یکی از روش های مدرن در جوشکاری که امروزه از آن در صنایع استفاده می شود جوشکاری لیزری است. جوشکاری لیزری از زیر مجموعه های جوش ذوبی است و با رشد علم و تکنولوژی استفاده از آن فراگیر شده است. اولین جوابی که در پاسخ جوشکاری لیزری چیست می توان داد این است که، ج.شکاری است که با کمک پرتو لیزر انجام می شود. در واقع پرتوهای لیزری با ایجاد حرارت و گرمای لازم فرایند ذوب شدن و جوش را به وجود می آروند
معرفی جوش لیزری
پس از کشف پدیده لیزر و درجهان و رشد علم و تکنولوژی، انسانها به دنبال ابداع روشهای مدرنتر و کارآمدتر برای رفع نیازهای خود بودند. ساخت دستگاههای مدرن و ایجاد روشهای نوین در صنعت جوشکاری به عنوان یکی از صنایع کاربردی نیز از اهمیت بالایی برخوردار بود. یکی از تحولات بسیار کارآمد در این صنعت، ابداع روش جوشکاری لیزری به عنوان یکی از زیرشاخههای روش جوشکاری ذوبی بود.
این عمل با ایجاد گرما و تابش اشعه لیزر باعث بالا رفتن دقت و سرعت در طی فرآیند جوشکاری میشود. در این روش نوین با تاباندن اشعه به سطح قطعه کار مورد نظر و ایجاد حرارت، باعث بهوجود آمدن حوضچه مذاب برای انجام فرآیند اتصال و جوش میشوند. با استفاده از این روش در حالتهای مختلف میتوان انواع فلزات را به یکدیگر متصل کرد. فرآیند جوش لیزری که با انواع دستگاههای دستی و اتومات انجام میشود از کارآیی بالایی در صنایع مختلف برخوردار است.
مزایای دستگاه جوش لیزری فلزات
خدمات جوشکاری و برشکاری با استفاده از اشعه لیزر از فناوریهای نوینی بوده که در دههای اخیر مورد توجه صنعت قرار گرفته است. جوشکاری لیزری یا جوش لیزری ، یک نوع جوشکاری تخصصی برای حروف استیل است که با استفاده از بیم لیزر که یک نوآوری جدید و بسیار دقیق محسوب میشود ، انجام میگیرد. این نوع جوشکاری به شما اجازه می دهد تا نوارهای استیل ضخیم را بدون هیچ جای جوشی به همدیگر جوش دهید. جوش سریع و آسان گالوانیزه ، استیل و ورقهای آلومینیوم نیز توسط این نوع دستگاه جوشکاری بصورت کاملا دقیق و پایدار امکان پذیر میباشد. انرژی بالای لیزر فرایند ساخت حروفهای برجسته فلزی مناسب برای تابلوسازی را سرعت میبخشد. امکان جوشکاری نقطه ای لیزری میتواند راندمان کار را بین ۸ تا ۱۰ برابر در مقایسه با سایر جوشکاری های استاندارد افزایش دهد.
از مهمترین مزایای استفاده از جوش لیزر، توانایی این روش در انجام عملیات اتصال انواع متریالهای فلزی در بالاترین سرعت و کوتاهترین زمان ممکن است.جوشکاری لیزری با دقت بسیار بالا و میلیمتری، باعث ایجاد نتایج بسیار باکیفیت و بینقص در اتصالات فلزی میشود. در این روش از جوشکاری سطح قطعه مسطح و بدون تخلخل و خشک شدگی در ناحیه اتصال باقی میماند.
با انتخاب روش جوشکاری لیزری نوین، دیگر نیازی به استفاده از جریانهای بالا برای عملیات جوشکاری نیست. در این روش عملیات جوشکاری بااستفاده از فناوری جوشکاری بدون الکترون انجام میشود. این امر سبب کاهش 80 درصدی مصرف الکتریکی جوشکاری لیزری نسبت به جوشکاری سنتی میشود.
دستگاههای جوشکاری لیزری با تکنولوژی پیشرفته، قابلیت جوشکاری طیف گستردهای از مواد نظیر آلیاژهای مختلف با نقطه ذوبهای بسیار بالا با مواد غیرهمجنس و متریالهای فلزی دیگر را دارند.
دستگاههای جوش لیزری با برخورداری از اشعههای باریک و قوی لیزر میتوانند در جوشکاری متمرکز قطعات بسیار کوچک و ظریف و میکرو اتصالات در قطعات الکترونیکی کاربرد زیادی داشتهباشند.
همچنین از دیگر مزایای مهم استفاده از جوش لیزری به جای جوش صنعتی، میتوان به عدم تولید هیچگونه اشعه ایکس اشاره کرد. این عمل باعث کاهش چشمگیر آلودگی محیط میشود.
جوشکاری لیزری نسبت به دیگر روشهای جوشکاری صنعتی از تمیزی بیشتری در اتصال برخوداراست و به همین سبب نیاز به عملیات پرداخت پس از جوشکاری ندارد.
از مزایای قابل توجه دیگر در جوشکاری لیزری بالا بودن طول عمر محل اتصالات در این روش نسبت به جوشهای سنتی قوس الکتریکی و آرگون است.
طول عمر دستگاه جوش لیزری در تولیدات انبوه و بالا در مقایسه با جوش سنتی بسیار بالا و قابل توجه است.
دستگاههای جوشکاری لیزری بدون هرگونه تماس کار میکنند. این امر سبب میشود تا دستگاه دچار استهلاک نشود.
در دستگاه های جوشکاری لیزر نیازی به تعویض ابزار یا الکترودهای به کار رفته در سیستم دستگاه وجود ندارد. از نظر کاهش پسماندهای صنعتی این امر نیز یکی از مزیتهای استفاده از این دستگاهها به شمار میآید.
جوشکاری لیزری تهران
جوشکاری لیزری و یا به عبارتی خدمات جوش لیزر، دقیق ترین روش جوشکاری موجود امروزی است و حداقل انتقال حرارت را تضمین می کند. این روش امکان مونتاژ قطعات کوچک کمتر از ۱ میلی متر و میکروسیم ها ، مواد مختلف را بدون تغییر شکل یا خطر آسیب به قطعات فراهم می کند . این نوع جوش اجزای بسیار دقیقی را تولید می کند زیرا تیر معمولاً روی یک منطقه کوچک متمرکز می شود . این فرآیند همچنین جوش های قوی و بادوام تولید می کند که در برابر محیط های سخت و دماهای شدید مقاومت می کند. در واقع پرتوهای لیزر دارای پروفیل جوش باریکی هستند که به شما این امکان را می دهد تا حتی نازک ترین قطعات کار را بدون آسیب رساندن به آنها جوش دهید . علاوه بر این ، سیستم های جوش لیزری از هدر رفتن مواد و خطاهای جوش جلوگیری کرده و در عین حال کیفیت ثابت را در تمام قطعات کار تضمین می کند . در حالت کلی می توان گفت ؛ قطعات کاری که با استفاده از لیزر به هم جوش داده می شوند ، بدون لکه و دقیق بوده و نیازی به فرآیند های پس از پردازش مانند سنگ زنی را ندارند . بکارگیری ملاحظات برای نانوجوشکاری لیزری دقیق ، بسیار ساده می باشد که نتیجه ای عالی را در محصول سبب می شود .
انواع جوش لیزری
جوش لیزری خط صلب و ممتد
روش جوشکاری لیزری خطی، استاندارترین حالت در جوشکاری لیزری CW است. دراین روش از جوشکاری بیشترین فشار و کمترین عمق جوشکاری در ابتدا و انتهای خط جوش خواهد بود. این روش از جوشکاری لیزری به روش آببند و هوابند نیز معروف است.
جوش لیزری کوک
در این روش از جوشکاری لیزری نسبت به جوشکاری خطی، به قطعه حرارت کمتری وارد میشود. در روش جوش لیزری کوک، عمق جوشکاری در ابتدا و انتهای هر کوک، کمتر از ناحیه میانی کوک خواهد بود.
جوش لیزری خط متشکل از نقطه جوش
روش جوشکاری خط متشکل از نقطه جوش از استاندارد لیزرهای پالسی برخوردار است. تکنولوژی پالس در فرآیندجوشکاری باعث کاهش قابل توجه میزان حرارت وارد شده به قطعه کار میشود. در این روش قطعه کار با قرار گیری در میان هر پالس فرصت خنک شدن پیدا میکند. همچنین از مزایای استفاده از روش جوش لیزری خط متشکل از نقطه جوش، ایجاد مقاومت در برابر نفوذ هوا و آب به محل اتصال است. البته باید توجه داشته باشید که این مقاومت به میزان همپوشانی نقاط نیز بستگی دارد.
جوش لیزری نقطهای
جوشکاری لیزری نقطهای از رایجترین روشهای جوشکاری با لیزرهای پالسی است. استفاده از روش نقطه جوش در صنایع الکترونیکی که نیاز به ظرافت و دقت و بسیار بالایی در جوشکاری دارند بسیار کارآمد است.
جوش لیزری شکل آزاد
عملیات جوشکاری لیزری در نوع شکل آزاد بااستفاده از روشهای جوشکاری از راه دور انجام میشود. در این فرآیند شکل جوشکاری بسته به نوع متریال قطعه و میزان تحمل حرارت قطعه بهینه سازی شده و انجام میشود.
انواع جوش لیزری بر اساس روش انجام
جوشکاری لیزری لب به لب
روش جوشکاری لب به لب به این شکل است که دو قطعه کنار هم قرار می گیرند و به صورت خطی فرایند جوشکاری لیزر انجام می شود. البته در این روش می توان به صورت T شکل نیز عملیات جوش را انجام داد. این روش بسیار کارآمد است و از آن برای افزایش مقاومت اتصال و جوشکاری استفاده می شود. در جوش لیزری نیاز است که هنگام کار دقت بالایی داشته باشیم.
جوشکاری لیزری 90 درجه
جوشکاری لیزری ۹۰ درجه یا همان گوشه ای یکی دیگر از انواع جوشکاری لیزر است که قطعه کار ها به صورت ۹۰ درجه و یا زوایه ای قرار می گیرند و سپس فرایند جوش انجام می شود. این روش جوشکاری دارای مقاومت بالایی نیز می باشد. در این روش ضخامت ورق یا قطعه کار بالایی، مهم است و نباید ضخامت بالایی داشته باشد.
جوش لیزری روی هم
جوشکاری لیزری روی هم از معمول ترین و پرکاربرد ترین روش های جوش لیزری می باشد که روش کار در این حالت بسیار ساده است و همانگونه که از نام این روش هم مشخص است کار در این حالت به این صورت است که قطعه کار ها روی هم قرار می گیرند و توسط جوش لیزری فرایند اتصال انجام می شود.
جوشکاری فایبر
جوشکاری فایبر، یک روش جوشکاری با استفاده از لیزر فایبر است. لیزر فایبر کاربرد های متنوع دیگری هم دارد که در ادامه اشاره به آن ها شده است اما یکی از پر کاربرد ترین استفاده ها از لیزر فایبر برای جوشکاری است. در این روش، از انرژی لیزر فایبر برای جوشکاری و اتصال قطعات فلزی استفاده میشود. در این فرآیند، پرتو لیزر با قدرت بالا به سطح فلزی تابانده میشود و انرژی آن باعث ذوب شدن و اتصال قطعات میشود.
کاربردهای جوشکاری فایبر
صنایع خودروسازی
صنایع هوافضا و هوانوردی
تولید لوازم الکترونیکی
صنعت انرژی
صنایع دریایی
در جوشکاری فایبر از لیزر فایبر استفاده می شود این لیزر از فیبر نوری به عنوان وسیله انتقال انرژی استفاده میکند. این فیبرها معمولاً از شیشه سیلیکا ساخته شده و با مواد کمیاب خاکی مانند اربیوم، ایتربیوم یا نئودیمیم تلفیق شدهاند. لیزر فایبر با توان بالا و قابلیت توجه به تفاوتهای فاصله، به دلیل کارآیی بالا و نور تمرکز شده خود، در موارد مختلف به کار میرود.