فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:20
چکیده:
جوشکاری
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد.
جوشکاری یکی از روشهای تولید میباشد. هدف آن اتصال دایمی مواد مهندسی (فلز، سرامیک، پلیمر، کامپوزیت) به یکدیگر است به گونهای که خواص اتصال برابر خواص ماده پایه باشد.
فهرست مندرجات
۱ پیشینه
۲ فرایندهای جوشکاری
۲.۱ فرایندهای جوشکاری با قوس الکتریکی
۲.۲ فرایندهای جوشکاری مقاومتی
۲.۳ فرایندهای جوشکاری حالت جامد
۲.۴ فرایندهای اکسی فیول
۲.۵ فرایند جوشکاری با لیزر
۲.۶ فرایند جوشکاری با باریکه الکترونی
۳ کنترل کیفیت و بازرسی
۴ ایمنی و بهداشت کار در جوشکاری
۵ مراکز و موسسههای جوشکاری
۶ منابع
پیشینه
موسیان در ۱۸۸۱ قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد.
اسلاویانوف الکترودهای قابل مصرف را در جوشکاری به کار گرفت.
ژول در ۱۸۵۶ به فکر جوشکاری مقاومتی افتاد
لوشاتلیه در ۱۸۹۵ لوله اکسی استیلن را کشف و معرفی کرد.
الیهوتامسون آمریکائی از جوشکاری مقاومتی در سال ۷-۱۸۷۶ استفاده کرد.
در جریان جنگهای جهانی اول و دوم جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به اتصالات مدرن – سبک – محکم و مقاوم در سالهای اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر سبب توسعه سریع این فن شدهاست.
فرایندهای جوشکاری
فرایندهای جوشکاری با قوس الکتریکی
جریان الکتریکی از جاری شدن الکترونها در یک مسیر هادی به وجود میآید. هرگاه در مسیر مذکور یک شکاف هوا(گاز)ایجاد شود جریان الکترونی و در نتیجه جریان الکتریکی قطع خواهد شد. چنانچه شکاف هوا باندازه کافی باریک بوده و اختلاف پتانسیل و شدت جریان بالا، گاز میان شکاف یونیزه شده و قوس الکتریکی برقرار میشود. از قوس الکتریکی به عنوان منبع حرارتی در جوشکاری استفاده میشود.روشهای جوشکاری با قوس الکتریکی عبارتاند از:
جوشکاری با الکترود دستی یا MAW
جوشکاری زیر پودریSMAW
جوشکاری با گاز محافظ یا GMAW یا MIG/MAG
جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی یا GTAW یا TIG
جوشکاری پلاسما
فرایندهای جوشکاری مقاومتی
در جوشکاری مقاومتی برای ایجاد آمیزش از فشار و گرما هردو استفاده میشود.گرما به دلیل مقاومت الکتریکی قطعات کار و تماس آنها در فصل مشترک به وجود میآید. پس از رسیدن قطعه به دمای ذوب و خمیری فشار برای آمیخته دو قطعه بکار میرود.در این روش فلز کاملاً ذوب نمیشود. گرمای لازم از طریق عبور جریان برق از قطعات بدست میآید.روشهای جوشکاری مقاومتی عبارتاند از:
جوش نقطهای
درز جوشی
جوش تکمهای
فرایندهای جوشکاری حالت جامد
دستهای از فرایندهای جوشکاری هستند که در آنها، عمل جوشکاری بدون ذوب شدن لبهها انجام میشود. در واقع لبهها تحت فشار با حرارت یا بدون حرارت در همدیگر له میشوند. فرایندهای این گروه عبارتاند از:
جوشکاری اصطکاکی’متن سیاه’متن سیاهمتن ایتالیکمتن سیاه
جوشکاری نفوذی
جوشکاری با امواج مافوق صوت
جوشکاری حالت جامد : اخیراً ثابت شدهاست که فلزات در دمای اتاق هم قابل اتصالند . این عمل توسط ایجاد پیوندهای فلزی در دو سطح مورد اتصال ، انجام میگیرد . بطور ایده آل ، تشکیل اتصال فلزی بوسیلهٔ جوشکاری سرد ، و یا پیوند ( Bonding ) بطریق زیر متصور است : دو قطعهٔ بسیار صیقلی و تمیز در اختیار است . هرکدام از ایندو، مجموعهای از بارهای (+) و (-) میباشد به گونهای که هر قطعه بدون عیب و با استحکام کافی دارای پایداری است . اگر دو قطعه کاملاً نزدیک هم قرار گرفته و به هم بچسبند ، الکترونهای فرار از هر قطعه ، بین آندو مشترک میشود و در نتیجه نیروی عکس العمل بین سطوح زیاد میگردد . بنابراین وقتی دو سطح تماس کامل داشته باشند ، نیروهای عکس العملی بین اتمها ، خودبه خود زیاد شده و یک اتصال محکم و قدرتمند بوجود میآید . ولی در عمل ، یک فلز هرگز صیقل کامل نمیخورد و همواره اعجاج ماکروسکوپی در سطح دارد. [ ultra Mic or Macroscopic] و همین ناهمواریها ، مساحت واقعی تماس را چند برابر مقدار واقعی میکند . بدلیل وجود نقاط ناهموار میکروسکوپی ، لایههای سطحی فلز دارای انرژی سطحی قابل ملاحظهای در اثر پیوندهای فلزی اشباع نشده ، جاهای خالی و نیز نابجائیها Vacancies & Dislocations میباشد . بنابراین عکس العملهای شدیدی بین انتهای سطح فلز و محیط ایجاد میشوند . دقیقاٌ بلافاصله پس از سطح فلز ، یک ابر پیوسته از الکترونهای متحرک موجود است که متناوباً از سطح جدا و به آن مجدداً میپیوندند (dipole ۷ Double electric ) دانسیته بار این لایه که شامل دو قطب + و – میباشد ، ثابت نمیماند و به هندسهٔ میکروسکوپی و سطح وابستهاست . به همین دلیل لایههای سطحی فلز بسیار فعالند . سطح فلز همیشه با اکسیدهای مایع و گاز پوشانیده شده و هرگاه این سطح بطور ایده آل و در فشار کمتر از mmhg ۹- ۱۰ کاملاً تمیز شود ، سطح فلز عاری از این اضافات میشود . این سطح تمیز ، مدت زیادی نمیتواند دوام داشته باشد . تشکیل اتصال قوی مابین فلزات ، در متد پیوند سرد ، با تغییر شکل دو جانبه و طی سه مرحله انجام میپذیرد . در طی مرحلهٔ اول؛ سطوح مورد اتصال بایستی بطور کامل به هم نزدیک شوند . در مرحلهٔ دوم ؛ metallic contact یا اتصال بین فلزی شکل میگیرد . در مرحلهٔ سوم ؛ یک اتصال جوش قوی تولید میگردد . اکنون این مراحل به تفصیل مورد بحث قرار میگیرد : زمانیکه دو سطح کنار هم قرار داده میشوند ، ناهمواریهای میکروسکوپی و نقاط موجی شکل تشکیل مییابند . ابتدا این دو قطعه یکدیگر را در نقاط منفرد بالاتر از سطح ، لمس میکنند . برای تماس بیشتر به مساحت زیادتری نیاز است . این عمل بوسیلهٔ وارد آوردن نیرو انجام میشود . به دلیل وجود لایههای سخت و نازک اکسیدی ( Fragile ) میزان نیرو بسیار بالا خواهد بود . البته اگر نیرو کافی نباشد اتصالی بدست میآید که پلاستیستهٔ آن کم و استحکام ضربهای آن ناکافیست . لایههای نازک روغنی یا ارگانیک آلی ، اثر به مراتب زیان آورتری دارند و اگر مقدارشان زیاد شود بطور کامل از ایجاد پیوند جلوگیری میکند و حتماً بوسیلهٔ حلالهای قوی بایستی آنها را زدود . مرحلهٔ دوم هنگامی رخ میدهد که مساحت اتصال فلزی بین دو قطعه زیاد میشود و بلورهای مشترکی بین دو سطح تولید میگردد. زمانیکه تماس فلزی کاملاً شروع به شکل گیری میکند ، بلورها و شبکههای کریستالی ، توسط لایههای نازک از یک ترکیب پیچیده جدا میشوند . در حین این تغییر ، سطح فشرده شده در تماس با اتمسفر نیستند و هیچ گونه لایهٔ نازک دیگری نمیتواند شکل بگیرد . بنابراین فیلمهای شکننده از میان رفته و لایههای مایع و گاز بخشی به بیرون رفته و بخشی جذب فلز شده به آن نفوذ میکنند . در مرحلهٔ سوم ، پروسه شامل حرکتهای مختلف ذرات ناشی از نفوذ است و به زمان کافی جهت تکمیل این مرحله ،احتیاج است . مراحل شکل گیری اتصال جوش که در بالا ذکر شد ، اساساً در فرآیندهای جوشکاری حالت جامد solid state welding استفاده میشود که میتواند به روشهای گوناگون اتصال یا کنار هم قرار دادن ، تشکیل تماس فیزیکی و ساختن اتصال قوی جوش خورده ، تقسیم شود . آشکار است که برای پیوند یا جوش سرد ، از متد جوش نفوذی و اصطکاکی استفاده شود . ( مراحل فوق برای متد انفجاری ، الکترومغناطیس ، مافوق صوت هم صادقند .) مهمترین وجه تمایز جوشکاری در حالت جامد ، با سایر متدهای جوش ، آن است...
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:9
فهرست مطالب:
مقدمه
تشریح کارگاه
پنج مرحله 5s
مقدمه:
نظر به گذراندن واحد جوشکاری و مشاهده برخی نارسایی ها در کارگاه فوق تصمیم به ارائه مقاله 5s در این مورد گرفتم.
تشریح کارگاه:
کارگاه جوشکاری در طبقه دوم مجموعه کارگاهای گروه مهندسی مکانیک در دانشکده فنی دانشگاه قرار دارد. این کارگاه شامل سه بخش کلی است:1- اتاق پرسنل و اساتید 2-کلاس تشریح تئوری جوشکاری 3-بخش اصلی کارگاه
بخش جوشکاری از دو ردیف تشکیل شده: سمت راست هفت کابین روباز است که مختص به جوشکاری با گاز است. دوره جوشکاری با گاز در این کارگاه جوش با گاز استلین است. در هر کابین وسایل لازم برای جوش با گاز شامل کپسول اکسیژن- کپسول استیلن- وسایل و ملزومات کپسول ها- مشعل- صندلی- میز فلزی با چند آجر بر روی آن برای قرار دادن قطعه- مفتول های جوشکاری- پیشبند- دستکش و عینک است.
در سمت چپ مجموعه کابین های جوشکاری برق دارد: هفت کابین بسته که هر کابین شامل وسایل جوشکاری برق برای یک نفر شامل صندلی- میز- الکترودها- دستگاه جوش برق- چکش- انبر- دستکش- ماسک- پیشبند عینک می باشد.
روال کار به این سورت است که معمولاً 3 یا 4 جلسه برای جوش با گاز و 3 جلسه برای جوش با الکترود صرف خواهد شد.
پنج مرحله 5s :
1-ساماندهی:
هدف حذف غیر ضروریها و الویت بخشیدن به ضروریهاست. با سازماندهی بسیاری از مشکلات بعدی را از بین می بریم زیرا اصولاَ مشکلات را در منشاً آنها و پیش از به فعل در آمدن حل کرده ایم.
با خانه تکانی و تمیز کردن کارگاه شروع می کنیم. نخست اشیایی را که مورد نیاز نیستند شناسایی می کنیم.
در کلاس تئوری حدود 20 صندلی چیده شده اند: همان طور که در بخش قبل توضیح داده شد تعداد کل دانشجویانی که در یک نوبت می توانند از امکانات کارگاه استفاده کنند حداکثر 14 نفر شامل 7 نفر جوش گاز و 7 نفر جوش برق است.
بنابراین اولین که خارج کردن صندلی های اضافی از کلاس خواهد بود کف کلاس تئوری نیز به تمیز شدن احتیاج دارد. اتاق پرسنل و اساتید عمدتا به عنوان اتاق استراحت مورد استفاده قرار می گیرد. طبیعتا روزنامه های پخش شده روی میز، و وسایل شخصی دیده خواهد شد که نسبه به حذف یا نظم بخشیدن به آنها باید اقدام شود.
بخش اصلی کار در خود کارگاه خواهد بود:کپسول ها و لوازم آنها در کابین های جوش گاز باید به منظور پیشگیری از نشت مورد بازبینی قرار گیرنده
اشیای زائد شامل قطعاتی که قبلا جوشکاری شده اند ولی هنوز روی میزها هستند و یا نه مانده الکترودها و مفتول ها دور ریخته خواهند شد. عیوب و خرابی مشعل ها یا دستگاه های جوش برق در همین مرحله باید شناسایی شوند.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:8
چکیده:
آشنائی با جوشکاری مقاومتی
کلیه جوش های مقاومتی بر این اساس استوارند که وقتی یک جریان الکتریکی بخواهد از فلزی عبور کند, مقاومت فلزدر برابر عبور این جریان , آن را گرم خواهد کرد. با اعمال جریان کافی ، دمای ایجاد شده در فلز به حدی می رسد که باعث ذوب آن گردیده و جوشکاری را ممکن می سازد.
اصطلاح"جوشکاری مقاومتی "شامل روشهای گوناگونی بوده و تحت اسامی مختلفی از جمله :
جوشکاری سر به سر فشاری، سر به سر لحظه ای ,درز جوش,نقطه جوش برجسته,نقطه جوش خازنی,جوش مقاومتی از نوع پینی,جوش مقاومتی به کمک ورقه نازک فلزی و...ارائه می گردد.برخی از این اسامی , نام های داده شده از طرف انجمن آمریکائی جوشکاری بوده و بقیه مربوط به اصطلاحاتی است که در کارگاههای جوشکاری به آنها داده شده است.
جوشکاری مقاومتی مزایای گوناگونی دارد. دراین روش عملیات به سرعت صورت پذیرفته , پیچیدگی فلز ناچیز بوده , مراحل عمل بسادگی قابل کنترل است وجوش یکنواخت می باشد .این طریقه جوشکاری بخصوص برای انجام عملیات خودکار بسیار مناسب می باشد.
اصول اساسی جوشکاری مقاومتی
وقتی جریان الکتریکی از میان دو قطعه فلزی که به هم چسبیده اند عبور میکنند , مقاومت زیاد موضعی موجب تولید گرمای فوق العاده ی زیادی می شود.اگر جریان کافی بکار رود ,فلزات مورد استفاده درحالت خمیری قرارگرفته و سپس ذوب می شوند.اگرهنگامی که دو فلز در حالت خمیری یا مذاب قرار دارند به یکدیگر فشار داده شوند، دو قطعه درهم آمیخته شده و بصورت یک قطعه واحد درخواهند آمد. شکل شماره 1- قسمتهای مختلف یک دستگاه نقطه جوش کاملا ساده را نشان می دهد، باتوجه به اینکه دو قطعه ی مزبور نمی توانند درتماس کامل با یکدیگر قرار گیرند، قسمتهایی از دو فلز که سطوح تماس را تشکیل می دهند مقاومت زیادی از خود نشان داده و به همین لحاظ ابتدا این سطوح گرم شده و به بالاترین دمای ممکن دست می آید.هرگاه هنگامی که قطعات کار در حالت خمیری قراردارند به یکدیگر فشرده شده و همچنین تا کمی پس از قطع جریان وخنک شدن در همان وضع باقی بمانند جوش خوبی عاید شده و با توجه به سرعت انجام این عمل ، بسیاری از خواص فیزیکی آنها دست نخورده باقی خواهند ماند. اگرمحل اتصال کاملا" پاکیزه باشد خواص فیزیکی جوش حاصل بخوبی هرروش دیگر جوشکاری خواهدبود.
دستگاهی که برای انجام جوشکاری مقاومتی بکار می رود در واقع یک ترانسفورماتور یا مبدل الکتریکی است
که با جریان متناوب کارمی کند. برای اینکه این دستگاه بتواند عملیات جوشکاری را به خوبی انجام دهد باید قادر باشد در یک ولتاژ نسبتا کم، جریان فوق العاده زیادی را عرضه نماید. در این صورت معلوم است که تعداد حلقه های سیم پیچ اولیه این ترانسفورماتور باید به مراتب بیشتر از تعداد حلقه های ثانویه آن باشد.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:33
فهرست مطالب:
1)تاریخچه جوشکاری زیر آب
2) معرفی انواع جوشکاری زیر آب شامل جوشکاری خشک و جوشکاری مرطوب
3) نکاتی در مورد ویژگی ها و دوره های آموزشی غواص- جوشکار از لحاظ شرایط سنی و بدنی
4) معرفی انواع تجهیزات والکترودهای مخصوص جوشکاری زیر آب و نکاتی درمورد برشکاری زیرآب
5-معرفی واحدهای درسی دوره آموزشی و تکنولوژی جوشکاری
6)معرفی محافظت ازآتش در خلال جوشکاری و برشکاری
که دو مورد آنرا بنا به خواست شما استاد عزیز در داخل پروژه قرار دادم.
علت انتخاب موضوع برای من وجود سازه های عظیم دریایی درجنوب کشور وجالب بودن موضوع برای خودم بود.
روش کارم به این صورت بود که چند مقاله رااز اینترنت جمع آوری کردم وبا استفاده از چندکتاب پروژه خود را ارائه دادم.
Refrences:(مراجع)
1)مقاله هایی که از اینترنت گرفته شده است هر کدام خود مراجع رامعرفی کردند.
2)نویسنده مهندس شکری هراتی، تکنیک علمی و عملی جوشکاری، تهران، انتشارات علم صنعت 110 چاپ اول آبان 66 ص(161-145)
مقدمه:
اززمانیکه عملکرد قوس الکتریکی( شعله الکتریکی) شناخته شده است، بیش از صد سال می گذرد.اولین جوش کاری زیر آب توسط کارخانه کشتی سازی نیروی دریایی انگلستان برای مهر و موم کردن و محکم کردن قسمت هایی از کشتی که در زیر آب چکه می کرد، انجام شد. جوش کاری زیر آب وسیله مهمی برای کارهای ساختمانی زیر دریا محسوب می شود. در سال 1964 الکترودهای ضد آب ویژه ای توسط ون درویلینگین(van der Willingen) درهلند توسعه وگسترش یافت. در سالهای اخیر، تعدادی از ساختارها ویا ساختمان هایی که شامل لوازم حفاری نفتی، خط لوله و سکوها هستند، دوراز خشکی و دردریا به طور قابل ملاحظه ای نصب شده اند.بعضی از این ساختارها، خرابی و شکست اجزای تشکیل دهنده اشان رادر طول مدت استفاده های معمولی ویا به دلیل اتفاقات غیر منتظره وغیر قابل پیش بینی مثل طوفان و یاتصادف، تجربه خواهند کرد.
تقسیم بندی: جوشکاری زیر آب را می توان این چنین تقسیم بندی کرد:1-جوشکاری مرطوب(در تماس با آب) 2-جوشکاری خشک (بدون تماس با آب)
درجوشکاری مرطوب، جوشکاری در زیر آب انجام می شود، که مستقیما درتماس با محیط مرطوب خواهد بود. درجوشکاری خشک، یک حفره یا محفظه خشک در نزدیکی منطقه ای که قرار است جوشکاری شود، قرار داده می شود وجوشکار کار خود را با قرار گرفتن در این حفره انجام می دهد.
جوشکاری مرطوب: درشکل نشان داده شده است :
که این نوع جوشکاری در زیر آب انجام می شود و مستقیما در مجاورت محیط مرطوب است. دراین نوع جوشکاری ،الکترود ویژه ای استفاده می شود وجوشکاری به صورت دسق کنترل واجرا می شود، به همان صورت که یک جوشکار در شرایط معمولی ودر فضای باز این کار را انجام می دهد.آنچه که باعث می شود جوشکاری مرطوب بیش از پیش موثر، سودمند واقتصادی باشد، افزایش آزادی درحرکت است. مخزن انرژی برای جوشکاری، بر روی سطح آب قرار داده شده است که با استفاده از کابل ها و لوله هایی به غواص جوشکار متصل است. در جوشکاری مرطوب MMA که مخفف (شعله الکتریکی جوش دستی) است استفاده می شود. منبع انرژی استفاده شده:DC( برق باطری) قطب های مثبت و منفی: ve
زمانیکه برق باطری با قطب مثبت استفاده می شود، نوعی تحلیل الکتریکی( فساد شیمیایی) اتفاق خواهد افتاد که موجب تخریب سریع هرشی فلزی که در تماس بادسته الکترود است، می شود. به دلیل امنیت وایمنی الکتریکی و مشکلاتی که در نگهداری دوام شعله جوش در زیر آب وجود دارد، نمی توان از برق شهری برای جوشکاری در زیر آب استفاده کرد. منبع انرژی می بایست یک دستگاه جریان مستقیم باقدرت 300یا400 آمپر باشد. موتورهای تولید نیرو(ژنراتورها) مخصوص ماشین های جوشکاری، اغلب برای جوشکاری های زیر آب مرطوب استفاده می شوند. دستگاه ماشین جوشکاری،می بایست بر روی کشتی متصل شده باشد. مدار جوش باید دارای نوعی از جریان مثبت باشد که معمولا یک کلید قطع و وصل است که بر روی سطح عمل می کند و توسط جوشکار- غواص کنترل می شود. این کلید در مدار الکترودهای مثبت می بایست قادر به قطع کامل جریان جوش باشد و به دلایل ایمنی مورد استفاده قرار می گیرد. نیروی جوش کاری فقط در طول جوشکاری می بایست به دسته الکترودها متصل باشد. جریان مستقیم باالکترودهای منفی(قطب های مستقیم) استفاده می شود. دسته های الکترود جوشکاری مخصوصی که دارای عایقی اضافی برای محافظت در برابر آب است،استفاده می شود. دراین دسته های الکترود جوشکاری زیر آب، یک نوع سرپیچ خورده برای گرفتن الکترودها، استفاده می شود. این دسته، الکترودها را در دواندازه آماده می کند. این دو نوع الکترود مورد استفاده درجوشکاری مطابق بادسته بندی ها واستانداردهای6613 AWS E است.
الکترودها باید ضد آب باشند. تمام قسمت های متصل کننده باید کاملا عایق بندی شده باشند تا از ورود آب به قسمت های فلزی جلوگیری کند. در صورتیکه قسمتی از این عایق از بین برود، آب دریا با قسمت هایی که هادی فلز (مسیر انتقال فلز) هستند،در تماس قرار خواهد گرفت و مقداری از جریان انرژی که برای جوش کاری استفاده می شود، هدر می رود ودر شعله جوش مورد استفاده قرار نخواهد گرفت. به علاوه، درمحلی که عایق از بین رفته، آب رخنه می کند، سیم (کابل)مسی به سرعت زنگ خواهد زد واز بین خواهد رفت.جوشکاری خشک (جوشکاری هایپربریک):جوشکاری خشک در یک محفظه عایق بندی شده در برابر آب که در اطراف قسمتی که قرار است جوشکاری بر روی آن انجام شود، قرارگرفته است. انجام می شود. محفظه دریک فشار متداول با نوعی گاز پر شده است که این گاز حاوی هلیوم و (0/5bar) اکسیژن است.
مکان اصلی درون خط لوله چسبیده است و باگاز قابل تنفسی که مخلوطی از هلیوم واکسیژن است ،پر شده است. که فشارش کمی بالاتر از فشار محیطی است که قرار است در آن جوش کاری اتفاق بیافتد. این روش، اتصالات جوش کاری را باکیفیت بالایی تولید می کند که می تواند کیفیتی قابل مقایسه با جوش کاری با اشعه ایکس واستفاده از رمزها داشته باشد.
برای پیشبرد روند جوشکاری از گاز تنگستن برای شعله الکتریکی جوش استفاده می شود قسمت کف این مکان درمجاورت با آب است. بنابراین کار جوشکاری در یک مکان خشک اما در فشارایستایی آب دریایی که دور تا دور این محفظه را گرفته است انجام می شود.
خطرهای جانبی: برای جوشکار- غواص خطر شوک الکتریکی وجود دارد. احتیاط های لازم که می بایست رعایت شود. شامل به وجود آوردن عایق کافی و مناسب الکتریکی برای تجهیزات جوشکاری، خاموش کردن منبع الکتریسیته به محض خاموش شدن دستگاه جوش، و محدود کردن ولتاژ مدار باز دردستگاه های جوشکاری MMA(SMA) است. در مرحله بعد هیدروژن واکسیژن توسط شعله دستگاه جوش در جوشکاری مرطوب تولید می شوند و برای جلوگیری از تشکیل شدن مداوم این گازها وتجمع آنهاکه به صورت بالقوه ای خاصیت منفجر شدن را دارند،می بایست احتیاط لازم در نظرگرفته شود. خطر بزرگ دیگری که زندگی و سلامتی جوشکار-غواص راتهدید می کند، از نیتروژنی است که در طول مدتی که شخص در معرض هوا در فشار بالا(دراین محفظه) قرار می گیرد، درجریان خونش تولید می شود. دراین مورداحتیاط های لازم شامل تدارک دیدن و پیش بینی کردن هوا یا منبع گاز فوری،غواصان آماده باش،ومحفظه های بدون فشار برای جلوگیری از بی هوشی ناشی از این نیتروژن است که بعد از اشباع غواصی اتفاق می افتد، درنظرگرفته می شود. روش بازرسی و بررسی قسمت های جوش کاری شده با روش مرطوب، برای سازه هایی که توسط جوشکاری زیر آب انجام می شود، ممکن است بسیار سخت تر از بررسی کارهای جوشکاری شده ای باشد که در شرایط عادی و در هوای آزاد انجام می شود.
مزایای جوشکاری خشک :
1-ایمنی غواص- جوشکار،دراین نوع جوشکاری، جوشکاری در یک محفظه انجام می شود که:
نسبت به جریان آب دریا و یا اقیانوس و حیوانات دریایی ایمنی دارد. مکان خشک وگرم محفظه
خوب روشن می شودو سیستم کنترل محیطی دارد(ECS)
2-کیفیت خوب جوش کاری –این روش توانایی تولید کردن جوشکاریهایی با کیفیتی قابل مقایسه با همان کیفیت جوشکاری در هوای آزاد را دارد، چرا که دراین روش جوشکاری، آبی وجود ندارد که باعث خاموش شدن شعله جوش شود و میزان H2 بسیار پایین تر از روش جوشکاری مرطوب است.
-3شرایط کار جوشکاری در سطح آب توسط یک مونیتور کنترل می شود، آماده سازی اتصالات،مسیر لوله ها،بررسی NDT آزمایش ایمن وغیره به صورت بصری دیده می شود.
4-آزمایشات بی ضرر یاایمنی (NDT) این آزمایشات توسط محیط خشک این محفظه سهولت بخشیده می شود.
نواقص روش جوشکاری خشک:
1-مکان جوشکاری دراین روش نیازمند تجهیزات پیچیده با کیفیت بالا و وسایل وتجهیزات پشتیبانی بیشتر در سطح آب است. محفظه بسیارپیچیده است.
2-قیمت مکان جوشکاری بسیار بالا است و با افزایش عمق، قیمت آن هم بالا می رود. کار در عمق زیاد بر روی مکان جوشکاری تاثیر می گذارد.
دراعماق بیشتر،شعله جوشکاری به هم فشرده ومنقبض می شود و برای داشتن نتیجه بهتر و داشتن شعله جوشکاری موردنیاز،ولتاژ بالایی لازم است. روند این کار هزینه بالایی دارد،تقریبا برای یک کارجوش هشت هزار دلار هزینه می برد. اگر پروژه بعدی بااولی تفاوت داشته باشد نمی توان از این محفظه یا اتاقک جوشکاری برای کار جوشکاری مشابه استفاده کرد.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:112
چکیده:
گزارش حاضر به منظور پژوهش بر روی رباتهای صنعتی تهیه شده است. که درآن جایگاه و کاربرد رباتها در صنعت، مزایای استفاده از رباتها، تجزیه و تحلیل اقتصادی استفاده از ربات در فرایند های تولیدی و همچنین متداولترین کاربرد ربات در صنعت آمده است و همچنین با رباتها و بخش های اصلی آن، اصطلاحات فنی در این علم آشنا می شویم. و در فصل سوم رباتهای صنعتی جوشکار مورد بررسی قرار گرفته است و پارامترها و ویژگی هایی که در انتخاب رباتهای جوشکار باید مورد توجه قرار گیرد بیان می گردد در فصل چهارم سیستم های خودکار جوشکاری به کمک کامپیوتر(CWS) بررسی شده است که درآن نحوه کار با CWS توضیح داده شده است و همچنین در مورد دستگاه شبیه ساز جوشکاری (Simulator) که هدف آن ایجاد شرایطی برای تجزیه و تحلیل آسانتر جوشکاری می باشد بحث شده است و اجزا و متعلقات آن و نحوه محاسبه خطاها از طریق این دستگاه بررسی شده است. در فصل پنجم نمونه ای از ساخت ربات جوشکار در داخل کشور و استفاده از ربات جوشکار در صنعت کشتی سازی آورده شده است. در فصل پنجم طراحی مکانیزم و اجزای اولیه روبات با استفاده از آموختههای رشته مکانیک انجام شده است و در ادامه طراحی سیستمهای عملکننده (هیدرولیک) با همکاری شرکت فستو آمده است.
مقدمه:
از اواخر دهه هفتاد، تقاضا برای استفاده از رباتها در صنایع شروع به پیشرفت فوق العاده ای نمود. دلیل اصلی رشد چشمگیر صنایع رباتیک، عمدتاً به خاطر ملاحظات اقتصادی است. جنبه دیگر استفاده از رباتها بالا رفتن سرعت تولید و دقت کار می باشد بطوریکه بعلت دقت کامپیوتری، رباتها نسبت به کارگر در این حالت ضایعات کمتر شده و مصرف مواد اولیه پایین می آید. به عنوان مثال، صرفه جویی در مصرف رنگ را در رباتهای رنگپاش حدود ۱۰ تا ۵۰ درصد است. همچنین در بکارگیری رباتها مخارجی چون لباس،دستکش، خوراک و وسایل نظافت کارگر را نیز کاهش می دهد که به جنبه اقتصادی بودن آن می افزاید. در بسیاری از بخشهای تولید که عملیات خطرناک بوده و یا محیط کار پر سروصدا وآلوده است، استفاده از رباتها می تواند کارگران را از خطرات ناشی از کار حفظ نماید. یک مثال چنین عملیاتی پرسکاری است که بطور مرتب موجب نقص عضو و صدمه به کارگران می گردد و یا رنگ پاشی که محیط آن بعلت استفاده از مواد شیمیایی برای سلامت کارگران مناسب نیست با جایگزین شدن رباتها در مراکز کارهای طاقت فرسا و حساس، کمک بسیار موثری به سلامت کارگران و دیگر پرسنل و رشد فکری آنها و رشد و بهبود تولید خواهد شد.
اینها دلایلی هستند که تا کنون باعث رشد روز افزون کاربرد رباتهای صنعتی در صنایع مختلف شده است.
تاریخچه
با اختراع کامپیوتر و پیوند آن با ماشین های مکانیکی کم کم رباتهای صنعتی بوجود آمدند که می توان از یک دست مکانیکی که در سال ۱۹۴۷ در آزمایشگاه ملی آرگون ساخته شدند به عنوان اولین ربات نام برد .توضیح مختصری که در مورد کلمه ربات لازم به نظر می رسد این است که این کلمه از واژه (Robota) در نمایشنامه رباتهای همه کاره در سال ۱۹۲۱ بکار برده شده.
سیر تکامل رباتهای صنعتی شاهد سه نسل بوده است. این تقسیم بندیها در حقیقت متکی به اصول طراحی سیستم های کنترل آنها است و به این صورت نامگذاری شده اند.
نسل اول: رباتهای قابل برنامه ریزی (prigigramable)، این ربات ها به طور پیوسته و یکنواخت حرکات برنامه ریزی شده را انجام می دهند ولی قابلیت نشان دادن عکس العمل در برابر حوادث پیش بینی نشده را ندارند.
نسل دوم: رباتها مجهز به حساسه هایی هستند که قادر به ادراکاتی از قبیل بینایی، احساس گرما و موقعیت و همچنین انجام واکنش در برابر نیرو می باشند. آنها قادرند با توجه به اطلاعات دریافتی عملیاتی را کنترل کنند.
نسل سوم: رباتها دارای هوش مصنوعی (Artifcias In telligevcp Robots) دارای ادراکاتی بیشتر از نسل دوم مانند قدرت تصمیم گیری و تشخیص طرح و ابعاد قطعه و همچنین تکمیل و تصحیح حرکات در عملیات مختلف هستند. قدرت بینایی، مشابه سازی از تأثیرات محیطی به صورت دیجیتال و استفاده از حس کننده ها از ویژگی های این نسل از رباتهاست.
لازم به توضیح است که پیدایش یک نسل جدید از رباتها به معنی زوال نسل قبلی نیست بلکه نسلهای قبلی ضمن حیات خود، کاربرد گسترده تر و روزافزونی نیزپیدا می کند و هریک قادر به انجام کارهای به خصوصی در صنعت هستند.
تعریف ربات
با وجود پیشرفتهای زیاد در ساختن و بکارگیری رباتها هنوز دانشمندان در مورد تعریف ربات با هم به توافق نرسیده اند.
انجمن رباتهای صنعتی ژاپن رباتها را شش گروه زیر تقسیم می کند.
۱- یک دست مکانیکی که توسط اپراتور کار می کند (Mechanical Monipulator)
۲- یک دست مکانیکی که کارهای تکراری را قدمهای متوالی تعریف شده انجام می دهد و به سادگی ترتیب کارها قابل تغییرنیست. (fixed sequence)
۳- ربات با ترتیبات متغیر (variable sequence) ،یک دست مکانیکی که کارهای تکراری را قدمهای متوالی با ترتیب تعریف شده است انجام می دهد و این ترتیب به سادگی قابل تغییر است.
۴- ربات قابل آموزش ( Back) که عبارت است از دست مکانیکی که توسط حافظه خود می تواند عملیاتی را که قبلاً انجام شده است تکرار نماید.
۵- ربات با کنترل عددی (Numericol control) عبارت است از رباتی که با برنامه کامپیوتری کار می کند.
۶- ربات با هوش (intelle gont) توانایی درک از محیط و استعداد انجام کار با توجه به تغییر در شرایط محدوده عمل کار را دارد.
مشخصات ربات های صنعتی
بدون شک رباتها یکی از پدیده های نوین جهان معاصر هستند و از بدو پیدایش تا به امروز پیشرفت های زیادی نموده اند و با نفوذ چشمگیری که در صنایع مختلف در رشته های تحقیقاتی و پژوهشی داشته اند، در بسیاری موارد جایگزین انسان شده و ناممکن های بیشماری را ممکن ساخته اند و بار سنگین انجام کارهای تکراری را از دوش بشر برداشته اند.
امروزه با اتکا به سیستم های کامیپوتری و به خدمت گرفتن کامپیوتر در ابعاد وسیعی از صنعت اعم از طراحی، تولید، کنترل، و …. ساختار صنعتی جهان با سرعت فزایند ه ای رو به دگرگونی است و سیستم های مدرن با شتاب چشمگیری، صنعت سنتی را در تمامی طیف وسیعش از صنایع سنگین تا صنایع ظریف از صحنه صنعت دور می کنند و در این خصوص، ربات ها بعنوان آخرین نسل ماشین های مدرن در هر پروسه و در هر مرحله ای از تولید صنعتی ظاهر شده و مطابق برنامه های از قبل تعیین شده از ظریفترین عملیات تا پیچیده ترین آنها را با سرعت، دقت و هزینه ای غیر قابل مقایسه با محصول کار متخصص ترین نیروهای انسانی، انجام می دهند . به این ترتیب استفاده از ربات این امکان را فراهم می سازد تا انسان ها به مشاغل جدید و فعالیت هایی که قوای فکری و خلاقیت و ابتکار آنها را بکار گیرد، روی آورند.
کشورهای صنعتی پیشرفته، این نقش اعجاز آفرین ربات ها را دریافته اند و برآنند که با استقرار گسترده ربات ها در صنایع مختلف در جهت افزایش تولید و کاهش هزینه ها گام بردارند و در حقیقت می توان گفت که حفظ حیات و اقتدار صنعتی خود را تنها در گرو بکارگیری وسیع ربات ها می دانند، پس این ربات ها هستند که آینده صنعت را رقم می زنند.
لزوم سرمایه گذاری های کلان در ایجاد صنایع روباتیک، حتی برای تولید کنندگان که در حال ورشکستگی هستند نیز آنها را از رو آوردن به چنین پروژه هایی بازنداشته است، چرا که می دانند رباتیک کردن صنایع، هزینه خودش را خود تامین و جبران می کند و هر چه بیشتر ربات بکار گرفته شود بازده بالاتری خواهد داشت. اصولا کشورهای صنعتی منافع خود را در این می بینند که مشکل تامین بیکاران را که بر دوش دولتهایشان سنگینی می کند، تحمل نمایند. ولی دست از رباتیک کردن صنایع برندارند، چون پیروزی در رقابت های صنعتی را تنها در گرو بکارگیری رباتها می دانند.
هدف از بیان مطالب فوق درک دقیقتر و عمیقتر از فاصله ای که بین ما و آنها اتفاق افتاده است فاصله ای که جز تلاش همه جانبه و برنامه ریزی شده از بین نخواهد رفت متاسفانه باید اذعان داشت که روحیه فرار از تکنولوژی پیچیده و کامپیوتری و رو آوردن مشتاقانه به صنایع کلاسیک و روشهای اولیه و ابتدایی وضوح به چشم می خورد، هرچه ممکن است بطور مقطعی تا حدودی نیاز به خود کفایی و استقلال صنعتی را برآورده سازد، اما باید توجه داشت که تداوم این طرز تفکر و غفلت از روند رشد صنعتی جهان ه در جهت بکارگیری هرچه بیشتر از کامپیوترها و میکروپروسورها در طراحی وتولید گام بر می دارد، نتیجه ای جز کمک به هرچه عمیق تر کردن فاصله بین صنایع ما و صنعت پیشرفته امروزی نخواهد داشت. با توجه به مطالب فوق، چنین به نظر می رسد که اگر چنانچه در چنین مرحله ای، استفاده از سیستمهای پیچیده کامپیوتری از جمله ربات، عملی، مقرون به صرفه، مفید و یا حتی از نظر سیاسی و اقتصادی مصلحت نبوده و بکارگیری آنها در صنایع امروزی ایران قابل توصیه نباشد، فراگیری دانش فنی چنین سیستمهایی لازم و اجتناب ناپذیر است و درهیچ موقعیتی ازآن بی نیاز نخواهیم بود.
فهرست مطالب :
فصل اول : جایگاه و کاربرد ربات در صنعت
مقدمه
تاریخچه
ربات چیست ؟
کارگاه Work life 2000
تاثیر تغییرات تکنولوژیکی بر رفتار اپراتورها
جوشکاری و سلامتی
مدیریت منابع انسانی
درس هایی مهم برای صنایع تولیدی
مزایای استفاده از ربات در صنعت
کاهش حجم انبارها و تسهیل در جریان گردش کار
بهبود کیفیت و افزایش میزان فروش
کاهش هزینه های مربوط به ضایعات و دو باره کاری
کاهش حوادث ناشی از کار و افزایش ایمنی در آن
کاهش هزینه های ناشی از تغییر خط تولید
تجزیه و تحلیل اقتصادی استفاده از ربات در فرایند تولید
مدت زمان بازگشت سرمایه (The Payback Period)
سود سرمایه گذاری (Return on Investiment ROI)
فصل دوم: مشخصات ربات های صنعتی
مقدمه
اجزای ربات های صنعتی
واحد مکانیکی
کنترل کننده(Controller)
ربات های نقطه به نقطه
ربات های با مسیر پیوسته
ترکیب دو روش نقطه به نقطه و مسیر پیوسته
ربات های با مسیر کنترل شده
منبع قدرت
انواع مکانیزم های تغییر نسبت سرعت و قدرت
حساسه ها (sensors)
شکل هندسی بازو
تعاریف و اصطلاحات فنی
درجات آزادی
فضای کاری ربات
بار مجاز
سرعت ربات
دقت
تکرار پذیری
نکاتی در مورد استفاده از ربات صنعتی در یک فرآیند تولیدی مکانیزه
فصل سوم: ربات صنعتی جوشکار
مشخصه های عمومی
بازوی مکانیکی
پیکربندی یا شکل مهندسی بازو
درجات آزادی
سیستم محرک
دقت در مکانیابی نقاط
موارد متفرقه
سیستم کنترل
سخت افزار
محورهای حرکتی
اندازه حافظه و مدت زمان ممکنه نگهداری اطلاعات در حافظه
ذخیره سازی جانبی برنامه ها
نرم افزار
روش های برنامه ریزی ربات
روش برنامه ریزی راهنمایی
ویژگی های سیستم جوشکاری
توانایی چند عملیاتی بودن
کنترل خودکار ولتاژ
تصحیح مسیر درز جوش
مشخص کردن برخورد
پارامترهای ورودی و خروجی در فرآیند جوشکاری
استفاده از ربات برای کنترل پارامترهای ورودی جوشکاری
فصل چهارم: جوشکاری با کامپیوتر (CWS) و نمونه ای از ربات جوشکار
مقدمه
آشنایی با CWS
CWS چگونه کار می کند؟
دستگاه شبیه ساز جوشکاری Simulator
ساخت ربات جوشکار در داخل کشور
فصل پنجم : طراحی مکانیزم و اجزا و سیستم های عمل کننده هیدرولیکی ربات های صنعتی
طراحی مکانیزم
طراحی مکانیزم اصلی
طراحی مکانیزم غلتش
طراحی مکانیزم گریپ
طراحی اجزا اولیه
طراحی مدار سیستم های عمل کننده (هیدرولیک)
منابع