جوشکاری لیزر روشی دقیق و کارآمد برای پیوستن به مواد است
به طور خلاصه ، جوشکاری لیزر نتایج با کیفیت بالا و با حداقل تحریف را ارائه می دهد.
این با طیف گسترده ای از مواد سازگار است و می تواند برای پاسخگویی به نیازهای خاص هر برنامه تنظیم شود.
یکی از مزایای عالی جوشکاری لیزر ، تطبیق پذیری آن است.
از این ماده می توان برای جوش دادن فلزات مانند آلومینیوم ، مس و فولاد ضد زنگ بلکه طیف وسیعی از مواد دیگر استفاده کرد.
از جمله ترموپلاستیک خاص ، لیوان و کامپوزیت.
این امر باعث می شود در صنایع مختلف ، از تولید خودرو گرفته تا الکترونیک و حتی تولید دستگاه های پزشکی مفید باشد.
جوشکاری لیزر چیست؟ [قسمت 2]
بازنمایی آینده برش
جوشکاری لیزر یک فناوری برش است که از یک پرتو لیزر با انرژی بالا استفاده می کند تا دقیقاً با ذوب آنها در نقطه تماس ، به مواد ، به طور معمول فلزات بپیوندد.
این فرایند پیوند قوی و بادوام با حداقل تغییر شکل در مقایسه با روشهای سنتی جوشکاری ایجاد می کند.
این سریع ، کارآمد و قادر به تولید نتایج با کیفیت بالا است.
قلب جوش لیزر
در قلب جوشکاری لیزر خود پرتو لیزر است که گرمای زیادی ایجاد می کند.
هنگامی که لیزر روی یک سطح فلزی متمرکز شده است ، مواد را ذوب می کند و یک استخر مذاب کوچک را تشکیل می دهد.
این استخر به سرعت ، معمولاً در میلی ثانیه ، پس از دور شدن لیزر ، به سرعت جامد می شود و در نتیجه ارتباط محکمی بین قطعات ایجاد می شود.
این فرایند بسیار کنترل شده است ، به این معنی که فقط مناطقی که جوش داده می شوند تحت تأثیر قرار می گیرند و بقیه مواد را تا حد زیادی تحت تأثیر قرار نمی دهد.
درک جوش لیزر
یک روش ساده برای درک جوشکاری لیزر ، فکر کردن در مورد یک ذره بین با تمرکز پرتوهای خورشید بر روی یک نقطه کوچک است.
درست همانطور که نور متمرکز می تواند یک کاغذ را ذوب کند ، پرتو لیزر انرژی شدید را بر روی یک سطح فلزی متمرکز می کند.
باعث ذوب شدن آن و در برخی موارد حتی تبخیر می شود.
چگالی قدرت جوش پرتو لیزر
قدرت لیزر از نظر چگالی قدرت اندازه گیری می شود.
که فوق العاده زیاد است - میلیون ها وات در هر سانتی متر مربع.
هرچه قدرت لیزر بیشتر باشد ، روند جوشکاری سریعتر می تواند باشد و گرما عمیق تر می تواند به مواد نفوذ کند.
با این حال ، قدرت لیزر بالاتر نیز هزینه تجهیزات را بالا می برد.
هنگام در نظر گرفتن هزینه کلی دستگاه ، آن را به یک عامل مهم تبدیل می کند.
جدید برای جوشکاری لیزر و جوشکاری لیزر دستی؟
ما می توانیم کمک کنیم!
چرا لیزر فیبر بهترین برای جوشکاری لیزر است؟
توضیح برخی از انواع رایج لیزر در جوشکاری لیزر
هر نوع لیزر نقاط قوت و ضعف خود را دارد و آنها را برای کاربردهای مختلف در جوشکاری لیزر مناسب می کند.
لیزرهای فیبر متنوع ترین و کارآمدترین هستند ، به خصوص برای جوشکاری فلز.
در حالی که لیزرهای CO2 برای قطعه های دایره ای مفید هستند اما نیاز به نگهداری بیشتری دارند.
ND: لیزرهای YAG برای کارهای خاص مانند تعمیرات قالب ایده آل هستند ، اما راندمان کم انرژی و هزینه های نگهداری بالا می تواند محدود کننده باشد.
سرانجام ، لیزرهای دیود راندمان انرژی بسیار خوبی را ارائه می دهند اما در صورت نیاز به دقت بالا مؤثر هستند.
جوش لیزر فیبر: محبوب ترین و اثبات شده
لیزرهای فیبر در حال حاضر محبوب ترین و اثبات شده ترین فناوری برای جوشکاری لیزر هستند.
آنها به دلیل راندمان انرژی بالا ، حدود 30 ٪ شناخته شده اند.
که به مدیریت بهتر حرارتی و کاهش هزینه های عملیاتی کمک می کند.
طول موج مادون قرمز ساطع شده توسط لیزرهای فیبر توسط اکثر فلزات به خوبی جذب می شود.
آنها را برای طیف گسترده ای از کارهای جوشکاری بسیار مؤثر می کند.
یکی از بزرگترین مزایای لیزرهای فیبر ، توانایی آنها در تولید و هدایت پرتو لیزر از طریق کابل فیبر نوری است.
این امر باعث می شود کیفیت پرتوهای بالا ، افزایش دقت و چگالی انرژی بالاتر ، که منجر به عمق نفوذ خوب هنگام جوشکاری می شود.
علاوه بر این ، لیزرهای فیبر حداقل استفاده از مواد مصرفی ، کاهش هزینه های نگهداری و پیچیدگی را دارند.
آنها همچنین می توانند به راحتی با روبات ها یا دستگاه های CNC یکپارچه شوند و آنها را در تنظیمات صنعتی بسیار متنوع جلوه دهند.
فواید دیگر این است که تقریباً هیچ محدودیتی برای قدرت لیزرهای فیبر وجود ندارد و امکان جوشکاری با کارایی بالا را حتی روی مواد ضخیم فراهم می کند.
لیزر CO2: عالی برای برنامه های خاص
لیزرهای CO2 اولین نوع لیزر مورد استفاده برای جوشکاری لیزر صنعتی بودند و هنوز هم در کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
این لیزرها پرتو لیزر مبتنی بر گاز را منتشر می کنند که از طریق فیبر نوری قابل هدایت نیست.
که منجر به کیفیت پرتو پایین تر در مقایسه با لیزرهای فیبر می شود.
این باعث می شود آنها برای برخی از برنامه های جوشکاری کمتر دقیق شوند.
لیزرهای CO2 به طور معمول برای جوشکاری قطعه های دایره ای استفاده می شوند زیرا در حالی که قطعه کار می چرخد ، لیزر می تواند در موقعیت ثابت باشد.
با این حال ، آنها به دلیل نیاز مکرر به مواد مصرفی مانند آینه ها و گازها نیاز به نگهداری بیشتری دارند.
با متوسط بهره وری انرژی در حدود 20 ٪ ، لیزرهای CO2 به اندازه لیزرهای فیبر کارآمد نیستند.
در نتیجه هزینه های عملیاتی بالاتر.
ND: لیزر YAG: با محدودیت ها اثبات شده است
ND: لیزرهای YAG (Neodymium-doped yttrium آلومینیوم) یک فناوری اثبات شده در جوشکاری لیزر هستند
اما آنها با محدودیت هایی همراه هستند.
آنها راندمان انرژی کم ، به طور معمول حدود 5 ٪ دارند.
که منجر به مسائل مربوط به مدیریت حرارتی و هزینه های عملیاتی بالاتر می شود.
یکی از نقاط قوت لیزرهای ND: YAG توانایی آنها در هدایت پرتو لیزر با استفاده از فیبر نوری است که باعث بهبود کیفیت پرتو می شود.
با این حال ، تمرکز پرتو لیزر بر روی یک نقطه کوچک هنوز دشوار است و دقت آنها را در برنامه های خاص محدود می کند.
ND: لیزرهای YAG اغلب برای کارهای خاص مانند تعمیرات قالب استفاده می شوند ، جایی که تمرکز بزرگتر قابل قبول است.
آنها همچنین هزینه های نگهداری بالایی دارند ، زیرا مواد مصرفی مانند آینه ها و لامپ ها به تعویض منظم نیاز دارند.
لیزر دیود: تمرکز به دلیل کیفیت ضعیف پرتو دشوار است
لیزرهای دیود در برنامه هایی که نیاز به راندمان انرژی بالایی دارند (حدود 40 ٪) رایج تر می شوند.
این راندمان بالا منجر به مدیریت حرارتی بهتر و پایین آمدن هزینه های عملیاتی در مقایسه با برخی دیگر از انواع لیزر می شود.
با این حال ، یکی از مهمترین اشکالات لیزرهای دیود این است که کیفیت پرتو آنها بسیار ضعیف است.
که تمرکز لیزر را بر روی اندازه نقطه کوچک دشوار می کند.
این دقت آنها را در برخی از برنامه های جوشکاری محدود می کند.
با وجود این ، لیزرهای دیود هنوز برای مواد خاص ، به ویژه پلاستیک مفید هستند و می توانند به طور مؤثر در آن برنامه ها استفاده شوند.
آیا می خواهید در دستگاه جوشکاری لیزر فیبر دستی کار کنید؟
جوشکاری لیزر هدایت و سوراخ کلید
درک تکنیک جوشکاری رایج
جوش لیزر را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: جوشکاری و جوشکاری سوراخ.
این دو فرآیند در نحوه تعامل لیزر با مواد و نتایج حاصل از آنها متفاوت است.
تفاوت های کلیدی
کیفیت جوشکاری
جوشکاری هدایت به طور معمول نتایج تمیزتری را با پراکنده کمتر و نقص کمتری ایجاد می کند ، در حالی که جوشکاری سوراخ کلید می تواند باعث ایجاد پراکنده تر ، تخلخل و منطقه تحت تأثیر گرما شود.
توزیع حرارت جوشکاری
جوشکاری هدایت گرما را به طور مساوی از همه جهات توزیع می کند ، در حالی که جوشکاری سوراخ در یک جهت باریک تر و عمود تر گرما را متمرکز می کند و منجر به نفوذ عمیق تر می شود.
سرعت جوشکاری
جوشکاری سوراخ کلید سریعتر است ، و آن را برای تولید با حجم بالا مناسب می کند ، در حالی که جوشکاری هدایت کندتر است اما دقت بیشتری را ارائه می دهد.
جوش هدایت
جوشکاری هدایت یک فرآیند ملایم تر و کندتر است. در این روش ، پرتو لیزر سطح فلز را ذوب می کند.
باعث می شود فلز به دمای همجوشی خود برسد (نقطه ای که به یک مایع تبدیل می شود).
اما فراتر از آن به دمای تبخیر (جایی که این فلز به گاز تبدیل می شود).
گرما به طور مساوی در سراسر مواد توزیع می شود ، به این معنی که انتقال گرما از همه جهات درون فلز رخ می دهد.
از آنجا که جوشکاری به تدریج مواد را ذوب می کند ، نتایج با کیفیت بالاتر را تولید می کند.
این شامل حداقل پاتر (قطرات کوچک مواد مذاب که می توانند در هنگام جوش فرار کنند) و دودهای کم ، این روند را تمیزتر می کند.
با این حال ، از آنجا که کندتر است ، جوشکاری به طور معمول برای برنامه هایی که به جای سرعت نیاز به اتصالات دقیق و با کیفیت دارند استفاده می شود.
جوش کلیدی
از طرف دیگر ، جوشکاری سوراخ کلید یک روند سریعتر و پرخاشگرتر است.
در این روش ، پرتو لیزر فلز را ذوب و تبخیر می کند و یک سوراخ کوچک و عمیق یا سوراخ کلید در مواد ایجاد می کند.
گرمای شدید لیزر باعث می شود که فلز هم به دمای همجوشی و هم دمای تبخیر آن برسد.
با برخی از استخر مذاب به گاز تبدیل می شود.
از آنجا که ماده تبخیر می شود ، گرما بیشتر عمود بر پرتو لیزر منتقل می شود و در نتیجه استخر جوش عمیق تر و باریک تر ایجاد می شود.
این فرایند بسیار سریعتر از جوشکاری هدایت است و آن را برای خطوط تولید با حجم بالا ایده آل می کند.
با این حال ، گرمای سریع و شدید می تواند باعث پراکندگی شود و ذوب سریع نیز می تواند منجر به تخلخل شود (حباب های گاز ریز که در داخل جوش به دام افتاده اند).
و یک منطقه بیشتر تحت تأثیر گرما (HAZ) (ناحیه اطراف جوش که توسط گرما تغییر می کند).
می خواهم بدانید که روش جوشکاری مناسب کدام است
برای برنامه و تجارت خود؟
از فیلم های درگیر گرفته تا مقالات آموزنده
جوشکاری TIG در مقابل جوشکاری لیزر: کدام یک بهتر است؟
زمان پست: دسامبر 25-2024