جوشکاری پلی اتیلن در هوای سرد: چگونه از یک جوش شکننده جلوگیری کنیم؟
جوشکاری در دمای زیر ۵ درجه سانتی‌گراد، قوانین خاص خود را دارد. نادیده گرفتن آن، یعنی ایجاد یک اتصال ضعیف و آماده شکست.
اگر پارامترهای جوشکاری برای هوای سرد اصلاح نشوند، نتیجه یک “جوش شکننده” (Brittle Weld) خواهد بود. این جوش در ظاهر ممکن است سالم به نظر برسد، اما در واقع مملو از تنش‌های داخلی پسماند است و با کوچکترین فشار، ضربه یا نشست زمین، مانند شیشه خواهد شکست. در این مقاله، به شما می‌گوییم که چرا این اتفاق می‌افتد و چگونه از آن جلوگیری کنید.
۳ خطر اصلی جوشکاری در هوای سرد
چرا سرما تا این حد خطرناک است؟۱. شوک حرارتی (Thermal Shock)
مشکل: شما یک هیتر با دمای ۲۲۰+ درجه را به لوله‌ای با دمای ۵- درجه می‌چسبانید. سپس، اتصال ذوب شده (۲۲۰+) را در معرض هوای ۵- درجه قرار می‌دهید. این اختلاف دمای شدید باعث می‌شود سطح بیرونی جوش فوراً منجمد شود، در حالی که هسته داخلی هنوز داغ و در حال انقباض است. این انقباض ناهمگون، تنش‌های داخلی شدیدی ایجاد می‌کند که ساختار مولکولی جوش را ضعیف و شکننده می‌سازد.
۲. رطوبت و یخ‌زدگی نامرئی (Condensation)
مشکل: حتی اگر باران یا برف نبارد، لوله‌های سرد، رطوبت هوا را به صورت شبنم یا یک لایه یخ‌زدگی بسیار نازک و نامرئی روی سطح خود متراکم می‌کنند.
نتیجه: به محض تماس هیتر با این رطوبت، آب تبدیل به بخار شده و در محل اتصال “حباب” ایجاد می‌کند. این حباب‌ها، جوش شما را متخلخل، اسفنجی و کاملاً بی‌ارزش می‌کنند.
۳. عدم نفوذ کافی گرما (Heat Sink Effect)
مشکل: بدنه سرد لوله مانند یک “جاذب حرارت” (Heat Sink) غول‌پیکر عمل می‌کند. گرمایی که هیتر به لبه لوله می‌دهد، به سرعت توسط بدنه سرد لوله دزدیده می‌شود و به عمق کافی نفوذ نمی‌کند. در نتیجه، شما فقط یک ذوب سطحی خواهید داشت، نه یک ادغام عمیق.
۵ قانون طلایی برای جوشکاری موفق در هوای سرد
برای غلبه بر این مشکلات، باید فرآیند استاندارد را اصلاح کنید:۱. قانون اول: استفاده از چادر جوشکاری (الزامی)
این یک گزینه انتخابی نیست، یک الزام است. یک چادر یا سرپناه جوشکاری، سه کار حیاتی انجام می‌دهد:- از وزش باد (که فرآیند خنک شدن را تسریع می‌کند) جلوگیری می‌کند.
- از بارش برف و باران جلوگیری می‌کند.
- مهم‌تر از همه، گرمای ناشی از هیتر و اپراتورها را در خود نگه داشته و دمای محیط جوشکاری را چند درجه بالاتر از دمای بیرون می‌آورد.
۲. قانون دوم: پیش‌گرمایش ملایم لوله‌ها
مشکل: شما نمی‌توانید لوله یخ‌زده را مستقیماً جوش دهید.راه حل: انتهای لوله‌ها باید به دمای محیطی بالای ۵+ درجه برسند.
- روش ایده‌آل: انتهای لوله‌ها را برای مدتی در داخل چادر جوشکاری قرار دهید تا هم‌دما با محیط چادر شوند.
- روش جایگزین: از یک “گان هوای گرم” (Hot Air Gun) صنعتی استفاده کنید و به آرامی (با فاصله) انتهای لوله‌ها را گرم کنید تا دمای سطح آن‌ها از انجماد خارج شود.
- هشدار: هرگز و هرگز از شعله مستقیم (مانند مشعل یا هیتر گازی) برای گرم کردن لوله استفاده نکنید! این کار پلیمر را تخریب کرده و می‌سوزاند.
۳. قانون سوم: تمیزکاری و خشک کردن وسواسی
پس از رنده‌کاری، سطح لوله را به دقت بررسی کنید. مطمئن شوید که *کاملاً* خشک و عاری از هرگونه رطوبت یا یخ‌زدگی است. از دستمال‌های تمیز، خشک و بدون پرز استفاده کنید.۴. قانون چهارم: افزایش زمان حرارت‌دهی (Heat Soak Time)
این یک تصور غلط رایج است که باید دمای هیتر را بالا برد. این کار اشتباه و مخرب است. دمای هیتر باید ثابت (مثلاً ۲۲۰ درجه) بماند.راه حل صحیح: شما باید “زمان” را افزایش دهید. برای جبران اثر “جاذب حرارت” (Heat Sink) لوله سرد، باید لوله را مدت زمان بیشتری در تماس با هیتر نگه دارید (به خصوص در مرحله دوم حرارت‌دهی یا Heat Soak). این زمان اضافی اجازه می‌دهد گرما به عمق کافی نفوذ کند. به جداول استاندارد جوشکاری در هوای سرد مراجعه کنید (اغلب زمان حرارت‌دهی ۱۰ تا ۲۰ درصد افزایش می‌یابد).
۵. قانون پنجم: افزایش چشمگیر زمان خنک‌سازی (Cooling Time)
این حیاتی‌ترین گام برای جلوگیری از جوش شکننده است. برای جلوگیری از شوک حرارتی، جوش باید به آرامی سرد شود.راه حل: زمان خنک‌سازی درج شده در جداول استاندارد (مخصوص دمای ۲۰ درجه) باید به طور قابل توجهی (گاهی تا ۵۰٪ یا بیشتر) افزایش یابد. در تمام این مدت، اتصال باید تحت فشار کامل در داخل دستگاه باقی بماند. عجله برای باز کردن دستگاه، جوش شما را نابود خواهد کرد.
جوشکاری در سرما، نیازمند “رعایت فرایند” است، نه “سرعت”. گروه صنعتی سپهر البرز، ارائه‌دهنده تجهیزات استاندارد و جداول فنی جوشکاری برای تمام شرایط آب و هوایی.
برای دریافت جداول زمانی اصلاح‌شده جوشکاری در هوای سرد و مشاوره فنی، با کارشناسان ما تماس بگیرید.