جوش لیزری چگونه انجام می‌شود؟
جوشکاری روش‌های مختلفی دارد که با توجه به موقعیت‌های مختلف، از روش مخصوصی استفاده می‌شود؛ اما جوشکاری لیزری چیست و چگونه انجام می‌شود؟
روش جوش لیزری برای اولین بار در دهه ۷۰ میلادی اختراع شد و سپس با رشد تکنولوژی، کم کم به صنایع مختلف راه پیدا کرد؛ در حال حاضر، استفاده از روش جوش لیزری به عنوان روش نوین امروز مورد توجه صنعتگران زیادی در سراسر دنیا قرار گرفته است.
جوش لیزری یک روش نوین و دقیقی از جوشکاری ذوبی است؛ تجهیزات پیشرفته‌ای در این دستگاه‌ها به کار رفته است که با تولید پرتوی لیزر، جوش‌های بسیار دقیق و محکمی ایجاد می‌کند که باعث کاربرد فراوان آن در صنایع مختلف شده است.
آشنایی با جوشکاری لیزری
جوشکاری لیزری یک فرایند جوشکاری دقیق و ظریف است که از نور پرتو برای اتصال قطعات فلزی استفاده می‌کند. پرتو لیزر توسط یک منبع لیزری مستقل مانند سورس انواع دستگاه برش لیزری تولید می‌شود و توسط هد جوش دستگاه روی قطعه کار هدایت می‌شود.
پرتو انرژی هدایت شده، قطعات کار (و در صورت نیاز میله پرکننده) را گرم و ذوب می‌کند و حوضچه مذاب حاصل، فلزات را به هم جوش می‌دهد و یک جوش یکپارچه را تشکیل می‌دهد.
جوشکاری لیزری با استفاده از ایجاد گرما و تابش پرتوی لیزر به همراه دقت بالا و سرعت زیادی توانایی جوش انواع فلزات را دارد؛ به همین دلیل این روش، جوشکار ذوبی نیز نام دارد.
انواع مختلف فلزات را می‌توان با استفاده از دستگاه جوش لیزری به یکدیگر اتصال داد؛ به همین دلیل امروزه از این روش جوشکاری در صنایع مختلف به طور گسترده استفاده می‌شود.
اجزای دستگاه جوش لیزر
جوشکاری لیزری تکنیکی است که از یک پرتو متمرکز نور با شدت بالا برای ذوب قطعات فلزی، گاهی اوقات با مواد اضافی از یک میله پرکننده، استفاده می‌کند. این فرایند با تولید نور لیزر و سپس رساندن آن به هد لیزر کار می‌کند. سپس بر روی محل اتصال قطعات فلزی متمرکز می‌شود و باعث ایجاد گرمای بسیار موضعی و حوضچه مذاب محدود می‌شود.
انواع دستگاه جوش لیزر دارای ۴ بخش اصلی است که به شرح زیر می باشند:
بخش اول منبع تغذیه یا سورس لیزری است که وظیفه تولید پرتو لیزر را برعهده دارد.
قسمت دوم پنل کاربری دستگاه است که تمامی فعالیت‌های مربوط به دستگاه توسط این بخش کنترل و انجام می‌شود.
قسمت آخر تورچ یا تفنگ لیزری است که وظیفه تاباندن پرتوی لیزری روی سطح قطعه کار را دارد.
فرایند جوشکاری لیزر چیست؟
قطعاتی که قرار است جوش داده شوند را ابتدا تمیز کنید و آنها را با دقت در جای مناسب(میزکار) قرار دهید. برای بهبود کیفیت جوش، خط تماس باید بسته و بدون شکاف باشد.
از گیره‌های دستی یا وسایل خودکار برای نگه داشتن قطعات در جای خود و پایدار نگه داشتن آنها در طول فرایند جوشکاری استفاده کنید.
نقطه کانونی پرتو را روی ناحیه جوش تنظیم کنید. برای این کار تورچ لیزر باید فاصله ۷ سانتی متری از قطعه کار داشته باشد.
قدرت پرتو را تنظیم کنید و آن را روی قطعات دیگری به غیر از محصول نهایی آزمایش کنید. قبل از حرکت به سمت قطعه کار، مطمئن شوید که انرژی کافی برای ذوب شدن مواد از خود صرف می‌کند.
پرتو را در ابتدای ناحیه جوش اعمال کنید. هنگامی که یک حوضچه مذاب مناسب تشکیل شد، باید آن را در امتداد جوش در یک حرکت ثابت طی کرد. کیفیت جوش در این روش نسبت به تکنیک‌های جوشکاری سنتی مانند چرخش نقطه اتصال، بهبود داده شده است.
هدف از جوشکاری لیزر چیست؟
جوش لیزری برای جوش دادن قطعات به یکدیگر با تشکیل یک حوضچه مذاب در نقطه اتصال استفاده می‌شود. این تکنیک برای اتصال فلزات غیرمشابه و فلزاتی که معمولاً جوش دادن آنها سخت است، بهتر از سایر روش‌ها است.
برخی از چالش‌های مرتبط با مواد نازک جوشکاری لیزری چیست؟
انتخاب متریال
برخی از متریال‌ها، مانند فلزات بسیار بازتابنده، به سختی با لیزر جوش داده می‌شوند، زیرا نور به طور طبیعی از سطوح آنها منعکس می‌شود. به طور مشابه، برخی از پلاستیک‌ها و کامپوزیت‌ها نیز به دلیل رسانایی حرارتی کم، جوش داده نمی‌شوند.
آماده‌سازی اتصال
آماده‌سازی مناسب اتصال برای یک جوش لیزری موفق بسیار مهم است. سطوح اتصال باید عاری از آلودگی باشند. هر گونه ناهماهنگی یا شکاف در اتصال می‌تواند منجر به جوش ناقص یا اتصال ضعیف شود.
کنترل فرایند
جوشکاری لیزری یک فرایند نیمه خودکار است و حفظ کنترل دقیق فرایند برای تولید جوش‌های ثابت و با کیفیت بالا ضروری است. برای دستیابی به ویژگی‌های جوش مورد نظر، قدرت، سرعت و فوکوس لیزر باید به دقت کنترل شود.
ایمنی
جوشکاری لیزری اگر به درستی کنترل نشود می تواند خطرات ایمنی ایجاد کند. نور شدید و گرمای تولید شده توسط لیزر می‌تواند باعث آسیب به چشم و پوست اپراتور شود. اقدامات ایمنی مانند محافظت مناسب از چشم باید برای محافظت از اپراتور وجود داشته باشد.
هزینه
هزینه اولیه تجهیزات برای جوشکاری لیزری می‌تواند زیاد باشد که باعث می‌شود برای کسب‌وکارهای کوچک‌تر در دسترس نباشند. علاوه بر این، هزینه‌های نگهداری و تعمیر نیز می‌تواند قابل توجه باشد که می‌تواند به هزینه کلی جوش لیزر اضافه کند.
مزایای جوشکاری لیزری
پس از آشنایی با جوشکاری لیزری و نحوه عملکرد آن اکنون بهتر است با مزایای این نوع جوشکاری نیز آشنا شوید. جوشکاری لیزری یکی از روش‌های جدید جوشکاری ذوبی است و به دلیل برخورداری از مزایا و ویژگی‌های مهم در صنایع مختلفی به کار گرفته شده است.
مزایای جوشکاری لیزری عبارت‌اند از:
- دقت و سرعت بالا در جوشکاری
- انجام جوشکاری ظریف
- مصرف پایین برق و انرژی
- قابلیت جوشکاری انواع فلزات
- عدم نیاز به گاز محافظ
- دارای هزینه کم، عملکرد منعطف، بازدهی و کیفیت بالا
- توانایی جوشکاری همراه با وایر (wire) یا بدون وایر
- جوشکاری منعطف و آسان
- مجهز به هد اختصاصی جوشکاری لیزری
- عدم نیاز به متخصص
- حذف موارد پرداخت و پولیش کاری
کاربردهای جوش لیزری
جوشکاری لیزری برای ارائه جوش‌های دقیق، تکرارپذیر و با کیفیت بالا در صنایع خودروسازی، هوافضا و پزشکی و همچنین در تولید لوازم الکترونیکی استفاده می‌شود. مخصوصاً برای جوشکاری موادی مانند آلومینیوم که با روش‌های سنتی جوش دادن آنها دشوار است مفید است. اگر قصد دارید با مزایای جوش لیزری آشنا شوید، پیشنهاد میکنیم این مقاله را مطالعه کنید./۲۸۰۴۶۱
نظرات