هر آنچه باید درباره جوش لیزر بدانید

جوشکاری لیزری نوعی فرآیند جوشکاری است که از پرتو لیزر پرقدرت برای ذوب دو قطعه فلز استفاده می کند. پرتو لیزر بر روی سطح فلز هدایت می شود و یک منبع گرمای متمرکز و شدید ایجاد می کند که باعث ذوب شدن فلز و تشکیل یک پیوند می شود. پرتو لیزر را می توان به طور دقیق کنترل کرد تا جوشکاری با دقت بالا انجام شود. جوش لیزری دارای چندین مزیت نسبت به روشهای جوشکاری سنتی است که از جمله آنها می توان به قابلیت جوشکاری مواد نازک و  ظریف، سرعت و دقت بالا و توانایی انجام جوشکاری در مناطق صعب العبور اشاره کرد. در این مقاله به اصول جوشکاری لیزر، انواع لیزرهای مورد استفاده برای جوشکاری، انواع روش های جوشکاری لیزری و کاربردهای جوش لیزری در صنایع مختلف می پردازیم.

اصول جوشکاری لیزری

جوشکاری لیزری بر اساس اصل انتقال انرژی متمرکز از پرتو لیزر به فلزی است که قرار است جوش داده شود. پرتو لیزر بر روی سطح فلز متمرکز می شود و منبع انرژی بسیار متمرکزی را ایجاد می کند که باعث ذوب و ذوب فلز می شود. پرتو لیزر کنترل دقیقی بر میزان گرمای ورودی را فراهم می کند و امکان جوشکاری بسیار دقیق و دقیق را فراهم می کند. با توجه به نوع جوش لیزری که انجام می شود، اشعه لیزر را می توان به روش های مختلفی به فلز رساند. در برخی موارد، پرتو لیزر از طریق یک کابل فیبر نوری ارسال می‌شود که به لیزر اجازه می‌دهد تا به مناطق صعب العبور هدایت شود. در موارد دیگر، پرتو لیزر از طریق یک سیستم آینه ای ارسال می شود که به لیزر اجازه می دهد تا در زوایای خاص روی سطح فلز هدایت شود.

انواع روش های جوشکاری لیزری

انواع مختلفی از روش های جوشکاری لیزری وجود دارد که هر کدام مزایا و محدودیت های منحصر به فرد خود را دارند. متداول ترین روش های جوشکاری لیزری عبارتند از: جوش رسانایی، جوشکاری سوراخ کلید و جوشکاری با نفوذ عمیق.

جوشکاری  رسانایی

جوش رسانایی نوعی جوش لیزری است که از توان خروجی کم برای ذوب فلز و تشکیل پیوند استفاده می کند. در این نوع جوشکاری، اشعه لیزر به سطح فلز هدایت می شود و باعث ذوب شدن فلز و تشکیل پیوند می شود.

جوش رسانایی معمولاً برای جوشکاری مواد نازک یا برای جوشکاری موادی که نیاز به حداقل حرارت ورودی دارند استفاده می شود. این نوع جوش را می توان برای جوشکاری با دقت بالا که به حداقل اعوجاج مواد نیاز دارد نیز استفاده کرد.

جوش کلید

جوش کلیدی نوعی جوش لیزری است که از توان خروجی بالا برای ایجاد سوراخ در فلز استفاده می کند. پرتو لیزر بر روی سطح فلز هدایت می شود و منبع انرژی بسیار متمرکزی را ایجاد می کند که باعث ذوب شدن فلز و تشکیل سوراخ می شود. سپس پرتو لیزر در امتداد سطح فلز حرکت می کند و یک مهره جوش ایجاد می کند که پر می شود.

مزایای جوشکاری لیزری

جوشکاری لیزری نسبت به سنتی مزایای بسیاریی دارد که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم

دقت بالا

 جوشکاری لیزری یک روش جوشکاری بسیار دقیق است که کنترل عالی بر گرمای ورودی را ارائه می دهد که اعوجاج را کاهش می دهد و ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) را در مواد جوش داده شده به حداقل می رساند. این باعث می شود که برای جوشکاری مواد ظریف و نازک و همچنین برای کاربردهای با دقت بالا گزینه ایده آلی باشد.

سرعت و کارایی

 جوشکاری لیزری یک روش جوشکاری سریع و کارآمد است که می تواند زمان جوشکاری را در مقایسه با روش های سنتی به میزان قابل توجهی کاهش دهد. همچنین یک فرآیند خودکار است که نیاز به کار دستی را کاهش می دهد که می تواند سرعت و کارایی فرآیند جوشکاری را بیشتر بهبود بخشد.

حداقل اتمام پس از جوش

 جوش لیزری جوش هایی با کیفیت بالا و تمیز با حداقل پاشیدگی و تکمیل پس از جوش ایجاد می کند. این امر نیاز به پردازش اضافی را کاهش می دهد و می تواند در طولانی مدت در زمان و هزینه صرفه جویی کند.

تطبیق پذیری

 از جوش لیزری می توان برای جوش دادن طیف وسیعی از مواد از جمله فلزات، پلاستیک ها و سرامیک ها استفاده کرد. همچنین می توان از آن برای جوشکاری مواد غیر مشابه استفاده کرد، که می تواند با روش های دیگر جوشکاری چالش برانگیز یا غیرممکن باشد.

معایب جوش لیزری

در کنار مزایای زیاد جوش لیزر، معایبی هم داره که در ادامه توضیح خواهیم داد

هزینه تجهیزات اولیه

 خرید و نگهداری تجهیزات جوش لیزری می تواند گران باشد، که می تواند مانع مهمی برای ورود مشاغل کوچک یا کسانی که بودجه محدودی دارند باشد.

عمق نفوذ محدود

 جوش لیزری معمولاً محدود به مواد نازک یا کاربردهایی است که به جوش های کم عمق نیاز دارند. برای جوشکاری مواد ضخیم که نیاز به نفوذ عمیق دارند مناسب نیست.

نگرانی های ایمنی

 جوشکاری لیزری نور شدید و متمرکزی تولید می کند که می تواند برای چشم و پوست خطرناک باشد. برای محافظت از جوشکارها و سایر پرسنل در محل کار، اقدامات احتیاطی مناسب باید انجام شود.

مقایسه جوش لیزر با سایر روش های جوشکاری

در مقایسه با سایر روش‌های جوشکاری، جوشکاری لیزری مزایای متعددی از جمله دقت بالا، سرعت و کارایی و حداقل اتمام پس از جوش را دارد. با این حال، معایبی نیز دارد، مانند هزینه تجهیزات اولیه، عمق نفوذ محدود، نگرانی های ایمنی و محدودیت های مواد وجود دارد.

در مقایسه با روش‌های جوشکاری سنتی مانند جوش قوس الکتریکی یا گاز، جوشکاری لیزری مزایای متعددی از نظر دقت، سرعت و کارایی دارد. همچنین جوش های تمیز و باکیفیت را با حداقل نیاز به اتمام پس از جوش تولید می کند. با این حال، روش‌های جوشکاری سنتی ممکن است برای جوشکاری مواد ضخیم که نیاز به نفوذ عمیق دارند یا برای کاربردهایی که به دقت بالایی نیاز ندارند، مناسب‌تر باشند.

جمع بندی

جوش کاری لیزر امروزه به دلیل مزیت های فراوان بیشتر در صنایع مورد استفاده قرار گرفته است که در مقایسه با جوش کاری سنتی مانند گاز خیلی بهتر عمل میکند. اگر سرعت و دقت برای شما در جوشکاری مهم است پیشنهاد میشود حتما از این روش جوشکاری استفاده کنید. مجموعه سپهر استیل با داشتن سالها تجربه در زمینه انواع جوش لیزر، برش لیزر روتاری و فروش انواع ورق استیل در خدمت شماست تا بهترین خدمات را به شما ارائه دهد.