فرآیندهای جوشکاری لیزری | جوشکاری لیزری بهعنوان یکی از پیشرفتهترین روشهای اتصال متریال، بهویژه در صنایع دقیق و حساس شناخته میشود. پرتو لیزر، با ایجاد حرارت متمرکز، اتصال قوی و یکنواختی را بین قطعات فلزی ایجاد میکند. این ویژگیها، جوشکاری لیزری را به گزینهای مناسب برای صنایعی مانند خودرو، هوافضا، پزشکی و الکترونیک تبدیل کرده است. در ادامه، به بررسی دقیقتر انواع روشهای جوشکاری لیزری از جمله جوشکاری پیوسته، پالسی، هدایتشده، عمیق و سطحی میپردازیم و کاربردها و ویژگیهای هر یک را توضیح خواهیم داد.
فرآیندهای جوشکاری لیزری: جوشکاری پیوسته
جوشکاری پیوسته یکی از روشهای جوشکاری (روش های جوشکاری لیزری) است که در آن اتصال بهصورت مداوم و بدون وقفه در طول خط جوش انجام میشود. این روش برای ایجاد اتصالاتی با استحکام بالا و جلوگیری از نشت در محل جوش بهکار میرود.
ویژگیهای جوشکاری پیوسته |
|
استحکام بالا |
به دلیل پیوستگی در خط جوش، این روش اتصالاتی با مقاومت مکانیکی بالا ایجاد میکند. |
جلوگیری از نشت |
مناسب برای جلوگیری از نشت مایعات و گازها میباشد. |
ظاهر یکنواخت |
ایجاد جوش یکنواخت و بدون وقفه که از نظر ظاهری نیز مطلوب است. |
کاربردها |
|
صنایع لولهسازی |
جهت اتصال لولهها و جلوگیری از نشت سیالات صورت میپذیرد. |
ساخت مخازن تحت فشار |
بهمنظور اطمینان از عدم نشت و افزایش استحکام مخازن استفاده میشود. |
صنایع خودروسازی |
جهت استفاده در ساخت شاسی و بدنه خودروها برای افزایش استحکام و ایمنی انجام میپذیرد. |
مقایسه |
|
مقایسه جوشکاری پیوسته با جوشکاری منقطع |
جوشها بهصورت متناوب و با فواصل مشخص اعمال میشوند. این روش برای کاهش تغییر شکلهای حرارتی و تنشهای پسماندی مناسب است اما استحکام کمتری نسبت به جوشکاری پیوسته دارد. |
نکات مهم:
- انتخاب روش مناسب: بسته به نیاز پروژه و نوع اتصال، باید بین جوشکاری پیوسته و منقطع انتخاب کرد.
- تجهیزات مورد نیاز: جوشکاری پیوسته نیاز به تجهیزات خاصی دارد که توانایی ایجاد جوش مداوم را داشته باشند.
- مهارت جوشکار: اجرای صحیح جوشکاری پیوسته نیازمند مهارت و تجربه بالای جوشکار است.
فرآیندهای جوشکاری لیزری: جوشکاری پالسی
جوشکاری پالسی (جوشکاری پالسی چیست) یکی از روشهای پیشرفته در فرآیندهای جوشکاری است که در آن جریان الکتریکی بهصورت متناوب بین دو سطح متفاوت (جریان اوج و جریان پسزمینه) تغییر میکند. این تغییرات منظم جریان، امکان کنترل دقیقتر حرارت ورودی به قطعه کار را فراهم میسازد و به بهبود کیفیت جوش کمک میکند.
ویژگیها و مزایای جوشکاری پالسی |
|
کنترل حرارت ورودی |
با تنظیم دقیق پالسها، میتوان حرارت ورودی را کنترل کرد و از تغییر شکل یا آسیب به قطعات نازک جلوگیری نمود. |
کاهش پاشش |
این روش به دلیل کنترل بهتر جریان، میزان پاشش متریال مذاب را کاهش میدهد و نیاز به تمیزکاری پس از جوشکاری را کم میکند. |
بهبود نفوذ جوش |
جوشکاری پالسی امکان نفوذ عمیقتر جوش را فراهم میکند که برای اتصال قطعات با ضخامتهای مختلف مفید است. |
افزایش کیفیت جوش |
با کاهش عیوب جوش مانند ترکها و حفرهها، کیفیت نهایی جوش بهبود مییابد. |
کاربردها |
|
صنایع خودروسازی |
برای جوشکاری قطعات بدنه و شاسی خودروها کاربرد دارد. |
صنایع هوافضا |
در ساخت قطعات حساس و با دقت بالا به کار میرود. |
صنایع الکترونیک |
برای اتصال قطعات کوچک و حساس به حرارت استفاده میشود. |
صنایع پزشکی |
در جهت تولید تجهیزات پزشکی با نیاز به جوشهای دقیق بالا استفاده میشود. |
انواع جوشکاری پالسی:
- جوشکاری تیگ پالسی (TIG): در این روش، الکترود تنگستن جریان پالسی را به قطعه کار منتقل میکند و برای جوشکاری فلزات نازک و حساس مناسب است.
- جوشکاری میگ پالسی (MIG): در این روش، سیم جوش بهصورت پالسی به قطعه کار تغذیه میشود و برای جوشکاری فلزات با ضخامتهای مختلف کاربرد دارد.
نکات مهم در جوشکاری پالسی:
- تنظیمات دستگاه: تنظیم صحیح فرکانس پالس، زمان اوج و پسزمینه برای دستیابی به جوش با کیفیت ضروری است.
- مهارت جوشکار: اجرای موفقیتآمیز جوشکاری پالسی نیازمند تجربه و مهارت بالای جوشکار است.
- انتخاب گاز محافظ: استفاده از گاز محافظ مناسب مانند آرگون یا مخلوط گازها برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود کیفیت جوش اهمیت دارد.
فرآیندهای جوشکاری لیزری: جوشکاری هدایتشده
جوشکاری هدایتشده که بهعنوان جوشکاری حالت رسانشی نیز شناخته میشود، یکی از روشهای جوشکاری لیزری است که در آن انرژی لیزر به سطح قطعه کار تابانده میشود و حرارت از طریق رسانش به نواحی زیرین منتقل میگردد. این فرآیند برای جوشکاریهای سطحی با عمق کم مناسب است و معمولا در اتصال ورقهای نازک یا متریال حساس به حرارت به کار میرود.
ویژگیهای جوشکاری هدایتشده |
|
عمق نفوذ کم |
به دلیل انتقال حرارت از سطح به عمق، این روش برای جوشکاریهای سطحی و کمعمق مناسب است. |
کنترل حرارت |
امکان کنترل دقیق حرارت ورودی به قطعه کار، که از تغییر شکل یا آسیب به متریال حساس جلوگیری میکند. |
کیفیت جوش بالا |
امکان ایجاد جوشهای یکنواخت و با کیفیت، بهویژه در متریال نازک را دارد. |
کاربردها |
|
صنایع الکترونیک |
امکان اتصال قطعات کوچک و حساس به حرارت را دارد. |
صنایع پزشکی |
جهت ساخت تجهیزات پزشکی با دقت بالا به کار میرود. |
صنایع خودروسازی |
برای جوشکاری قطعات بدنه خودرو با ضخامت کم استفاده میشود. |
نکات مهم در جوشکاری هدایتشده:
- تنظیم توان لیزر: انتخاب توان مناسب برای جلوگیری از ذوب بیش از حد یا عدم ذوب کافی
- سرعت حرکت لیزر: تنظیم سرعت حرکت لیزر برای دستیابی به جوش یکنواخت
- استفاده از گاز محافظ: استفاده از گازهای محافظ مانند آرگون برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود کیفیت جوش
فرآیندهای جوشکاری لیزری: جوشکاری عمیق
جوشکاری عمیق بهعنوان جوشکاری نفوذی یا جوشکاری سوراخ کلید نیز شناخته میشود، یکی از روشهای پیشرفته در جوشکاری لیزری است که برای ایجاد اتصالات با عمق نفوذ بالا و استحکام زیاد بهکار میرود. در این روش، پرتو لیزر با توان بالا به سطح قطعه تابانده میشود و با ایجاد حفرهای در ماده، به نام “سوراخ کلید”، امکان نفوذ عمیق حرارت و ذوب ماده را فراهم میکند.
ویژگیهای جوشکاری عمیق |
|
عمق نفوذ بالا |
این روش امکان ایجاد جوشهایی با عمق نفوذ زیاد را فراهم میکند که برای اتصال قطعات ضخیم مناسب است. |
سرعت بالا |
به دلیل توان بالای لیزر و تمرکز انرژی در نقطه کوچک، سرعت جوشکاری افزایش مییابد. |
کیفیت جوش مطلوب |
جوشهای ایجاد شده دارای استحکام بالا و عیوب کمتری هستند. |
کاربردها |
|
صنایع خودروسازی |
برای جوشکاری شاسی و قطعات ساختاری خودروها مورد استفاده قرار میگیرند. |
صنایع هوافضا |
در ساخت قطعات حساس و نیازمند استحکام بالا کاربرد دارد. |
صنایع نفت و گاز |
برای جوشکاری لولهها و مخازن تحت فشار به کار میرود. |
نکات مهم در جوشکاری عمیق:
- تنظیم دقیق پارامترها: توان لیزر، سرعت حرکت و فوکوس پرتو باید بهدقت تنظیم شوند تا از ایجاد عیوبی مانند ترک یا حفره جلوگیری شود.
- استفاده از گاز محافظ: برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود کیفیت جوش، استفاده از گازهای محافظ مانند آرگون توصیه میشود.
- کنترل حرارت: به دلیل توان بالای لیزر، کنترل حرارت ورودی به قطعه کار برای جلوگیری از تغییر شکل یا آسیب به ماده ضروری است.
فرآیندهای جوشکاری لیزری: جوشکاری سطحی
جوشکاری سطحی، که بهعنوان جوشکاری کمعمق نیز شناخته میشود، یکی از روشهای جوشکاری است که در آن تمرکز بر ایجاد لایهای نازک از فلز جوش بر روی سطح قطعه کار است. این روش برای بهبود ویژگیهای سطحی مانند مقاومت در برابر سایش، خوردگی و افزایش عمر مفید قطعات بهکار میرود.
ویژگیهای جوشکاری سطحی |
|
عمق نفوذ کم |
در این روش، عمق نفوذ جوش محدود است و بیشتر بر روی سطح قطعه تمرکز دارد. |
بهبود خواص سطحی |
با افزودن لایهای از فلز جوش با خواص مطلوب، میتوان مقاومت سطح را در برابر عوامل مخرب افزایش داد. |
کاهش هزینهها |
با اعمال لایهای نازک از فلز گرانقیمت بر روی سطح قطعه ارزانتر، میتوان هزینهها را کاهش داد. |
کاربردها |
|
صنایع نفت و گاز |
برای افزایش مقاومت لولهها و تجهیزات در برابر خوردگی استفاده میشود. |
صنایع معدنی |
در بهبود مقاومت سطوح ماشینآلات در برابر سایش به کار میرود. |
صنایع خودروسازی |
برای افزایش عمر مفید قطعاتی که در معرض سایش قرار دارند. |
نکات مهم در جوشکاری سطحی:
- انتخاب متریال مناسب: باید فلز جوشی انتخاب شود که با فلز پایه سازگار بوده و خواص مطلوبی را به سطح اضافه کند.
- کنترل حرارت: به دلیل تمرکز حرارت بر روی سطح، کنترل دقیق دما برای جلوگیری از تغییر شکل قطعه ضروری است.
- آمادهسازی سطح: سطح قطعه باید قبل از جوشکاری تمیز و عاری از آلودگی باشد تا کیفیت جوش بهبود یابد.
ملاحظات ایمنی:
پرتو لیزر میتواند برای چشم و پوست مضر باشد؛ بنابراین، استفاده از عینکهای محافظ و تجهیزات ایمنی ضروری است. همچنین، اطمینان از تهویه مناسب محیط کار برای جلوگیری از تجمع دود و گازهای مضر توصیه میشود.
معرفی دستگاه 3 کاره جوش، برش و تمیزکننده لیزری
دستگاه جوش لیزری، برش و تمیزکننده لیزری مدل RT1500HWM از برند ROTEC، محصولی پیشرفته و جامع در صنعت لیزر است که تمامی نیازهای جوشکاری، برش و تمیزکاری فلزات را برطرف میکند. این دستگاه با استفاده از تکنولوژی لیزر فایبر و هد دو موتوره، امکان تغییر سریع هد را فراهم کرده و عملکردی دقیق و سریع در هر سه حالت ارائه میدهد.
نحوه عملکرد برش لیزری با دستگاه جوش لیزر
در فرآیند برش لیزری، پرتو لیزر با توان و تمرکز مشخص به سطح ماده تابانده میشود. انرژی لیزر باعث ذوب، تبخیر یا سوختن ماده در نقطه تمرکز میگردد و به این ترتیب برش یا حکاکی انجام میشود. حرکت هد لیزر توسط سیستمهای کامپیوتری کنترل میشود که امکان ایجاد طرحها و اشکال پیچیده را فراهم میکند.
مزایای برش لیزری
- دقت بالا: امکان برشهای بسیار دقیق و جزییات ریز
- سرعت: برش سریعتر نسبت به روشهای سنتی
- انعطافپذیری: قابلیت برش متریال مختلف با ضخامتهای متفاوت
- کیفیت لبه برش: لبههای صاف و بدون نیاز به پرداخت اضافی
این دستگاه با تلفیق قابلیتهای جوش، برش و تمیزکاری، انتخابی ایدهآل برای صنایع مختلف است که به دنبال راهحلهای مدرن و کارآمد میباشند.
نتیجهگیری
در این مقاله، به بررسی جامع فرآیندهای مختلف جوشکاری لیزری و ویژگیهای هر یک از روشها پرداخته شد. جوشکاری لیزری به عنوان یکی از پیشرفتهترین فناوریهای اتصال متریال، مزایای بسیاری از جمله دقت بالا، سرعت و امکان جوشکاری متریال مختلف را ارائه میدهد که آن را به گزینهای ایدهآل در صنایع متعدد (کاربرد دستگاه جوش لیزری) تبدیل کرده است.
جوشکاری لیزری چه مزایایی نسبت به روشهای سنتی دارد؟
جوشکاری لیزری به دلیل دقت بالا، حرارت متمرکز، سرعت بیشتر و کاهش تغییر شکل حرارتی، از روشهای سنتی متمایز است و در صنایعی مانند خودرو، هوافضا و الکترونیک کاربرد گستردهای دارد.
چه تفاوتی بین جوشکاری پیوسته و پالسی وجود دارد؟
در جوشکاری پیوسته، اتصال بهصورت مداوم انجام میشود و برای اتصالات با استحکام بالا مناسب است. اما در جوشکاری پالسی، جریان بهصورت متناوب تغییر میکند که امکان کنترل دقیقتر حرارت و کاهش پاشش را فراهم میکند.
چگونه میتوان روش جوشکاری مناسب را انتخاب کرد؟
انتخاب روش جوشکاری بستگی به نوع متریال، ضخامت قطعه و نیازهای پروژه دارد. برای مثال، جوشکاری هدایتشده برای قطعات نازک و حساس به حرارت مناسب است، در حالی که جوشکاری عمیق برای قطعات ضخیم و با استحکام بالا کاربرد دارد.
چه اقدامات ایمنی در جوشکاری لیزری باید رعایت شود؟
پرتو لیزر ممکن است برای چشم و پوست مضر باشد، بنابراین استفاده از عینکهای محافظ و تجهیزات ایمنی ضروری است. همچنین، تهویه مناسب محیط کار برای جلوگیری از تجمع دود و گازهای مضر توصیه میشود.