فورجینگ میلگرد یا اتصال سر به سر میلگرد (Butt Welding of Rebars) یک روش پیشرفته برای اتصال دو میلگرد به یکدیگر است که با استفاده از حرارت بالا و فشار مکانیکی، یک اتصال یکپارچه و مقاوم ایجاد می‌کند. این روش به‌عنوان یک جایگزین برای هم‌پوشانی (Lap Splice)، کوپلرهای مکانیکی و جوشکاری سنتی در پروژه‌های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بیشتر بدانیم : خرید میلگرد
تاریخچه فورجینگ یا اتصال سر به سر میلگرد
اتصال سر به سر میلگرد (Butt Welding of Rebars) با روش فورجینگ یکی از روش‌های مدرن در صنعت ساختمان است که با هدف افزایش استحکام، کاهش هزینه‌ها و بهبود عملکرد سازه‌ای توسعه یافته است. این روش در طول دهه‌های اخیر جایگزین روش‌های سنتی مانند جوشکاری، اورلپ (هم‌پوشانی) و کوپلینگ مکانیکی شده است.
در پروژه‌های عمرانی اولیه، میلگردها معمولاً با روش هم‌پوشانی (Lap Splice) به یکدیگر متصل می‌شدند. این روش که در اوایل قرن ۲۰ متداول بود، باعث افزایش مصرف میلگرد و ایجاد نقاط ضعف در سازه می‌شد. همچنین، جوشکاری قوس الکتریکی برای اتصال میلگردها به کار گرفته شد، اما مشکلاتی مانند کاهش استحکام فولاد، ایجاد مناطق ترد و شکست در محل جوش باعث شد که به دنبال روش‌های جایگزین باشند.
در دهه ۱۹۵۰ تا۱۹۷۰ آغاز تحقیقات بر روی فورجینگ میلگرد
محققان به دنبال روش‌هایی بودند که نقاط ضعف جوشکاری سنتی را برطرف کند.استفاده از حرارت و فشار بالا برای ایجاد اتصال یکنواخت بین میلگردها مورد بررسی قرار گرفت.
اولین دستگاه‌های فورجینگ هیدرولیکی برای اتصال میلگردها در پروژه‌های زیرساختی آزمایش شدند.با توسعه استانداردهای صنعتی، این روش به‌عنوان جایگزین جوشکاری ذوبی و اتصالات مکانیکی مطرح شد.
در این دوره، بسیاری از پروژه‌های زیربنایی مانند پل‌ها، سدها و ساختمان‌های بلندمرتبه از این فناوری استفاده کردند.
دهه ۱۹۹۰: بهبود تجهیزات و افزایش دقت فرآیند
استفاده از دستگاه‌های فورجینگ با کنترل دمای دقیق موجب بهبود کیفیت اتصال شد.کشورهای صنعتی مانند ژاپن و آلمان پیشگام استفاده از این روش در ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله شدند.
استانداردهای بین‌المللی مانند JIS (ژاپن) و ASTM (آمریکا) برای تضمین کیفیت و استحکام اتصالات فورج شده تدوین شد.
دهه ۲۰۰۰ به بعد: رشد چشمگیر استفاده از فورجینگ میلگرد
با پیشرفت فناوری‌های هیدرولیکی و کنترل عددی (CNC)، دقت و کیفیت اتصالات افزایش یافت.پروژه‌های مدرن مانند برج‌های بلندمرتبه، تونل‌های زیرزمینی و نیروگاه‌های هسته‌ای از این روش بهره بردند.
به دلیل کاهش هدررفت میلگرد و افزایش بهره‌وری، بسیاری از کشورها این روش را در مقررات ساختمانی خود قرار دادند.
بیشتر بدانیم : خرید میلگرد نیشابور
نحوه اجرای جوش سر به سر میلگرد یا فورجینگ
فورجینگ میلگرد یک فرآیند پیشرفته برای اتصال سر به سر میلگردها است که با گرم کردن و اعمال فشار، یک پیوند یکپارچه و مقاوم ایجاد می‌کند. این روش نیاز به مهارت و تجهیزات خاص دارد تا اتصال با کیفیت و استحکام بالا حاصل شود.
مراحل اجرای فورجینگ میلگرد
🔹 ابتدا دو سر میلگردها که قرار است به هم متصل شوند، با دستگاه برش یا سنگ فرز کاملاً صاف و عمود بر محور میلگرد بریده می‌شوند.
🔹 سطوح برش‌خورده تمیزکاری شده و از هرگونه آلودگی، زنگ‌زدگی یا چربی پاک می‌شوند تا کیفیت اتصال افزایش یابد.
🔹 دو سر میلگردها درون دستگاه فورجینگ القایی یا شعله‌ای قرار گرفته و تا دمای ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند.
🔹 در این دما، فلز میلگرد به حالت خمیری درمی‌آید و برای اتصال آماده می‌شود.
🔹 کنترل دما بسیار مهم است، زیرا اگر دما کمتر از حد استاندارد باشد، اتصال ناقص خواهد بود و اگر بیش از حد باشد، میلگرد تضعیف می‌شود.
🔹 هنگامی که دو سر میلگردها به دمای مناسب رسیدند، با استفاده از پرس هیدرولیکی یا مکانیکی به یکدیگر فشرده می‌شوند.
🔹 این فشار باعث اتصال متالورژیکی بین دو میلگرد شده و یک بخش یکپارچه و بدون درز ایجاد می‌کند.
🔹 در محل اتصال، ممکن است مقدار کمی فلز اضافی بیرون بزند که نشان‌دهنده کیفیت مناسب فرآیند است.
🔹 پس از اتصال، میلگردها به آرامی و به‌صورت کنترل‌شده خنک می‌شوند تا از ایجاد ترک‌های حرارتی جلوگیری شود.
🔹 پس از خنک شدن، محل اتصال مورد بازرسی چشمی و آزمایش‌های مکانیکی قرار می‌گیرد تا کیفیت و استحکام جوش بررسی شود.
🔹 در برخی پروژه‌ها، آزمایش‌های کششی و خمشی نیز انجام می‌شود تا از استحکام اتصال اطمینان حاصل گردد.
بیشتر بدانیم : خرید میلگرد میانه
نکات مهم در اجرای فورجینگ میلگرد
✅ دقت در برش و آماده‌سازی میلگردها برای جلوگیری از هرگونه ضعف در اتصال
✅ کنترل دقیق دمای گرم کردن میلگردها جهت جلوگیری از ترد شدن یا ضعف اتصال
✅ اعمال فشار یکنواخت و مناسب برای ایجاد یک اتصال یکپارچه و مقاوم
✅ بازرسی و انجام آزمایش‌های کیفی پس از اجرای فرآیند
بیشتر بدانیم : خرید میلگرد هیربد
انواع دستگاه فورجینگ یا اتصال سر به سر میلگرد
دستگاه‌های فورجینگ میلگرد به طور کلی به چند دسته تقسیم می‌شوند که هر یک بر اساس نوع منبع حرارتی و مکانیزم اعمال فشار دارای ویژگی‌های خاصی هستند. انتخاب نوع دستگاه بسته به نوع پروژه، ابعاد میلگردها و شرایط اجرایی انجام می‌شود.
دستگاه فورجینگ با شعله گاز (Flame Forging Machine)
🔹 در این روش، از شعله گاز اکسی‌استیلن یا پروپان-اکسیژن برای گرم کردن سر میلگردها تا دمای مورد نیاز استفاده می‌شود.
🔹 پس از رسیدن به دمای مناسب، دو سر میلگرد با استفاده از پرس هیدرولیکی یا مکانیکی به هم فشرده می‌شوند.
✅ مزایا:
✔ هزینه پایین‌تر نسبت به روش القایی
✔ قابل استفاده در کارگاه‌های ساختمانی و شرایط اجرایی ساده
❌ معایب:
✖ نیاز به کنترل دستی دما، که ممکن است منجر به عدم یکنواختی اتصال شود
✖ آلودگی محیطی به دلیل استفاده از شعله
دستگاه فورجینگ القایی (Induction Forging Machine)
🔹 در این روش، از القای الکترومغناطیسی برای گرم کردن سریع و یکنواخت میلگردها استفاده می‌شود.
🔹 دما به طور دقیق و کنترل‌شده افزایش یافته و پس از رسیدن به دمای مناسب، میلگردها با پرس هیدرولیکی به هم متصل می‌شوند.
✅ مزایا:
✔ کنترل دقیق دما و جلوگیری از آسیب به میلگرد
✔ سرعت بالا در فرآیند گرم کردن
✔ افزایش کیفیت و استحکام اتصال
❌ معایب:
✖ هزینه بالاتر نسبت به دستگاه‌های شعله‌ای
✖ نیاز به برق قوی و تجهیزات پیشرفته
بیشتر بدانیم : خرید میلگرد پرشین
دستگاه فورجینگ مکانیکی (Mechanical Forging Machine)
🔹 در این دستگاه‌ها، اعمال فشار مکانیکی بالا (بدون نیاز به سیستم هیدرولیکی یا حرارت زیاد) باعث تغییر شکل و اتصال میلگردها می‌شود.
🔹 معمولاً در پروژه‌هایی که میلگردهای سرد یا کم‌کربن استفاده می‌شود، کاربرد دارد.
✅ مزایا:
✔ مصرف انرژی کمتر نسبت به روش‌های حرارتی
✔ عدم نیاز به تجهیزات گرمایی پیچیده
❌ معایب:
✖ مناسب برای میلگردهای خاص با انعطاف‌پذیری بالا
✖ مقاومت نهایی ممکن است به اندازه روش‌های حرارتی نباشد
دستگاه فورجینگ هیدرولیکی (Hydraulic Forging Machine)
🔹 در این روش، نیروی لازم برای فشار و اتصال میلگردها از طریق پرس‌های هیدرولیکی قوی تأمین می‌شود.
🔹 این دستگاه‌ها ممکن است با شعله گاز یا القای الکترومغناطیسی ترکیب شوند.
✅ مزایا:
✔ قابلیت اعمال نیروی یکنواخت و کنترل‌شده
✔ مناسب برای میلگردهای با قطرهای بالا
❌ معایب:
✖ هزینه بالا
✖ نیاز به سیستم‌های هیدرولیکی پیشرفته
بیشتر بدانیم : خرید آهن
نتیجه‌گیری
انتخاب نوع دستگاه فورجینگ میلگرد بستگی به نیاز پروژه، هزینه، کیفیت مورد نظر و شرایط اجرایی دارد:
اگر هزینه کمتر مهم باشد: دستگاه شعله‌ای مناسب است.
اگر کیفیت و دقت بالا مورد نیاز باشد: دستگاه القایی بهترین گزینه است.
اگر نیاز به نیروی زیاد باشد: دستگاه هیدرولیکی پیشنهاد می‌شود.
این روش‌ها در پروژه‌های ساختمانی، پل‌سازی، تونل‌سازی و سازه‌های مقاوم در برابر زلزله به‌طور گسترده استفاده می‌شوند.
