جوش فورجینگ میلگرد؛ کاربرد، مزایا و معایب
فورجینگ میلگرد در واقع روشی برای اتصال دو میلگرد به یکدیگر است. برای این منظور دو سر میلگرد تا رسیدن به حالت نیمه مذاب حرارت دیده و گداخته می‌شوند. بعد از آن با استفاده از پرس هیدرولیک، پنوماتیک یا با استفاده از ضربه این دو مقطع فولادی به یکدیگر متصل می‌شوند. اگر به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد جوش فورجینگ و ضوابط آن هستید، تا انتهای مطلب با پیوان همراه باشید. لازم به‌ذکر است که امکان دریافت قیمت میلگرد نیز از طریق وب‌سایت ما وجود دارد.
تاریخچه جوش فورجینگ میلگرد
استفاده از فرآیند جوش فورجینگ میلگرد برای اتصال سر به سر دو میلگرد به ژاپن و آمریکا و دهه‌ی ۱۹۳۰ میلادی باز می‌گردد. در آن زمان این روش به‌صورت گسترده برای جوشکاری ریل و لوله مورد استفاده قرار می‌گرفت. بعد از آن افزایش شهرنشینی و ساخت واحدهای مسکونی فراوان باعث شد که مهندسان و معماران به استفاده از این فرآیند برای افزایش استحکام و مقاومت سازه روی آورند.
جوش فورجینگ چیست؟
مطابق با مبحث نهم آیین‌نامه‌ی ساختمان ایران جوش فورجینگ منجر به حذف اورلپ در میلگردها می‌شود. تا پیش از گسترش فورجینگ از روش اورلپ برای اتصال میلگردهایی با قطر پایین استفاده می‌شد؛ اما معایب فراوان آن از قبیل ایجاد مقطع ثانویه بزرگ‌تر از حالت پایه، پیچیدگی آرایش میلگردها و استحکام محل اتصال باعث ممنوعیت آن شد. روش جوش فورجینگ فاقد معایب فوق بوده و در مقایسه با روش کوپلر نیز مقرون‌به‌صرفه‌تر است؛ بنابراین بسیاری از افراد ترجیح می‌دهند که از آن استفاده کنند. در طی این فرآیند میلگردها بدون استفاده از مواد افزودنی شکل داده شده و با استفاده از حرارت ناشی از گاز استیلن و اکسیژن به دمای موم‌شدگی می‌رسند. در نهایت در اثر فشار حاصل از سیلندر هیدرولیک، آرماتورهای کوچک به یکدیگر متصل شده و قطعه‌ی بزرگ‌تری به‌دست می‌آید.
فورجینگ میلگرد و ابزار مورد نیاز آن
بعد از مطلع شدن از پاسخ پرسش «فورجینگ میلگرد چیست؟» باید با ابزارهای مورد نیاز برای نجام این فرآیند آشنا شوید. دستگاه جوش فورجینگ شامل موارد زیر است:
- کپسول اکسیژن به همراه کنترل‌کننده
- کپسول گاز استیلن به همراه کنترل‌کننده
- نازل اکسیژن و استیلن
- مشعل و حرارت موردنیاز انجام فورجینگ میلگرد
دستگاهی تحت عنوان کمپرسور نیز برای فورجینگ میلگرد مورد استفاده قرار می‌گیرد که متشکل از موارد زیر است:
- پمپ‌های فشار مخصوص
- پدال پمپ
- نازل فشار هیدرولیکی
- سیلندر رم یا RAM
- گیره‌هایی برای نگه‌داری میلگرد در سطح که نیاز به دخالت انسانی نداشته باشد
- سیلندر خارجی
یکی دیگر از دستگاه‌های فورجینگ میلگرد، دستگاه برش نام داشته و به‌منظور یکدست و صاف کردن مقاطع و سطح برش‌خورده میلگردها استفاده می‌شود.
بیشتر بخوانید: میلگرد زیگزاگ چیست؟
قبل از انجام جوشکاری با استفاده از دستگاه برش لبه‌ها برش خورده و به این ترتیب هرگونه له‌شدگی، زنگ‌زدگی، اکسید و همین‌طور ناصافی و تاخوردگی از بین می‌رود. دستگاهی تحت عنوان ابزار برش سرد نیز مورد نیاز است؛ چرا که سطح برش خورده باید فاقد زنگ‌زدگی یا خوردگی باشد. یکی دیگر از دستگاه‌های مورد استفاده در فورجینگ میلگرد در تهران که مشابه سیستم هیدرولیک خودروها است، سیستم اعمال فشار نامیده شده و فشار لازم را از طریق روغن اعمال می‌کند. در نهایت مشعلی نیز برای کنترل گاز و هدایت آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد که باید استانداردترین حالت ممکن را داشته باشد. لازم به‌ذکر است که انواع دستگاه فورجینگ ژاپنی نیز برای انجام این کار وجود دارند.
روش‌های مختلف جوش فورجینگ میلگرد
روش‌های مختلفی برای فورجینگ میلگرد ستون وجود دارد که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. برای آشنایی با این روش‌ها و ضوابط جوش فورجینگ این قسمت را از دست ندهید.
۱. جوشکاری قوس الکتریکی
در حال حاضر از این روش به‌صورت گسترده برای اتصال آرماتورها به یکدیگر استفاده می‌شود. برای این منظور یک قوس الکتریکی بین الکترود فلزی و قطعه‌ی مورد نظر قرار داده و با استفاده از جریان متناوب یا مستقیم گوی ریز فلز مذاب را از الکترود فلزی به درز جوش منتقل می‌کنند. جالب است بدانید که یک نگهدارنده یا دستگاه گیره با دسته‌ی عایق جریان جوشکاری را به الکترود منتقل می‌کند.
۲. فرآیند ترموشیمیایی
در حال حاضر این فرآیند صرفاً برای تولید نوعی ورق خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۳. فورجینگ پرسی
این فرآیند که در دسته‌ی فورجینگ‌های نسبتاً سریع قرار دارد؛ تنها با اعمال فشاری مشخص انجام می‌شود.
۴. جوشکاری با استفاده از قوس محافظ گاز
در این فرآیند از گازهای بی‌اثر مانند آرگون یا هلیوم استفاده شده و به این ترتیب آسیبی به اتمسفر وارد نمی‌شود.
۵. فورجینگ قالب باز
این روش به‌صورت گسترده در زرگری و برای شکل دادن به قطعات بزرگ با اشکال ساده استفاده می‌شود.
کاربرد فورجینگ میلگرد چیست؟
عملیات فورجینگ در شهرهای مختلف کشور و با هدف ساخت محصولات گوناگونی انجام می‌شود. بنابراین از فورجینگ میلگرد در اصفهان می‌توان در صنایع زیر استفاده کرد:
۱. ساخت ابزار صنعتی
۲. کشتی‌سازی
۳. ساخت ابزار صنعتی
۴. ساخت خودرو
۵. ساخت پیچ و مهره
۶. ساخت میل لنگ
۷. ساخت تجهیزات صنایع دفاعی
مزایای جوش فورجینگ میلگرد
این روش در مقایسه با سایر تکنیک‌های اتصال میلگرد مزایای مختلفی دارد. اولین مزیت آن مربوط به بالا بودن مقاومت نقطه‌جوش خواهد بود. البته این در صورتی است که کل پروسه به‌صورت صددرصدی و کامل انجام گردد. مسئله بعدی مقرون‌به‌صرفه بودن و کم‌هزینه‌بودن عملیات فورجینگ است. اجرای فورجینگ میلگرد برای شما هزینه کم‌تری خواهد داشت؛ چون هم ساده است و هم در ایران افراد زیادی در این حوزه متخصص بوده و به عنوان شرکت‌های جوش فورجینگ فعالیت می‌کنند. بنابراین لازم نیست که خودتان دستگاه‌های مربوط به آن را تهیه کرده و صفر تا صد اجرای فورجینگ میلگرد را انجام دهید. مسئله بعدی این است که در این روش محدودیت طول برای میلگردها در نظر گرفته نشده و می‌توانید با هراندازه و طولی میلگردها را به یکدیگر متصل کنید. به‌علاوه ضایعات کمی تولید شده و مقدار پرتی هم بسیار پایین‌تر است.
اطلاعات بیشتر: شابلون میلگرد و کاربرد آن در ساخت و ساز
معایب جوش فورجینگ
به‌هرحال این روش معایب خاص خود را نیز دارا است. کار کردن با دستگاه فورجینگ میلگرد دشوار بوده و به نیروی متخصص نیاز دارد. مسئله بعدی این است که در چنین روشی شما نمی‌توانید دقیقاً حرارت وارده به میلگردها را کنترل کنید؛ در نتیجه ممکن است کیفیت کار و همین‌طور استحکام جوشی موردنیاز شما تحت‌الشعاع قرار بگیرد. مورد سوم این که هیچ عدد و رقم دقیق و روندی برای حرارت به میلگردها در نظر گرفته نشده است؛ بنابراین لازم است شما به‌عنوان مجری طرح یا متخصص و اپراتور بررسی‌های لازم را انجام دهید.
متأسفانه یکی از اصلی‌ترین مشکلات این روش و مراجعه به نمایندگی جوش فورجینگ کاهش مقاومت میلگردها به دلیل حرارت دیدن آن‌ها است. البته این کم‌شدن ممکن است در پروژه‌های گوناگون متفاوت باشد، بنابراین باید دقیقاً مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این مسئله، تغییرات آب‌وهوایی و جغرافیایی نیز موجب کاهش کیفیت جوش فورجینگ می‌شوند. در نتیجه هر چه منطقه سرد و خشک باشد، شکنندگی میلگردها نیز افزایش می‌یابد. بنابراین لازم است که کار در مناطق گرمسیر و سردسیر به‌صورت متفاوت انجام شود.
همین‌طور دمای محیطی نیز در مدت‌زمان سرد شدن بخش حرارت دیده اثر می‌گذارد. اگر این کار زودتر از موعد مقرر انجام شود، ممکن است میلگردها دچار شکنندگی و آسیب شوند. میزان فشار برای چسباندن میلگردها به هم نیز باید کاملاً دقیق و یکسان باشد. اگر بنا به هر دلیلی این میزان کم و یا بیش از حد زیاد شود، استحکام میلگردها کم‌تر شده و عملیات جوش دادن با مشکل مواجه می‌شود.
اطلاعات بیشتر: نحوه تشخیص سایز میلگرد چگونه است؟
استحکام جوش فورجینگ و نحوه کنترل کیفیت و بررسی آن
در شرکت اجرای فورجینگ میلگرد در شهرهای مختلف بعد از اتمام فرآیند، محصول به بخش کنترل کیفی برده شده و میزان مقاومت آن بررسی می‌شود. به دلیل نقشی کلیدی میلگرد در ساختمان باید از استحکام صددرصدی آن اطمینان حاصل کنید. چند روش مختلف برای آزمایش کیفی فورجینگ میلگرد مشهد و شهرهای مختلف کشور وجود دارد که یکی از آن‌ها آزمایش کشش است. در آزمایش کشش، میلگرد توسط دستگاه‌های کشش کشیده می‌شود. درصورتی‌که اتصال میلگردها از کیفیت چندان بالایی برخوردار نباشد، قطعات ترک خورده و در مدت زمان کوتاهی از هم جدا می‌شوند.
روش بعدی آزمایش اولتراسونیک است که در آن احتمال بروز آسیب برای میلگردها درصورتی‌که جوش نبوده باشند، وجود ندارد. در این آزمایش پرتوهای نوری روی میلگرد تابیده شده و به‌وسیله‌ی آن‌ها نقاط شکننده و آسیب‌پذیر میلگرد مشخص می‌شود. با توجه به موارد فوق می‌توان نتیجه گرفت که آزمایش اولتراسونیک در دسته روش‌های غیرتخریبی و شیمیایی قرار دارد.
روش مهم بعدی که معمولاً مورداستفاده قرار گرفته و هزینه زیادی نیز برای مجری طرح ندارد، آزمایش خم کردن میلگرد است. در این آزمایش، میلگرد را در زاویه خم تا 90 درجه قرار می‌دهند و در صورت یافتن هرگونه شکست در محل جوش به این نتیجه می‌رسند که کیفیت فورجینگ میلگرد بسیار پایین است. بنابراین خم کردن میلگرد در دسته تست‌های تخریبی قرار دارد چون در برخی موارد سبب بروز آسیب در میلگرد می‌شود.
روشی نیز تحت عنوان تست دیداری وجود دارد که در حقیقت همان بررسی شکل ظاهری به منظور یافتن نواقص عملیات فورجینگ است. در جوش کامل انتظار می‌رود که شیب ملایمی از قسمت جوش تا قطر اندازه میلگرد به وجود آمده باشد. اگر حرارت بیش از حد موردنیاز باشد یا این که پمپ فشار دچار اختلال شده باشد احتمالاً این شیب ملایم به وجود نیامده و اگر فشار و یا کششی وارد شود، حتی باعث شکستن و از هم جداشدن و گسیختن میلگرد حاصله از فورجینگ می‌شود.
جهت آشنایی بیشتر با محصولات کارخانه سیادان ابهر زنجان و میلگرد تولیدی این کارخانه می‌توانید به صفحه این کارخانه در سایت پیوان مراجعه کنید.
مراحل انجام فورجینگ میلگردها
در روش فورجینگ پس از این که میلگردها از دو سر توسط دستگاه برش صاف و یکدست و تمیز شدند، توسط گیره‌های متخصص در یک راستا و روبروی هم قرار می‌گیرند. میله‌هایی که به‌عنوان نگهدارنده استفاده می‌شوند خود از انواع ثابت، متحرک و پیچ‌ها تشکیل می‌شوند. پس از آن می‌توان زاویه قرارگیری میلگرد را به‌صورت کاملاً همسان و برابر با هم تنظیم کرد. سپس شیر دو کپسول اکسیژن و ماده استیلن باز شده و گازها با حد و میزانی که مناسب است و توسط متخصص این امر تشخیص داده می‌شود، باز می‌شوند. در مرحله‌ی بعد هرکدام از این گازها وارد نازل شده و فشار آن‌ها را می‌توان با فشارسنج نصب شده روی کپسول‌ها تنظیم و یکدست کرد.
در فورجینگ بر اساس کنترلری که روی کپسول‌ها نصب شده است می‌توان فشار گاز خارج شده و فشار گاز درون کپسول را تشخیص داد. باید بدانید که این دو پارامتر با یکدیگر رابطه عکس دارند؛ بنابراین زمانی که نازل‌ها با یکدیگر یکی می‌شوند و یک گاز خروجی ترکیبی وارد لوله مشعل می‌گردد؛ می‌توان با شیر تنظیم مقدار آن را تغییر داد.
در نهایت پس از نرم شدن میلگردها با این گاز، کمپرسور در دستگاه جوش فورجینگ وارد کار می‌گردد. این دستگاه فشاری هیدرولیکی ایجاد کرده و دو میله را به‌صورت هم اندازه در هم فرو می‌برد. میلگردهایی که ضخامت زیادی دارند بین 1 تا 3 ثانیه زمان نیاز دارند تا به این حالت برسند. فشار گاز نیز می‌بایست در مخزن اکسیژن و استیلن برابر با 5 تا 7 و 0.5 بار باشد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله اتصالات میلگرد (کوپلینگ میلگرد) و نحوه کاربرد آن در ساخت سازه‌های مختلف مراجعه کنید.
بخش پایانی
در حال حاضر جوش فورجینگ یکی از رایج‌ترین روش‌های اتصال میلگردها به هم در ایران و جهان است؛ اما به دلیل معایب ذکر شده در بسیاری از کشورها منسوخ شده است. انتظار می‌رود که بزودی این روش در ایران نیز منسوخ گردد. در این مقاله تلاش کردیم تا درباره فورجینگ میلگرد، جوش فورجینگ، دستگاه جوش فورجینگ و اجرای فورجینگ میلگرد اطلاعات لازم را در اختیار شما قرار دهیم..
نظرات