کاهش مصرف انرژی در فرآیند ساخت قطعات خودرو

تولیدکنندگانی که در حوزه صنعت خودرو فعالیت می‌کنند همواره در تلاشند در ساخت قطعات به جای فلزاتی سنگین مانند فولاد از فلزاتی مانند آلومینیوم استفاده کنند که وزن کمتری دارد. یکی از محدودیت‌های پیش رو در این زمینه این بوده است که چگونه می‌توان از روشی برای افزایش موفقیت فرآیند جوش دادن فلزات سنگین با فلزات سبک تر بهره گرفت.

از جمله مشکلات مطرح در این زمینه این است که حرارت بالای ایجاد شده در نتیجه فرآیند جوشکاری به تضعیف ساختار فلزات سبک تر می انجامد که موجب می شود فرآیند جوشکاری به شکل مطلوبی انجام نشود.

مهندسان دانشگاه ایالتی اوهایو پس از ده سال تحقیق در این زمینه روش جدیدی برای جوشکاری ارائه کرده اند که به نظر می رسد بتواند این مشکل را برطرف کند. این در حالی است که با بهره گیری از این روش مصرف انرژی تا 80 درصد کاهش پیدا کرده و استحکام پیوندهای ایجاد شده نیز تا 50 درصد افزایش خواهد یافت. به گفته استادان مهندسی مواد که در این طرح تحقیقاتی همکاری داشته اند، در این روش مواد به طور همزمان شکل گرفته و بین آنها پیوند ایجاد می شود و بر این اساس پیوند ایجاد شده بین آنها استحکام بیشتری خواهد داشت.

در روش های پیشین از شیوه جوش نقطه ای مقاوم برای جوشکاری استفاده می شد. در این روش با در نظر گرفتن مقاومت الکتریکی طبیعی در فلزات از عبور جریان الکتریکی در بین قطعات فلزی مختلف برای جوشکاری استفاده می شد. در نتیجه حرارت ایجاد می شد که این حرارت برای ذوب قطعات فلزی و جوش دادن آنها به کار می رفت.

این روش مستلزم صرف مقدار زیادی انرژی است و این در حالی است که با ذوب قطعات فلزی استحکام ساختار آنها در مقایسه با قبل کاهش می یابد. در این روش جدید از پالس های الکتریکی کوتاه با ولتاژ بالا استفاده می شود که در یک بازه زمانی حدود یک میلیونیوم ثانیه پایدار است. پالس های الکتریکی از یک فویل آلومینیومی گذر می کند و با عبور گازهای داغی که با سرعت هزاران مایل در ساعت در حرکت است، اتم های یک فلز با اتم های فلز دیگر پیوند برقرار می کند. از آنجا که در این روش فلزاتی که به هم جوش داده می شود ذوب نخواهد شد، پیوند ایجاد شده بین آنها استحکام بیشتری خواهد داشت. پالس های الکتریکی ایجاد شده بسیار کوتاه است و در نتیجه انرژی مورد نیاز در این فرآیند در مقایسه با انرژی مورد نیاز در روش های قبلی به مراتب کمتر است. محققان از این روش جدید برای ایجاد پیوند بین فلزات مختلف مانند مس، آلومینیوم، منیزیم، آهن، نیکل و تیتانیوم استفاده کرده اند.

منبع: جام جم

کانال عصر ایران در تلگرام