فورجینگ میلگرد (جوش سربه‌سر میلگرد)چیست؟
فهرست مطالب
فورجینگ میلگرد نوعی جوش سربه‌سر میلگرد است که بر اساس یک تکنولوژی نوین بنا شده و در حال حاضر از آن به عنوان به‌صرفه‌ترین و مستحکم‌ترین روش اتصال میلگردها به هم یاد می‌شود. با استفاده از این روش جدید می‌توان میلگردها را خیلی سریع‌تر، مستحکم‌تر و اقتصادی‌تر از دیگر روش‌های اتصال مکانیکی مانند روش کوپلینگ به هم متصل کرد. در ادامه این مقاله می‌خواهیم شما را بیشتر با اصطلاح فورجینگ میلگرد، نحوه اجرای آن و مزایا و معایب این روش اتصال آشنا کنیم.
فورجینگ میلگرد به چه معناست؟
در این روش اتصال، انتهای دو میلگردی که قرار است به هم وصل شوند تحت حرارت بسیار زیاد قرار می‌گیرد و با اعمال فشار به هم متصل می‌شوند. این میزان از حرارت از طریق سوختن گازهای اکسیژن و استیلن و خروج انرژی حاصل از این احتراق از دستگاه جوش تامین شده و سبب می‌شود که محل اتصال یعنی سر دو میلگرد به حالت خمیری شکل در بیایند. سپس این قطعات با اعمال فشار هیدرولیکی که نیروی آن توسط یک جک مخصوص با همین نام تامین می‌شود به هم چسبانده می‌شوند. استفاده همزمان از حرارت و فشار جک هیدرولیک باعث می‌شود که دو سر میلگرد با هم ادغام شده و اتصالی مستحکم ایجاد شود.
انواع روش‌های اتصال میلگرد
در ساخت یک سازه، معمولا باید از میلگردهایی با طول متفاوت استفاده کرد. علاوه بر این معمولا حمل میلگرد در ابعاد بزرگ از کارخانه تا محل پروژه دشوار است. همین دو دلیل باعث می‌شود که برش و اتصال میلگرد در محل اجرای پروژه منطقی‌تر باشد. برای انجام این کار نیز روش‌های متعددی وجود دارد. در حال حاضر از روش‌های زیر برای اتصال میلگردها در صنعت ساختمان استفاده می‌شود:
اتصال اورلپ
روش اورلپ یکی از قدیمی‌ترین روش‌های اتصال میلگردها به یکدیگر است؛ اما مشکل اصلی این روش این است که باعث می‌شود میلگرد در برابر بارهای تناوبی زیاد مقاوم نباشد و تغییر شکل پلاستیکی بدهد. علاوه بر این، با اتصال اورلپ میلگردها با هم همراستا نمی‌شوند. بر همین اساس امروزه استفاده از این روش اتصال در بسیاری از کشورهای صنعتی و پیشرفته دیگر ممنوع و منسوخ شده است.
اتصال کوپلینگ
این روش در واقع همان روش اتصال به کمک قطعات مکانیکی مانند پیچ و مهره است. با استفاده از پیچ و مهره، محل اتصال در برابر فشارهای وارده همان رفتاری را نشان می‌دهد که سایر قسمت‌های میلگرد در این شرایط از خود بروز می‌دهند. در روش اتصال کوپلینگ میلگردها به صورت سربه‌سر به هم متصل شده و تراکم آرماتور کاهش پیدا می‌کند. در همین راستا امکان بتن‌ریزی بهتر فراهم خواهد شد. طبق آیین‌نامه بتن ایران، این روش بسیار مستحکم‌تر و مقاوم‌تر از روش اورلپ است و حداقل 25 درصد استحکام محل اتصال را بیشتر می‌کند.
جوش فورجینگ
این روش جوش‌کاری سربه‌سر برای اولین بار در سال 1953 با هدف به‌کارگیری در صنعت حمل و نقل ریلی ابداع شد و کم کم استفاده از آن در صنعت ساختمان رواج پیدا کرد. به مرور زمان با کشف ایرادات روش‌های دیگر اتصال مانند عدم پایداری میلگرد از محل اتصال در برابر بارهای کششی، خمشی و پیچشی زیاد در سازه‌هاي اسکلت بتنی، این روش اتصال سربه‌سر رواج بیشتری پیدا کرد.
جوش فورجینگ به روش جوش‌کاری جامد نیز معروف است و از طریق ذوب کردن مقدار کمی از هر دو سری که قرار است به هم متصل شود انجام می‌شود. با این حساب روش فورجینگ کاملا ذوبی نیست و اتم‌ها با حرارت‌دهی سطحی در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد، آرایش پیدا می‌کنند. در روش فورجینگ اتصال به کمک تغییر فرم پلاستیکی به وجود آمده ناشی از ذوب جزئی و نیز اعمال فشار هیدرولیکی برقرار می‌شود.
مزایای جوش فورجینگ میلگرد
همانطور که پیش‌تر نیز گفته شد؛ مهم‌ترین مزیت اتصال به کمک روش فورجینگ نسبت به دو روش دیگر این است که محل اتصال استحکام بیشتری پیدا می‌کند. علاوه بر این اتصال سربه‌سر روشی مقرون‌به‌صرفه‌تر است و به دلیل در دسترس و قابل حمل بودن دستگاهی که قادر ایت این مدل جوش سر به سر میلگرد را انجام دهد؛ روشی آسان‌تر محسوب می‌شود.
از آنجایی که با استفاده از فورجینگ می‌توان میلگردها را به صورت سربه‌سر به هم متصل کرد؛ میزان مصرف میلگرد در پروژه کمتر می‌شود و با حذف ضایعات، به 30 درصد میلگرد کمتری برای اجرای پروژه نیاز خواهید داشت. به غیر از صرفه اقتصادی که خرید میلگرد در حجم کمتر را برای مجری پروژه فراهم می‌کند؛ با استفاده از این روش ساختمان ایمن‌تر خواهد شد و در برابر زلزله و بلایای طبیعی مقاوم‌تر می‌شود.
آزمایشات تخصصی نشان داده‌اند که میزان مقاومت محل اتصال در روش جوش فورجینگ نسبت به دیگر نقاط طولی میلگرد بیشتر است و هرگز دو میلگردی که به این روش به هم متصل شده‌اند از محل جوش از هم جدا نمی‌شوند.
معایب جوش فورجینگ میلگرد
یکی از اصلی‌ترین مشکلات این روش جوش سربه‌سر، تاثیر میزان مهارت اپراتور بر روی کیفیت جوش است. مدت زمانی که باید دو سر میلگرد حرارت دیده و ذوب شوند کاملا تجربی است و در هیچ منبعی به یک عدد مشخص برای حرارت‌دهی محل اتصال اشاره نشده است.
در این روش، میلگردها بعد از ذوب شدن و قرار گرفتن در معرض فشار جک هیدرولیکی، باید در دمای اتاق سرد شوند. با این حساب می‌توان گفت که کیفیت جوش و شانس شکنندگی میلگرد از محل اتصال به دمای محیط بستگی دارد.
علاوه بر این در حال حاضر میلگردهایی که به بازار عرضه می‌شوند از نظر درصد عناصر موجود در آلیاژ و ترکیبات شیمیایی‌شان و همچنین پروسه تولید متفاوتند. بنابراین ممکن است جوش فورجینگ روی دو نوع میلگرد مختلف کیفیتی متفاوت داشته باشد.
عدم امکان کنترل میزان حرارت در حین انجام فرآیند جوش‌کاری نیز دیگر مشکلی است که در این روش اتصال ممکن است با آن مواجه شوید. همچنین میزان فشاری که باید برای اتصال دو میلگرد روی آنها اعمال شود نیز معمولا به صورت تقریبی محاسبه می‌شود.
