جوش القایی ترموپلاستیکها (Induction Welding)
۱. مفهوم و روش کار
جوش القایی یکی از روشهای پیشرفته برای اتصال ترموپلاستیکهاست که در آن بدون تماس مستقیم گرمکننده با سطح کار، گرما در داخل ناحیه اتصال تولید میشود.
اصل کار بر پایهٔ القای الکترومغناطیسی است:
-
یک سیمپیچ (Coil) میدان مغناطیسی نوسانی ایجاد میکند.
-
در ناحیه اتصال، یک مواد فلزی نازک یا افزودنی رسانا (مثل پودر آهن یا استیل مش) قرار داده میشود.
-
میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریانهای ادی (eddy currents) در آن فلز میشود.
-
این جریانها فلز را داغ میکنند → پلاستیک اطراف ذوب میشود.
-
فشار وارد میشود و دو قطعه جوش میخورند.
این روش کاملاً مناسب قطعاتی است که دسترسی به آنها سخت است یا نمیتوان حرارت مستقیم به آنها داد.
۲. تجهیزات مورد نیاز
✔ سیم پیچ القایی
برای ایجاد میدان مغناطیسی با فرکانس مناسب. شکل آن بسته به قطعه متفاوت است (دایرهای، تخت، لولهای…).
✔ منبع تغذیه فرکانس بالا
برای ایجاد جریان متناوب با فرکانسهای 1–100 kHz (بسته به نوع سیمپیچ و ماده).
✔ مواد جاذب امواج (Susceptors)
چیزی که گرما را تولید میکند:
-
رینگ یا شبکه فلزی
-
نانوذرات یا پودر فلزی مخلوطشده با پلیمر
✔ فیکسچر و سیستم فشار
برای ثابت نگه داشتن قطعات هنگام ذوب و اتصال.
۳. مزایا
-
اتصال تمیز و نامرئی چون گرما از داخل ایجاد میشود.
-
سرعت بالا (چند ثانیه تا چند ده ثانیه).
-
امکان جوش دادن قطعات با شکل پیچیده یا حتی داخل کانالها.
-
مصرف انرژی کمتر نسبت به روشهای تماسی.
-
فویل فلزی نازک (آلومینیوم/فولاد)
-
بدون تماس مستقیم → بدون آلودگی محیط جوش.
-
مناسب برای جوش نواحی حساس (مثلاً قطعات الکترونیکی محصور در پلاستیک).
۴. معایب
-
نیاز به مواد جاذب فلزی در محل جوش.
-
هزینه تجهیزات بالا.
-
فرایند نسبت به تغییر موقعیت سیمپیچ حساس است.
-
کنترل دقیق لازم است تا ماده بیش از حد گرم نشود.
۵. کاربردها
-
صنایع هوافضا و کامپوزیتهای ترموپلاستیکی
-
مخازن و لولههای صنعتی
-
قطعات خودرو (جوش قطعات داخلی سوخت و هوا)
-
فیلترها و قطعات پیچیده که دسترسی به اتصال سخت است
-
اتصال قطعات الکترونیکی که نمیتوان به آنها حرارت مستقیم داد
