جوشکاری لیزری پالسی یکی از حالت‌های پرکاربرد در این صنعت است، مخصوصا وقتی پای اتصال دقیق و کنترل‌شده و پروژه‌های حساس در میان باشد. برای درک بهتر جوشکاری لیزری پالسی (Pulsed Laser Welding)، می‌توان آن را حالت مقابل جوش لیزری پیوسته دانست. در واقع، جوش لیزری پالسی بر خلاف جوش پیوسته که حرارت را به‌ طور مداوم و بدون قطع شدن وارد فلز می‌کند، با پالس‌های کوتاه و منقطع امکان اتصال قطعات حساس و نازک را ممکن می‌سازد. این روش، اطراف ناحیه جوش را کمتر تحت تاثیر حرارت قرار داده و آسیب حرارتی کمتری برای قطعه کار به دنبال دارد.

در این صفحه، شما را با اصول فنی، مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای واقعی جوشکاری لیزری پالسی آشنا می‌کنیم تا ببینید چرا در صنایع پیشرفته و پروژه‌های حساس این روش را گزینه‌ای سرآمد می‌دانند.

اصول فنی جوشکاری لیزری پالسی

شاید فکر کنید تعریف ساده جوشکاری لیزری پالسی برای شناخت ویژگی‌های این فناوری و بکارگیری آن کافی است، اما آنچه در عمل اهمیت دارد این است که اپراتور اساس عملکرد پالسی را بداند و بتواند در هر موقعیتی بهترین حالت جوش لیزری را تشخیص دهد.
در جوشکاری لیزری پالسی، انرژی لیزر در پالس‌های کوتاه و کنترل‌شده روی قطعه ارسال شده و طول هر پالس می‌تواند از چند میلی ‌ثانیه تا چند نانو ثانیه باشد. این انرژی را به گونه‌ای تنظیم می‌کنند که فلز به همان سرعتی که ذوب می‌شود، خنک شده و عمق نفوذ، شکل و کیفیت جوش روی آن به بهترین کنترل حفظ شود.

پارامترهای کلیدی در جوشکاری لیزری پالسی

اگرچه دقت جوش لیزری مد پالسی بسیار بالا و کنترل‌شده است، ظرافت نهایی کار به توانایی اپراتورها در تنظیم چند پارامتر کلیدی بستگی دارد که مستقیماً روی کیفیت، نفوذ و استحکام جوش تاثیر گذارند. این پارامترها عبارت‌اند از:

• انرژی پالس: این معیار میزان ذوب فلز در هر پالس را مشخص می‌کند و افزایش آن، نفوذ بیشتر حرارت در قطعه را به دنبال دارد.
• فرکانس پالس: همان تعداد پالس در ثانیه است که روی میزان حرارت تجمعی و کیفیت اتصال تاثیر دارد.
• مدت زمان پالس: کوتاه بودن پالس، نفوذ سریع و کنترل‌شده ایجاد می‌کند و طولانی بودن آن حرارت بیشتری وارد می‌کند.

اثرات جوشکاری لیزری روی ساختار قطعه کار

تجربه کارگاه‌های فعال جوشکاری لیزری و مطالعات متالورژیکی نشان می‌دهد که کار با دستگاه جوشکاری لیزری پالسی، تنش‌های ناشی ازز لیزر را کاهش داده، رشد کریستال‌ها را کنترل کرده و ریزساختار مواد را بهبود می‌بخشد. در مقایسه با جوش پیوسته، ناحیه متاثر از حرارت یا همان HAZ  در جوشکاری لیزری پالسی کوچک‌تر است و احتمال ترک یا انحراف هم کاهش می‌یابد.

کاربردهای مهم جوشکاری لیزری پالسی

دقت بالا، امکان کنترل حرارت و نفوذ به‌اندازه باعث شده تا در صنایعی که نیاز به کیفیت و تکرارپذیری بسیار بالا دارند، از دستگاه جوش لیزری پالسی استفاده کنند. برای آشنایی بیشتر با مد پالسی جوش لیزری، کاربردهای آن را در ادامه معرفی می‌کنیم.

صنایع خودروسازی

اتصال قطعات بدنه خودرو و قطعات کوچک فلزی مانند سنسورها و ریل‌های سوخت، باید چنان دقیق و حساب‌شده باشد تا مونتاژ نهایی قطعات به صورت اصولی انجام شود. به دلیل اینکه فناوری جوش لیزری پالسی منطقه متاثر از حرارت را کاهش می‌دهد، از تغییر شکل و تنش باقیمانده در قطعات حساس جلوگیری کرده و برای خودروسازان گزینه‌ای مطمئن است.

تجهیزات الکترونیکی و پزشکی

اتصال ثابت قطعات کوچک و حساس مانند باتری‌ها، بردها و قطعات پزشکی مثل پروتزهای تیتانیومی، نیازمند کنترل دقیق حرارت در نقطه اتصال است. تکنیک جوش لیزری پالسی با امکان تنظیم دقیق پارامترهای مربوط به مقدار انرژی و زمان اعمال آن، ریسک آسیب به این قطعات حساس را به حداقل می‌رساند.

هوافضا و صنایع پیشرفته

در ساخت قطعات سبک و حساس، بخصوص وسایل ساخته شده از آلیاژهای آلومینیوم و تیتانیوم، جوشکاری پالسی ریسک پخش شدن حرارت و غیر قابل کنترل شدن آن را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود خواص مکانیکی ماده حفظ شود. این ویژگی در ساخت هواپیما، پهپاد و ماهواره اهمیت دارد و دستگاه جوشکاری لیزری پالسی را به انتخاب اول این صنایع تبدیل کرده است.

ساخت و تعمیرات طلا و جواهر و لوازم لوکس

برای اینکه یک قطعه ارزشمند از جنس طلا، نقره یا سایر فلزات گرانبها ساخته شود، باید قطعات را با ظرافت بسیار بالا و دقت موشکافانه به هم متصل کنند. جوش پالسی به دلیل کنترل دقیق انرژی و جلوگیری از آسیب حرارتی، به خوبی پاسخگوی نیازهای این صنعت است و کیفیت ظاهری جوش را در عین محکم بودن اتصال، به خوبی حفظ می‌کند.

اتصال آلیاژهای خاص و مواد سخت

صنایعی که برای تولید قطعات مختلف نگران ترک خوردن یا تغییر شکل فولادهای ضد زنگ، تیتانیوم و آلیاژهای آلومینیوم هستند، با جوشکاری پالسی این متریال‌ها را بدون کمترین آسیب و ضایعات به هم متصل می‌کنند. یکی از مزایای برجسته جوش پالسی حفظ خواص مکانیکی و میکروساختار ماده است که در بسیاری از کسب و کارها اولویت دارد.

مقایسه جوشکاری لیزری پالسی با جوشکاری لیزری پیوسته

در محیط واقعی تولید و مونتاژ، می‌توانید تفاوت بین جوش پالسی و روش‌های دیگر را به وضوح ببینید و درک کنید. اپراتورهای حرفه‌ای، قطعات نازک و حساس را با جوش پالسی بدون انحراف حرارتی و تنش زیاد به هم متصل می‌کنند، در حالی که همین عملیات اگر با جوش لیزری پیوسته صورت گیرد نیاز به پرداخت اضافی برای اصلاح تغییر شکل و بهبود کیفیت ظاهری کار دارد.

در جدول زیر، معیارهای مهم در هر دو نوع جوشکاری لیزری پالسی (Pulse) و پیوسته (CW) را مقایسه می‌کنیم.

مزایا و محدودیت‌های جوشکاری لیزری پالسی

طی سال‌های اخیر، تجربه ثابت کرده که استفاده از دستگاه جوشکاری لیزری صنعتی با مد پالسی، کیفیت اتصال و طول عمر قطعه را به شکل ملموسی افزایش می‌دهد. با این وجود، همزمان برخی محدودیت‌های عملیاتی هم وجود دارد.

به طور کلی، مزایا و محدودیت‌های این روش شامل موارد زیر هستند:

مزایا

• امکان اتصال قطعات ظریف و حساس با ظاهر تمیز
• کاهش نیاز به عملیات پرداخت و اصلاح نهایی
• کنترل عمق نفوذ برای استحکام بیشتر
• کاهش تنش‌های داخلی ناشی از حرارت

محدودیت‌ها

• سرعت جوش پایین‌تر نسبت به جوشکاری پیوسته
• نیاز به تنظیم دقیق پارامترها بر اساس خواص هر متریال
• نیاز به تجهیزات تخصصی و هزینه سرمایه‌گذاری نسبتا زیاد
• محدودیت در اتصال قطعات بسیار ضخیم یا دارای سطح بزرگ

با شناخت و درک این مزایا و محدودیت‌ها، مهندسان می‌توانند در انتخاب استراتژی صحیح جوشکاری موفق‌تر باشند و با کمترین ریسک ایجاد ترک و تنش، کیفیت و دوام اتصالات را در پروژه‌های حساس، تضمین کنند.

سخن آخر

فناوری جوشکاری لیزری پالسی کمک می‌کند تولیدکنندگان همزمان با ارتقای کیفیت و دقت کار، هزینه‌های عملیات تکمیلی مانند پرداخت و اصلاح نهایی را کاهش دهند و حتی پروژه‌های حساس و قطعات پیچیده را با بیشترین کیفیت به سرانجام برسانند.

برای انتخاب تجهیزات مناسب و بهره‌برداری حداکثری از تکنولوژی جوشکاری پالسی در خطوط تولید، همین حالا با نوین تاک تماس بگیرید و از راهنمایی تخصصی مهندسان ما بهره‌مند شوید. این مجموعه، با ارائه دستگاه‌ جوش لیزری و تجهیزات لیزر پیشرفته، راهکارهایی دقیقا متناسب با نیاز صنایع مختلف را پیش رویشان قرار می‌دهد و تضمین می‌کند که هر پروژه با بالاترین استاندارد کیفیت، دقت و بهره‌وری قابل اجرا باشد.