عین هیولا محکم و سفتش کردم

تاریخچه جوشکاری و توسعه دستگاه‌های جوشکاری، یکی از جالب‌ترین فصل‌های تاریخ فناوری و صنعت است. جوشکاری به‌عنوان فرایند اتصال دائمی مواد (عموماً فلزات) از طریق گرما، فشار، یا ترکیبی از هر دو شناخته می‌شود. این فرایند از دوران باستان تا دوران مدرن تحولات گسترده‌ای را تجربه کرده است. در ادامه، به بررسی تاریخچه ساخت و اختراع اولین دستگاه‌های جوشکاری از گذشته تا به امروز خواهیم پرداخت.

دوران باستان و آغاز جوشکاری

اولین شواهد مربوط به جوشکاری به حدود 4000 سال پیش برمی‌گردد. در این دوران، جوامع باستانی مانند مصریان و سومریان از روش‌های ابتدایی برای اتصال فلزات استفاده می‌کردند.

• ابزارهای دستی: در آن زمان، آهنگران با استفاده از چکش و حرارت حاصل از کوره‌های ابتدایی، فلزات را نرم کرده و آن‌ها را به یکدیگر متصل می‌کردند. این فرایند، که امروز به‌عنوان “جوشکاری آهنگری” شناخته می‌شود، اولین شکل شناخته‌شده از جوشکاری بود.
• استفاده از طلا و مس: در دوران باستان، برای ساخت جواهرات و اشیای زینتی، از لحیم‌کاری و جوش دادن طلا و مس استفاده می‌شد. این تکنیک‌ها بیشتر به‌منظور تزئین و ساخت ابزارهای کوچک کاربرد داشتند.

قرون وسطی و پیشرفت‌های اولیه

در قرون وسطی، آهن و فولاد به مواد اصلی در ساخت ابزار و سلاح‌ها تبدیل شدند. در این دوران، جوشکاری آهنگری به شکل پیشرفته‌تری مورد استفاده قرار گرفت. آهنگران قرون وسطی با استفاده از دمنده‌ها و کوره‌های ذغالی دما را به حدی افزایش می‌دادند که امکان اتصال قطعات فلزی به یکدیگر فراهم شود.

• ساخت شمشیر و زره: یکی از کاربردهای اصلی جوشکاری در این دوران، ساخت شمشیرها و زره‌های فولادی بود. این ابزارها با چکش‌کاری دقیق و جوش دادن لایه‌های متعدد فلز تولید می‌شدند.

دوره انقلاب صنعتی و ظهور تکنیک‌های مدرن جوشکاری

با آغاز انقلاب صنعتی در قرن هجدهم و نوزدهم، نیاز به روش‌های جدید اتصال فلزات افزایش یافت. این دوران شاهد توسعه ابزارها و فناوری‌های جدیدی بود که زمینه‌ساز جوشکاری مدرن شدند.

1. جوشکاری با گاز اکسیژن و سوخت (1800):
• در اوایل قرن نوزدهم، سِر “همفری دیوی” موفق به تولید قوس الکتریکی شد که امکان ذوب فلزات با استفاده از برق را نشان داد. این کشف، نقطه عطفی در تاریخ جوشکاری بود.
• در سال 1802، “واسلی پتروف”، دانشمند روسی، آزمایش‌های بیشتری روی قوس الکتریکی انجام داد و به کشف‌های جدیدی دست یافت.
2. اختراع جوشکاری با قوس الکتریکی (1881):
• نیکولای بناردوس، مخترع روسی، اولین دستگاه جوشکاری با قوس الکتریکی را طراحی کرد. این روش شامل ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود زغالی و قطعه کار بود که برای اتصال فلزات به کار می‌رفت.
• بعدها، استانیسلاو اولوسکی، همکار بناردوس، این تکنیک را توسعه داد و برای آن پتنت ثبت کرد.
3. جوشکاری با گاز (1900):
• در آغاز قرن بیستم، جوشکاری اکسی‌استیلن توسط ادموند فوش و شارل پیکارد معرفی شد. این روش امکان اتصال فلزات با استفاده از گرمای حاصل از سوختن گاز استیلن در حضور اکسیژن را فراهم کرد.

دهه ۱۹۲۰ و پیشرفت تکنولوژی‌های جوشکاری

دهه ۱۹۲۰ را می‌توان به‌عنوان دوره‌ای مهم در تاریخ جوشکاری در نظر گرفت، چرا که فناوری‌های جوشکاری الکتریکی به‌سرعت پیشرفت کردند.

• جوشکاری دستی با الکترود پوشش‌دار (SMAW): این روش در دهه ۱۹۲۰ به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از الکترود پوشش‌دار باعث بهبود کیفیت جوش و کاهش ناخالصی‌ها در اتصال فلزات شد.
• جوشکاری زیرپودری (SAW): در دهه ۱۹۳۰، این روش توسط جان سی لینچ معرفی شد. جوشکاری زیرپودری، با استفاده از یک لایه محافظ پودری، کیفیت جوش را افزایش داد و از اکسیداسیون جلوگیری کرد.

جنگ جهانی دوم و تحولات چشمگیر

در طول جنگ جهانی دوم، جوشکاری به یکی از حیاتی‌ترین فناوری‌ها برای صنایع نظامی تبدیل شد.

• ساخت کشتی‌ها: جوشکاری جایگزین روش‌های سنتی پرچ‌کاری در ساخت کشتی‌ها شد، زیرا سریع‌تر و ارزان‌تر بود.
• جوشکاری در صنعت هوافضا: برای ساخت هواپیماها و تانک‌ها، تکنیک‌های جدیدی از جمله جوشکاری مقاومتی و جوشکاری لیزری به‌کار گرفته شد.

دهه‌های پس از جنگ و ظهور فناوری‌های پیشرفته

پس از جنگ جهانی دوم، تحقیقات و توسعه در زمینه جوشکاری با سرعت بیشتری انجام شد.

1. جوشکاری با گاز محافظ (GMAW و TIG):
• در دهه ۱۹۴۰، جوشکاری با گاز آرگون معرفی شد که به تولید جوش‌هایی با کیفیت بالا برای فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم کمک کرد.
• روش TIG (تنگستن با گاز محافظ) و MIG (جوشکاری با گاز محافظ فلزی) به‌سرعت جایگاه خود را در صنایع مختلف پیدا کردند.
2. جوشکاری لیزری و الکترونی:
• در دهه ۱۹۶۰، جوشکاری لیزری به‌عنوان یکی از روش‌های پیشرفته معرفی شد. این روش امکان ایجاد اتصالات بسیار دقیق را فراهم کرد و برای صنایع هوافضا و الکترونیک کاربرد گسترده‌ای یافت.
• جوشکاری پرتو الکترونی نیز در همین دوران معرفی شد که از الکترون‌های پرانرژی برای ذوب و اتصال فلزات استفاده می‌کرد.
3. جوشکاری اصطکاکی (FSW):
• در دهه ۱۹۹۰، جوشکاری اصطکاکی هم‌زن توسط مؤسسه جوشکاری بریتانیا (TWI) توسعه یافت. این روش امکان جوش دادن فلزات با نقطه ذوب بالا را بدون نیاز به ذوب کامل فراهم کرد.

جوشکاری در عصر مدرن

امروزه، جوشکاری به یک علم دقیق و پیشرفته تبدیل شده است که شامل روش‌های متعددی می‌شود:

• جوشکاری رباتیک: استفاده از ربات‌ها در خطوط تولید، به‌ویژه در صنعت خودروسازی، باعث افزایش دقت و سرعت در جوشکاری شده است.
• جوشکاری سه‌بعدی: با پیشرفت چاپگرهای سه‌بعدی، تکنیک‌های جوشکاری نیز برای تولید قطعات پیچیده توسعه یافته‌اند.
• جوشکاری زیر آب: برای تعمیرات و ساخت‌وسازهای دریایی، روش‌های ویژه‌ای از جمله جوشکاری مرطوب و خشک زیر آب به‌کار گرفته می‌شود.