การทำงานและการประยุกต์ใช้การเชื่อมแบบชนกัน

การเชื่อมแบบต้านทานความร้อนแบบชน (ต่อไปนี้จะเรียกว่า การเชื่อมแบบชน) เป็นวิธีการเชื่อมแบบต้านทานชนิดหนึ่งที่ใช้ความร้อนจากความต้านทานในการเชื่อมชิ้นงานสองชิ้นเข้าด้วยกันตลอดแนวหน้าตัดพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น ข้อต่อท่อรูปตัวแอล หน้าแปลนแบบชน และอื่นๆข้อต่อท่อสแตนเลสส่วนใหญ่ใช้ในกระบวนการเชื่อมแบบชนกัน

การเชื่อมแบบชนแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ การเชื่อมแบบชนด้วยความต้านทาน และการเชื่อมแบบชนด้วยแสงแฟลช

การเชื่อมแบบชนกัน (Butt welding) คือวิธีการกดหน้าตัดของชิ้นงานสองชิ้นให้แนบสนิทจากต้นจนจบ โดยใช้ความร้อนจากความต้านทานความร้อนจนถึงสภาวะพลาสติก จากนั้นจึงใช้แรงดันในการขึ้นรูป (หรือคงแรงดันในการเชื่อมไว้โดยไม่ต้องใช้แรงดันในการขึ้นรูป) อย่างรวดเร็วเพื่อให้การเชื่อมเสร็จสมบูรณ์

การเชื่อมแบบแฟลชบัตต์ (Flash butt welding) เป็นวิธีการประกอบชิ้นส่วนเชื่อมสองชิ้นเข้าด้วยกันโดยการวางชิ้นส่วนทั้งสองให้ชิดกัน เปิดไฟ และค่อยๆ ทำให้หน้าตัดของชิ้นส่วนเข้าใกล้กันจนเกิดการสัมผัสเฉพาะจุด จากนั้นใช้ความร้อนจากความต้านทานในการให้ความร้อนแก่จุดสัมผัสเหล่านั้น (เพื่อสร้างแสงแฟลช) แล้วใช้แรงกดจากด้านบนอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่ถาวร

ขอบเขตการใช้งานสามารถสรุปได้ดังนี้:

(1) ความยาวการเชื่อมต่อของชิ้นงาน
ตัวอย่างเช่น การเชื่อมชนกันของแผ่นโลหะ โปรไฟล์ ลวด เหล็กเส้น รางรถไฟ ท่อหม้อไอน้ำ ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ

(2) การเชื่อมชนชิ้นงานวงแหวน
ตัวอย่างเช่น ขอบล้อรถยนต์และจักรยาน การเชื่อมขอบล้อรถจักรยานยนต์ การเชื่อมจานโซ่แบบต่างๆ

(3) การเชื่อมประกอบชิ้นส่วน
เพื่อลดต้นทุนในการรีด การตีขึ้นรูป การปั๊ม หรือการกลึงชิ้นส่วนต่างๆ ให้เป็นชิ้นส่วนที่ซับซ้อน เช่น การเชื่อมชนของตัวเรือนเพลาขับและเปลือกเพลาหลังของรถยนต์ การเชื่อมชนของก้านเชื่อมต่อต่างๆ ก้านลูกสูบ รวมถึงการเชื่อมชนของชิ้นส่วนพิเศษต่างๆ เป็นต้น

(4) การเชื่อมชนของโลหะต่างชนิดกัน
การเชื่อมแบบนี้สามารถช่วยประหยัดโลหะมีค่าและปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ได้ ตัวอย่างเช่น การเชื่อมชนกันของส่วนใช้งานของเครื่องมือ (เหล็กความเร็วสูง) และส่วนท้าย (เหล็กคาร์บอนปานกลาง) การเชื่อมชนกันของส่วนหัว (เหล็กทนความร้อน) และส่วนท้าย (เหล็กโครงสร้าง) ของวาล์วไอเสียเครื่องยนต์สันดาปภายใน การเชื่อมชนกันของข้อต่ออลูมิเนียม-ทองแดงที่นำไฟฟ้าได้ เป็นต้น

ด้วยความเข้าใจง่ายๆ เราจะทราบได้อย่างชัดเจนว่าการเชื่อมแบบชนมีสองวิธีและมีการใช้งานในขอบเขตใดบ้าง โดยสรุปแล้ว การเชื่อมแบบชนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีประสิทธิภาพการผลิตสูงและง่ายต่อการทำงานอัตโนมัติ