انتخاب دستگاه جوش لیزر

انتخاب دستگاه جوش لیزر مناسب

جوشکاری لیزری یک فرآیند بدون تماس است که به قطعات فلزی اجازه می دهد تا به طور عمده با استفاده از پرتو لیزر مونتاژ شوند. این نوع جوش برای کاربردهایی که به سرعت بالا نیاز دارند و برای جوشکاری نازک با حرارت کم مناسب است. جهت انجام جشو لیزر انتخاب دستگاه جوش لیزر مناسب مهم است.

سرعت این فرآیند و همچنین توانایی کنترل کیفیت جوشکاری در حین کار و سطح بالای اتوماسیون آن، جوشکاری لیزری را به روشی پرکاربرد در بسیاری از بخش‌های صنعتی مانند صنعت پزشکی، الکترونیک، ابزارسازی و بخش خودرو و … تبدیل کرده است.

چرا دستگاه جوش لیزری را انتخاب کنیم؟

دستگاه های جوش لیزری چندین مزیت دارند:

بسیار سریع: لیزر اجازه می دهد تا فلز به سرعت گرم شود، در حالی که خطر تغییر شکل را محدود می کند. این فناوری به ویژه برای جوشکاری مقادیر زیادی ورق فلزی موثر است و به همین دلیل به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود.
بسیار دقیق: آنها اجازه جوشکاری موضعی، بسیار ظریف، بسیار تمیز و تقریبا نامرئی را می دهند. آنها به ویژه برای جوشکاری قطعات کوچک مناسب هستند. این نوع جوش در صنایع دندانپزشکی و جواهرسازی بسیار محبوب است، زیرا زیباترین جوش ممکن را ارائه می دهد. همچنین می توان پرتو لیزر را به چندین پرتو تقسیم کرد تا جوشکاری دقیق تر انجام شود.
سازگار با اشکال مختلف مواد: دستگاه های جوش لیزری عمدتاً برای جوش دادن فلزات از جمله فلزات نسوز استفاده می شود. همچنین می توان با آنها قطعات غیر فلزی مانند چینی و شیشه را جوش داد.
عدم فرسودگی: دستگاه های جوش لیزر بدون تماس کار می کنند، بنابراین خطر ساییدگی و پارگی دستگاه وجود ندارد. همچنین نیازی به تعویض ابزار یا الکترود نیست که از نظر کاهش ضایعات مزیت بزرگي است.
امکان کنترل دیجیتالی: در حال حاضر امکان کنترل کیفیت جوش از طریق کامپیوتر در طول فرآیند جوشکاری وجود دارد. سطح بالای اتوماسیون مجاز توسط چنین فرآیندی نیز امکان شناسایی و حل مشکلات کیفی را فراهم می کند.

البته لازم به ذکر است که دستگاه های جوش لیزری معایب خاصی نیز دارند:

هزینه های نصب تجهیزات لیزر همچنان بسیار بالاست.
این فناوری به دقت مونتاژ بالایی در هنگام پردازش نیاز دارد تا از انحراف پرتو لیزر روی قطعات جلوگیری شود.
جوش لیزری نازک‌تر از جوشکاری است که با پرتوهای الکترونی به دست می‌آید و این فرآیند را برای جوشکاری فلز با بازتاب بالا نامناسب می‌کند.

لیزر پالسی یا پیوسته؟

دستگاه جوش لیزری شما می تواند به یکی از دو نوع لیزر زیر مجهز شود: لیزر پالسی یا لیزر پیوسته. انتخاب يكي از آنها به ضخامت ماده ای که می خواهید جوش دهید بستگی دارد.

لیزر پالسی:

برای فلزاتی که سبک و نازک هستند مناسب است.
از تغییر شکل یا ذوب شدن آنها جلوگیری می کند.
این نوع لیزر پالسی عمدتاً برای جوشکاری ورق های فلزی، تیغ های تیغ، حلقه های زنجیره ای طلا و جواهر و پیس میکرهای تیتانیومی استفاده می شود.

لیزر پیوسته:

برای جوشکاری قطعات ضخیم توصیه می شود.
به ویژه بر روی فلزات نسوز موثر است.
اگر روی فلز یا قسمتی که خیلی نازک است استفاده شود می تواند مشکلاتی ایجاد کند. در این موارد لیزر ممکن است به قطعه آسیب برساند، تغییر شکل داده یا ذوب شود.
این لیزر گرانتر از لیزر پالسی است، اما هزینه های عملیاتی را نیز کاهش می دهد.

چگونه منبع پرتو لیزر را انتخاب کنیم؟

سه نوع منبع وجود دارد: لیزر فیبر، لیزر CO2 و لیزر Nd:YAG. انتخاب منبع بستگی به نوع لیزر انتخابی شما (پالسی یا پیوسته) دارد.

لیزر فایبر:

این فناوری مبتنی بر تیرهای تیز و نازک است که امکان انجام کار مداوم و نافذ را فراهم می کند.

مانند لیزر CO2، لیزر فیبر می تواند با سرعت و کارایی بالا به صفحات ضخیم نفوذ کند.

ادغام آن در دستگاه نسبت به سایر لیزرها هم از نظر استفاده و هم از نظر نگهداری آسان تر است.

این لیزر بازده متوسط 25 درصد را ارائه می دهد.

لیزر CO2:

این فناوری از مخلوط گازی از دی اکسید کربن، هلیوم و نیتروژن استفاده می کند که به صورت الکتریکی تحریک شده و برای کار مداوم بهینه شده است.

مانند لیزر فیبر، لیزر CO2 می تواند با سرعت و کارایی بالا به صفحات ضخیم نفوذ کند.

در نفوذ به قطعات فولادی ضخیم از لیزر فیبر موثرتر است، بنابراین به طور گسترده استفاده می شود.

این لیزر انعطاف پذیرتر است و می تواند به مواد ضخیم تر و سبک تر از لیزر فیبر نفوذ کند.

این لیزر بازده متوسط 7% را برای 8000 وات ارائه می دهد.

لیزر Nd:YAG:

این مدل، امکان کنترل موثر قدرت، مدت و شکل پالس های لیزر را فراهم می کند.

برای حالت پالس بهینه شده است.

اما پالس هایی با طول موج های بسیار متفاوت از خود ساطع می کند که همگی به هدف خود نمی رسند و سپس به شکل گرما از بین می روند.

این نوع لیزر نسبت به لیزرهای CO2 ( 7 تا 10 درصد) و لیزرهای فیبر (25 تا 30 درصد) انرژی کمتری (بازده 3 تا 4 درصد) دارد.

چه پارامترهایی باید بررسی شوند؟

قبل از استفاده از دستگاه جوش لیزری خود، باید چندین پارامتر را بررسی کنید. در اینجا برخی از اقدامات احتیاطی رایج برای اطمینان از موفقیت آمیز بودن عملیات جوشکاری آورده شده است.

انرژی را تنظیم کنید. تنظیم مناسب انرژی به منظور تطبیق توان با فرآیند بسیار مهم است. این امر از هدر رفتن انرژی جلوگیری می کند.
اطمینان حاصل کنید که قطر پرتو صحیح را دارید. قطر بر عملکرد جوش تاثیر می گذارد. توصیه می کنیم یک پرتو لیزر با قطر بین 0.2 تا 2 میلی متر انتخاب کنید.
فرکانس های پالس را بررسی کنید. فرکانس‌های پالسی بسیار بالا منجر به انرژی‌های پالسی بسیار پایین می‌شوند که باعث می‌شود جوشکاری کارآمدتر یا حتی ناکارآمد باشد.
شکل موج پالس های لیزر را بررسی کنید. توصیه می کنیم شکل موج را با توجه به فلزی که قصد جوشکاری دارید تغییر دهید. اگر از شکل موج نامناسب استفاده کنید، 60 تا 98 درصد انرژی لیزر از بین می رود و عملیات جوشکاری شما با شکست مواجه می شود.