جوشکاری لیزری نقطه‌ ای چیست؟

قبل از آنکه به جوشکاری لیزری نقطه‌ ای بپردازیم بهتر است بدانید با گسترش تکنولوژی و افزایش نیازهای جامعه، امروزه اغلب تولیدکنندگان به دنبال راهکارهایی جدید و باکیفیت برای ارائه تولیدات خود هستند. اگر از جمله افراد مشغول به کار در صنعت جوشکاری باشید، احتمالا با انواع روش‌های جوشکاری آرگون، جوش الکترود و… و کاربرد هریک از این روش‌ها آشنایی کامل دارید.

به تازگی تحقیقات و بررسی های مهندسین فعال در این حوزه منجر به بهره‌برداری از یک روش جدید و نوین در صنعت جوشکاری شده است. جوش لیزری از انواع جوشکاری‌های ذوبی است. این فناوری با کارایی چشمگیر خود در افزایش میزان بهره‌وری و کیفت در تولیدات، مورد استقبال تولیدکنندگان و فعالان صنعت جوشکاری قرار گرفته است.در این مقاله به معرفی روش نوین جوشکاری لیزری نقطه‌ ای، که به تازگی پا به عرصه این صنعت بزرگ گذاشته است می‌پردازیم.

جوشکاری لیزری چیست؟

از جدیدترین روش‌های ابداع شده در جوشکاری ذوبی، استفاده از جوش لیزری است. در فناوری جوشکاری لیزری ( laser welding ) با بهره‌مندی از تکنولوژی ایجاد حرارت بسیار بالا و همچنین تابش اشعه‌های لیزر فرآیند جوشکاری انجام می‌شود. در جوشکاری لیزری با تابش اشعه لیزر به سطح کار قطعه موردنظر، بر اثر حرارت بالا حوضچه‌های مذاب بر روی قطعه ایجاد می‌شود. این حوضچه‌ها بستر انجام فرآیند اتصال و جوش دو قطعه به یکدیگر را فراهم می‌سازد. جوشکاری لیزری نقطه‌ ای با داشتن سرعت بالا در حین انجام فرآیند جوشکاری و دقت بسیار بالا، در صنایع مختلف کاربردهای زیادی دارد.

کاربرد جوشکاری لیزری چیست؟

جوشکاری لیزری به دلیل استفاده از فناوری لیزر در ساخت آن از انعطاف‌پذیری و کارایی زیادی در صنایع مختلف برخوردار است. جوشکاری لیزری به دلیل سرعت عمل بالا و ظرافت در انجام کار در صنایع مختلف از جمله صنعت خودرو، پزشکی، اتصال قطعات ریز الکترونیکی، جواهرسازی و… کاربردهای گسترده‌ای دارد. فناوری جوشکاری لیزری در صنایع تولیدات عمده قطعه به صورت تیراژ بالا، به دلیل بازدهی زیاد در وقت و هزینه انتخاب مناسبی خواهد بود. اما شایان به ذکر است که خرید دستگاه‌های جوشکاری لیزری نقطه‌ ای نیازمند سرمایه‌گذاری بالا در هزینه است؛ از این رو استفاده از این روش برای صنعت‌های کوچک به صرفه نیست.

مزایای استفاده از جوشکاری لیزری چیست؟

جوشکاری لیزری نقطه‌ ای از جمله روش‌های مدرنی است که به تازگی وارد عرصه صنعت جوشکاری شده. این فناوری جدید از ویژگی‌ها و مزایای مهمی در صنایع برخوردار است که در زیر به چند مورد اشاره می‌کنیم.

• دقت و سرعت بالا در فرآیند جوشکاری

در جوشکاری لیزری نقطه‌ ای با ایجاد امکان جوشکاری ثابت و قابل تکرار، فرآیند جوشکاری قطعات با سرعت بالاتری انجام می‌شود. همچنین دقت بسیار بالای پرتو لیزر و دسترسی آن به ناهموارترین سطوح قطعات باعث استفاده از این روش نوین در جوشکاری سطح کوچک‌ترین قطعات بدون هیچ آسیبی شده است.

درباره برش لیزر روتاری بیشتر بدانید

• انجام فرآیند جوشکاری با ظرافت بسیار زیاد و مقاومت بالا

در فناوری جوش لیزر نیازی به استفاده از مواد پرکننده نیست. در این روش امکان جوشکاری با بالاترین کیفیت و مقاومت و بدون نیاز به فرآیند پرداخت و تمیزی بعد از جوش فراهم شده است.

• قابلیت جوشکاری و اتصال انواع فلزات به یکدیگر

در روش های سنتی امکان جوشکاری فلزات مختلف به دلیل داشتن تفاوت در خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی فلزات پایه وجود نداشت. اما با استفاده از اشعه جوشکاری لیزری نقطه‌ ای امکان انجام این قبیل اتصالات نیز ممکن شده ‌است.

• قابلیت جوشکاری انواع قطعه‌های پلاستیکی به یکدیگر

در اتصال قطعه‌های پلاستیکی با جوشکاری لیزری، درزهای اتصال دو ماده ذوب شده و از این طریق به یکدیگر متصل می‌شوند.

• استفاده از گرمای کم برای فرآیند جوشکاری

در دستگاه‌های جوشکاری لیزری از فناوری جوشکاری با هدایت گرما استفاده می‌شود. در این روش سطح قطعه‌کار فلزی بالاتر از نقطه ذوب فلز گرم می‌شود، نه به اندازه بخارشدن. که این فناوری درنهایت منجر به ایجاد جوش‌های نهایی روان و زیبا با کمترین میزان گرما در فلز می‌شود.

• عدم نیاز به گاز محافظ

دستگاه‌های جوشکاری لیزری با داشتن امکان اتصال به گاز برش، گازها را به سطح جوش می‌کشاند. ای کار از ترکیب گازهای ناخالص با سطح جوش جلوگیری می‌کند.

معایب استفاده از جوشکاری لیزری چیست؟

جوشکاری لیزری نیز مانند هر روش کاربردی دیگر از معایبی در ساختار خود برخوردار است. اما این معایب در مقایسه با ویژگی‌ها و کارایی بالای این دستگاه بسیار ناچیز است که در زیر به آن‌ها اشاره می‌نماییم.

• محدودیت در ضخامت ورق استیل
• بازدهی کم در تبدیل انرژی
• نیاز به داشتن تجربه و مهارت بالا

اصول جوشکاری لیزری چگونه است؟

در فناوری جوشکاری لیزری با استفاده از قدرت پرتوهای لیزر، دو قطعه کار را به یکدیگر جوش می‌دهند. در این روش پرتو لیزر با چگالی انرژی بسیار بالا به سطح قطعه کار برخورد می‌کنند. درنتیجه برخورد اشعه لیزر، سطح موردنظر ذوب شده و دو قطعه به یکدیگر متصل می‌شوند. در جوشکاری لیزری نقطه‌ ای با کنترل عمق نفوذ پرتو در قطعه، از ایجاد هرگونه تغییر شکل و یا فرورفتگی در قطعه‌کار جلوگیری می‌شود. که این امر سبب کاهش زمان و هزینه‌های ناشی از سنگ‌زنی و پرداخت پس از جوشکاری می‌شود.

درباره برش لیزر بیشتر بدانید

در جوشکاری لیزری اندازه پرتو لیزر باید کمتر از 1 میلی متر باشد. این امر سبب می‌شود تا فقط یک منطقه کوچک از سطح قطعه کار در معرض گرما قرار بگیرد. دقت در این مسئله هنگام جوشکاری مواد نازک و فلزاتی که کنترل ورودی گرما در آن‌ها مهم است بسیار حائز اهمیت خواهد بود.

برای ایجاد یک جوش مقاوم و باکیفیت باید دو قطعه‎کار را بااستفاده از مفصل و تجهیزات مناسب بدون شکافت به یکدیگر فشار دهید. برای بالا رفتن دقت کار جایگاه جوش نقطه‌ای را از پیش تعیین نمایید؛ چراکه در حین فرآیند جوشکاری فقط مجاز به مقدار کمی جابه‌جایی در سطح قطعه‌کار هستید.

بهتر است بدانید که هردستگاه جوشکاری لیزری با قدرت‌های متفاوت و برای ضخامت‌های متفاوت طراحی شده‌اند. پس بهتر است قبل از فرآیند جوشکاری ارزیابی صحیحی از پارامترهای ظرفیت جذب پرتو لیزر قطعه کار بدست آورید.

جمع بندی

در این مقاله به بررسی کامل جوشکاری لیزری نقطه‌ ای پرداختیم. دانستیم که از این روش برای انجام فرآیند جوشکاری با حداکثر دقت استفاده می‌شود. همچنین در این روش به دلیل عدم استفاده از هرگونه الکترود جوش نهایی سبک اما با مقاومت بالا خواهد بود. با اینکه سرمایه‌گذاری اولیه این روش هزینه‌بر خواهد بود، اما در قبال کارایی بالای آن نتایج خوبی به‌دنبال خواهد داشت.

منبع : amadaweldtech