دستگاه جوش لیزری پرتویی از نور شدید تولید می‌کند که وقتی روی یک نقطه متمرکز می‌شود منبع گرمای متمرکزی را فراهم می کند. این دستگاه جوش های عمیق باریک و سرعت جوشکاری سریع را فراهم می‌کند. این فرایند اغلب در برنامه های با حجم بالا مانند صنعت خودرو استفاده می‌شود.
استفاده از لیزر در تولید خودرو طی سال‌های اخیر به طرز چمشگیری افزایش یافته و حدود 15 درصد از کل لیزر های پردازش صنعتی در تولید نصب شده است. اگرچه لیزرها عمدتاً به کاربردهای برش اختصاص داده شده اند، اما بخش قابل توجهی از لیزرها برای جوشکاری استفاده می‌شود.
کاربرد جوشکاری لیزری در صنعت خودرو
از سال 1992 انفجار رشد در استفاده از دستگاه جوش لیزر در صنایعی مانند فولاد برای تولید خالص سفارشی و در جوشکاری بدنه ی سفید مشاهده شده است و در حال حاضر از دستگاه جوشکاری لیزری در صنعت خودرو برای جوشکاری بزرگ قاب بدنه (بدنه ی سفید)، قاب درها، صندوق عقب، کاپوت اتومبیل و شاسی و جوشکاری پلاستیک لیزری (برای چراغ جلو و عقب و همچنین بدنه ی الکتریکی) استفاده می شود.
جوشکاری لیزری همچنین برای جوشکاری فلز بسیاری از اجزای فرعی از جمله راه انداز کیسه هوا، سیم پیچ موتور، اتصالات زاویه ای به باتری برای وسایل الکترونیکی خودرو و اتصال الکتریکی در داخل خودرو استفاده می شود.
جهت قطعات خودرو از جمله کاربرد های جوشکاری لیزری برای قطعات موتور، قطعات انتقال، دینام، شیر برقی، انژکتور سوخت، فیتیله های سوخت، تجهیزات تهویه مطبوع، و کیسه های خوارا می‌توان نام برد.
تاثیرات مهم جوشکاری لیزری بر بازار خودرو
امروزه بزرگترین روند الکتریکی شدن مربوط به موتورهاست. مصداق این جمله تعداد فزاینده خودروهای هیبریدی و تمام برقی در خیابان هاست. این اتومبیل ها به جوشکاری اجزای موتور الکتریکی شامل اتصالات نیروی محرکه نیاز دارند.
جوشکاری باتری و اتصالات آن از دیگر کاربرد های کلیدی در برق رسانی به خودرو هستند. برای ایجاد سلول باتری جوشکاری لازم است، چرا که برای ایجاد یک ماژول یا بسته سلول ها باید به یکدیگر متصل شوند و گاهی ماژول ها برای تشکیل یک مجموعه کامل باتری باید به یکدیگر متصل شوند.
اتصالات موتور الکتریکی و باتری معمولاً از مواد رسانا هستند که برای این کار جوشکاری لیزری مناسب ترین گزینه است.
یک مزیت جوشکاری لیزری برای اتصالات الکترونیکی رکورد ایمنی بالای آن است، بعلاوه دارای بازدهی بالا بدون ضایعات زیاد است. عاملی که به بهبود روش های جوشکاری با لیزر کمک می‌کند.
روند افزایش تجهیزات ایمنی خودرو به ویژه سیستم های پیشرفته کمک راننده ( ADAS) و اتصال تجهیزات ایمنی مبتنی بر حسگر و اغلب محفظه های سنسور از طریق جوشکاری لیزری آب بندی می‌شود. فناوری جوشکاری لیزر برای خطوط تولید با سرعت بالا مناسب است.
لیزر های مورد استفاده در صنعت خودرو سازی
دو نوع اصلی لیزر صنعتی مورد توجه ساخت سازه وجود دارد لیزرهای CO 2 و Nd:YAG
لیزرهای CO2 باقدرت بالا عمدتاً برای جوشکاری قطعات خودرو مانند چرخ دنده ها و قطعات گیربکس که به جوش های حلقوی نیاز دارند استفاده می‌شود، قدرت اکثر لیزرها 6کیلو وات یا کمتر است.
لیزرهای Nd:YAG با قدرت بالا در حال حاضر با قدرت 4 کلیو وات در دسترس هستند که داری پرتو فیبر نوری هستند. لیزرهای فیبر نوری هیچگونه مواد مصرفی و هیچگونه اقت قدرت ندارند، همچنین سرعت جوشکاری بالاتر( به دلیل بهبود اتصال طول موج لیزر) و افزایش تحمل به شکاف و نفی نیاز به گاز محافظ.
درگذشته بیشترین فعالیت های جوشکاری لیزر با استفاده از لیزر هایCO2 انجام می‌شد و اکثر تولید کنندگان خودرو سرمایه گذاری زیادی برروی فناوری این نوع لیزر می‌کردند چرا که به دلیل بهره وری بالا و مقدار زمان کار اندک در مقایسه با سیستم های مبتنی بر خلا و کاهش هزینه های تولید بیشتر مسائل مربوط به میلیون ها قطعه حل شده بود اما امروزه اخیراً لیزرهای Nd:YAG به ویژه نوع پالسی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند، جذب بهتر در طول موج کوتاه‌تر و امکان تامین قلع با توان بسیار بالا همزمان با توان متوسط اندک از جمله مزایای این لیزر ها نسبت به چشمه های لیزر CO2 به شمار می‌روند.
در لیزرهای گازی مانند CO2 اشعه حاصله پیوسته است لذا از آن بیشتر به منظور برشکاری استفاده می‌شود و از لیزر Nd:YAG بیشتر برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می‌شود.
برای آشنایی با دستگاه CO2 و مقایسه آن با لیزر Fiber و لیزر YAG به این مقاله رجوع کنید.
دو روش عمده در جوشکاری لیزری
یکی حرکت دادن سریع قطعه زیر اشعه است تاکه یک جوش پیوسته شکل بگیرد و دیگری که مرسوم تراست جوش دادن با چند سری اشعه است.
در جوشکاری لیزری تمامی عملیات ذوب و انجماد در چند میکروثانیه انجام شده و به علت کوتاه بودن هیچ واکنشی بین فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و نیازی به گاز محافظ وجود ندارد.
طراحی اتصال در جوشکاری لیزری
بهترین طرح اتصال برای جوشکاری لیزری طرح اتصال لب به لب میباشد باتوجه به محدودیت ضخامت در آن می‌توان از طرح اتصال، اتصال های T شکل یا اتصال گوشه نیز استفاده کرد.
مزیت ها و محدودیت جوشکاری لیزر
در مقایسه با سایر روش‌ها موارد زیر را می‌توان به عنوان نقطه قوت و مزیت این روش نسبت به سایر روش ها بیان نمود:
- بدون تماس بودن فرایند باعث حذف برخی آسیب ها مخصوصاً در جوشکاری ورق های نازک می‌شود.
- به علت ضروری نبودن تماس در موقعیت های منحصر به فردی که تنها راه دسترسی به منطقه جوش فقط یک خط دید نازک است، می‌توان عمل جوشکاری را انجام داد.
- چون منطقه جوش و حجم حوضچه بسیار کوچک است حرارت وارد شده به قطعه و خسارات ناشی از آن در کمترین حد ممکن است.
- توان بالای اشعه امکان جوشکاری فلزات و آلیاژ های سازگار از نظر متالوژیکی و متفاوت از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی را فراهم آورده است. در این فرایند ممکن است قطعات از نظر جرم آبهاد و مقاومت الکتریکی بسیار متفاوت باشند.
- این روش نیاز به خلأ ندارد چراکه پرتو لیزر قادر است از هوا عبور کند بدون اینکه افت محسوسی در انرژی آن ایجاد شود.
- به علت قابلیت تمرکز بسیار بالای پرتو می‌توان جوش های نقطه ای با ابعاد بسیار کوچک (با قطری حدود چند هزارم اینچ) ایجاد کرد.
- برخلاف جوشکاری با اشعه الکترونی در جوشکاری با لیزر اشعه X تولید نمی‌شود.
- به دلیل کم بودن شدت اشعه لیزر نسبت به اشعه الکترونی احتمال ایجاد عیب هایی نظیر ترشح زیر بستر ذوب ناقص و تخلخل کاهش میابد.
- با توجه به تمرکز بالای حرارت می‌توان در نواحی نزدیک به اجزای حساس به حرارت همچون مدارهای الکتریکی، اتصالات آب بندی شده و قطعات دارای پوشش محافظ جوشکاری را انجام داد.
- سرعت جوشکاری بالاست و می‌تواند به چندین متر در دقیقه برسد.
- دستگاه های لیزر، مناسب برای اتوماسیون هستند و این روش می‌تواند کاملاً روباتیک بدون نیاز به نیروی انسانی باشد.
معایب فرآیند جوشکاری با لیزر
در این فرآیند مانند سایر انواع روش های جوشکاری محدودیت ها و مشکلاتی نیز وجود دارد که عبارتند از:
- درز جوش باید به خوبی کنترل شود و لبه قطعه باید به طور کامل با یکدیگر جفت شوند. طبیعتاً این امر متضمن صرف هزینه و زمان برای ماشینکاری لبه قطعات است.
- اگر در اثر تکان خوردن یا ضربه و یا هر عامل دیگری قطعات به مقدار بسیار کمی جابجا شوند به خاطر کوچک بودن نقطه کانونی شدن پرتو، امکان عبور پرتو از فاصله ایجاد شده بین قطعات وجود دارد.
- اگر قطعات به طور دقیق درکنار یکدیگر قرار نگیرند عیب بریدگی کنار جوش رخ می‌دهد. مگر د ر شرایطی که از فلز پرکننده استفاده شود.
- اگر قطعات به طور دقیق در جای خود جاسازی نشوند اشعه به علت باریک بودن درز، حتی درز جوش را گم می‌کند.
- نقطه کانونی شدن اشعه باید مقدار کمی زیر سطح قطعه واقع شود که این نقطه باید به دقت تعیین شود.
- ماشین آلات و تجهیزات این سیستم نظیر سیستم الکتریکی خنک کننده و سایر اجزا نسبتاً گران هستند و باید با دقت بسیار بالایی ساخته شوند.
- هزینه نصب و راه اندازی و نگهداری از سیستم بالاست.
- استفاده از این روش تجهیزات ایمنی خاصی را می طلبد.
نوین تاک لیزر از برترین و بزرگترین تولیدکنندگان و واردگنندگان انواع دستگاه های جوش لیزر در کشور با بیش از 15 سال سابقه درخشان در زمینه فروش، نصب و راه اندازی و ارائه پشتیبانی و خدمات پس از فروش این دستگاه هاست. جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره 02149063 تماس حاص نموده و مشاوره رایگان دریافت نمایید.
سلام وقت شما بخیر
دستگاه های جوش مورد استفاده در صنعت خودروسازی لیزر رو شما موجو دارید؟
سلام و وقت بخیر
بله دستگاه های جوش لیزر موجود در این مجموعه دارای کاربرد در صنایع گوناگون از جمله صنعت خودروسازی می باشند.