تاریخچه جوشکاری | از آغاز تا انواع دستگاه‌های جوش مدرن

تاریخچه جوشکاری: از گذشته تا امروز

تاریخچه جوشکاری به قرن نوزدهم و دوران انقلاب صنعتی بازمی‌گردد. البته شواهد تاریخی نشان می‌دهد که فرآیندهای ابتدایی جوشکاری، حتی در دوران برنز و آهن نیز وجود داشته‌اند. انسان‌های اولیه با کشف فلزات مختلف مانند آهن، برای ساخت ابزار، سلاح و ظروف مورد نیاز خود از روش‌هایی شبیه به جوشکاری استفاده می‌کردند.

باستان‌شناسان اشیای فلزی از طلا با اتصالات فشرده کشف کرده‌اند که بیش از دو هزار سال قدمت دارند. همچنین، شواهد نشان می‌دهد مصریان باستان از تکنیک‌هایی برای جوش دادن آهن بهره می‌برده‌اند.

تقسیم‌بندی اولیه جوشکاری

جوشکاری به دو دسته کلی تقسیم می‌شود:

• جوشکاری ذوبی: در این روش قطعه فلزی ذوب می‌شود و با استفاده از حرارت بالا به یکدیگر متصل می‌شوند.

• جوشکاری غیر ذوبی: با استفاده از روش‌هایی مانند آهنگری، اصطکاکی یا انفجاری انجام می‌گیرد. در گذشته و پیش از اختراع دستگاه‌های جوش، بشر از طریق کوبیدن آهن داغ‌شده با چکش و حرارت بالا، وسایل مورد نیاز خود را تولید می‌کرد.

با کشف فلزات جدید مانند برنج، مس و سرب، تکنیک‌های جوشکاری نیز متنوع‌تر و پیشرفته‌تر شدند.

توسعه جوشکاری در دوران‌های مختلف

در گذشته، آهنگران با گداختن آهن در کوره‌های هیزمی و کوبیدن آن، قطعات فلزی مختلفی می‌ساختند. امروزه نیز در برخی شهرستان‌ها، صنعتگران با گرم‌کردن و کوبیدن فلزات، آن‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنند.

با گذر زمان، تکنیک‌های جوشکاری تغییرات زیادی را تجربه کردند. برای مثال، در ابتدا از مایعات قابل اشتعال برای ایجاد شعله بهره می‌گرفتند، اما با پیشرفت فناوری، روش‌های مدرن‌تری جایگزین شدند.

پیدایش جوشکاری با قوس الکتریکی

اولین نشانه‌های جوشکاری با قوس الکتریکی به اوایل قرن نوزدهم بازمی‌گردد. دانشمند روسی واسیلی پتروف با اتصال دو قطب باتری به زغال چوب، موفق به ایجاد قوس الکتریکی شد. این کشف مقدمه‌ای برای توسعه جوشکاری مدرن بود.

در سال 1885، فردی به نام برنادوز جوشکاری با الکترود زغالی را ابداع کرد. او با استفاده از قوس الکتریکی و وارد کردن یک میله فلزی همجنس، دو قطعه فلز را به هم متصل کرد.

پس از آن، اسلاویانوف روش جوشکاری با الکترود ذوب‌شونده را معرفی کرد. او به جای الکترود زغالی از الکترود فلزی استفاده کرد که خود نیز نقش پرکننده فلز را ایفا می‌کرد.

در طول جنگ‌های جهانی اول و دوم، به دلیل نیازهای نظامی، صنعت جوشکاری پیشرفت قابل‌توجهی پیدا کرد.

تحول دستگاه‌های جوشکاری

امروزه دستگاه جوشکاری به‌عنوان یکی از ابزارهای اصلی در صنایع مختلف شناخته می‌شود. انواع مختلف دستگاه‌های جوش با کاربردهای خاص در بازار موجودند:

• دستگاه جوش ترانسفورماتور: برای جوشکاری‌های طولانی مناسب است و جریان برق شهری را به ولتاژ مناسب تبدیل می‌کند.

• دستگاه جوش رکتی‌فایر: مشابه ترانسفورماتور است ولی قابل‌حمل می‌باشد.

• دستگاه ژنراتور الکتریکی: برق مورد نیاز عملیات جوشکاری را تأمین می‌کند.

• دستگاه ژنراتور احتراقی: به دلیل آلودگی صوتی و زیست‌محیطی منسوخ شده است.

• دستگاه جوش اینورتر: آخرین نسل دستگاه جوش است که وزن کم، بازدهی بالا و قابلیت استفاده با برق خانگی را دارد.

عملکرد دستگاه جوش

هر دستگاه جوشکاری دارای دو قطب آند و کاتد است. تماس بین این دو قطب، واکنشی ایجاد می‌کند که گرمای شدید تولید می‌کند و در نهایت فلزات را به هم جوش می‌دهد.

• در بخش کاتد: حدود 3200 درجه حرارت تولید می‌شود.

• در بخش آند: این حرارت به 3900 درجه نیز می‌رسد.

الکترود حدود ۹۰ درصد قطرات مذاب را به داخل حوضچه جوش هدایت می‌کند و ۱۰ درصد باقی‌مانده را به اطراف پخش می‌کند. استفاده از الکترود مناسب، نقش مهمی در استحکام جوش ایفا می‌کند.

نتیجه‌گیری

تاریخچه جوشکاری نشان‌دهنده سیر تکاملی بشر در اتصال فلزات است. از آهنگری سنتی تا دستگاه‌های پیشرفته اینورتری، این صنعت همواره در حال رشد و نوآوری بوده است. درک گذشته، به ما در بهینه‌سازی فرآیندهای آینده کمک خواهد کرد.