نحوه عملکرد دستگاه جوش لیزر

اگر از افراد شاغل در صنعت جوشکاری باشید احتمالاً با جوشکاری الکترود و یا جوش آرگون و … آشنا هستید. اما لازم است بدانید که جدید ترین شیوه جوشکاری در حال حاضر جوش لیزر می‌باشد. این روش  با دستگاه جوش لیزری انجام می‌شود. در ادامه قصد داریم به بررسی نحوه عملکرد دستگاه جوش لیزر بپردازیم.

همان‌طور که ممکن است بدانید شیوه کلی جوشکاری به این‌گونه است که با حرارت دادن به دو قطعه باعث ذوب مقداری از  آن‌ها و سپس در هم آمیختن این مواد مذاب با یکدیگر می شود که پس از سرد شدن اتصال در دو قطعه ایجاد می شود. همانگونه که از نام جوشکاری لیزری پیداست وظیفه تولید گرما در این روش بر عهده ‌پرتو های لیزر می‌باشد.

ضرورت استفاده از جوش لیزری

همانطور که در بخش های دیگر انواع صنایع با پیشرفت تکنولوژی مواجه هستیم، در بخش جوشکاری که یکی از مهم‌ ترین قسمت های صنایع بسیاری است باید به روز بود تا بتوان پاسخگوی نیاز صنعتگران بود. در دهه‌ های گذشته زیبایی، ظرافت، کیفیت، سرعت و قدرت جوشکاری بر اساس تکنولوژی آن روز مقایسه می‌شد و روش‌های سنتی جواب صنایع آن روز را می‌داد، اما امروزه با پیشرفت صنایع و قطعات مخصوص و ویژه که به اندازه‌ های بسیار کوچک تا بسیار بزرگ تولید میشوند نمیتوان روش سنتی را پیاده کرد و انتظار کیفیت مناسبی داشت. حال‌ آنکه در برخی قطعات امروزی اصلاً امکان جوش با روش قدیمی وجود ندارد. این محدودیت شاید از کوچکی قطعه یا عدم قدرت جوش سنتی برای قطعات بزرگ و … باشد که جوش لیزر این محدودیت‌ها را برطرف کرده‌است. امروزه در بیشتر صنایع استفاده از جوشکاری لیزری به یک الزام تبدیل‌ شده چنانچه بخواهیم بازار را در دست داشته‌ باشیم و به رقابت بپردازیم ضروری است که از تکنولوژی های به ورز و مفید استفاده کنیم.

چنانچه بخواهیم نحوه عملکرد دستگاه جوش لیزر را بررسی کنیم ابتدا لازم است که اطلاعات ابتدایی را در مورد فرآیند تولید پرتو لیزر داشته باشیم.

عملکرد لیزر

برای به وجود آمدن پرتوهای لیزر از دستگاه ‌هایی با توان تولید ولتاژ الکتریکی بالا استفاده می‌کنند. به این صورت که این ولتاژ باعث برانگیخته‌ شدن الکترون‌های موجود در گاز تیوب و یا منبع تغذیه دستگاه می‌شود و با برانگیخته شدن، الکترون ها حالت پایدار خود را از دست می‌دهند و به حالت ناپایدار تبدیل می‌شوند. این الکترون‌ها تمایل به پایداری دارند و برای دست آوردن آن نیاز است که انرژیی که توسط این ولتاژ به دست آوردند را تخلیه کند. این انرژی به‌ صورت بسته‌ های انرژی که فوتون نام دارد و از جنس نور است ساطع می شود که ما به این پرتوهای نور لیزر می گوییم. دستگاه‌های جوش و برش لیزر این پرتوها را در نقطه ای متمرکز می‌کنند و به ما این امکان را می‌دهند که به وسیله این پرتوهای متمرکز و بسیار پر انرژی قطعات را برش و یا جوش دهیم.

عملکرد دستگاه جوش لیزر

هر دستگاه جوش لیزر از چهار قسمت اصلی تشکیل می‌شود.

• قسمت اول منبع تغذیه است، این قطعه وظیفه تولید پرتو لیزر را در این نوع دستگاه ‌ها برعهده دارد.
• قسمت دوم کامپیوتر (cam) دستگاه می‌باشد که تمامی فعالیت‌های دستگاه توسط این بخش کنترل می‌شود.
• قسمت سوم کد (cad) می‌باشد که طراحی قطعه و نحوه جوشکاری توسط آن انجام می‌شود.
• قسمت آخر گاز محافظ می‌ باشد که پدیده اکسیداسیون در جوش را به حداقل می‌رساند.

جهت توضیح نحوه عملکرد دستگاه جوش لیزر میتوان گفت هنگامی‌ که دستگاه جوشکاری لیزری را روشن می‌کنیم منبع تغذیه ولتاژ بسیار بالایی را به دستگاه انتقال می‌دهد، با این کار فوتون ‌های اولیه ساطع می‌شوند. فوتون‌ ها توسط یاقوتی که در دستگاه تعبیه‌ شده جذب می‌شود، جذب این انرژی باعث می‌شود الکترون‌های کریستال یاقوت برانگیخته و ناپایدار شوند و برای پایداری شدت الکترون‌ها مقداری انرژی از دست می‌دهند تا به حالت پایدار و پایه برسند. فوتون ساطع شده باعث برانگیخته‌ شدن الکترون بعدی می‌شود و این فرآیند ادامه پیدا می‌کند و تمام پرتوها توسط لنزی که در دستگاه وجود دارند متمرکز و به‌صورت نقطه ای در می‌آید. حال به کمک کامپیوتر می توانیم به کنترل تحرک میز و یا قطعه بپردازیم در ادامه همان‌طور که گفتیم انرژی صادر شده از لنز به قطعه باعث ذوب شدن و درنتیجه اتصال دو قطعه می‌شود.

تقاوت دستگاه جوشکاری لیزری با برش لیزری

تفاوت دستگاه جوش و برش لیزری در توان پرتوهای آن است. در برش لیزری انرژی پرتو بالاست و در تمام لایه‌های قطعه نفوذ می‌کند و باعث برش می‌شود، اما در جوش لیزری توان لیزر کمتر است و فقط به لایه‌های بالایی نفوذ می‌کند و باعث مذاب شدن و درنتیجه جوش خوردن قطعات می‌شود. تفاوت دیگر در نحوه انتقال پرتو می باشد که در دستگاه برش لیزر پرتوهای نور توسط آینه ها هدایت می‌شود ولی در جوش توسط لوله‌های فیبر نوری هدایت می‌گردند.

انواع جوشکاری لیزری

بر اساس جنس و نوع جوش مورد نیاز قطعه‌ای که قرار است جوش داده شود، دو روش کلی جوشکاری هدایتی و جوشکاری نفوذی یا سوراخ کلیدی وجود دارد.

• جوشکاری هدایتی

در این نوع روش جوش، دستگاه لیزر جوشکاری با ایجاد پالس‌های پرتوان باعث ذوب شدن سطح فلز یا پلاستیک می‌شود. پس‌ از مخلوط شدن مواد مذاب و سرد شدن عمل اتصال دو قطعه انجام میگردد. جریان تابش لیزر در این نوع جوشکاری پیوسته می باشد. از این روش برای جوشکاری هایی که نیاز به مقاومت بالا ندارد استفاده می‌شود. بعد از فرآیند جوشکاری توسط این روش، اتصال ها بسیار با کیفیت و زیبا می‌ باشند.

• جوشکاری نفوذی یا سوراخ کلیدی

در این روش از پرتوهایی با توان بالاتر از روش هدایتی استفاده می‌شود. استفاده از این نوع پرتوها باعث انتقال حرارتی بالاتر از دمای ذوب به قطعه می‌شود. انتقال این میزان از انرژی و حرارت باعث می شود لایه‌ های سطحی قطعه تبخیر شود و سوراخی ایجاد تا پرتو به عمق جوش نفوذ کند و سپس این سوراخ توسط مواد ذوب‌ شده دو قطعه پر شده و باعث اتصال می‌شود. در این روش عمق جوش و مقاومت زیاد و درعین‌ حال عرض جوش باریک است.

انواع دستگاه جوش لیزری

دستگاه ‌های جوش لیزری به سه نوع دستی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک تقسیم‌ بندی می‌شوند. انتخاب نوع دستگاه جوش به نوع کاربرد و تولیدات شما بستگی دارد.

• دستگاه جوشکاری دستی

این نوع دستگاه نسبت‌ به دو نوع دیگر دستگاهای جوش فضای کمتری را اشغال می‌کند. این نوع مناسب تولید در مقیاس کوچک می‌باشد. در صنایع زیورآلات مانند طلاسازی و بدلیجات از این نوع دستگاه بسیار استفاده می‌شود.

• دستگاه جوش نیمه اتوماتیک

نسبت‌ به دستگاه های دستی بزرگ‌ تر است و شامل یک صفحه گردان می‌باشد. این دستگاه برای قطعات متوسط تا بزرگ مناسب می‌باشد.

• دستگاه جوشکاری اتوماتیک

بزرگ‌ترین نوع دستگاه جوش، نوع اتوماتیک آن است. در این نوع فرآیند جوش کاملاً خودکار انجام می‌شود و نیاز به مداخله انسان ندارد. سرعت تولید با این دستگاه نسبت‌ به بقیه انواع دستگاه بالاتر است اما به نسبت دو نوع دیگر قیمت این نوع دستگاه گران‌ تر می‌باشد.

همان‌ طور که می‌دانید در صنایع، امروزه کیفیت و سرعت عمل حرف اول را می‌زند. اگر چه شیوه سنتی جوش کماکان استفاده می‌شود ولی رفته‌ رفته با توجه به نیاز بازار جوش لیزر جایگزین آن‌ها می‌شود. پس اگر قصد افزایش کیفیت و سرعت‌ عمل در صنعت مورد نظر خود را دارید از همین امروز به فکر تهیه دستگاه جوش لیزری باشید.

شرکت نوین تاک لیزر ارائه دهنده انواع دستگاه جوش لیزر روز دنیا در تلاش است تا نیاز حوزه صنعت کشورمان را برطرف سازد و آماده ی همکاری با کار آفرینان و صنعتگران عزیز می باشد.

جهت خرید انواع دستگاه لیزر صنعتی و کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره تخصصی با شماره پنج رقمی 02149063 تماس حاصل نمایید.