بررسی تخصصی دستگاه‌های جوش لیزری: ویژگی‌ها و کاربردها

سلب مسئولیت: دیجیاتو صرفا نمایش‌دهنده این متن تبلیغاتی است و تحریریه مسئولیتی درباره محتوای آن ندارد.

دستگاه‌های جوش لیزری به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین و پرکاربردترین روش‌های جوشکاری در دنیای مدرن شناخته می‌شوند. این فناوری با بهره‌گیری از انرژی پرتو لیزر، امکان جوشکاری دقیق و سریع انواع فلزات را فراهم می‌کند. با توجه به سرعت بالا، دقت فوق‌العاده و کیفیت بی‌نظیر جوش، این دستگاه‌ها به ویژه در صنایعی که نیاز به اتصالات با کیفیت و بدون نقص دارند، به یک روش حیاتی تبدیل شده‌اند. در این مقاله به بررسی ویژگی‌های فنی دستگاه‌های جوش لیزری و کاربردهای آن در صنایع مختلف می‌پردازیم.

فرایند جوشکاری لیزری

در فرایند جوشکاری لیزری، پرتو لیزر به نقطه‌ای بسیار کوچک و با دقت متمرکز می‌شود و انرژی کافی برای ذوب ماده و ایجاد اتصال را فراهم می‌کند. این فرایند به دو صورت عمده انجام می‌شود:

جوشکاری با عمق نفوذ زیاد: برای موادی که نیاز به جوش عمیق دارند، پرتو لیزر با توان بالا استفاده می‌شود تا حرارت کافی برای نفوذ به عمق ماده فراهم شود.

جوشکاری سطحی یا رسانشی: برای کاربردهایی که نیاز به حرارت کمتر و اتصالات سطحی دارند. این روش معمولا در صنایع الکترونیک و تولید قطعات کوچک‌تر به کار می‌رود.

مشخصات دستگاه جوش لیزری

توان لیزر

دستگاه جوش لیزری با توان‌های مختلفی از جمله 1500 وات، 2000 وات و 3000 وات عرضه می‌شود. این تنوع در توان خروجی، امکان انتخاب مناسب‌ترین گزینه را بر اساس نوع متریال و ضخامت آن برای کاربران فراهم می‌کند. توان بالاتر برای جوشکاری قطعات ضخیم‌تر و توان‌های پایین‌تر برای جوشکاری‌های ظریف‌تر مناسب است.

تکنولوژی لیزر

این دستگاه از تکنولوژی لیزر سورس فایبر بهره می‌برد که به دلیل پایداری، کارایی بالا و عمر طولانی، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. لیزر فایبر با تولید پرتوهای با کیفیت و متمرکز، امکان جوشکاری دقیق و سریع را فراهم می‌کند.

هد جوشکاری

این قسمت شامل نازل، لنزها، و محافظ هد است که پرتو لیزر را به نقطه مورد نظر هدایت می‌کند. هد جوشکاری باید قابلیت چرخش و حرکت با دقت بالا را داشته باشد تا بتواند مسیرهای پیچیده را جوشکاری کند.

محافظ هد جوشکاری

برای افزایش کارایی دستگاه و حفاظت از لنزها، از کاور شیشه‌ای به‌عنوان محافظ هد جوشکاری استفاده می‌شود که طول عمر لنزها را افزایش می‌دهد.

سیستم کنترل و نرم‌افزار

این سیستم شامل کنترل پنل پیشرفته‌ای است که به کاربر امکان تنظیم دقیق پارامترهای جوشکاری مانند توان خروجی، سرعت پرتو و طول موج را می‌دهد.

چیلر خنک‌کننده

برای خنک‌سازی اجزای داخلی مانند سورس دستگاه و جلوگیری از افزایش دما، از چیلر خنک‌کننده استفاده می‌شود. این سیستم خنک‌کننده با کارایی بالا، به بهبود عملکرد و افزایش طول عمر دستگاه کمک می‌کند.

وایر فیدر (Wire Feeder)

دستگاه جوش لیزری شامل دستگاه وایر فیدر است که به صورت اتوماتیک هم‌زمان با عملیات جوشکاری، سیم جوش را روی سطح متریال مورد نظر تزریق می‌کند. وایر فیدر سیستمی است که وظیفه هدایت سیم را در دستگاه جوش لیزر دارد. نازل سیم پرکننده (وایر) بر روی هد جوش لیزری نصب می‌شود تا سیم با مرکز اتصال هم‌تراز گردد. در بیشتر موارد، سیم باید پرتو لیزر را در سطح بالایی قطعه کار قطع کند و به لبه جلوی حوضچه جوش وارد شود. از آنجایی که این لبه جلویی می‌تواند بسیار کوچک باشد، موقعیت دقیق سیم پرکننده (وایر) برای موفقیت عملیات جوشکاری ضروری است.

گاز محافظ

گاز محافظ نقش حیاتی در فرایندهای جوشکاری لیزری ایفا می‌کند، زیرا از جوش تازه تشکیل‌شده در برابر اثرات هوای محیطی مانند آرگون و نیتروژن محافظت می‌کند.

مزایای دستگاه جوش لیزری

یکی از دلایل انتخاب جوش لیزری در صنایع مختلف، مزایای فراوان آن است:

دقت بالا و کیفیت جوش: توانایی ایجاد اتصالات با دقت بالا و بدون نقص یکی از ویژگی‌های برجسته دستگاه‌های جوش لیزری است. این امر به خصوص در صنایعی مانند پزشکی و هوافضا که دقت و ایمنی بسیار مهم هستند، اهمیت دارد.

کاهش اثرات حرارتی: دستگاه‌های جوش لیزری با تمرکز حرارت در یک نقطه خاص، از گسترش حرارت به نواحی مجاور جلوگیری می‌کنند و منجر به کاهش تغییر شکل‌های حرارتی و تنش‌های داخلی در قطعات می‌شوند.

سرعت بالا و کاهش هزینه‌ها: این دستگاه‌ها امکان افزایش سرعت تولید را فراهم می‌کنند که منجر به کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش بهره‌وری می‌شود.

انعطاف‌پذیری در جوشکاری انواع مواد: جوش لیزری قابلیت استفاده برای جوشکاری انواع فلزات مانند استیل، آلومینیوم، آهن را دارد.

کاهش نیاز به پرداخت پس از جوشکاری: کیفیت بالای جوش در این روش، نیاز به فرایندهای پرداخت پس از جوشکاری مانند ساب‌زنی و پولیش را به حداقل می‌رساند.

قیمت دستگاه جوش لیزری

قیمت دستگاه جوش لیزری تحت تأثیر عوامل گوناگونی قرار می گیرد که هر یک می تواند در تعیین ارزش نهایی این تجهیزات نقش داشته باشد. از جمله مهم ترین عوامل مؤثر می توان به توان خروجی لیزر  نوع و برند منبع لیزر  کیفیت قطعات اپتیکی و الکترونیکی  دقت و سرعت عملکرد دستگاه  امکانات جانبی نظیر خنک کننده های پیشرفته و سیستم های کنترل خودکار  و همچنین گستره خدمات پس از فروش و گارانتی اشاره کرد.

علاوه بر این  نوع کاربرد و حوزه صنعتی نیز بر قیمت نهایی اثر دارد. برای مثال  دستگاه های جوش لیزری مورد استفاده در صنعت هوافضا یا پزشکی که به دقت و پایداری بسیار بالا نیاز دارند  معمولاً گران تر از نمونه های عمومی تر و کم تخصص تر هستند. افزون بر این  مراکز فروش و واردکنندگان معتبر معمولاً به دلیل ارائه خدمات آموزشی  نصب و راه اندازی رایگان  و پشتیبانی طولانی مدت  قیمت بالاتری نسبت به نمونه های بدون خدمات جانبی ارائه می دهند.

مقایسه با دیگر روش‌های جوشکاری

در مقایسه با روش‌های سنتی مانند جوشکاری قوسی و نقطه‌ای، جوش لیزری مزایای بیشتری از جمله دقت و سرعت دارد. جوشکاری قوسی به دلیل تولید حرارت بالا می‌تواند باعث تغییر شکل قطعات شود، در حالی که جوشکاری لیزری با کنترل حرارت دقیق، از این مشکلات جلوگیری می‌کند. همچنین، در مقایسه با جوشکاری قوسی و الکترود دستی که نیاز به تجربه و مهارت بالای اپراتور دارند، دستگاه‌های جوش لیزری با تنظیمات نرم‌افزاری خودکار، کار را برای کاربران ساده‌تر می‌کنند و خطای انسانی را کاهش می‌دهند.

کاربردهای دستگاه جوش لیزری در صنایع مختلف

دستگاه‌های جوش لیزری به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود در بسیاری از صنایع کاربرد دارند:

صنعت خودروسازی: برای اتصال قطعاتی مانند بدنه خودرو، ساخت شاسی، و اتصالات قطعات داخلی که نیاز به دقت بالا دارند.

هوافضا: استفاده در تولید و تعمیر قطعات حساس هواپیما و فضاپیماها که نیاز به جوش با استحکام بالا دارند.

الکترونیک: در تولید قطعات الکترونیکی ظریف و حساس، مانند بردهای مدار چاپی و اتصالات در ابزارهای الکترونیکی.

پزشکی: برای ساخت ابزارها و تجهیزات پزشکی با دقت بالا و سطح صاف و تمیز، مانند تجهیزات جراحی و قطعات ایمپلنت.

صنایع غذایی و دارویی: استفاده برای جوشکاری تجهیزات و مخازن فراوری که نیاز به اتصالات مقاوم و بهداشتی دارند.

نتیجه‌گیری

دستگاه‌های جوش لیزری با ویژگی‌ها و مزایای خود توانسته‌اند جایگاهی برجسته در صنایع مختلف به دست آورند. دقت، سرعت، کاهش مصرف انرژی و کیفیت بالای جوش از جمله دلایلی است که این فناوری را به یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین روش‌های جوشکاری در جهان تبدیل کرده است. با پیشرفت‌های فناوری، انتظار می‌رود که دستگاه‌های جوش لیزری همچنان با بهبود‌های جدید و کاربردهای گسترده‌تر در آینده نزدیک، نقش بیشتری در فرایندهای صنعتی ایفا کنند.

منبع خبر