اتصال دو قسمت به یکدیگر در سطح بین مولکولی و ایجاد جاذبه بین اتم های آنها جوشکاری نامیده می شود. دستگاه جوش لیزری یکی از تجهیزات مدرن و پیشرفته ای است که علاوه بر اتصال فلزات، برای اتصال غیر فلزات نیز قابل استفاده است. با توجه به جوش لیزری 0 تا 100 و روش های مختلف آن، هیچ تماسی بین تجهیزات و قطعه مورد نظر برای جوش وجود ندارد و نیازی به پرس نیست. جوش حاصل از این تجهیزات پیشرفته بسیار تمیز و دقیق است.
البته کاربرد تابش لیزر تنها به پیشرفت در صنعت جوشکاری محدود نمی شود. امروزه از این تیر پرقدرت برای برش یا ایجاد نقوش مختلف بر روی مواد فلزی و غیرفلزی استفاده می شود. حکاکی لیزری روی شیشه یکی از پرکاربردترین نمونه ها در بخش تبلیغات برای ساخت ظروف، اشیاء تزئینی و تابلوهای زیبا می باشد.
آشنایی با دستگاه جوش لیزری
لیزر برای اولین بار در سال 1967 برای برش و جوش استفاده شد. پرتو لیزر برای این آزمایش از پرتو لیزری از گاز اکسیژن و دی اکسید کربن ایجاد شد. با استفاده از این روش برای ایجاد ارتباط بین دو قسمت، انواع روش های سنتی جوشکاری مانند الکترود و آرگون جای خود را به دستگاه جوش لیزر داده است. عملکرد کلی این تجهیزات به شرح زیر است:
- 1- پرتوهای لیزر پرقدرت را از منبع دستگاه پرتاب کنید
- 2- تمرکز پرتوها در نقطه مورد نظر توسط عدسی
- 3- قطعه به دمای ذوب می رسد
- 4- اتصال یکپارچه دو قسمت با هم
دستگاه جوش لیزری چگونه کار می کند؟
در این دستگاه از نور لیزر با چگالی بالا برای بالا بردن دمای سطح تا نقطه جوش استفاده می شود که در عرض میلی ثانیه اتفاق می افتد. ابتدا دمای لایه های زیرین قطعه به نقطه ذوب می رسد و در نتیجه یک جوش تمیز و با کیفیت ایجاد می شود. با استفاده از دستگاه جوش لیزری می توان قطعات بسیار ریز را در شرایط مختلف مانند خلاء، مغناطیس یا وجود گازهای خاص جوش داد.
انواع جوش بسته به نوع لیزر
در این تجهیزات از لیزرهای مختلفی استفاده می شود که نوع فیبر رایج ترین آنهاست. در ادامه انواع آن مورد بررسی قرار می گیرد.
جوشکاری لیزر فیبر
لیزر فیبر را می توان برای کاربردهای مختلفی استفاده کرد، از جوشکاری قطعات کوچک در صنایع مهندسی، پزشکی و الکترونیک تا مواد ضخیم تر در صنایع خودروسازی و هوافضا. این نوع لیزر برای ایجاد جوش نقطه ای دقیق بسیار راحت و ارزان است.
جوشکاری لیزر پالسی
بهتر است از لیزر پالسی برای ایجاد جوش های عمیق و گسترده و همچنین درزهای جوش استفاده شود. این لیزرها پالس های گسسته ای از انرژی قابل کنترل ایجاد می کنند که یک جوش ایده آل ایجاد می کند.
مواد مناسب برای جوشکاری لیزر
دستگاه جوش لیزری امکان اتصال مواد زیر را ارائه می دهد:
- • فولاد کربن
- • فولاد ضد زنگ
- • فولاد
- • گالوانیزه
- • آلومینیوم و آلیاژهای آن
- • آلیاژهای تیتانیوم
- • فلز مس
- • نیکل
- • برنج
- • طلا و نقره
- • انواع خاصی از پلاستیک و کامپوزیت
کاربرد جوش لیزری در صنایع مختلف
دستگاه جوش لیزری به سرعت جای خود را در صنایع مختلف باز کرد. مصارف مهم آن شامل خودروسازی، لوازم خانگی، لوله و اتصالات، تولید مخزن، آسانسور، ساخت کابینت و قفسه، ساخت سوله، ساخت جواهرات، ماشین آلات، تجهیزات پزشکی، قطعات الکترونیکی و باتری سازی است.
مزایای استفاده از دستگاه جوش لیزری
دستگاه جوش لیزری بازده و کارایی اقتصادی را افزایش می دهد زیرا در فرآیند آن از مواد مصرفی اضافی استفاده نمی شود. در ضمن کار با دستگاه جوش لیزری نیاز به نیروی متخصص و ماهر ندارد. مزایای جوش لیزری به شرح زیر است:
- • جوشکاری بسیار سریع و دقیق
- • امکان جوشکاری در فضای باز
- • عدم تولید حرارت بالا
- • عدم تغییر شکل مواد پس از جوشکاری
- • جوشکاری عمیق و بسیار مقاوم
جوش لیزری
طرح های پیچیده با زوایای مختلف را می توان با دستگاه جوش لیزری جوش داد. تکنیک های مورد استفاده در این روش شامل موارد زیر است:
- • جوشکاری انتقال حرارت و جوشکاری سوراخ کلید (نفوذ عمیق)
- • جوشکاری لیزری از راه دور
- • جوشکاری با رسوب لیزری
اتصال لب به لب در جوشکاری لیزری
بهترین روش اتصال برای افزایش استحکام و سرعت جوش، اتصال لب به لب است. استحکام جوش رابطه مستقیمی با عمق آن دارد. در این روش لبه های قطعات به طور دقیق به یکدیگر متصل شده و حداقل محدودیت برای ضخامت ماده مورد نظر وجود دارد.
جوش لیزری با لپ یا لپ مفصل
این اتصال دو مزیت عمده دارد:
- 1- سادگی فرآیند به این معنی است که ساخت قطعات به زمان زیادی نیاز ندارد.
- 2- قطعات ممکن است کمی روی هم جابجا شوند تا خطاهای کوچک ساخت پوشش داده شود.
اتصال گوشه ای، جوشکاری لیزری ماهیچه ای یا گوشه ای
اگر لیزر به سمت قطعه کج شود، بیشترین استقامت را خواهد داشت. این روش به دقت جوشکاری بالایی نیاز ندارد، اما ممکن است به حرکات پیچیده تری نیاز باشد. اگر لیزر با قطعه کار تراز باشد، جوشکاری آسان‌تر می‌شود و برای این کار نیازی به ابزار و نصب خاصی نیست. ضخامت قسمت بالایی محدود است و نباید از 0.5 میلی متر تجاوز کند.
نکات ایمنی هنگام جوشکاری لیزری
- • قرار گرفتن مستقیم چشم و پوست در معرض پرتو لیزر باعث آسیب می شود.
- • گازهایی که در حین جوشکاری از دستگاه خارج می شود، هوا را آلوده می کند.
- • اپراتور باید از تجهیزات جانبی مانند شارژر، سر و عینک استفاده کند.
اخرین حرف
جوشکاری یکی از پرکاربردترین فرآیندها در صنایع مختلف است که روش های سنتی آن دارای نور خیره کننده و پراکنده ذرات داغ است. امروزه از دستگاه های پیشرفته مبتنی بر قدرت پرتو لیزر استفاده می شود که فرآیند جوشکاری را ساده، سریع، دقیق و قوی می کند. جوش لیزری 0 تا 100 و روش های مختلف آن نشان می دهد که استفاده از این تجهیزات بسیار مقرون به صرفه و موثر خواهد بود.
کار با دستگاه جوش لیزری نیازی به نیروی کار ماهر ندارد و اتصالات تمیز و محکمی بین قطعات ایجاد می کند. نکته مهم این است که اپراتور از خود در برابر اثرات نور و گازهای ایجاد شده در اثر استفاده از تجهیزات ایمنی مانند ماسک، سر، عینک و فیدر محافظت کند.
برای دوستان خود ارسال کنید
