جوش لیزری از کجا آمد
امروزه کلیه مراکز تحقیق و توسعه، تلاش می نمایند که بهره وری در صنایع مختلف افزایش یابد. تمامی پروژه های فناورانه در تلاشند که در پایان کار، با استفاده از علوم روز دنیا، علاوه بر افزایش کیفیت ،انجام امور را آسانتر کنند .استفاده از جوش الکتریکی و کاربرد این دستگاه در صنایع مختلف بر کسی پوشیده نیست. به دلیل استفاده گسترده از جوشکاری لیزری، نیاز بود از علوم روز دنیا همچون لیزر در این تکنولوژی استفاده شود.علت دیگر این تمرکز بر فناوری لیزر، نتایج خوب آن در دستگاه های برش لیزری کوچک و حک و … بود.و در مقایسه این دستگاه ها با دستگاه های سنتی، نتایج فوق العاده ای در افزایش کیفیت و سرعت در ساخت کسب شده بود.تمام این نتایج مراکز تحقیق و توسعه را برای ساخت نسل جدید دستگاهای جوشکاری با استفاده از لیزر ترغیب کرد.در کشور ما نیز شرکت های مختلفی از در حال تولید دستگاه جوش لیزری هستند که در کنار این شرکت ها وندا ، نیز در حال تولید دستگاه جوش لیزری و کار بر روی این دستگاه است. این شرکت از لیزر تولید داخل با کیفیت در دستگاه های خود استفاده میکند.درباره وردپرسد. لیزر استفاده شده در این دستگاه گارانتی مطمئن و بالایی دارد. همچنین دستگاه جوش لیزری شرکت NSPV تولید داخل و کاملا بومیست.جوش لیزری فیبری در مقایسه با دیگر نمونه ها به لوازم و تجهیزات کمتری نیاز دارد. به همین دلیل دارای کابین کوچکتری است. همچنین به دلیل انتقال نور از طریق فیبر، آزادی عمل بیشتری را برای کاربر فراهم می نماید. درنتیجه کار با دستگاه جوش لیزری فیبری راحت تر است. با استفاده از این دستگاه، اتصال جوش مستحکم‌تر و میزان خرابی جوش کمتر و در نتیجه کیفیت جوش بهتری حاصل می شود.در دستگاه جوش لیزری، هد لیزر در دسته دستگاه جوش لیزری قرار می گیرد. فرآیند جوشکاری لیزری، بدون تماس و فشار و در اثر تابش مستقیم نور لیزر بر روی سطح انجام می شود. به لطف این تکنولوژی جوش لیزری، حتی در مکان های سختی که امکان استفاده از جوش سنتی وجود ندارد می توان از این دستگاه استفاده نمود. به راحتی با نصب نازل های مختلف به دسته جوش، برای قطعات پیچیده و بزرگ که دارای اشکال نامنظم هستند، در هر زاویه ای جوشکاری لیزری قابل انجام است.
نحوه کار با دستگاه جوش لیزری
به عنوان یک فرآیند تولید حیاتی، جوشکاری مستقیماً بر کیفیت محصول و رقابت در بازار تأثیر می گذارد. بنابراین، درک نحوه استفاده صحیح از دستگاه جوش لیزر فیبر دستی در بهبود راندمان تولید و کیفیت محصول ضروری است.
- ظاهر دستگاه جوش لیزری را بررسی کنید و اطمینان حاصل کنید که تمیز است و هیچ گرد و غبار، روغن یا تجمع زباله ندارد.
- سیستم خنک‌کننده را بررسی کنید: اطمینان حاصل کنید که سطح آب خنک‌کننده در محدوده نرمال است و آن را تمیز نگه دارید.
- گاز آرگون و نیتروژن را بررسی کنید: اطمینان حاصل کنید که گاز آرگون به درستی وصل شده و باز است.
- منبع تغذیه را روشن کنید.
- چیلر آب، تولیدکننده لیزر و سایر اجزای ضروری را به ترتیب روشن کنید.
- شیر گاز حفاظتی را باز کرده و نرخ جریان گاز را به طور مناسب تنظیم کنید.
- حالت مناسب را انتخاب کرده و پارامترهای مورد نیاز را بر اساس قطعه کار که باید جوش داده شود وارد کنید
- عملیات جوشکاری را انجام دهید
راهنمای استفاده از دستگاه جوش لیزری
- آماده‌سازی: در ابتدا، قطعه کار که قرار است جوش شود را تمیز و آماده کنید. سطح فلزی را پاک کنید تا از وجود رنگ، زباله یا زنگ زدگی اطمینان حاصل شود و کیفیت جوشکاری تضمین شود.
- قرار دادن قطعه کار: قطعه کار را در موقعیت مناسب قرار دهید و از وسایل یا موقعیت‌دهنده‌ها برای ثابت نگه‌داشتن آن استفاده کنید. قبل از شروع فرآیند جوش لیزری، اطمینان حاصل کنید که به‌خوبی در محل خود قفل شده‌اند. قرارگیری یا تراز نادرست ممکن است منجر به کیفیت ضعیف جوش شود.
- تنظیم پارامترهای جوش: پارامترهای جوش مناسب، مانند قدرت لیزر، فرکانس پالس، طول کانونی و غیره، را براساس نیازهای فرآیند جوش و ویژگی‌های ماده مشخص کنید.
- کالیبراسیون سیستم: دستگاه جوش لیزری را به منبع تغذیه متصل کرده و کالیبراسیون سیستم را انجام دهید. اطمینان حاصل کنید که تمام تجهیزات و حسگرها به‌درستی کار می‌کنند. قدرت پرتو را تنظیم کرده و تست‌هایی روی مواد زائد و قطعات آزمایشی انجام دهید.
- تراز کردن نقاط جوش: از روش‌های مناسب تراز استفاده کنید تا پرتو لیزر دستگاه جوش لیزری را با موقعیت جوش هم‌راستا کنید.
- شروع جوشکاری: دکمه شروع یا ماشه را فشار دهید تا دستگاه جوش لیزری فعال شده و فرآیند جوشکاری آغاز شود. پرتو لیزر بر روی نقاط جوش متمرکز می‌شود و فلز را گرم کرده و ذوب میکند.
- کنترل فرآیند جوش: در طول فرآیند جوش، وضعیت نسبت بین قطعه کار و دستگاه جوش لیزری را حفظ کنید تا کیفیت جوش تضمین شود. پارامترهای جوش می‌توانند در صورت نیاز تنظیم شوند.
- تکمیل جوش: پس از اتمام جوشکاری، عملیات دستگاه جوش لیزری را متوقف کنید. بعد از جوش، بگذارید قطعات به‌طور طبیعی خنک شوند، یا می‌توانید از روش‌های خنک‌سازی با آب یا سایر روش‌ها استفاده کنید.
- بازرسی کیفیت جوش: یک بررسی کیفیت جوش انجام دهید که شامل کیفیت جوش، استحکام جوش، تغییر شکل جوش و غیره است. پس از اتصال فلزات.
- پاک سازی: منطقه جوشکاری را تمیز کرده و به‌طور صحیح هرگونه زباله یا بخارهای تولید شده در طول فرآیند جوشکاری را دفع کنید.
طراحی خودحفاظتی سیستم جوشکاری لیزری دستی
- حفاظت هد لیزر: زمانی که هد لیزر با سیگنال (E) مواجه می‌شود یا داده‌ای خروجی نمی‌دهد، سیستم خرابی موتور را تشخیص می‌دهد و چراغ وضعیت سر لیزر خاموش می‌شود و سیستم از ارسال سیگنال‌های نوری متوقف می‌گردد.
- حفاظت وضعیت تفنگ جوشکاری: زمانی که تفنگ جوشکاری وضعیت هدایت را دریافت کرده و وضعیت سر لیزر کاملاً طبیعی باشد، با فشار دادن دکمه ماشه می‌توان نور را منتشر کرد.
- حفاظت دکمه ماشه: این دکمه مجهز به مدارهای مستقل متعددی است که به این معناست که اگر هر یک از عملکردهای حفاظتی با اختلال یا خرابی مواجه شوند، رها کردن دکمه ماشه می‌تواند به اجبار سیستم را از اتصال به لیزر متوقف کند و به طور مؤثری از انتشار لیزر جلوگیری کند.
- حفاظت در برابر نشت: برد اصلی دارای محافظت‌های جداسازی متعددی است که از نشت شاسی، صاعقه و عوامل دیگر جلوگیری میکند تا از سوختن برد اصلی یا ایجاد تداخل برای آن جلوگیری کند.
- حفاظت در برابر گرمای بیش از حد: دمای داخلی دستگاه جوش لیزری را تحت نظر قرار می‌دهد. زمانی که دما از آستانه تعیین شده فراتر رود، به صورت خودکار کار کردن متوقف می‌شود تا از آسیب دیدن دستگاه به خاطر گرمای زیاد جلوگیری شود.
- حفاظت از نشت: نشت در دستگاه جوش لیزری را زیر نظر دارد. هنگام تشخیص نشت، برق قطع می‌شود تا ایمنی کاربر تضمین شود.
- حفاظت از آب‌خنک‌کن: برای دستگاه‌های جوشکاری لیزری که از سیستم‌های خنک‌کننده آبی چیلر ها استفاده می‌کنند، یک عملکرد محافظتی دما آب تنظیم شده است. زمانی که دمای آب خیلی بالا می‌رود یا جریان آب مسدود می‌شود، به صورت خودکار کار کردن متوقف می‌شود تا از آسیب به فیبر نوری یا سایر اجزا جلوگیری شود.
دو روش اصلی برای استفاده از گاز کمکی وجود دارد:
1. جت خارجی: گاز محافظ از یک نازل یا تفنگ در نزدیکی هد جوش لیزری خارج می شود و ناحیه جوش را در بر می گیرد. این روش برای جوشکاری دستی یا مواردی که به حجم جت بیشتری نیاز دارند مناسب است.
2. جت داخلی: گاز محافظ از داخل هد جوش لیزری به بیرون پرتاب می شود و مستقیماً از حوضچه مذاب و جوش محافظت می کند. این روش برای جوشکاری خودکار یا مواردی که نیاز به حفاظت دقیق تری دارند مناسب است. سرعت جریان و فشار گاز محافظ باید با توجه به شرایط و الزامات خاص جوشکاری تنظیم و بهینه شود. جوشکاری که از دستگاه های جوش دستی استفاده می کند باید از تنظیم صحیح و استفاده از گاز محافظ برای دستیابی به نتایج جوشکاری با کیفیت بالا اطمینان حاصل کند.
دستگاه جوش لیزری دستی چه موادی را می تواند جوش دهد؟
فلزات دستگاه جوش لیزری دستی: آلومینیوم، مس، برنج، فولاد، تیتانیوم و نیکل و همچنین آلیاژهای مختلف فلزی.(جوش لیزری آلومینیوم) پلاستیک: پلاستیک های ترموپلاستیک مانند پلی کربنات، نایلون و ABS. سرامیک: مواد سرامیکی مانند آلومینا و زیرکونیا. مواد کامپوزیتی: مواد کامپوزیتی مانند پلاستیک های تقویت شده با فیبر کربن (CFRP). توجه به این نکته حائز اهمیت است که انواع مختلف مواد ممکن است برای دستیابی به جوشکاری موثر به توان و پارامترهای لیزر متفاوتی نیاز داشته باشند. برخی از مواد بسیار بازتابنده (مانند نقره، مس ) یا مواد شفاف (مانند شیشه) ممکن است در جذب لیزر و جوشکاری چالش هایی ایجاد کنند. علاوه بر این، برای ساختارها یا ترکیبات پیچیده مواد، ممکن است برای دستیابی به نتایج جوشکاری مورد نظر، به کنترل‌های نازل و فرآیند خاصی نیاز باشد. (کاربرد دستگاه جوش لیزری در صنایع مختلف)
کدام توان دستگاه جوش لیزری چه ضخامت ورقی را جوش می دهد؟
دستگاه های جوش لیزری می تواند دارای توان های مختلف لیزر باشد. این لیزرها با توان های متفاوت می توانند ضخامت های مختلف را جوش دهند. با توجه به جدول زیر می توان براساس ضخامت ورق های مورد استفاده دستگاه جوش لیزری مناسب را انتخاب نمود.
| ماده | گاز محافظ | ضخامت (میلی‌متر) | 1000W | 1500W | 2000W |
|---|---|---|---|---|---|
| فولاد ضد زنگ | Ar | 0.5 | √ | √ | √ |
| 0.8 | √ | √ | √ | ||
| 1.0 | √ | √ | √ | ||
| 2.0 | √ | √ | √ | ||
| 3.0 | √ | √ | √ | ||
| 4.0 | √ | √ | √ | ||
| 5.0 | √ | √ | |||
| 6.0 | √ | ||||
| فولاد کربنی | CO2 | 0.5 | √ | √ | √ |
| 0.8 | √ | √ | √ | ||
| 1.0 | √ | √ | √ | ||
| 2.0 | √ | √ | √ | ||
| 3.0 | √ | √ | √ | ||
| 4.0 | √ | √ | √ | ||
| 5.0 | √ | ||||
| 6.0 | √ | ||||
| ورق گالوانیزه | Ar | 0.5
|
√ | √ | √ |
| 1.0 | √ | √ | √ | ||
| 2.0 | √ | √ | √ | ||
| 3.0 | √ | √ | √ | ||
| 4.0 | √ | √ | √ | ||
| 5.0 | √ | √ | |||
| 6.0 | √ | √ | |||
| آلومینیوم | N2 | 0.5 | √ | √ | √ |
| 1.0 | √ | √ | √ | ||
| 2.0 | √ | √ | √ | ||
| 3.0 | √ | ||||
| 4.0 | √ |
صرفه جویی در هزینه های جوشکاری
دستگاه جوش لیزری موجب صرفه اقتصادی و افزایش راندمان تولید می گردد، به شرط ان که پارامتر های مهمی در انتخاب دستگاه جوش لیزری رعایت کنید، زیرا به دلیل عدم استفاده از مواد مصرفی اضافی هزینه مواد مصرفی کاهش می یابد.همچنین کاهش چشمگیر هزینه برق مصرفی و کاهش هزینه سنگ زنی پس از جوشکاری به کاهش هزینه های جاری کمک شایانی می نماید. در کنار کاهش هزینه های جاری، عدم نیاز به استخدام نیروی کارمتخصص بدلیل سهولت کار با دستگاه، هزینه نیروی انسانی نیز کاهش می یابد.همچنین با افزایش فوق العاده سرعت جوشکاری، راندمان تولید افزایش می یابد.
اقدامات احتیاطی در نصب و رفع اشکال
- بررسی محیطی: اطمینان حاصل کنید که دستگاه جوش بر روی زمین یا تکیه گاه ثابت، در محیط خشک و دارای تهویه مناسب نصب شده است و از ورود گرد و غبار و اجسام خارجی به تجهیزات خودداری کنید.
- برق مورد نیاز: توان مورد نیاز دستگاه جوش را بررسی کنید و مطمئن شوید که ولتاژ و جریان برق مناسب ارائه شده است.
- آماده سازی منبع گاز: در صورت لزوم، گاز محافظ مورد نیاز را آماده کنید و از تامین گاز پایدار اطمینان حاصل کنید.
- اقدامات ایمنی: قبل از راه اندازی با دفترچه راهنمای عملیات ایمنی دستگاه جوش آشنا شوید و تجهیزات حفاظت فردی لازم را بپوشید.
- تنظیمات پارامتر: پارامترهای جوش لیزری مناسب مانند توان، فرکانس، موقعیت نقطه کانونی و غیره را با توجه به الزامات کار جوشکاری تنظیم کنید.
- نصب سیستم خنک کننده: دستگاه خنک کننده (چیلر) را برای خنک کردن منبع لیزر نصب کنید. سیستم خنک کننده را با استفاده از لوازم جانبی و لوله های صحیح ارائه شده در کیت نصب به منبع لیزر متصل کنید. اطمینان حاصل کنید که همه اتصالات ایمن و قابل اعتماد هستند. تمام اتصالات برق و هوا را به دستگاه وصل کنید و از درست بودن سیم کشی و چیدمان آنها اطمینان حاصل کنید. ممکن است نیاز به استخدام یک برقکار یا تکنسین برای رسیدگی به اتصالات الکتریکی باشد.
- نمونه های تست جوشکاری: نمونه های آزمایش جوشکاری را قبل از جوشکاری رسمی انجام دهید تا تأیید کنید که کیفیت جوش مطابق با الزامات است.
- بازرسی کیفیت: در مرحله راه اندازی، به طور منظم کیفیت جوش و ظاهر جوش را بررسی کنید و تنظیمات به موقع پارامترها و تجهیزات مثل لنز دستگاه لیزر، لنز محافظ لیزر را انجام دهید.
- آموزش اپراتور: اطمینان حاصل کنید که اپراتورها با عملکرد و روش های ایمنی دستگاه جوش لیزری دستی آشنا هستند و آنها را در کارکرد صحیح تجهیزات آموزش می دهند.
- برنامه تعمیر و نگهداری: یک برنامه تعمیر و نگهداری منظم برای نگهداری تجهیزات در شرایط خوب و افزایش عمر مفید آن تهیه کنید.
در چه مواردی دستگاه جوش لیزری مناسب شما نیست؟
معایب دستگاه جوش لیزری دستی جوشکاری لیزری یک روش جوشکاری فلزات با دقت و راندمان بالا است، اما محدودیت هایی نیز دارد. 1. محدودیت های انتخاب مواد: جوشکاری لیزری دستی برای اکثر فلزات و آلیاژها از جمله فولاد، آلومینیوم، مس و غیره مناسب است. با این حال، برخی از مواد مانند مواد بسیار بازتابنده (به عنوان مثال، نقره، مس) یا مواد شفاف (مانند شیشه)، دارای انعکاس قوی یا انتقال پرتوهای لیزر هستند که جوشکاری را دشوار می کند. 2. محدودیت‌های صفحه ضخیم: جوشکاری لیزری فیبر دستی برای ورق‌های فلزی نازک‌تر مناسب است و جوشکاری مواد ضخیم‌تر ممکن است به مراحل اضافی یا تغییرات در پارامترهای جوشکاری نیاز داشته باشد تا از کاهش کیفیت جوش یا تغییر شکل جلوگیری شود.