پاورپوینت-مبانی برنامه ریزی شهری و اصول شهرسازی- در 32 اسلاید-powerpoin-ppt
طلاق از نظر لغوی به معنی رھا شدن می باشد و در اصطلاح عبارت از پایان دادن زناشویی به وسیله زن و شوھر طلاق را اغلب راه حل رایج و قانونی عدم سازش زن و شوھر ، فروریختن ساختار زندگی خانوادگی ، قطع پیوندزناشویی و اختلال ارتباط والدین با فرزندان تعریف کرده اند . در حقیقت ھمانگونه که پیوند بین افراد طبق آیین وقراردادھای رسمی و اجتماعی برقرار می شود . چنانچه طرفین نتوانند به دلایل گوناگون شخصیتی ، محیطی واجتماعی و … بایکدیگر زندگی کنند به ناچار طبق مقررات و ضوابطی از ھم جدا می شوند . از این نظر خانوادهھمچون عمارتی است که زن و شوھر ستون ھای آن را تشکیل می دھند و فروریختن ھرستون استحکام و استواری عمارت را دچار تزلزل و گسستگی می کند . طلاق با این دید ، یکی از غامض ترین پدیده ھای اجتماعی ، ارکان
خانواده را در ھم ریخته و بیشتر اثرات مخرب خود را بر روی فرزندان برجای می گذارد . طلاق گسستن و فروپاشیدن ونابودی کانون
گرم و آرام بخش زندگی است که اثرات جبران ناپذیری بر اعضاء خانواده می گذارد.
در تحقیقی که توسط جی ھبر ( ١٩٩٠ ) صورت گرفت مشخص گردید ازدواج ھایی که به طلاق منجر شده اند ،کاھش شدیدی در اعتماد به نفس اعضاء خانواده به وجود می آورد . چنین کمبودی می تواند ماھیتی اجتماعی ،روانی یا جسمی باشد . کاھش اعتماد به نفس در نتیجه طلاق منشأ مھم اختلالات اعضاء خانواده در حین و بعد ازطلاق می باشد . در این تحقیق ھمچنین مشخص شد نه تنھا طلاق سطح اعتماد اعضاء خانواده را کاھش می دھدبلکه باعث می گردد یکی از ازدواج ھا یا ھر دو به طور قابل ملاحظه ای احساس پوچی کنند . این تحقیق مدلی رانشان می دھد که در آن افراد از ھم جدا شده به علت کاھش اعتماد محتاج ھمیاری و کمک ھستند . گذشته ازاین طلاق پدیده ای است که بر تمامی جوانب جمعیت یک جامعه اثر می گذارد ، زیرا از طرفی بر کمیت جمعیت اثرمی نھد ، یعنی واحد مشروع و اساسی تولید مثل یعنی خانواده را از ھم می پاشد ، از طرف دیگر بر کیفیتجمعیت نیز اثر می گذارد ، زیرا موجب می شود فرزندانی محروم از نعمت ھای خانواده تحویل جامعه گردند که احتمالاً فاقد سلامت کافی روانی در احراز مقام شھروندی یک جامعه اند . بنابراین آسیب اجتماعی ناشی از این اقدام نه تنھا متوجه اعضاء خانواده ، بلکه متوجه کل جامعه و نسل آینده می باشد.
تاریخچه اجمالی در زمینه طلاق
تاریخچه طلاق به تاریخچه ازدواج برمی گردد . به ھمان علت که بشر بنا به درخواست طبیعی خود پیوند ازدواج می بندد تا در کانون گرم خانواده و درکنار ھمسر خود به سکون و آرامش برسد ، به ھمانگونه نیز ممکن است به دلایلی از ادامه زندگی خودداری کرده ، طلاق را بپذیرد. ولتر می گوید : «طلاق و ازدواج در یک زمان در عالم پدید آمدند»
قدر مسلم این است که طلاق در بسیاری از ادیان الهی وغیر الهی پیش از اسلام وجود داشته است. بنابراین لازم است تاریخچه کوتاھی از مسأله طلاق در گذشته را در اینجا مطرح نماییم.
عصر جاھلیت
در عصر جاھلیت طلاق به دست زن بود و اینگونه که اگر زن درھای خانه را که به طرف راست بود به طرف چپ قرارمی داد ، مرد با دیدن چنین وضعیتی متوجه می شد که ھمسرش او را طلاق داده و دیگر نزد او نمی آمد . ھنگامی که زنی با مردی ازدواج می کرد و شب را نزد او می گذارند حق انتخاب با او بود ، اگر می خواست نزد شوھر می ماند و اگر نمی خواست می رفت و علامت رضایت او از مرد این بود که وقتی صبح می شد ، خوراک خوبی برای او تهیه می نمود . در منابع دیگر بر خلاف این مسأله آمده است که طلاق در جاھلیت بسیار ساده و با الفاظ توھین آمیز صورت می گرفت.
یونان بوستان
دراعصار گذشته زن آلت دست شیطان به حساب می آمد . بنابراین تنھا به اندازه یک کالا ارزش داشت و خرید وفروش و معامله می شد . ھرچیز بر او ممنوع بود به جز خانه داری و تربیت کردن کودکان ، مرد می توانست او را بفروشد یا هدیه یا وصیت کند که متعه ھرکسی که می خواھد باشد قطعاً حق طلاق از او سلب شده بود . در آن روزگار در یونان باستان حتی بحث از این مسأله به میان می آمد که آیا اصلاً زن داری روح می باشد یا خیر ؟ اگر روح دارد آیا روح او حیوانی است یا اینکه به طورکلی شایستگی دارد که در میان اجتماع مردان باشد یا از این شایستگی محروم است ؟
بابل
طبق قانون بابل طلاق وجود نداشته و مرد ھرگز نمی توانست زن خود را طلاق دھد حتی اگر نازا باشد بلکه باید کنیزی به خانه بیاورد تا برایش فرزند به دنیا آورد ، کنیز ھم حق خودداری از این امر را نداشت.
ھند
زن در ھند حتی پست تر از مار افعی یا بیماری و یامرگ بوده و در صورتی که شوھرش فوت می کرد وی نیز باید زنده زنده در آتش سوزانده می شد تا جایی که در سرزمین یکی از پادشاھان ھندی ، ١٧ زن وی پس از مرگش در آتش سوزانده شدند.
چون زن ھندو کسی درعاشقی مردانه نیست سوختن بر شمع مرده کار ھر پروانه نیست( صائب تبریزی)
ایران باستان
طلاق در ایران باستان جایز بود و به دست مرد انجام می گرفت و زنان در جامعه بسیار مورد ستم قرار می گرفتند حتی شوھر می توانست ھمسرش را برای ھمیشه حبس کند یا به قتل برساند.
« طلاق مسیحیت «حلال نفرت انگیز
در مذھب مسیحیت بر خلاف اسلام و یهود طلاق حرام است و ازدواج مجدد برابر با زنا می باشد . حضرت عیسی (ع) می فرماید : ھمانا که موسی به دلیل قساوت قلب قومش ، اجازه داد تا زنھایشان را طلاق دھند ، زن و شوھربه منزله ی جسم واحد ھستند و از یکدیگر دور نیستند پس در صورتی که خداوند آنھا را با یکدیگر جمع کرده وانسانی نباید میان آن دو تفرقه بیاندازد.
طلاق در اسلام
ازآنجا که ھدف دین مبین اسلام ایجاد پیوند میان افراد انسانی و تشکیل کانون ھای خانوادگی است طلاق را که مخالف فطرت و طبیعت انسان و برخلاف قانون پیوند زن و مرد است را مورد نکوھش قرار داده و شایسته سرزنش نمی شماردو آن را امری مغبوض خداوند معرفی کرده است . جلال الدین مولوی در این باره می گوید:
«تاتوانی پامنه اندر فراق ابغض الاشیاء عندی الطلاق»
از طرفی باید گفت که اسلام مایل نمی باشد آرامش و آزادی انسان ھا از بین رفته و در سختی و عذاب به سربرند و ھیچ وجوانی ھم بر این مسأله رضایت نمی دھد . از این رو برخلاف مسیحیت که طلاق را ممنوع و تنھا مقررات و شرایطی برای محدود ساختن آن وضع نموده تا میزان آن را به حداقل ممکن کاھش دھد ، طلاق در اسلام ناشی از حاجت است نه اینکه به عنوان ھدف باشد زیرا ھمانگونه که گفته شد امر طلاق ھمواره مورد بغض و کینه ی الهی می باشد.
امیرمؤمنان علی (ع) می فرماید : ازدواج کنید ولی طلاق ندھید زیرا عرش االهی از طلاق به لرزه در می آید .
فلسفه طلاق در اسلام
از نظر اسلام طلاق آخرین راه مداوای ناسازگاری زن و شوھری می باشد . اسلام معتقد است اگر راھی برای جدایی زن و شوھر (زوجین) نباشد زندگی ایشان دشوار و عذاب آور خواھد بود و ممکن است نتایج ویران کننده ای مثل انتقال ، خودکشی ، فساد و قتل داشته باشد . امروزه مردم باغم و تشویش کمتری در مقایسه با گذشته به ازدواج روی می آورند چرا که طلاق برای آنان د رحکم بیمه ای تلقی می شود و می توان از آن به عنوان بیمه ازدواج نام برد . چرا که اگر ازدواج با موفقیت نباشد ھمسران یکدیگر را رھا خواھند کرد . دکتر باقر ساروخانی در باب ویژگی ھای طلاق می نویسد:
طلاق پدیده ای چند بعدی است . شاید کمتر پدیده ای به پیچیدگی طلاق وجود داشته باشد آن روز که خانواده ای ازھم پاشید به نظر می رسد یک دعوای ساده عامل این انفجار بوده است حال آن که چنین نیست و مجموعه ای ازعوامل روانی – اجتماعی ، اقتصادی ، پدید آمده به ھم پیوسته اند و بنیان خانواده را برباد داده اند.
بنابراین طلاق به عنوان پدیده ای اجتماعی مطرح است ، زمانی که جامعه در معرض آسیب ھای بنیادی قرار گیرد روابط اجتماعی نیز بیمار بوده و فساد گوشه به گوشه جامعه را در برگرفته است . علاوه بر این طلاق پدیده ای روانی نیز ھست . بسیاری از خانواده ھا در برابر تکانه ھای اقتصادی یکسان قرار می گیرند اما ھمگی دست به طلاق نمی زنند . میزان سازش افراد در طلاق مؤثر است . اما آمار نشان می دھد زن ھا بیشتر از مردھا در امرطلاق پیش قدم می شوند که این خود قابل بررسی است.
نقش جنسیتی و جنسی زنان در جامعه
بیش از نیمی از جمعیت را زنان تشکیل می دھند . وقتی صحبت از منافع به میان می آید . قاعدتاً انتظار می رود که نیمی از این منافع به زنان تخصیص یابد و آنان به طور مساوی با مردان از منابع زندگی اجتماعی بهره گیرند . باید در نظر داشت که به جهت اختلافات جنسیتی و جنسی ، زنان دارای احتیاجات خاصی ھستند و به دلیل اینکه جامعه تمرکز خاصی روی نیازھای اساسی کودکان دارد ، بنابراین باید چنین تمرکزی روی احتیاجات خاص مادران که ناشی از « مسایل مربوط به جنسیت » را به عنوان خاص با « احتیاجات خاص زنان » قرار گیرد و عبارت نقش ھای سنتی زنان است اشتباه گرفته می شود ، تقسیم کارھای اجتماعی برحسب جنسیت مربوط به اختلافات بیولوژیکی تمایز جنسی نیست . ( اگرچه باور وجود دارد که این تمایزھا بر حسب تفاوت ھای بیولوژیکی می باشد. ) بنابراین فرق بین جنسیتی و نقش جنسی کاملاً قابل تمیز می باشد بارداری و شیردادن به کودک به وضوح نقش جنسی ھستند چرا که فقط زنان ھستند که می توانند این نقش را برعهده گیرند . برعکس تربیت کودکان یک نقش جنسیتی است . چه زن و چه مرد می تواند کاملاً این وظیفه را به عهده بگیرد . باید در نظر داشت که وظایفی مانند تربیت فرزندان تعیین شده برحسب جنس نیست ، بلکه مربوط
به ساختارھای اجتماعی و فرھنگی موجود می باشد . یعنی تعیین نقش جنسیت بستگی به نوع جوامع دارد و این موضوع نشان می دھد که این نقش ھا برحسب نوع جنس ( زن یا مرد) تعیین شده و اعتقادات و ارزش ھای اجتماعی و فرھنگی جوامع تعیین کننده این امر می باشد . ھرچند که افراد آن اجتماع بر این امر واقف نبوده و به آن معترف نباشند.
امروزه مشکلات ناشی از مصالح امور زنان ناشی از نابرابری جنسیتی است که می تواند ناشی از مسایل و محدودیت ھا در زمینه تقسیم ناعادلانه منابع و کار ، ازدواج و طلاق گردد . تمایز میان مسایل مربوطه به زنان ومسایل جنسیتی بیشتر تحلیلی به نظر می رسد تا اینکه بتواند به عدد و رقم تبدیل شوند . به عبارت دیگر درجوامع امروز مسایل جنسیتی در ھر سطحی روی فعالیت ھای مختلف مربوط به امور زنان تأثیر می گذارد . به عنوان «احتیاجات خاص زنان » مثال برخی از این محدودیت ھا ، مهیاکردن احتیاجات تغدیه ای مادران باردار که قسمتی ازاست اما زنان سهم ناعادلانه ای از غذای موجود در خانواده نصیبشان می گردد . ھمچنین کنترل ناچیزی روی بودجه خانواده که از آن ، خوراک خانواده تهیه می گردد ، دارند.
یا به عنوان مثال ازدواج و گزینش ھمسر که در این زمینه زنان با انتخاب ھای یک طرفه و تحصیلی بیشتر از مردان متضرر می شوند و نیز در مورد طلاق که ھمیشه برای زنان به عنوان فاجعه ای قلمداد گردیده و ھمیشه برزندگی شان سایه می افکند و پی آمدھای روانی بسیاری برایشان دربرداشته و دارد . بنابراین مسایل جنسیتی به انحاء مختلف به عنوان سدی در راه فائق آمدن بر مشکلات زنان مطرح بوده است.
زنان و طلاق
در کتاب خانواده در امروز و فردا نوشته آلاکوونتو آمده است:
در روزگار پیشین ، طبیعت انسان با امروز فرق داشت . در آن روزگار نه مردی بود و نه زنی ، در نتیجه نه دعوایی بوده و نه » برخوردھای خانوادگی ، در آن روزگار مردانی زندگی می کردند که در جنسی بودند . آنھا بی اندازه عاقل ، مهربان و خوش قیافه بودند . آنھا ھمچنین بی اندازه قوی بوده و ھرسال نیز قدرتمندتر می شدند . در یک روز آفتابی توجه زئوس ( یکی از خدایان در افسانه ھای یونان قدیم ) به این طبقه از موجودات معطوف گشت و از ترس اینکه مبادا آنھا خیلی قدرتمند شوند و ادعای خدایی کنند ، آنھا را به دو قسمت مرد و زن تقسیم کرد و در تمام جهان پراکند . از این روست که انسان ھمیشه به دنبال نیمه گمشده خود می گردد … و در بعضی مواقع انسان نیمه دوم خود را پیدا نمی کند ، بلکه نیمه کسی دیگری را می یابد.
این افسانه نشان گر این است که زن و مرد برای یکدیگر آفریده شده اند ھمانگونه که پیوند آنھا طبق آیین و قراردادھای رسمی و اجتماعی برقرار می شود . اما چنانچه طرفین به دلایل گوناگون شخصیتی ، محیطی واجتماعی با یکدیگر زندگی کنند به ناچار بایدطبق مقررات و ضوابطی ھم از ھم جدا شوند و این حق را دارند که دوباره در صدد برآیند تا جفت مناسب و در خور خود را بیابند.
متأسفانه در جامعه ما شمار جدایی زن و شوھرھا رو به افزایش است و در حال حاضر در برخی از کشورھای صنعتی پیشرفته نیز میزان طلاق تا رقم ٥٠ درصد افزایش یافته است . این گفته بدان معنی است که نیمی از زنان و مردانی که روزی با شوق و ھیجان ازدواج می کردند ، تصمیم گرفته اند این پیوند را پس از مدتی از ھم بگسلانند.دشواری ھای این جدایی گاھی چنان ناگوار است که منجر به سرخوردگی یا افسردگی نه تنھا در والدین به ویژه مادران ، بلکه آسیب ھای روانی جبران ناپذیری در فرزندان خواھد شد . در سال ھای اخیر مسأله طلاق چنان متداول گشته که نیمی از ازدواج ھا قبل از پایان ده سال به جدایی می کشد . با این ھمه و با وجود متداول شدن این پدیده ، طلاق ھنوز یکی از بحران ھای وحشتناک زندگی به شمار می آید . بنابراین ھرچه دیدگاه ما در زمینه بررسی طلاق فنی تر باشد احتمال کاھش بحران و یافتن راه حل ھای منطقی و مؤثر برای آن ، بیشتر خواھد بود.
در حقیقت مطالعه و بررسی مسایل زناشویی و مشکلات ناشی از قطع این پیوند در حوزه روانشناختی و به ویژه روانشناسی مشاوره است . در این رشته از روانشناسی کاربردی ، سه موضوع اساسی تحصیل ، شغل و زناشویی مورد بررسی قرا رمی گیرد که ارکان اصلی زندگی اجتماعی ھر فرد است . بنابراین می توان با بررسی وارزیابی کارآیی و حسن سلوکی که فرد از خود نشان می دھد.
موقعیت و پیشرفت او را دراین سه زمینه پیش بینی کرد ، گرچه قبل از پیمان زناشویی ، میزان تحصیل و موقعیت اجتماعی معیارھای مهمی در انتخاب ھمسر به شمار می آیند ، لیکن در این میان ، زناشویی حوزه ای است که برنتایج تحصیل و شغل تأثیر مستقیم می گذارد.
چنانچه ازدواج به موفقیت نینجامد و زن و شوھر نتوانند به تفاھم کافی برسند ، ثمره ھای تحصیل و شغل عمداً به ھدر خواھد رفت و ازدواج نافرجام سوابق تحصیلی و شغلی او را تحت الشعاع قرار می دھد تا آنجا که به آشفتگی روحی و اختلال شخصیت منجر می گردند . دلایل بیشماری را می توان ذکر کرد که یک ازدواج را به ناکامی وبن بست بکشاند ، بعضی از دلایل مورد نظر را می توان در خلال مصاحبه ھای به عمل آمده ملاحظه کرد:
1- به طور مثال در مصاحبه ای که از خانم ٣٠ساله ای در یکی از دادگاه ھای عمومی به عمل آمد ایشان وضعیت خود را این طور تشریح کرد : پس از آن که دارای فرزند گردیدم متوجه شدم که ھمسر دوم آن مرد ھستم . با این وجود آن وضعیت را تحمل کردم و با آن مرد که از شهرستان تبریز بود زندگی را ادامه دادم تا اینکه شوھرم زن سوم خود را گرفت و می خواست مرا طلاق دھد ، ھرچه التماس کردم به حرف ھایم توجهی ی ننمود و مرتباً تکرار می کرد که من سواد درستی ندارم و زشتم و الان با امتناع من از طلاق گرفتن ، کارمان به دادگاه کشیده شده است . به نظر می رسد دلایل طلاق را می توان در مشکلات ناشی از اختلاف سطح تحصیلات زوجه با زوج ، عدم مسؤولیت پذیری مرد ، کاھش علاقه زوج و ضعف قوانین در برخورد با رفتار مرد دانست.
2- در مصاحبه دیگری که با زوجه مردی ٤٦ ساله و دارای مدرک لیسانس در رشته مدیریت به عمل آمد مشخص شد ١٥ سال از ازدواج آنھا می گذرد ولی صاحب فرزندی نشده اند . زن در مھد کودک مشغول کار است و دائماً به علت اخلاق تند ھمسرش درگیر جر و بحث ھا و دعواھای مداوم است . با تداوم دعواھا ، لجبازی زن نیز افزایش می یابد و مرد چند رتبه دعوا را با کتک کاری خاتمه داده است . با قھر نمودن زن و رفتن به منزل پدرش ، طلاق راه حل قطعی شناخته می شود . دلایل اختلاف زوجین را می توان در بی فرزندی آنھا ، رفتارتند مرد ، بی علاقگی زن و عدم ھمفکری صحیح و مؤثر آنھا برای رسیدگی به مشکلاتشان و قبول بچه ای به فرزندخواندگی یافت.
3- مصاحبه سوم با زنی بود که علی رغم زندگی خوب و ھمسری با وضعیت مالی قابل توجه ، تقاضای طلاق کرده دلیل عمده وی برای تقاضای طلاق بود ، «اعتیاد ھمسرش ذکر گردید با دستگیری مرد و زندانی شدن وی ، زن تقاضای طلاق را پی گیری نموده است.»
4- مصاحبه چهارم با دختر دانشجویی صورت گرفت که در رشته ادبیات تحصیل می کرد و ٢٧ سال سن داشت . ویبه اتفاق پدرش جهت رسیدگی به پرونده طلاقش به دادسرا آمده بود . در مصاحبه اعلام نمود یک سال پیش با پادرمیانی خانواده ھای آشنا و فامیل ، جوان فوق لیسانسی را جهت ازدواج به خانواده ام معرفی نمودند که به علت سطح تحصیلات وی موافقت نمودم ولی متأسفانه پس از سه ماه که از عقد ما می گذشت شاھد رفتارھای عجیب و غربی از وی بودیم که شک ما را برانگیخت . با پی گیری متوجه شدم که وی بیمار روانی بوده و تحت درمان است و خانواده اش این مسأله را از ما پنهان کرده اند . با تماس با روانپزشک معالج ھمسرم وضعیت وی علنی شدو الان ماه است که تقاضای طلاق داده ایم و پرونده مان در جریان رسیدگی است . با پنھان کردن بیماری مرد ، نه تنھا 4خانواده وی سودی نبرده اند بلکه با احساسات و عواطف و آرزوھای یک جوان نیز بازی کرده اند و می بینیم که یکی از
دلایل طلاقکه بعدھا صورت می گیرد پنهان کردن وضعیت مالی ، اجتماعی و روانی زوجین توسط خانواده ھاست.
به این امید که با ازدواج ، کارھا به خودی خود درست شوند در صورتی که امروزه ثابت گردیده بنیان و شالوده ی سستی که ما اقدامات خود را بر آنھا بنا می گذاریم ( مانند پنھان کاری ، دروغ گویی و کتمان شرایط موجود ) با ازدواج نه تنھا قوام نمی گیرد بلکه سست تر نیز می گردد.
بنابراین کاملاً مشخص است که بار سنگین مسؤولیت زندگی خانوادگی را باید به کسی سپرد که ھم از لحاظ جسمی و روانی به بلوغ رسیده باشد و ھم بتواند از لحاظ اقتصادی – اجتماعی جوابگوی نیازھا خود و خانواده باشد . بنابراین زناشویی حیاتی ترین و سرنوشت سازترین تصمیمی است که فرد در زندگانی خود می گیرد به گونه ای که زناشویی موفق تصمیم گیری در زمینه ھای تحصیلی ، شغلی و اجتماعی را شکوفاتر گردانیده وزناشویی ناموفق تصمیم گیری ھای فوق را تضعیف می سازد.
طلاق مانند ھر پدیده دیگرى اجتماعى داراى ریشه ھاى مختلفى است که بدون بررسى دقیق و مقابله با آن جلوگیرى از ب
1- چگونه تحقیق کنیم؟ ترجمه ابراهیم زاده، فراهانی وسرمدی (کل کتاب)
2- روشهای تحقیق در علوم رفتاری تألیف سرمد، بازرگان و حجازی (فصل چهارم)
تعدادواحد: 3 (2واحد نظری و 1 واحد عملی)
فصل اول
تحقیق چیست؟
انواع سیستم های اتصال در سازه های فلزی
در انتخاب یک سیستم مناسب اتصال جهت انتقال بار، علاوه بر نگرش سازه ای، به قابل اجرا بودن آن نیز باید توجه کرد. انواع سیستمهای اتصال – پرچ، پیچ، جوش و اتصالات خاص – زمانی مناسب می باشد که از مطابقت آن با عملکرد سازه ای، تکنولوژی اتصال و اقتصاد آن اطمینان حاصل شود.
پرچ
پرچ از قدیمی ترین وسایلی است که از آن برای اتصال در سازه های فولادی استفاده می شود ولی امروزه کاربرد آن منسوخ شده است. پرچ شامل یک استوانه توپر فولادی است که سر آن شکل داده شده است. این قطعه بصورت گرم در سوراخ اتصال قرار داده شده سر دیگر آن بوسیله چکش بادی شکل داده می شود. پرچ پس از سرد شدن منقبض می شود و انقباض باعث فشردگی دو قطعه اتصال می شود. بدین صورت یک اتصال اصطکاکی کامل بدست می آید از آنجایی که میزان انقباض و نیروی بوجود آمده در پرچ قابل محاسبه نیست نمی توان از آن در محاسبات طراحی استفاده کرد.
پرچ را می توان بصورت سرد نیز کوبید که دیگر هیچ نیروی پیش تنیدگی در آن بوجود نمی آید.امروزه بدلایل زیر از پرچ در سازه های فولادی استفاده نمی شود :
پیشرفت تکنولوژی جوشکاری
تولید پیچ های با مقاومت بالا
نیاز به نیروی انسانی زیاد و ماهر برای پرچکاری
احتیاج به نظارت دقیق
سر و صدای زیاد در حین اجرا
خطر آتش سوزی در حین کار
پیچ
پیچهایی که در اتصالات سازه های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند، به دو دسته تقسیم می شوند : 1- پیچهای معمولی 2- پیچهای با مقاومت بالا
از پیچهای معمولی در اتصالاتی استفاده می شود که نیروهای موجود در اتصال کم باشد. از این پیچها که بصورت یاتاقانی یابرشی عمل می کنند در ساخت مهاربندیها، خرپاهای کوچک، لاپه ها و اعضای درجه دوم سازه های فولادی استفاده می شود. پیچهای با مقاومت بالا در هنگام تولید به منظور افزایش مقاومت، بصورت گرم نورد می شوند. نحوه اتصال و انتقال بار در این پیچ های با مقاومت بالا در سوراخهایی قرار می گیرند که قطر آن از قطر پیچ بیشتر است و در هنگام اتصال برای ثابت نگه داشتن پیچ و جلوگیری از سائیدگی قطعات فولادی، از واشر استفاده می گردد.
جوش
جوشکاری فرایندی است که در آن دو قطعه فلز بوسیله حرارت به یکدیگر جوش می خورند تا یک اتصال بوجود آید. عمل جوش در اتصالات ساختمان درست شبیه بستهای مکانیکی می باشد. جوشها برای ساخت اتصالات، جهت انتقال نیرو بین اعضای سازه و همچنین برای انتقال دادن تنشهای محاسباتی از یک قسمت عضو ساخته شده به قسمتهای دیگر به کار می روند. قوانین و ضوابط جوشکاری در ساختمان سازی بوسیله انجمن امریکایی جوشکاری " AWS " به صورت مدون گردآوری شده است. این مجموعه بصورت آیین نامه ای در زمینه جوشکاری در ساخت ساختمانهای فولادی AWS(D1.0) و همچنین مشخصات جوشکاری در پلها، بزرگراهها و راه آهن ها AWS (D.1.0 ) گردآوری شده است. مشخصات اتصالات جوش شده در ساخت ساختمانهای فلزی در AISC آورده شده است. AISC نیز در مواقع لزوم به استاندارد AWS(D.1.0) ارجاع می دهد.
انواع روشهای جوشکاری
الف) جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار
جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار از رایج ترین روشهای جوشکاری هستند که هم در جوشکاریهای کارخانه ای و هم در جوشکاریهای کارگاهی کاربرد دارند.
ب) جوش قوس الکتریکی غوطه ور ( زیر پودری )
جوش قوس الکتریکی از مهمترین روشهای جوشکاری کارخانه ای است. این روش هم بصورت تمام خودکار و هم بصورت نیمه خودکار قابل اجراست.پودر نرم، روی محلی که باید جوشکاری شود ریخته می شود و الکترود به سمت آن روانه می گردد. هنگامی که قوس الکتریکی تشکیل می شود، قسمتی از پودر ذوب می شود و به صورت تفاله جوشکاری در می آید و روی فلز مذاب را می پوشاند. جوش قوس الکتریکی غوطه ور نسبت به جوش الکتریکی با الکترود روکشدار دارای نفوذ بیشتر و همچنین سرعت جوشکاری بیشتر می باشد. در این نوع جوشکاری، سطح جوشکاری شده صاف است و ترشحات جوشکاری تشکیل نمی گردد. لازم است گل جوش پس از انجام هر مرحله جوشکاری برداشته شود. پودر ذوب نشده نیز در جوشکاریهای بعدی قابل استفاده است. در روش تمام خودکار، دستگاه کنترل الکتریکی، پودر و سیم جوشکاری ( الکترود ) را از دو مجاری مجزا در حین حرکت در امتداد درز، تامین می کند.
ج) جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز
جوشکاری با روش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز به دلیل انطباق آن با تمام شرایط کاری، دارای اهمیت روز افزونی در جوشکاری کارخانه ای شده است. در این روش جوشکاری که ممکن است بصورت تمام خودکار یا نیمه خودکار انجام شود، از سیستم الکترود بدون پوشش با قوس الکتریکی و پوشش گازی استفاده می گردد. بوسیله تغییر دادن نوع گاز یا تعویض قطب قوس الکتریکی ، می توان مقطع عرضی فلز جوش شده را کنترل نمود. بدین ترتیب که می توان مقطع را بصورت عریض با نفوذ کم و یا عرض کم با نفوذ زیاد، در مرکز خط جوش در آورد. به جوشی که از دی اکسیدکربن به عنوان گاز محافظ استفاده می شود ، جوش CO2 گفته می شود.
د) جوش قوس الکتریکی با پودر مغزی
از این روش جوشکاری می توان بصورت خودکار یا نیمه خودکار در کارگاههای بزرگ یا کارخانه ها استفاده کرد. این روش شبیه جوشکاری به روش قوس گازی است با این تفاوت که الکترود ممتد فلزی آن لوله ای شکل بوده و مواد پودر در داخل آن لوله قرار دارد. البته این روش مزایایی نیز نسبت به روشهای قبلی دارد، بعنوان نمونه در این روش محافظ قوس الکتریکی تحت تاثیر وزش باد در فضای آزاد قرار نمی گیرد.
ه) جوش الکتروگاز
جوش الکترو گاز نوعی جوشکاری به روش قوس الکتریکی یا قوس الکتریکی با پودر مغزی می باشد که برای اتصالات قائم تا ضخامت 3 اینچ قابل اجرا است. این نوع جوشکاری بصورت تمام خودکار انجام می شود. این حفره می تواند بین دو لبه کار ( جوش تخت ) و یا بین لبه و سطح کار ( جوش گوشه ) باشد. صفحات مسی که بوسیله آب خنک می شوند، دو طرف حفره جوش را میپوشانند. داخل این حفره فلز مذاب جوش قرار دارد و با خنک شدن فلز جوش، صفحات مسی به تدریج و به این صورت جوشکاری از پایین به سمت بالا کامل می گردد. قوس الکتریکی و محافظ فلز جوش بوسیله گاز یا بخار ایجاد شده از پودر مغزی قابل تامین هستند.
و) جوش الکترو اسلاگ
در جوشکاری به روش الکترو اسلاگ، برای جوشهای تخت و یا گوشه، جوشها به صورت قائم و از پایین به بالا در حفره جوشکاری کامل می گردند. آب خنک کننده و صفحات مسی، دو طرف سطح اتصال را میگیرند و به صورت یک قالب مواد مذاب حاصل از عمل جوشکاری را در خود جای می دهند و به تدریج جوش را از پایین به بالا کامل می کنند. به خاطر توزیع یکنواخت گرما در اتصال، جوشکاری به روش الکترواسلاگ در مواردی مناسب است که حداقل تغییر شکل در اجزای اتصال، مورد نظر باشد. در صورتی عمل جوشکاری با موفقیت انجام می شود که اتصالات قائم ارتفاع قطعات اتصالی حداکثر 20 اینچ باشد.
ز) جوش گلمیخ
این نوع جوشکاری روشی است که بوسیله آن انتهای گلمیخها به اعضای سازه ای جوش داده می شوند. دستگاه نوع تفنگی با کنترلهای مخصوص، گلمیخ را در جای خودش نگه می دارد و پس از آن بین گلمیخ و عضو سازه ای قوس الکتریکی ایجاد می کند و هنگامی که درجه حرارت به نقطه ذوب رسید، به طور خودکار گلمیخ را به داخل حوضچه مذاب فشار می دهد.
ح) جوش مقاومتی
در جوش مقاومتی، گرمای لازم برای رسیدن به نقطه ذوب، بوسیله مقاومت الکتریکی جریان عبور داده شده از نقطه اتصال تامین می شود. هنگامی که فلز به دمای مناسبی رسید، دو نقطه به هم فشرده می شوند تا در محل اتصال بصورت یکپارچه درآیند. در کارهای ساختمانی، جوش مقاومتی اساسا" برای ساخت مقاطع کوچک و قطعات سبکتر بکار می روند ( مثل ساختن تیرچه های خرپایی )
سازه فولادی از مجموعه ای از اعضای باربرساخته شده از نیمرخهای فولادی یا ورق می باشد که به کمک اتصالات به یکدیگر متصل می گردند.با توجه به روشهای تکامل یافته ای که برای تولید نیمرخ های فولادی به کار گرفته می شود این مقاطع غالبا رفتار در حد قابل انتظاری از خود نشان می دهند. مساله بسیار مهم رفتار اتصالاتی است که الف) برای ساخت اعضای مرکب از نیمرخ و ورق برای یکپارچه نمودن اعضا(شامل تیر و ستون و مهاربندها)در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرد.
وسایلی که برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر به کار می رود شامل پیچ و پرچ و جوش است.در این میان استفاده از جوش در ساختمان سازی متعارف در ایران بسیار رایج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ریچ(1994)تصور بر این بود که در صورت رعایت اصول فنی در طرح و اجرای سازه های فولادی جوشی این سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی از خود نشان می دهند.اما وقوع این زلزله این فرض رازیر سوال برد.در این زلزله مشاهده شد که در بسیاری از اتصالات , در محل درز جوش اتصال , فلز مادر(Base metal) دچار ترک یا یعضا شکست شده است.اسن مساله باعث شد تا تحقیقات گسترده ای در مورد علت این پدیده صورت گیرد که این تحقیقات تا به امروز ادامه دارد.از طرف دیگر مشاهده و تحقیق درباره وضعیت ساخت و ساز ساختمانهای فولادی نشان می دهد که اتصالات جوشی متداول در ایران از کیفیت مناسبی برخوردار نیستند و با وجود سابقه نسبتا طولانی در استفاده از جوشکاری در صنعت ساختمان هنوز نقایص زیادی در این زمینه مشاهده می شود.
عملکرد لرزه ای ساختمانهای فولادی
براساس تجربه های حاصل از زلزله های گذشته و مطالعات انجام گرفته سازه هایی در برابر زلزله دارای عملکرد بهتری هستند که بتوانند ضمن حفظ پایداری و انسجام کلی خود انرژی ناشی از زلزله را تا حد امکان جذب و مستهلک نمایند.با توجهبه منحنی نیرو-تغییر مکان سازه ها و توجه به این مطلب که سطح بین منحنی نیرو-تغییرمکان و محور تغییرمکان نشان دهنده میزان انرژی جذب شده توسط سازه است.هر چه سازه شکل پذیرتر باشد انرژی بیشتری را هنگام زلزله جذب کرده و رفتار مطلوبتری دارد.فولاد نرمه به علت طبیعت شکل پذیر از این نظر ماده مناسبی می باشد و می تواند میزان زیادی انرژی جذب کند.اما تجربه نشان داده است که در سازه های فولادی در صورت عدم استفاده از اتصالات مناسب عملکرد مناسب لرزه ای آنها مناسب و قابل قبول نخواهد بود و در اثر زلزله دچار شکست سازه ای و یا انهدام خواهد شد.در زلزله منجیل (1369) مشاهده شد که تعدادی از ساختمانهای فولادی دچار تخریب کامل شدند. رفتار این سازه ها در این زلزله ثابت کرد که در بسیاری از موارد سازه های موجود دارای سیستم مقاوم زلزله مناسبی نیستند.استفاده از تیرهای خورجینی(تیرهای سرتاسری در دو طرف ستون با اتصال نبشی) و عدم شناخت سیستم حاصل و مدل صحیح برای این اتصالات باعث شده این سیستم از نظر مهندسی زلزله بسیار آسیب پذیر تلقی گردد.درس حاصل از این زلزله کیفیت پایین ساخت و ساز شهری بودکه در سالهای اخیر تلاشهایی برای اصلاح آن به عمل آمده است.در زلزله نورث ریچ آمریکا مشاهده شد که در بسیاری ازساختمانهای فولادی اتصال تیرها و ستونها دچار ترک و یا بعضا شکست شد.بیشتر این ترکها و شکستها در بال ستون اتفاق افتاده است.
صنعت جوشکاری ساختمان در ایران
با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخیر(80-1370)از نظر تعداد ساختمانهایی که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنایی به شمار می آید.در نیمه دوم این دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ایرن به ناگهان سر از زمین برآورد.گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبدیل ساخت سرپناه به ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعث گردید تا رعایت اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت و ساز نیروز انسانی زیادی اعم از مهندس و تکنسین و جوشکار احتیاج داشت که باعث ورود افراد غیرمتخصص به این جرگه گردید.تمامی این مسایل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که باید از کیفیت مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجیل موید پایین بودن کیفیت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از میان تمامی عوامل دخیل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از نارساییهای بیشتری برخوردارند. علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زیر بیان نمود :
عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها
کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان
نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها
در بسیاری از موارد طرز اجرای متداول جوش باجزییات ارایه شده در آیین نامه تطابق ندارد.این موارد ناشی از موارد متعددی است که از میان آنها به موارد زیر می توان اشاره کرد:
الف) آشنا نبودن مهندسین سازه به مسایل اجرایی و در نتیجه ارایه نقشه ها و جزییات غیرقابل اجرا
ب) گران تر بودن هزینه اجرای جزییات آیین نامه نسبت به روش سنتی اجرا
پ)آگاه نبودن کارفرما و یا مهندس مجری طرح به جزییات آیین نامه و عدم
توانایی در تمیز دادن حالات مختلف از یکدیگر
بعد از اجباری شدن آیین نامه2800(1368) اهمیت وجود سیستم مقاوم در برابر زلزله از یک طرف و محدودیتهای معماری برای استفاده از سیستم مهاربندی از طرف دیگر باعث استفاده روزافزون از سیستم قاب خمشی در جهت عرضی ساختمانها شد.در این سیستم اتصال تیر به ستون از نوع گیردار بوده یعنی باید توانایی انتقال برش و لنگراز تیر به ستون وجود داشته باشد.در این نوع اتصالات از ورقهای بالاسری و زیرسری که در محل اتصال به ستون برای ایجاد جوش نفوذی کامل خورده است استفاده می شود. اما از آنجاییکه متاسفانه عملیات جوشکاری در محل کارگاههای ساختمانی و نه در محل کارخانه صورت می گیرد کنترل کیفیت جوش بخصوص در هنگام مونتاژ درارتفاع زیاد از سطح زمین حتی به صورت عینی(Visual) امکان پذیر نمی باشد. همچنین معمولا در محل اتصال ورق به ستون به جای جوش نفوذی از جوش گوشه استفاده می شود در نتیجه هنگام زلزله این نقاط علاوه بر تحمل نیروی کمتر در حالت تردشکن گیسخته خواهد شد. زمانی که در یک عضو فشاری ازدومقطع در کنار یکدیگر استفاده می شود باید هم پایداری کل عضوبه عنوان یک المان و هم پایداری تک تک مقاطع کنترل شود تاخیچکدان تحت تاثیر نیروی فشاری به طور جداگانه دچار کمانش نشوند.برای این منظور این مقاطع باید در فواصل مشخص به یکدیگر متصل شوند تاطول آزاد آنها کاهش یابد. بسیاری از اوقات بادبندهای دوبل در طول خود به یکدیگر وصل نمی شوند و در نتیجه دومقطع بایکدیگر عمل نمیکنند و بار بحرانی عضو کمتر از مقداری است که مهندس سازه در محاسبات خود منظور نموده است. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان حداکثر فاصله بین جوش دومقطع در ستونهای ترکیبی را مقرر نموده است.اما در موارد زیادی مشاهده می شود که فاصله بین جوش ستونها بیشتراز این مقدار است.
2- کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان
یکی از مهمترین اشکالات موجوددر اجرای ساختمانهای فولادی در کشور کیفیت پایین جوشکاری ساختمان می باشد.عوامل مختلفی در این امر تاثیر می گذارند.استفاده ازجوشهای کارگاهی حتی در مورد جوشهای نفوذی و اجرای کل جوشکاری درکارگاه ساختمانی و استفاده از نیروی انسانی غیرمجرب از عولمل اصلی پایین آمدن کیفیت جوشکاری ساختمان می باشد.در نتیجه عوامل برشمرده شده مشکلات عدیده ای گریبانگیر اتصالات جوشی می باشد.
در بسیاری از موارد سطح فلز در حال جوش آلوده به روغن یا مواد نامناسب دیگر است و یا اینکهروی فلززنگ زده یا رنگ خورده جوش داده می شود.گاه در فاصله بین پاسهای متوالی جوش حتی از جدا نموده گل جوش نیز خودداری می شود و یابدون برداشتنگل جوشکاری اقدام به زدن رنگ ضدزنگ می شود.از انواع جوشهایی که در کارهای ساختمانی بسیار از آن استفاده می شود جوش سربالا می باشد. به علت سختی اجرا در غالب موارد این نوع جوش از کیفیت پایینی برخوردار است. در بسیاری از موارد در اثر استفاده از تکنیکهای نامناسب جوشکاری نقایصی چون تابیدگی و پیچش در قطعات اتفاق می افتد.
عیوبی نظیر نفوذ ناقص بریدگی کناره جوش اختلاط سرباره تخلخل و وجود ترک درفلز مادر باعث کاهش ظرفیت باربری قطعات می شود. یکی از متداولترین اشکال مقاطع مورد استفاده در سازه های فولادی تیرهای لانه زنبوری می باشد.بسیاری از مجریان طرح این تیرها را در وضعیت نامطلوبی در کارگاه ساختمانی مونتاژ می کنند. در بسیاری از موارد جوش میانی تیر از کیفیت پایینی برخورداراست و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت و تقویتهای لازم درمجل تکیه گاه تیر و وسط آن صورت نمی پذیرد. متاسفانه طراحی و اجرای پلکانهای فولادی در ساختمانها نیز از کیفیت پایینی برخوردار است و با توجه به اهمیت عملکرد مناسب این قسمت ساختمان پس از زلزله دقت لازم در ساخت آن مبذول نمی شود .
3- نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
با توجه به اهمیتی که شهرداری برای مسایلی از قبیل پارکینگ و نورگیرها و مسایلی از این دست قایل است مشاهده می شود که بیشتر توجه مهندسان نیز به این امور معطوف می باشد و توجه چندانی به مسایل سازه ای نمی شود.البته باید به این نکته نیز اشاره شود که به علت عدم وجود آموزش جوشکاری در واحدهای درسی دانشجویان عمران مهندسینی که از دانشگاه فارغ التحصیل می شوند در این زمینه دارای اطلاعات کافی نیستند و به عنوان مهندس ناظر نمی توانند مسوولیت خود را به نحواحسن انجام دهند.البته باید به این موارد مساله سختی کار را نیز افزود.به علت جوشکاری در ارتفاع غالب مهندسین از انجام بازدید از این جوشها طفره می روند. در نهایت امر اینکه آنطور که از ظواهر امر مشخص است شهرداریها نیز در این زمینه کوچکترین نقشی ایفا نمی کنند و هیچگونه نظارتی بر اجرای ساختمانها ندارند.
4- عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
بسیاری از کارفرمایان عمل طراحی سازه و ایجاد تمهیدات مقابله با زلزله را یک امر زاید می دانند و تلاش می کنند تا کمترین هزینه ممکن را صرف این کار نمایند.از طرف دیگر شهرداریها کمترین نظارتی بر طرح و اجرای سازه ها نداشته فقط به مسایل معماری دقت می کنند. این عوامل دست به دست هم می دهد تا فقط حق امضای مهندسین سازه اهمیت داشته باشد و طرح از حداقل اهمیت برخوردار باشد به خاطر همین موضوع مهندسین سازه اغلب کمترین وقت را صرف این عمل می نمایند و بالطبع دقت لازم را در طرح اتصالات جوشی نبذول نمی شود. بعضی اوقات از اتصالات طرح شده برای یک ساختمان در نقشه های دیگر ساختمانها استفاده می شود. در بسیاری از موارد جزییات اتصالات موجود در نقشه ها نامفهوم بی دقت و ناقص است.
از بررسی های انجام شده بر روی ساخت وساز ساختمانهای فلزی در سطح تهران مشخص است که هنوز مشکلات زیادی در طرح و اجرای این سازه ها وجود دارد. و عمده مشکلات و نقایص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نبود آموزش کافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بر حسن اجرای جوش و ... مشکلاتی است که این صنعت را رنج میدهد.و برای رفع این موارد بهترین راه
1- در صورت امکان استفاده از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی
2- بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها
3- آموزش جوشکاری به جوشکاران و دادن گواهینامه به جوشکاران ماهر ساختمانی
4- آموزش جوشکاری به عنوان واحد درسی به مهندسین عمران و یا ایجاد شاخه جدیدی
تحت عنوان بازرسی جوش اسکلت برای مهندسیت ناظر
5- تقویت سیستم نظارتی موجود و ایجاد سیستم های نظارتی ناظربر کار مهندسین عمران
می باشد.
بیشتر سازه ها در صنعت از قطعات مختلف ( ریختگی ، آهنگری شده ، نوردی و ... ) تشکیل شده اند که با روش های گوناگونی بر یکدیگر متصل می شوند . روش های متفاوت اتصال فلزات به یکدیگر را برحسب نوع فرآیند و یا بنیان علمی آنها به دسته های مختلفی طبقه بندی نموده اند : الف ) روش های مکانیکی (پیچ ، پرچ ، پین ، خار و... ) ب) روش های متالورژیکی ( جوشکاری ، لحیم کاری و غیره ) ج) روش های شیمیائی ( چسب های معدنی و آلی ) و یا رده بندی بر اساس نوع اتصال : الف : روش های اتصال موقت ( پیچ و مهره ، پین و خار و....) ب : روش های اتصال نیمه موقت ( پرچ ، احتمالا لحیم کاری نرم و بعضی چسب ها ) ج : روش های اتصال دائم ( فرآیند جوشکاری و......) جوشکاری و رده بندی فرآیندهای جوشکاری : جوش ایده آل را می توان به محل اتصالی اطلاق نمود که نتوان آن موضع را از قسمت های دیگر قطعات جوش داده شده تشخیص داد .با وجود دست نیافتن به اینچنین مشخصات ، می توان خواص محل اتصال را چنان بالا برد که در عمل کاملا رضایتبخش باشد .نکته حائز اهمیت از نظر کارشناسی تشخیص نوع فلزی است که جوشکاری بر روی آن انجام می گیرد . نوع اتصال و کاربرد قطعه نیز به منظور انتخاب روش جوشکاری ، مواد لازم و نکات جانبی دیگر نیز از اهمیت زیادی برخوردار هستند . زیرا هر نوع جوش نمی تواند در تمام شرایط خواص مورد نظر را تامین نماید . انرژی مهمترین عامل در روش های جوشکاری برای اتصال دو قطعه است که می تواند از منابع شعله ای ، قوس الکتریکی ، مقاومت الکتریکی ، تشعشعی و یا مکانیکی تامین شده و به کار برده شود . به جز مواردی نظیر جوشکاری حالت جامد ، محل جوش از طریق ذوب شدن موضعی قطعات مورد جوش و اغلب همراه با ماده اضافی ( سیم جوش ) ، بوجود می آید . نکته حائز اهمیت دیگر تمیزی و عدم آلودگی سطح موضعی جوش است که باید عاری از هر گونه مواد اکسیدی و ناخالصی های دیگر باشد . این آلودگی ها می توانند بقایای مواد آلی ، گازهای جذب شده و یا ترکیباتی نظیر اکسید فلز باشند ، که رسیدن به خواص خوب اتصال مستلزم تمیز کردن این نوع آلودگی ها است . این پدیده که معمولا در هر نوع فرآیند جوشکاری پیش بینی می شود از طرق واکنش های شیمیایی ( سرباره ) ، پراندن ( از طریق قوس الکتریکی با جریان دائم و الکترود مثبت ) یا مکانیکی ( سائیدن یا مالیدن ) انجام یافته و ناخالصی ها از محل جوش زدوده می شوند . پس از حذف آلودگی های محل جوش ، این موضع باید در هنگام جوشکاری نیز از اکسیژن و ازت هوا دور نگهداشته شود چون هر کدام از این دو گاز می توانند تولید اکسید و نیترید در مذاب کرده و خواص جوش را به خطر بیاندازد . دور نگه داشتن محل جوش از هوا می تواند با استفاده از مواد پوششی نظیر فلاکس یا گازهای خنثی نظیر آرگون و یا گازهایی که نسبت به مذاب بی اثر هستند ، انجام گیرد . همچنین می توان از طریق تماس نزدیک دو سطح یا لبه ها و کاهش نسبی هوای محبوس در آنها نیز این عمل را انجام داد و یا اینکه به طور کلی جوشکاری در خلا انجام پذیرد . در بعضی فرآیندها سرعت جوشکاری آنقدر سریع و حرارت محدود است که فرصتی برای انجام واکنش های اکسیدی وجود ندارد و ممکن است محافظت محل جوش از هوا ضرورتی نداشته باشد . در برخی موارد و روش ها از مواد اکسیژن زدا نیز استفاده می شود تا اکسیژن و مواد اکسیدی جذب شده توسط مذاب را نیز بتوان از آن خارج نمود . ترکیب شیمیائی محل جوش نیز برای رسیدن به جوش با خواص رضایتبخش از عوامل اصلی محسوب می شود که در بعضی مواقع مانند ریخته گری لازم است که مواد اکسیژن زدا یا آلیاژی به جوش اضافه شود ، چون برخی آلیاژها در یک حد معین از ترکیب شیمیائی قابلیت جوشکاری دارند . بحث در این زمینه یعنی رابطه شرایط جوشکاری ، ترکیب شیمیائی تعیین کننده در ساختار مکانیکی و خواص مکانیکی و همچنین حساسیت جوش و منطقه جوش ، ساختار میکروسکوپی و خواص مهندسی آن موضوع متالورژی جوشکاری است که در مباحث بعدی بررسی خواهد شد . به طور خلاصه هر روش جوشکاری با چهار عامل ضروری زیر روبرو است و معمولا رده بندی روش ها بر مبنای این چهار عامل انجام می گیرد : 1- انرژی لازم 2- حذف و زدودن آلودگی ها از سطح جوش 3- محافظت سطح جوش در هنگام جوشکاری 4- خواص متالورژیکی جوش و کنترل های لازم ساده ترین روش جوشکاری که می توان در نظر گرفت آنست که سطح قسمت های مورد جوش بسیار صاف و قابل تطبیق باشند به طوریکه بعد از قرار دادن این دو سطح در خلا الکترونها بین اتمهای مجاور دو سطح حالت اشتراکی داشته باشند . هر چند این نوع اتصال در فضا نیز قابل اجراست اما در عمل آماده کردن آنچنان سطح یا خلا برای اتصال امکان پذیر نیست .در عمل دو راه برای اتصال و رسیدن به تماس اتمی بین دو سطح وجود دارد :
اول : از طریق فشار ، که دو سطح تحت فشار در حالت پلاستیکی تماس لازم را پیدا می کنند .این عمل گاهی هم با حرارت اولیه برای نرم کردن فلز همراه است . دوم : دو قطعه توسط پلی از فلز مذاب به همدیگر متصل شوند . این تفاوت پایه اولیه تقسیم بندی در روش های جوشکاری است که در دو گروه فرآیندهای جوشکاری حالت جامد (Solid State Welding ) و گروه فرآیندهای جوشکاری ذوبی یا حالت مایع تفکیک می شوند . لحیم کاری سخت ( Brazing) و لحیم کاری نرم ( Soldering ) در بعضی منابع جزو فرآیندهای جوشکاری محسوب نمی شوند . در لحیم کاری معمولا اتصال توسط پلی از مذاب فلز پرکننده با نقطه ذوب پائین تر از فلز اصلی ، برقرار می شود و بر اساس خاصیت موئینگی انجام می گیرد . جوش برنج ( Braze Welding ) یا زرجوش فرآیندی است در میانه فرآیندهای جوشکاری ذوبی و لحیم کاری . فرآیند اتصال از طریق نفوذ سطحی یا نفوذ زنجیره ای نوع خاصی از اتصال در حالت جامد است دو سطح در خلا حرارت داده و بهم دیگر فشرده می شوند . در این شرایط دیفوزیون ( نفوذ) در سطح مشترک به سهولت انجام می گیرد . گاهی هم برای تسریع در عمل نفوذ ، از لایه نازک فلز واسطه ای که آسانتر در دو سطح مورد جوش نفوذ کند ، استفاده می شود . همانطور که اشاره شد یکی از پایه های تقسیم بندی روش های جوشکاری نوع و نحوه انتقال انرژی به موضع مورد جوش می باشد .
حرارت لازم به وسیله یکی از طرق زیر تولید می شود : 1) مکانیکی ، که می تواند در اثر ضربه یا مالش تولید شده و یا با تغییر فرم پلاستیکی و الاستیکی آزاد شود . 2) شیمیائی – حرارتی ، واکنش های حرارت زا در شعله و یا قوس پلاسما ( در قوس پلاسما واکنش شیمیائی انجام نمی شود اما نحوه انتقال حرارت شبیه سوختن گاز می باشد و بدین علت گاهی شعله پلاسما هم نامیده می شود ) 3) مقاومت الکتریکی ، حرارت در این روش می تواند مستقیماﹰ از طریق عبور جریان الکتریکی به فلزی که باید جوش داده شود بوجود آید و یا توسط جریانی که به داخل قطعه القا می شود تولید گردد . 4) قوس الکتریکی ، عبور جریان یکنواخت یا متناوب می تواند قوس الکتریکی بین الکترود و کار بوجود آورد . الکترود ممکن است ذوب شونده و یا ذوب نشدنی باشد . 5) انرژی تشعشعی ، این نوع انرژی شامل لیزر یا اشعه الکترونی و یا روش های مدرن دیگر است . با در نظر گرفتن تولید حرارت و نحوه محافظت محل جوش از اتمسفر و سایر نکات گفته شده دیگر ، می توان هفت گروه زیر را در فرآیندهای جوشکاری مجزا نمود : 1) فرآیندهای جوشکاری حالت جامد نظیر : فرآیند جوشکاری اصطکاکی Friction Welding ، فرآیند جوشکاری پتکه ای Forge Welding ، فرآیند جوشکاری فشاری Pressure Welding . 2) فرآیندهای جوشکاری شیمیائی – حرارتی ، نظیر : فرآیند جوشکاری با شعله یا گازGas Welding و فرآیند جوشکاری ترمیت Thermit Welding . 3) فرآیندهای جوشکاری مقاومتی ، نظیر : فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای Spot Resistance Welding ، فرآیند جوشکاری مقاومتی نواری Seam Resistance Welding ، فرآیند جوشکاری جرقه ای Flash Welding . 4) فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی نپوشیده ، نظیر : فرآیند جوشکاری قوس الکترود دستی Manual Metal – Arc Welding (MMAW) ، فرآیند جوشکاری الکترود مداوم Automatic Metal – Arc Welding . 5) فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی پوششی زیر لایه سرباره ، نظیر : فرآیند جوشکاری قوس مخفی ( زیر پودری ) Submerged Welding . 6) فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی پوشیده شده با گاز ، نظیر : فرآیند جوشکاری قوس الکترود تنگستن TIG ، فرآیند جوشکاری قوس – الکترود فلزی محفوظ در گاز MIG یا جوش CO2 . 7) فرآیندهای جوشکاری با انرژی تشعشعی ، نظیر : فرآیند جوشکاری با پرتو لیزر Laser Welding و فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی Electron Beam Welding . به طور کلی عملیات جوشکاری شامل مراحل زیر است : الف ) نگهداشتن طول مناسب قوس الکتریکی یا شعله و متناسب رساندن الکترود یا مفتول برای ذوب و مخلوط شدن در جوش ب ) حرکت و هدایت نوک الکترود ، مفتول و یا مشعل در سرتاسر جوش ج ) انتقال و حاضر کردن قطعاتی که باید بر روی آن جوشکاری شود . متالورژی جوشکاری : جوشکاری تلفیقی از علم و تجربه می باشد که با تنوع روزافزون در مصارف آلیاژی ، مسائل و مشکلات ناشی از آن نیز پیچیده تر و بیشتر است . اطلاع از دلایل وقوع این مشکلات و عیوب و تدابیر برای رفع و یا کاهش دادن آنها نیاز به دانستن متالورژی فرآیندهای جوشکاری دارد . به طور کلی متالورژی شامل دو قسمت است : 1) فرآیندهای احیا و استخراج فلزات از سنگ معدن ، تصفیه و تهیه آلیاژهای مختلف از آنها ، ریخته گری و شکل دادن فلزات برای تولید قطعات مختلف صنعتی و غیر صنعتی . 2) متالورژی فیزیکی یعنی شناسایی ساختمان فلزات و آلیاژها و خواص آنها و ارتباط ترکیب شیمیایی ، نحوه تولید ، ساختمان میکروسکوپی و خواص آنها به یکدیگر می باشد . متالورژی جوشکاری ارتباط به هر دو قسمت متالورژی دارد ، به عنوان مثال در فرآیندهای جوشکاری ذوبی که فلاکس یا سرباره ( شامل ترکیبات آهک ، سیلیس ، فلراسپار ، آلومینا و غیره ) بر روی فلز جوش مذاب حضور دارد . واکنش ها و تعادل های سرباره و فلز مذاب شبیه فولادسازی است .فقط زمان واکنش کوتاه تر ، حجم مذاب و سرباره کم تر و درجه حرارت بالاتر می باشد . همچنین در اغلب پوشش الکترودها ترکیبات آلیاژی نظیر فرومنگنز و فروسیلیسیم وجود دارد که ضمن عملیات جوشکاری قسمتی وارد مذاب فلز جوش شده و آلیاژ مورد نظر را بوجود می آورد و قسمت دیگر صرف اکسیژن زدایی مذاب می گردد که تا حدودی به عملیات تصفیه و آلیاژسازی شباهت دارد . مثال دیگر نحوه انجماد و رشد کریستال های جامد و تغییر فازها ضمن سرد شدن در حوضچه جوش و منطقه مجاور آن می باشد که شباهت بزدیکی با آنچه در ریخته گری فولاد یا قطعات دیگر اتفاق می افتد دارد ، با این تفاوت که حجم مذاب کم و سرعت سرد شدن سریع تر بوده و انجماد از دیواره های قالب ( ماسه ، گچ و مواد دیگر ....) انجام نمی گیرد بلکه از روی کریستال های جامد فلز قطعه کار شروع می شود . تاثیر عناصر آلیاژی و نحوه سرد شدن یا عملیات حرارتی پس از انجماد بر روی ساختمان میکروسکوپی و خواص مکانیکی فلز جوش با آنچه که در متالورژی فیزیکی و مکانیکی بحث می شود تفاوت چندانی ندارد . واضح است در جوشکاری فلزات و آلیاژهای آنها علاوه بر انتخاب صحیح فرآیند جوشکاری و طرح مناسب ، باید شناخت کامل از مسائل متالورژیکی مربوط داشت تا بتوان الکترود و فلاکس مناسب را انتخاب کرده و شرایط عملیات جوشکاری ، سرد شدن و احتمالا عملیات حرارتی پس از جوشکاری را به طریقی پیش بینی نمود تا جوش حاصله پاسخگوی نیاز و کاربرد قطعه باشد . محافظت حوضچه جوش : بیشتر فلزات تمایل به ترکیب با اکسیژن و یا اکسیده شدن دارند که این تمایل با بالا رفتن درجه حرارت به ویژه در حالت مذاب افزایش می یابد . نرخ ایجاد اکسید در فلزات مختلف متفاوت است . در فرآیندهای جوشکاری مخصوصا روش های ذوبی منطقه فلز جوش مذاب باید از تماس با اتمسفر دور نگه داشته شود ، چون اکسیده شدن مذاب و تشکیل لایه های اکسید مشکلاتی را بوجود می آورد که مهمترین آنها عبارتند از : 1) اکسیدها ضعیف ، ترد و شکننده هستند و محبوس شدن ذرات اکسید در داخل فلز جوش باعث کاهش خواص مکانیکی از جمله استحکام کششی ، استحکام ضربه ای و خواص خوردگی می شود . 2) در بعضی موارد لایه اکسید می تواند مانع عملیات اتصال دو قطعه گردد ( اکسید آلومینیوم در جوشکاری آلومینیوم ) . اکسیده شدن منطقه مجاور مذاب بر روی قطعه کار نیز در بعضی موارد موجب پوسته پوسته شدن آن می گردد که اغلب نا خواسته می باشد . البته نباید تاثیر ازت را در تماس با مذاب نادیده انگاشت . ترکیب نیترید ( محصول واکنش ازت با مذاب فلز ) محبوس شده در فلز جوش اکثرا نیز باعث تردی و کاهش خواص مکانیکی می شود . از طرف دیگر نیتروژن حل شده در درجه حرارت های بالای نقطه ذوب ضمن سرد شدن و انجماد می تواند به صورت مولکولی تکامل یافته و اگر حباب های آن در مذاب محبوس شود ایجاد خلل و فرج یا تخلخل و مک Porosity در جوش می کند . تدابیر مختلفی در روش های جوشکاری پیش بینی شده است تا عمل محافظت نوک الکترود ، قطرات مذاب در حال انتقال از الکترود به حوضچه جوش و حوضچه جوش را از اتمسفر محافظت کند .سرباره یا فلاکس ( به صورت جداگانه یا پوشش یا هسته الکترود ) کنترل اتمسفر به کمک گازهای خنثی ، کم اثر و احیائی و مواد اکسیژن زدا و تکنیک های خاص دیگر . در این رابطه مسائل متالورژیکی زیادی پیش می آید که در این جا به دو مورد مهم آن اشاره می شود : 1) واکنش فلز – مذابGas – Metal reaction : در فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی با محافظت گاز نظیر TIG و MIG یا جوشکاری با شعله ( اکسی استیلن یا جوش کاربید ) فلز مذاب در نوک الکترود یا در حین انتقال و یا در حوضچه جوش در تماس با گاز و یا گازهایی است . حتی در جوشکاری های قوس الکتریکی با محافظت سرباره نیز نوک الکترود و قطرات مذاب در حین انتقال در تماس با فضای گازی در ستون قوس قرار دارد .جذب گاز از قوس یا شعله و یا واکنش ها و محصولات حاصل از آنها با فلز مذاب یا با گازهای دیگر نکته قابل توجهی می باشد . البته این موضوع در روش های قوس الکتریکی که درجه حرارت فلز و گاز بالا بوده و حلالیت گاز در مذاب زیاد می باشد اهمیت بیشتری پیدا کرده است . واکنش های گاز– فلز ممکن است به دو صورت فیزیکی – شیمیائی ( حرارت گیر ) و شیمیائی ( حرارت زا ) انجام شود . واکنش های حرارت زا خود می تواند به سه دسته تقسیم شوند : آنهایی که محصول واکنش دارای حلالیت خوب هستند ، آنهایی که حلالیت متوسط در مذاب دارند و آنهایی که محصول واکنش غیر محلول است . واکنش های فیزیکی حل شدنی ممانعتی برای ایجاد حوضچه جوش نمی کنند ، اما معمولا باعث تردی و کاهش خواص مکانیکی اتصال می شوند ، نظیر حل شدن هیدروژن در بعضی فلزات نظیر آلومینیوم ، آهن، روی ، نیکل ، مولیبدن و غیره . از طرف دیگر فوق اشباع شدن حوضچه جوش با گازهای خاص یا واکنش بین دو گاز سبب خلل و فرج پس از انجماد می شود . در واکنش های ترکیب شیمیائی یا حرارت زا آنهایی که محصول واکنش دارای حلالیت خوب یا متوسط هستند معمولا تولید سرباره یا پوسته های مختصری بر روی مذاب می نمایند و تاثیرات کم فیزیکی در طول جوشکاری دارند . اما آندسته که محصول واکنش غیر محلول هستند به صورت پوسته جامد بر روی مذاب جوش قرار می گیرند که می تواند مانع از انجام عملیات جوشکاری و اتصال شود . مثال این نوع واکنش اثر اکسیژن با آلومینیوم و تولید اکسید آلومینیوم با نقطه ذوب بالا است . در این موارد باید از طریق جلوگیری از نفوذ گاز به مذاب و یا حضور بعضی ترکیبات روانساز ( تبدیل اکسید به فرمولی با نقطه ذوب پایین تر ) این پوسته را حل کرد . در فرآیند TIG با تغییر قطب ( الکترود مثبت ) می توان این پوسته جامد را شکسته و به اطراف منحرف کرد . در بعضی حالت ها محبوس شدن ذرات محصول اکسیداسیون در فلز جوش (inclusion ) نیز سبب کاهش خواص مکانیکی به ویژه استحکام ضربه ای و خواص خوردگی می شوند . مکانیسم واکنش های گاز – فلز مذاب در جوشکاری شامل مراحل زیر است : الف ) جذب absorbtion ب) واکنش reaction ج ) تکامل evolution و هر مرحله تابع قوانین ترمودینامیکی خاص خود می باشد . 2) واکنش های سرباره – فلز مذاب Slag – metal reaction : شرایط این واکنش ها تا حدودی با آنچه در ذوب فلزات وجود دارد متفاوت است و این به علت درجه حرارت بالاتر و زمان واکنش کوتاهتر در فرآیندهای جوشکاری است . به همین علت تحقیقات پیشرفت زیادی در درک واکنش ها نشان نداده است و اغلب با ادامه دادن منحنی های ترمودینامیکی حاصل از واکنش ها در فولادسازی تا درجه حرارت های بالاتر و از طریق تئوریکی پیش بینی و تحلیل هایی انجام می شود . این نکته لازم به تذکر است که در طول جوشکاری سه مرحله برای واکنش سرباره و مذاب وجود دارد که بر روی ترکیب شیمیائی نهایی جوش تاثیر می گذارد : مرحله اول ) زمان توقف قطره مذاب بر روی نوک الکترود ، که در تماس با گاز ها و سرباره در درجه حرارت بالا می باشد . مرحله دوم ) پریود عبور قطرات از ستون قوس ، زمان آن کوتاه ولی درجه حرارت بالای 2000 درجه سانتیگراد می باشد . مرحله سوم ) مرحله تماس مذاب فلز جوش و سرباره در حوضچه جو ش تا لحظه انجماد ،که زمان آن نسبتا طولانی و سطح تماس بیشتر اما درجه حرارت پایین تر از دو مرحله قبل است . مراحل اول و دوم و به ویژه مرحله اول از نظر واکنش ها مهمترین می باشند ، اما آلودگی و ورود بعض
جوشکاری التراسونیک ( فرا صوت )
التراسونیک چیست؟
کلمه التراسونیک Ultrasonic به معنای مافوق صوت است . محدوده فرکانس شنوایی انسان 10 تا 20 هرتز است . محدودهفرکانسی امواج مافوق صوت 40 کیلوهرتز تا چندین مگاهرتز می باشد . امواج مافوق صوت کاربردهای فراوانی از جمله در لیزر، تخلیهالکتریکی برای بهبود خواص سطحی و افزایش نرخ باربرداری، سنجش فاصله، عمق مخزن، شستشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی،تعیین فشار خون بیمار، همگن کردن مواد مذاب، جوشکاری مواد غیر هم جنس، ریخته گری، تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و غیرهدارد.
تعریف جوشکاری التراسونیک
جوشکاری اولتراسونیک یا فراصوتی یک روش پیشرفته و پر کاربرد در کشورهای پیشرفته صنعتی برای جوشکاری اغلب قطعات پلاستیکی و بعضی قطعات فلزی می باشد. جوشکاری التراسونیک یک روش جوشکاری غیر ذوبی است و گرمای زیادی هم در این فرایند تولید نمی شود؛ از این تکنولوژی علاوه براتصال قطعات فلزی و پلاستیکی به یکدیگر، برای اتصال فلزات به پلاستیک ها و همچنین اتصال مواد ناهمجنس نیز استفاده می گردد. با استفاده از این روش جوشکاری می توان دو یا چند ماده را در درجه حرارت های بسیار کمتر از نقطه ذوبشان به یکدیگر متصل کرد .
در این فرایند به کمک تغییر شکل مواد و یا از نفوذ همراه با تغییر شکل محدود مواد ، اتصال برقرار می شود .
مزایا و معایب جوشکاری التراسونیک
در این نوع جوشکاری عمل ذوب اتفاق نمی افتد و حوضچه مذابی نیز شکل نمی گیرد، در نتیجه دیگر به محافظت از آن نیاز نمی باشد . هر کدام از حالتهای جوشکاری التراسونیک (حالت جامد )، نیاز به تجهیزات و امکانات مخصوص به خود دارد، بنابراین هزینه بالایی را به مصرف کننده تحمیل می کند .
همچنین به دلیل اینکه ساختار مولکولی فلزات مختلف یکسان نمی باشد درنتیجه این روش جوشکاری برای هر فلز و یا آلیاژی قابل استفاده نیست .
حرارت در جوشکاری التراسونیک چگونه ایجاد می شود؟
حرارت در جوشکاری التراسونیک از ارتعاشات تقویت شده ناشی می شود. در جوشکاری التراسونیک، با قرار دادن قطعات در معرض حرکت ارتعاشی با فرکانس ثابت در حدود 70-20 کیلوهرتز، حرارت تولید می شود. دامنه این حرکت ارتعاشی عموماً بین 40-20 میکرومتر تغییر می کند.
این انرژی ارتعاشی در سطح مشترک قطعاتی که قرار است بهم جوش داده شوند متمرکز می شود. در نتیجه این کار، حرارت لازم برای ذوب پلاستیک یا فلز از طریق اصطکاک ناشی از ارتعاش یک سطح روی سطح دیگر در محل اتصال ایجاد می گردد؛ لذا حرارت تنها در موضع اتصال ایجاد شده و مابقی قسمت های قطعه سرد باقی می ماند .
روش جوشکاری التراسونیک همانند سایر روشهای جوشکاری شامل پنج مرحله می باشد :
1)آماده سازی سطح کار یا Surface Preparation : در مرحله اول با عمل تمیز کاری و براده برداری که موجب رفع آلودگی و لبه های اضافی می گردد کیفیت جوشکاری افزایش می یابد.
2) گرم کردن یا Heating : در این مرحله از انرژی امواج فراصوت با فرکانسهای بالای ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز برای تولید حرارت استفاده میگردد .
3) فشردن یا Pressing) ): دو قطعه کار پس از گرم شدن بایستی به یکدیگر فشرده شوند که فشار لازم برای این کار توسط سیستم پنوماتیک و هورن (شیپوره) دستگاه جوشکاری تامین میشود.
4) آمیزش بین مولکولی یا Intermolecular Diffusion : با تماس دو قطعه کار گرم شده و در آستانه ذوب به یکدیگر و اعمال فشار بر آنها، عمل آمیزش مولکولهای دو قطعه کار در یکدیگر انجام می گیرد.
5) خنک کردن یا Cooling : انجماد و سرد شدن محل جوشکاری آخرین مرحله بوده که مولکولهای دو قطعه ساختار مخصوص به خود در قبل جوشکاری را بدست می آورند.
در این فرایند جوشکاری، مراحل ۲ و ۳ و ۴ تقریبا همزمان و در کسری از ثانیه صورت میگیرد و قطعه کار بلافاصله سرد میشود.
موفقیت جوشکاری به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن کیفیت موادی که جوش داده میشوند بستگی دارد. با توجه به اینکه فرایند جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از ۱ ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد، از آن به طور وسیع در صنعت استفاده میشود. برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است. در صورت طراحی مناسب دستگاه، می توان از این روش جهت تولید انبوه محصولات استفاده کرد.
تجهیزات
ماشین جوشکاری اولتراسونیک از چهار قسمت زیر تشکیل شده است :
الف) منبع تغذیه
ب) مبدل
ج) آمپلی فایر تقویت کننده ( بوستر )
د) وسیله هدایت امواج فراصوت به سوی قطعه کار ( شیپوره )
نحوه عملکرد:
منبع تغذیه، فرکانس برق شهر که بین ۵۰ تا۶۰ هرتز می باشد را به ۲۰ تا۷۰ کیلو هرتز میرساند. سپس این انرژی به مبدل وارد می شود و در مبدل پیزو الکتریک، موج الکتریک با فرکانس بالا به ارتعاشات مکانیکی (امواج اولتراسونیک) با فرکانس بالا تبدیل میشود. معمولا کارکرد ماشینهای اولتراسونیک در فرکانسی بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز می باشد و صدایی شبیه سوت تولید می کنند که میتواند برای اوپراتور در دراز مدت تولید مزاحمت کرده و آزار دهنده باشد .
امواج ایجاد شده در مبدل، به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا میکند و سپس در شیپوره (که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماَ به قطعه کار منتقل میشود . همچنین شیپوره نقش اعمال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد.
بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار، انرژی نوسانی از لایه های بالایی قطعه ی مذکور عبور کرده و در سطح مشترک دو جسم متمرکز می شود. در نتیجه ی این عمل حرارت لازم برای ذوب جسم بوسیله ی اصطکاک حاصل از نوسان(جنبش مولکولی) یک سطح درمقابل سطح دیگر در موضع اتصال ایجاد می شود. این حرارت سبب گداخته شدن مرز برجسته و باعث نرم شدن و ذوب جسم و به وجود آمدن شرایط جوشکاری میشود.
شکل زیر اتصال معمولی در جوشکاری التراسونیک را نشان می دهد :
مثال هایی از جوشکاری آلتراسونیک
شکل زیر یک نمونه از اشتباهاتی که در جوشکاری التراسونیک ممکن است پیش بیاید را نشان می دهد :
جوش نقطه ای التراسونیک
نوک مخصوص بوسیله ی انرژی نوسانی از میان لایه های بالایی ورقه ی جسم موردنظر به سمت لایه های پایینی آن هدایت می شود و این کار تا عمق 1/2ضخامت لایه ی پایینی ادامه می یابد .
کاربرد های جوشکاری التراسونیک
- جوشکاری ورق های فلزی روکش شده ( مانند لوله کردن رول ورق آلومینیوم در تولید لوله پنج لایه )
- جوشکاری پاکت های بسته بندی مایعات
- جوشکاری قطعات توخالی ریخته شده مانند جعبه های کوچک، جا تخم مرغی ها و اسباب بازی ها
- جاسازی یک قطعه مثل پلاستیک در قطعه ای دیگر مثل فولاد همراه با اتصال بین آن دو
مزایا
- عدم نیاز به ذوب کامل
- جوشکاری فلزات نرم نظیر آلومینیوم ، مس و فلزات گران قیمت
- اتصال دادن فلزات غیرهم جنس و با اختلاف نقطه ذوب زیاد
- حوضچه مذابی هم درست نمی شود در نتیجه محافظت از آن منتفی است.
- جوشکاری ورقهای بسیار نازک
- ماهیت و ساختار مواد به خاطر حرارت کم (35 تا 50 درصد نقطه ذوب) عوض نمی شود .
- بالا بودن سرعت جوشکاری و در نتیجه تولید بالا با قیمت پایین
- عدم تغییر رنگ در نقطه جوش
- نیاز به حداقل تمیز کاری
- سهولت در اتوماسیون
- هیچ نقصی توسط گازها، قوس و فلزات پرکننده ایجاد نمی شود.
- فلزات غیرمشابه که تفاوت زیادی بین نقطه ذوب انها وجود دارد را می توان به هم متصل کرد.
- حداقل تغییر شکل در صفحات ایجاد می شود.
- مقاطع نازک و ضخیم را می توان به هم جوش داد.
- به علت دمای کم ایجاد شده لایهHAZ بسیار کوچک است.
- جوش دادن شیشه ها توسط روش های دیگر غیر ممکن است.
محدودیت ها
- هزینه بالا
- ضخامت یکی از قطعات از حد مشخصی بالاتر نمی تواند باشد.
- در صورت عدم کنترل صحیح متغیرها ،ممکن است دو قطعه به سندان جوش بخورد .
- با توجه به تنش های خستگی شدید اعمالی ،عمرکاری قطعات دستگاه کم است
- مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره (کمتر از ۲۵۰ میلی متر) است و در نتیجه طول جوشی که به وجود میآید کوچک است .