زمان خنک‌سازی در جوش بات فیوژن: راز یک اتصال نشکن و بادوام
چرا عجله در باز کردن گیره‌ها، گران‌ترین جوش شما را به یک اتصال شکننده و بی‌ارزش تبدیل می‌کند؟
اینجا، دقیقاً در همین مرحله انتظار، بزرگترین اشتباه رخ می‌دهد. اپراتور عجول، برای صرفه‌جویی در چند دقیقه و رفتن به سراغ جوش بعدی، فشار را زودتر از موعد آزاد کرده و گیره‌های دستگاه را باز می‌کند.
این کار، یک فاجعه پنهان است. **استحکام جوش پلی اتیلن** نه در لحظه حرارت‌دهی، بلکه دقیقاً در طول **زمان خنک‌سازی تحت فشار** ساخته می‌شود. این مقاله، راز فنی یک **اتصال نشکن** را فاش می‌کند: انضباط در زمان خنک‌سازی.
۱. در طول زمان خنک‌سازی “واقعاً” چه اتفاقی می‌افتد؟ (علم مواد)
در لحظه‌ای که هیتر خارج می‌شود و دو لبه به هم فشرده می‌شوند، پلی‌اتیلن در محل اتصال در حالت “مذاب آمورف” (Amorphous Molten State) قرار دارد. آن را مانند “لاوای داغ” یا “عسل بسیار غلیظ” در نظر بگیرید. در این حالت، اتصال **هیچ استحکام مکانیکی** ندارد.
فرآیند خنک‌سازی، فرآیند “ساخت” است:
- تبلور مجدد (Re-crystallization): همانطور که اتصال سرد می‌شود، زنجیره‌های بلند مولکولی پلی‌اتیلن که در حالت مذاب از هم باز شده‌اند، دوباره شروع به در هم تنیده شدن و سازماندهی مجدد می‌کنند تا ساختار کریستالی نیمه‌سخت خود را بازیابند.
- نقش فشار: “فشار” (Pressure) در تمام این مدت تضمین می‌کند که زنجیره‌های مولکولی دو لوله با هم ادغام شده و در هم قفل شوند. بدون فشار، آن‌ها فقط در کنار هم سرد می‌شوند اما یکپارچه نمی‌شوند.
بنابراین، **زمان خنک‌سازی جوش پلی اتیلن**، “زمان انتظار” نیست؛ بلکه “زمان ساختاردهی مولکولی” است.
۲. عواقب فاجعه‌بار عجله کردن (ایجاد اتصال شکننده) ❌
اگر شما فشار را زودتر از زمان مشخص شده در جدول **پارامترهای جوش بات فیوژن** آزاد کنید، چه اتفاقی می‌افتد؟
الف) جوش سرد (Cold Weld)
شما فرآیند درهم تنیدگی مولکولی را مختل می‌کنید. مولکول‌ها به جای قفل شدن در هم، فقط به هم “می‌چسبند”. اتصال شما در ظاهر ممکن است گرده جوش (Bead) خوبی داشته باشد، اما از داخل، یک خط جداکننده ضعیف دارد.
ب) تنش پسماند (Residual Stress)
این خطرناک‌ترین بخش است. وقتی فشار را برمی‌دارید، اتصال هنوز داغ است و تمایل به انقباض دارد. انقباض بدون کنترل (خارج از گیره‌های دستگاه)، باعث ایجاد تنش‌های داخلی شدید در محل جوش می‌شود.
نتیجه: شما یک **اتصال شکننده** (Brittle Joint) ایجاد کرده‌اید. این اتصال ممکن است تست فشار اولیه را پاس کند، اما ماه‌ها یا سال‌ها بعد، تحت یک ضربه ناگهانی (مانند ضربه قوچ) یا نشست خاک، مانند شیشه شکسته و باعث شکست فاجعه‌بار خط لوله می‌شود.
۳. تفاوت “زمان خنک‌سازی تحت فشار” و “زمان کل”
جداول استاندارد (مانند DVS) معمولاً دو زمان خنک‌سازی را مشخص می‌کنند:
- زمان خنک‌سازی تحت فشار (Cooling Time Under Pressure): این، زمان **حیاتی و غیرقابل مذاکره** است. در تمام این مدت، لوله باید *تحت فشار کامل جوشکاری* در داخل گیره‌های دستگاه باقی بماند. (این زمان معمولاً بر اساس ضخامت دیواره محاسبه می‌شود، مثلاً ۶ تا ۱۰ دقیقه برای هر اینچ ضخامت).
- زمان خنک‌سازی نهایی (Total Cooling Time): پس از اتمام زمان اول، شما می‌توانید فشار را آزاد کرده و گیره‌ها را باز کنید. اما اتصال هنوز به استحکام ۱۰۰٪ نرسیده و داغ است. شما نباید لوله را جابجا کنید، تحت تنش قرار دهید یا آن را در ترانشه بیندازید تا زمانی که این زمان دوم نیز سپری شود (مثلاً ۳۰ تا ۶۰ دقیقه).
اشتباه رایج، نادیده گرفتن “زمان اول” است. **راز یک اتصال نشکن، رعایت کامل زمان خنک‌سازی تحت فشار است.**
۴. ترفندهای مرگبار: هرگز جوش را به زور سرد نکنید! 🧊
برخی اپراتورهای عجول، برای تسریع فرآیند، اقدام به سرد کردن جوش با روش‌های غیراستاندارد می‌کنند:
- ❌ ریختن آب روی جوش داغ
- ❌ استفاده از پارچه خیس
- ❌ استفاده از باد فشرده (کمپرسور)
این کارها باعث “شوک حرارتی” (Thermal Shock) به اتصال می‌شوند. سطح بیرونی به سرعت منجمد می‌شود در حالی که هسته داخلی هنوز داغ است. این کار تنش پسماند را به حداکثر رسانده و یک جوش فوق‌العاده شکننده ایجاد می‌کند. **سرد شدن باید به صورت طبیعی و آرام انجام شود.**
استحکام، در صبر ساخته می‌شود. گروه صنعتی سپهر البرز، ارائه‌دهنده دستگاه‌های استاندارد به همراه جداول دقیق زمانی برای یک جوش بی‌نقص.
برای دریافت جداول کامل زمان‌بندی جوشکاری (حرارت‌دهی و خنک‌سازی) متناسب با سایز لوله خود، با واحد فنی ما تماس بگیرید. ⏱️