استاندارد ISO 20168:2016 (ایزو 20168) با عنوان «جوشکاری مقاومتی — قفل-مخروط‌ها برای نگهدارنده‌های الکترود و کلاهک‌های الکترود» ابعاد، تلورانس‌ها، نحوهٔ نامگذاری، جنس و نشانه‌گذاری مجموعه اتصال مخروطی بین نگهدارنده (electrode holder) و کلاهک (electrode cap) را تعیین می‌کند. این اتصال که «قفل مخروطی» یا «Fisher taper» نام دارد، باعث جفت شدن ایمن کلاهک و نگهدارنده در جوش نقطه‌ای شده و در طول فرآیند جوش، با فشار حرارتی محکم‌تر می‌شود. استاندارد زیر نظر کمیته ISO/TC 44 / SC 6 در سال ۲۰۱۶ منتشر شد و به عنوان EN ISO 20168:2021 نیز در اروپا تصویب شده است.
دامنه‌ٔ کاربرد (Scope) استاندارد ایزو 20168
استاندارد ایزو 20168 برای نگهدارنده‌ها و کلاهک‌های الکترود جوش نقطه‌ای که از قفل-مخروط استفاده می‌کنند تدوین شده است. این سند به صنایع خودرو، لوازم خانگی و هر فرایند تولیدی که جوش نقطه‌ای مقاومتی دارد، اطمینان می‌دهد قطعات مصرفی جوش از نظر ابعاد و تلورانس سازگارند و تعویض آن‌ها صرف‌نظر از کشور یا سازنده بدون نیاز به ماشین‌کاری اضافی انجام می‌شود.
فهرست بندهای اصلی استاندارد ایزو 20168
| شماره بند | عنوان اصلی (انگلیسی) | کاربرد کلیدی |
|---|---|---|
| 1 | Scope | تعیین دامنه و هدف سند؛ محدود به قفل-مخروط‌های مورد استفاده در جوش نقطه‌ای مقاومتی. |
| 2 | Normative references | ارجاع الزام‌آور به ISO 5182 و ISO 5821 برای مواد و انواع کلاهک‌ها. |
| 3 | Terms and definitions | تعریف «locking taper» و استناد به واژگان ISO 17677-1. |
| 4 | Dimensions and tolerances 4.1 General 4.2 Electrode holders 4.3 Electrode caps | جدول ۱ و شکل ۲ زاویه مخروط (2° 58′ 54″ مقابل 2° 56′ 53″) و سه قطر اسمی 13 / 16 / 20 mm را مشخص می‌کند. |
| 5 | Designation 5.1 Electrode holders 5.2 Electrode caps | فرمت نامگذاری «ISO 20168-20» برای هولدر و الگوی مشابه برای کلاهک (نوع B0-16-20-8-45). |
| 6 | Material | الزام استفاده از آلیاژهای مندرج در ISO 5182 (معمولاً Cu-Cr-Zr) برای دوام و رسانایی بالا. |
| 7 | Marking | حک کد کامل استاندارد و جنس روی بسته‌بندی یا قطعه جهت رهگیری کیفی. |
| — | Bibliography | فهرست مراجع تکمیلی مانند ISO 286-2 و ISO 1119 برای تلورانس مخروط‌ها. |
توضیح مختصر هر بند
1. دامنه (Scope)
این بند به‌صراحت بیان می‌کند که استاندارد تنها برای الکترود هولدرها و کلاهک‌های جوش نقطه‌ای با قفل-مخروط کاربرد دارد و سایر انواع اتصال (مثلاً ISO 1089) را در بر نمی‌گیرد.
2. مراجع الزامی
صرفاً دو مرجع اجباری دارد:
- ISO 5182 برای مواد الکترودی؛
- ISO 5821 برای تیپ‌بندی کلاهک‌ها.
استفاده از ویرایش‌های جدید این اسناد در تفسیر الزامات الزامی است.
3. واژگان و تعاریف
کلیدی‌ترین تعریف، locking taper است؛ اختلاف زاویه 0° 2′ 60″ باعث می‌شود کلاهک زیر فشار حرارتی قفل شود و هنگام سرویس‌دهی شل نگردد.
4. ابعاد و تلورانس‌ها
- 4.1 عمومی: روش کنترل مخروط با گیج حلقه و پَلاگ.
- 4.2 هولدر: زاویه دقیق 2° 58′ 54″ و طول l₃.
- 4.3 کلاهک: زاویه 2° 56′ 53″ و طول l₁؛ تلورانس قطر‌ها در جدول ۱ آمده است. این بند تضمین می‌کند قطعات سازندگان مختلف قابل تعویض باشند.
5. نامگذاری
فرمت نامگذاری به کاربر امکان می‌دهد تنها با یک کد، قطر اسمی، نوع کلاهک و جزئیات مهم را به‌طور یکنواخت سفارش دهد؛ به‌ویژه برای زنجیره تأمین خودروسازی یا لوازم خانگی.
6. جنس مواد
مواد باید با کلاس‌های مس-آلیاژی جدول ۱ ISO 5182 منطبق باشند تا مقاومت سایشی و هدایت الکتریکی در سیکل‌های جوش مکرر حفظ شود.
7. نشان‌گذاری
این بند تأکید می‌کند بسته‌بندی یا خود قطعه باید شامل کد کامل ISO 20168 + جنس آلیاژ باشد تا در ممیزی زنجیره تأمین و ردیابی خرابی‌ها مشکلی ایجاد نشود.
نکته اجرایی: هنگام ارزیابی تأمین‌کنندگان، وجود کد «ISO 20168» روی هولدر یا کلاهک و تطابق آن با ابعاد جدول ۱ ساده‌ترین آزمون اولیه تطابق است. استفاده از گیج مخروطی طبق ISO 5822 برای کنترل دوره‌ای توصیه می‌شود.
الزامات اصلی
| موضوع | الزامات/توضیح | منبع |
|---|---|---|
| ابعاد/تلورانس‌ها | سه قطر اسمی متداول (13 mm، 16 mm، 20 mm) همراه با طول‌ها و زوایای مجاز در جدول ۱ استاندارد | cdn.standards.iteh.ai |
| زاویهٔ قفل-مخروطی | اختلاف زاویه 0° 2′ 60″ بین مخروط نری و مادگی جهت اصطکاک و قفل کامل | cdn.standards.iteh.ai |
| جنس توصیه-شده | به ISO 5182 (مواد الکترودها) ارجاع می‌دهد؛ معمولاً آلیاژ مس-کروم-زیرکونیوم | cdn.standards.iteh.ai/iso.org |
| نحوهٔ نامگذاری | مثال: ISO 20168-20 برای کلاهک/نگهدارنده با قطر اسمی 20 mm | cdn.standards.iteh.ai |
| نشانه‌گذاری | حک مشخصات استاندارد، قطر و سازنده روی قطعه | cdn.standards.iteh.ai |
ارتباط با سایر اسناد جوش مقاومتی
- ISO 5821 : مشخصات کلاهک‌های جوش نقطه‌ای؛ ISO 20168 ابعاد مخروط قفل‌کننده این کلاهک‌ها را تکمیل می‌کند.
- ISO 5182 : طبقه‌بندی مواد الکترودی؛ انتخاب آلیاژ مناسب با مقاومت سایشی/الکتریکی بالا را تضمین می‌کند.
- ISO 1089:2023 (تایپرهای عمومی) به سایر اتصال‌های مخروطی می‌پردازد؛ ISO 20168 نسخه تخصصی برای قفل-مخروط‌های جوش نقطه‌ای است.
وضعیت انتشار و اعتبار
| نسخه | سال انتشار | یادداشت | منبع |
|---|---|---|---|
| ISO 20168:2016 | ۲۰۱۶ | نخستین ویرایش جهانی؛ تاکنون بازنگری نشده | iso.org |
| EN ISO 20168:2021 | ۲۰۲۱ | تصویب اروپایی (CEN) بدون تغییر فنی | standards.iteh.ai |
| GOST R ISO 20168-2025 | ۲۰۲۵ | پذیرش روسیه در سامانه GOST | runorm.com |
مزایا و ملاحظات کاربردی برای تولیدکنندگان
- قابلیت تعویض جهانی: رعایت ISO 20168 از خطاهای مونتاژ و نیاز به تراشکاری مجدد کلاهک یا نگهدارنده جلوگیری می‌کند.
- کاهش توقف خط تولید: قفل-مخروط طراحی شده، اتصال محکم و تراز دقیق را تضمین کرده و ریسک لق شدن الکترود حین چرخه‌های طولانی جوش نقطه‌ای را کاهش می‌دهد.
- همخوانی با الزامات کیفیت خودروسازی (IATF 16949): استفاده از قطعات استاندارد شده ردیابی و تأیید کیفیت را ساده می‌کند.
- ایمنی اپراتور: اتصال خود-قفل شونده خطر جدا شدن ناگهانی کلاهک را در جریان جوش با فشار یا در حال تعویض محدود می‌کند.
جمع‌بندی
استاندارد ایزو 20168 راهنمای جامع برای طراحی و بازرسی قفل-مخروط نگهدارنده و کلاهک جوش نقطه‌ای است؛ با تعیین زاویه، طول و تلورانس مناسب، تضمین می‌کند قطعات مصرفی در خطوط جوش مقاومتی به‌صورت جهانی با یکدیگر سازگار بوده و عملکرد پایدار، ایمن و قابل‌اعتماد ارائه دهند. شرکت‌هایی که در جوش نقطه‌ای به دقت و بهره‌وری نیاز دارند، توصیه می‌شود این استاندارد را در کنار ISO 5821 و ISO 5182 در مشخصات فنی خود الزام کنند.
