آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که چگونه می‌توان دو قطعه فلز را بدون استفاده از برق یا شعله‌های عظیم، به شکلی به هم متصل کرد که گویی از ابتدا یکپارچه بوده‌اند؟ اتصالاتی که حتی در سخت‌ترین شرایط محیطی دچار خوردگی یا افت کیفیت نشوند. اگر این سؤال ذهن شما را درگیر کرده، پاسخ در یک فرآیند شگفت‌انگیز نهفته است. پس منظور از جوش احتراقی چیست؟ این مقاله پاسخی جامع به این پرسش است که چگونه یک واکنش شیمیایی ساده، انقلابی در اتصالات دائمی فلزات، به‌ویژه در سیستم‌های ارتینگ، ایجاد کرده است.
جوش احتراقی (Exothermic Welding) به زبان ساده
جوش احتراقی که با نام جوش اگزوترمیک یا جوش کدولد (CADWELD) نیز شناخته می‌شود، یک فرآیند شیمیایی برای ایجاد اتصال مولکولی و دائمی بین هادی‌های فلزی (معمولاً مس به مس، مس به فولاد و…) است. برخلاف روش‌های جوشکاری سنتی که به منبع انرژی خارجی مانند برق یا گاز نیاز دارند، در این روش، حرارت لازم برای ذوب فلزات از طریق یک واکنش شیمیایی گرمازا تأمین می‌شود. این واکنش که به آن واکنش ترمیت (Thermite) می‌گویند، بین پودر اکسید مس و آلومینیوم رخ می‌دهد و دمایی بالغ بر 2000 درجه سانتی‌گراد تولید می‌کند. این حرارت شدید، فلزات مورد نظر را در کسری از ثانیه ذوب کرده و پس از سرد شدن، یک اتصال یکپارچه، همگن و جدانشدنی به وجود می‌آورد.
مراحل کلیدی برای انجام یک جوش احتراقی بی‌نقص
شاید در نگاه اول این فرآیند پیچیده به نظر برسد، اما اجرای آن با داشتن تجهیزات مناسب بسیار ساده است. برای درک بهتر اینکه منظور از جوش احتراقی چیست؟ و چگونه انجام می‌شود، مراحل اصلی آن را مرور می‌کنیم:
- آماده‌سازی: ابتدا هادی‌ها (مانند سیم مسی یا صفحه ارت) باید کاملاً تمیز، خشک و عاری از هرگونه آلودگی، چربی یا اکسید باشند.
- قرار دادن در قالب: هادی‌ها درون یک قالب جوش احتراقی گرافیتی مخصوص قرار می‌گیرند. این قالب‌ها برای انواع مختلف اتصالات طراحی شده‌اند.
- ریختن پودر جوش: یک پولک فلزی در کف بوته قالب قرار داده شده و سپس مقدار مشخصی از پودر جوش مخصوص درون آن ریخته می‌شود. روی این پودر نیز مقداری پودر چاشنی (ماده اولیه اشتعال) اضافه می‌گردد.
- احتراق: با استفاده از یک فتیله یا تفنگ احتراق، واکنش آغاز می‌شود. این واکنش در چند ثانیه تمام شده و مس مذاب به محفظه اصلی قالب جریان می‌یابد.
- سرد شدن و تمیزکاری: پس از حدود 15 تا 30 ثانیه، فلز مذاب سرد و منجمد می‌شود. سپس می‌توان قالب را باز کرد و سرباره‌های اضافی را از روی اتصال پاک نمود. نتیجه، یک جوش تمیز و فوق‌العاده مستحکم است.
چرا جوش احتراقی بهترین گزینه برای اتصالات حساس است؟
استفاده از جوش احتراقی مزایای قابل توجهی نسبت به روش‌های اتصال مکانیکی (مانند کلمپ و پیچ و مهره) دارد که آن را به انتخابی ایده‌آل در پروژه‌های حساس تبدیل می‌کند.
- اتصال مولکولی: این جوش یک پیوند مولکولی ایجاد می‌کند، نه صرفاً یک اتصال فیزیکی. در نتیجه، اتصال بخشی از خود هادی می‌شود.
- رسانایی الکتریکی فوق‌العاده: رسانایی الکتریکی در نقطه جوش برابر یا حتی بهتر از خود هادی است و با گذشت زمان دچار افت نمی‌شود.
- مقاومت بی‌نظیر در برابر خوردگی: اتصال ایجاد شده هرگز شل یا خورده نمی‌شود و برای دفن مستقیم در خاک یا بتن کاملاً مناسب است.
- عدم نیاز به منبع انرژی: این فرآیند در هر مکانی، حتی در نقاط دورافتاده و بدون دسترسی به برق، قابل اجراست.
جدول مقایسه جوش احتراقی با اتصالات مکانیکی
برای درک بهتر تفاوت‌ها، جدول زیر را بررسی کنید:
| ویژگی | جوش احتراقی | اتصالات مکانیکی (کلمپ) |
|---|---|---|
| نوع اتصال | مولکولی و دائمی | فیزیکی و فشاری |
| مقاومت در برابر خوردگی | بسیار بالا | متوسط (وابسته به جنس) |
| رسانایی الکتریکی | عالی و پایدار | خوب (امکان افت با زمان) |
| طول عمر | برابر با طول عمر هادی | محدود و نیازمند بازرسی |
| نیاز به نگهداری | ندارد | دارد (آچارکشی دوره‌ای) |
کاربردهای اصلی جوش احتراقی در صنعت
به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد، این نوع جوش کاربردهای گسترده‌ای دارد. مهم‌ترین حوزه‌ای که از این فناوری بهره می‌برد، سیستم ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه است. اتصال سیم ارت به صفحه مسی، رادهای زمین یا اتصال سیم‌های مسی شبکه همبندی، همگی با این روش انجام می‌شوند تا یکپارچگی و کارایی سیستم در طولانی‌مدت تضمین گردد. علاوه بر این، در صنایع راه‌آهن برای اتصال ریل‌ها، در خطوط لوله نفت و گاز برای حفاظت کاتدیک و در بسیاری از تأسیسات صنعتی برای ایجاد اتصالات الکتریکی مطمئن و بادوام از جوش احتراقی استفاده می‌شود.
جمع‌بندی: سرمایه‌گذاری روی کیفیت و دوام
حال که به طور کامل می‌دانیم منظور از جوش احتراقی چیست؟، می‌توان نتیجه گرفت که این روش فراتر از یک اتصال ساده است؛ این یک تضمین برای کیفیت، ایمنی و دوام سیستم‌های الکتریکی و حفاظتی است. در حالی که اتصالات مکانیکی ممکن است در کوتاه‌مدت ارزان‌تر به نظر برسند، اما هزینه‌های نگهداری، بازرسی و ریسک ناشی از خرابی آن‌ها در بلندمدت بسیار بیشتر خواهد بود. جوش احتراقی یک سرمایه‌گذاری هوشمندانه برای دستیابی به یک اتصال بی‌نقص و بدون نیاز به نگهداری است.
مجموعه آسان مس با ارائه باکیفیت‌ترین تجهیزات و مواد مصرفی جوش احتراقی، از جمله انواع قالب‌های گرافیتی و پودرهای جوش استاندارد، همراه شما در اجرای پروژه‌های صنعتی و ساختمانی است. برای دریافت مشاوره تخصصی و انتخاب محصولات متناسب با نیاز خود، با کارشناسان ما در تماس باشید.