کاهش مصرف انرژی در فرآیند ساخت قطعات خودرو

مهندسان دانشگاه ایالتی اوهایو پس از ده سال تحقیق در این زمینه روش جدیدی برای جوشکاری ارائه کرده‌اند که به نظر می‌رسد بتواند این مشکل را برطرف کند. این در حالی است که با بهره‌گیری 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 داشته‌اند، در این روش مواد به‌طور همزمان شکل گرفته و بین آنها پیوند ایجاد می‌شود و بر این اساس پیوند ایجاد شده بین آنها استحکام بیشتری خواهد داشت.

در روش‌های پیشین از شیوه جوش نقطه‌ای مقاوم برای جوشکاری استفاده می‌شد. در این روش با در نظر گرفتن مقاومت الکتریکی طبیعی در فلزات از عبور جریان الکتریکی در بین قطعات فلزی مختلف برای جوشکاری استفاده می‌شد. در نتیجه حرارت ایجاد می‌شد که این حرارت برای ذوب قطعات فلزی و جوش دادن آنها به کار می‌رفت.

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 می‌یابد. در این روش جدید از پالس‌های الکتریکی کوتاه با ولتاژ بالا استفاده می‌شود که در یک بازه زمانی حدود یک میلیونیوم ثانیه پایدار است. پالس‌های الکتریکی از یک فویل آلومینیومی گذر می‌کند و با عبور گازهای داغی که با سرعت هزاران مایل در ساعت در حرکت است، اتم‌های یک فلز با اتم‌های فلز دیگر پیوند برقرار می‌کند. از آنجا که در این روش فلزاتی که به هم جوش داده می‌شود ذوب نخواهد شد، پیوند ایجاد شده بین آنها استحکام بیشتری خواهد داشت. پالس‌های الکتریکی ایجاد شده بسیار کوتاه است و در نتیجه انرژی مورد نیاز در این فرآیند در مقایسه با انرژی مورد نیاز در روش‌های 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 کرده‌اند.

فرانک فراهانی‌جم

دانش