در حالیکه تصویر غالب از جوشکاری به شکل فلز مذاب و جرقه‌های نارنجی است، چندین روش جوشکاری وجود داشته که با این تصویر همخوانی ندارند. یکی از قابل‌توجه‌ترین این روش‌ها، جوشکاری سرد است. این روش نزدیک به یک قرن است که در صنعت به کار می‌رود و دارای مزایایی است که در دیگر روش‌های جوشکاری دیده نمی‌شود.

جوشکاری سرد چیست؟

جوشکاری سرد یک روش جوشکاری حالت جامد است که برای اتصال دو قطعه به یکدیگر، نیازی به گرما ندارد. در حقیقت انرژی لازم برای اتصال فلزات به یکدیگر از طریق اعمال فشار تامین می‌شود. در طول فرایند جوشکاری سرد هیج ذوبی اتفاق نمی‌افتد و حتی دما نیز تغییر محسوسی نمی‌کند.

جوشکاری سرد چگونه انجام می‌شود؟

دلیل اینکه جوشکاری سرد می‌تواند بدون گرما فلزات را به هم متصل کند، حذف لایه اکسیدی از روی سطح قطعات فلز است.

تقریبا همه مواد در شرایط عادی دارای نوعی لایه اکسیدی هستند که در بعضی موارد برای چشم غیر مسلح قابل رویت نیست. این لایه همانند یک سد از ایجاد پیوند بین اتم‌های فلز با یکدیگر جلوگیری می‌کند. زمانی که این لایه اکسیدی برداشته شود، اتم‌های فلز را می‌توان با فشار کافی به هم پیوند داد.

برای حذف لایه اکسیدی روش‌های مختلف مکانیکی و شیمیایی وجود دارد. به وسیله استفاده از برس سیمی، چربی‌زدایی و روش‌های مشابه، از پاک‌سازی سطح فلز اطمینان حاصل می‌شود.  یکی دیگر از نیازمندی‌های این روش این است که فلزات به‌کار رفته می‌بایست مقداری رسانایی داشته‌باشند.

پس از اطمینان از موارد گفته‌شده، ماشین‌‌آلات صنعتی برای ایجاد مقدار قابل‌توجهی از فشار لازم برای ایجاد پیوند فلزی به کار گرفته‌می‌شوند.

جوشکاری سرد چه کاربردهایی دارد؟

یکی از محبوب‌ترین کاربردهای جوشکاری سرد، توانایی آن در اتصال فلزات غیر یکسان است. فلزات مختلف پس‌ از ذوب به خوبی با هم پیوند نمی‌خورند. در اینصورت فلزات یا اصلا به یکدیگر متصل‌نمی‌شوند و یا مناطق جوش‌داده‌شده ضعیف و یا دارای ترک خواهند بود. جوشکاری سرد از این مشکل دوری می‌کند؛ چراکه صرفا بر روی پیوند اتمی حاصل از الکترون‌های آزاد اتکا می‌کند.

جوشکاری سرد برای ایجاد اتصالات سر‌به‌سر(butt)، لب‌به‌لب (lap) و اتصال سیم‌ها به کار می‌رود. این نوع جوشکاری اغلب در صنایعی مثل هوافضا، اتومبیل‌سازی و در آزمایشگاه‌ها به کار‌ برده می‌شود.

از جوشکاری سرد برای جوش‌دادن چه فلزاتی استفاده می‌کنند؟

معمولا به ماده رسانا برای جوشکاری سرد نیاز است. به همین دلیل لیست فلزاتی که می‌توان آن‌ها را به این روش جوش داد به شرح زیر است:

• آلومینیوم(از جمله درجات غیر قابل جوش‌دادن مثل سری ۷۰۰۰)
• مس
• آلیاژ‌های برنج
• فلزات حاوی کربن را به روش سرد نمی‌توان جوش داد.

مزایا و معایب جوشکاری سرد چیست؟

یکی از بزرگ‌ترین مزایای جوشکاری سرد این است که هیچ ناحیه‌ای گرما نمی‌بیند. این امر احتمال رخ‌دادن تغییرات فیزیکی و شیمیایی در فلز را در حین جوشکاری کاهش‌می‌دهد. یکی دیگر از مزایا همان طور که گفته شد توانایی اتصال فلزات غیر یکسان است. همچنین، اگر جوشکاری سرد به درستی انجام شود، قدرت آن حداقل به اندازه قدرت فلز ضعیف‌تر شرکت‌کننده در جوش خواهد بود.

مشکل اصلی این نوع جوشکاری این است که فلزات می‌بایست کاملا تمیز و عاری از اکسید باشند تا یک جوش مناسب شکل بگیرد. این کار می‌تواند دشوار، گران قیمت و در مقادیر بالا سخت باشد. از آنجاییکه حداقل یکی از فلزات می‌بایست رسانا باشد، تعداد مشخصی از فلزات خواهند بود که می‌توان آن‌ها را به این روش جوش داد.

برخی لغات تخصصی

جوشکاری سرد: Cold Welding

جوشکاری حالت جامد: Solid State Welding

برس سیمی: Wire Brush

چربی زدایی: Degreasing

اتصال سر به سر: Butt Joint

اتصال لب به لب: Lap Joint