مزایای جوشکاری لیزر در صنعت جواهرات

مزایای جوشکاری لیزر در صنعت جواهرات

جوشکاری لیزریقدرت و سرعت جوشکاری بالا و همچنین میزان رد شدن کم را ارائه می‌دهد و همین امر باعث می‌شود که در تولید مدرن به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. در صنعت جواهرات، در مقایسه با تکنیک‌های جوشکاری سنتی، جوشکاری لیزر مزایای قابل توجهی دارد.

۱. سرعت بالا، استحکام بالا، اعوجاج کم - بدون نیاز به صاف کردن یا تمیز کردن پس از جوشکاری
دلیل اصلیتولیدکنندگان جواهراتیکی از مزایای جوشکاری لیزری که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، سرعت بالای جوشکاری و حداقل اعوجاج آن است که نیاز به صاف کردن و تمیز کردن پس از جوشکاری را از بین می‌برد. اگرچه جوشکاری لیزری سریع‌تر از جوشکاری شعله‌ای سنتی است، اما اپراتور معمولاً قطعه کار را با دست یا وسایل نگه می‌دارد و یک قطعه را در یک زمان جوشکاری می‌کند. از آنجایی که اکثر ایستگاه‌های کاری جوشکاری لیزری برای جواهرات کوچک هستند و نمی‌توانند دسته‌های بزرگ را به طور همزمان پردازش کنند، زمان جوشکاری ممکن است کمی افزایش یابد. با این حال، کاهش کار تمیزکاری پس از جوشکاری، زمان جوشکاری را جبران می‌کند. جوشکاری لیزری را می‌توان تحت اتمسفر گاز بی‌اثر انجام داد و هیچ لکه آتشی روی محصول باقی نمی‌گذارد. بنابراین، نیازی به شار نیست و پس از جوشکاری نیازی به اسیدشویی نیست. در کل، جوشکاری لیزری منجر به راندمان تولید بالاتر می‌شود.

2. مناسب برای جوشکاری قطعات دقیق، تضمین کیفیت قطعه کار.
از آنجا که پرتو لیزر می‌تواند بر روی یک نقطه بسیار کوچک متمرکز شده و به طور دقیق در موقعیت مناسب قرار گیرد، برای تولید خودکار با حجم بالا ایده‌آل است. این امر راندمان تولید را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد، منطقه تحت تأثیر گرما را به حداقل می‌رساند و جوش را عاری از آلودگی نگه می‌دارد، که به طور قابل توجهی کیفیت جوش را افزایش داده و میزان نقص را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، هنگام جوشکاری شعله‌ای جواهرات آلیاژ 14K با 58٪ طلا و 2٪ نقره به صورت جرمی، نقره آنیل می‌شود و سختی کلی قطعه را از حدود HV 145 به تقریباً نصف کاهش می‌دهد. اگر از ارتفاع کمر روی زمین بیفتد، ممکن است فرورفتگی ایجاد کند. با استفاده از جوشکاری لیزری کم‌قدرت و پرسرعت، گرما متمرکز می‌شود، بنابراین قطعه کار آنیل نمی‌شود و در نتیجه استحکام آن حفظ می‌شود.

۳. دقت بالای مونتاژ، کمک به توسعه فرآیندهای جدید تولید جواهرات.
معرفیجوشکاری لیزریورود فناوری لیزر به صنعت جواهرات، تفکر سنتی طراحی جواهرات را تغییر داده است. با جوشکاری لیزری، می‌توان سبک‌های ساختاری ویژه‌ای تولید کرد. در گذشته، دستیابی به این ساختارهای ویژه با جوشکاری سنتی دشوار یا غیرممکن بود. جوشکاری لیزری را می‌توان در نواحی بسیار باریک انجام داد و جوش دادن انواع مختلف مواد آلیاژی را به یکدیگر آسان‌تر کرد. بنابراین، رنگ یا ساختار بین دو جزء می‌تواند بدون مخلوط شدن به طور ناگهانی تغییر کند. ناحیه کاری باریک جوشکاری لیزری در مقایسه با جوشکاری سنتی، منجر به تفاوت در ترشوندگی، یکپارچگی اتصال و اندازه دانه در منطقه تحت تأثیر حرارت می‌شود.

۴. ثبات و پایداری خوب.
معمولاً به فلز پرکننده یا روان‌ساز نیازی نیست - قطعه کار می‌تواند به صورت موضعی ذوب شده و مستقیماً جوش داده شود.

۵. کار تعمیر قطعات را ساده می‌کند.
برای مثال، تعمیر فلز در نزدیکی سنگ‌های قیمتی، از بین بردن سوراخ‌های ریخته‌گری و جوشکاری در نواحی نزدیک به 0.2 میلی‌متر به قطعات پیچیده و حساس به گرما مانند لولا، قلاب، قفل و بست و قاب.

۶. عدم آلودگی محیط زیست.
در طول جوشکاری لیزری، از لحیم یا حلال استفاده نمی‌شود و همچنین نیازی به مواد تمیزکننده شیمیایی نیست، بنابراین مشکلی در دفع زباله وجود ندارد.

۷. باعث صرفه‌جویی در مصرف فلزات گرانبها می‌شود.
جوشکاری سنتی عموماً به ضخامت فلز حدود 0.2 میلی‌متر نیاز دارد، در حالی که جوشکاری لیزری می‌تواند این ضخامت را به 0.1 میلی‌متر کاهش دهد. این امر وزن قطعه جواهر را حدود 35 تا 40 درصد کاهش می‌دهد، که این امر به ویژه برای محصولات الکتروفرمینگ شده اهمیت دارد. جوشکاری لیزری نه تنها باعث صرفه‌جویی در مواد فلزی گرانبها می‌شود، بلکه در مصرف لحیم نیز صرفه‌جویی می‌کند و برای جوش‌های متعدد، انواع مختلف لحیم مورد نیاز نیست.

۸. ویژگی‌ها
دستگاه‌های جوش لیزری که معمولاً در ساخت جواهرات استفاده می‌شوند، کم‌مصرف هستند، ایمنی بالا، جمع‌وجور بودن و قابلیت جابجایی آسان دارند و به اپراتور اجازه می‌دهند در حالت نشسته راحت کار کند.
یک دستگاه جوشکاری لیزری جواهرات معمولی می‌تواند به سرعت، با اطمینان و دقت بیشتر فلزات و آلیاژها را جوش دهد، اگرچه راندمان آن تا حد زیادی به خواص ماده هدف بستگی دارد. مونتاژ یا تعمیر مداوم قطعات ریخته‌گری را می‌توان تحت کنترل بصری با یک یا چند پالس لیزر انجام داد، که معمولاً هر پالس ۱ تا ۲۰ میلی‌ثانیه طول می‌کشد. با استفاده از یک میکروسکوپ استریو با خطوط متقاطع، می‌توان نقطه جوش را دقیقاً در موقعیت قرار داد و قطعه کار را می‌توان به طور دقیق در میدان دید تنظیم کرد. محیط کار معمولاً اتمسفری است. ورود هوا یا گاز بی‌اثر به محل کار باعث خنک شدن می‌شود و گاز بی‌اثر نیز کیفیت جوش را برای آلیاژها بهبود می‌بخشد.

۹. تأثیر مواد آلیاژی بر اثر جوشکاری لیزری
مواد آلیاژی مختلف اثرات جوشکاری لیزری متفاوتی دارند. تحت پارامترهای کنترل یکسان دستگاه جوشکاری لیزر و با گرمای منتقل شده یکسان در هر پالس جوشکاری، اثر ذوب در هر پالس به دلیل تفاوت در نسبت گرمای جذب شده (به جای بازتاب) توسط سطح ماده آلیاژی متفاوت است. عوامل مؤثر خاص شامل ظرفیت گرمایی از دمای اتاق تا نقطه ذوب، نقطه ذوب، گرمای نهان ذوب و رسانایی حرارتی هستند. مواد مختلف رسانایی حرارتی، دمای ذوب و گرمای نهان تبلور متفاوتی دارند. این عوامل در کنار هم به طور قابل توجهی بر انرژی مورد نیاز برای جوشکاری مؤثر تأثیر می‌گذارند. جذب کافی گرما از سطح برای جوشکاری موفق ضروری است.