک جوشکاری سرد می تواند برای جوشکاری سری های 7 xxx و 2xxx آلومینیوم بسیار مفید باشد و همچنین برای سطوح آلومینیوم و مس مناسب است. 

• انرژی حرارتی می تواند برای سیم ها مضر باشد و همین دلیل جوشکاری سرد بسیار مشهور می باشد.

• جوش سرد به سیم هایی که عمدتا از 30 الی 70 درصد برنج ، روی ، مس ، آلومینیوم ، آلیاژهای نقره ، نقره ، طلا و نیکل و طلا ساخته می شوند ، جوشکاری با دوام و بی نقص ایجاد می کند.

• در مورد اتصال فلزات غیرمشابه مانند مس و آلومینیوم به یکدیگر ، جوشکاری سرد نیز یک گزینه مناسب است.

معایب جوشکاری سرد

بزرگترین عیب جوشکاری سرد این است که فلزات باید کاملاً تمیز و عاری از اُکسید باشند تا جوش مطلوبی ایجاد شود. انجام این کار سخت است و اجرای آن در پروژه‌هایی با حجم بالا می‌تواند پُرهزینه و دشوار هم باشد.

مشاهده مقاله

جوشکاری زیرپودری

کاربرد جوشکاری سرد

یکی از مهم‌ترین خدمات جوش سرد، اتصال فلزات غیر همجنس به یکدیگر است. وقتی فلزات غیرهمجنس با هم ذوب می‌شوند، به خوبی متصل نمی‌شوند؛ که این مساله باعث ایجاد جوش‌های ضعیف یا جوش‌هایی ترک‌دار می‌شود. جوش سرد فقط با اتکا به پیوندهای اتمیِ تشکیل‌شده به وسیله‌ی الکترون‌های آزاد، از این مشکل جلوگیری می‌کند.
اغلب صنایعی مانند هوافضا و خودرو‌سازی از جوش کاری سرد استفاده می‌کنند. همچنین برای اتصال مفتول‌ها به یکدیگر، اکثراً از جوش سرد استفاده می‌شود.
Cold Welding بیشتر در سیم های جوشکاری اعمال می شود. از آنجا که هیچ حرارتی درگیر نیست و فرآیند می تواند به سرعت انجام شود، این روش می تواند سیمهای کاملا جوش داده شده که عمدتا با آلومینیوم ، مس ، برنج 70/30 ، روی ، آلیاژهای نقره و نقره نیکل و طلا ساخته شده اند را تضمین کند. حتی ابزار دستی نیز در دسترس است که می توانید برای جوش دادن سیم های سرد از آنها استفاده کنید و این کار را بسیار قابل حمل و آسان می کند. در مواردی که باید فلزات غیر متفاوتی مانند فلز بین مس و آلومینیوم که قبلاً بحث کردیم ، از جوشکاری کاملا سرد استفاده می شود.
فلزاتی که معمولا از روش جوش سرد استفاده می کنند، شامل موارد زیر هستند:
• فلز آلومینیوم
• فلز مس
• آلیاژهای برنج
فلزات حاوی کربن را نمی‌توان با استفاده از جوشکاری سرد، به دیگر فلزات جوش داد.