فناوری اتصال لیزری یا فناوری جوشکاری لیزری، از پرتو لیزر پرقدرت برای متمرکز کردن و تنظیم تابش سطح ماده استفاده میکند و سطح ماده انرژی لیزر را جذب کرده و آن را به انرژی گرمایی تبدیل میکند و باعث میشود ماده به صورت موضعی گرم و ذوب شود و به دنبال آن خنک و جامد شود تا اتصال مواد همگن یا غیرمشابه حاصل شود. فرآیند جوشکاری لیزری به چگالی توان لیزر 10 نیاز دارد.4تا ۱۰8عرض/سانتیمتر2در مقایسه با روشهای جوشکاری سنتی، جوشکاری لیزری مزایای زیر را دارد.
فناوری اتصال لیزری یا فناوری جوشکاری لیزری، از پرتو لیزر پرقدرت برای متمرکز کردن و تنظیم تابش سطح ماده استفاده میکند و سطح ماده انرژی لیزر را جذب کرده و آن را به انرژی گرمایی تبدیل میکند و باعث میشود ماده به صورت موضعی گرم و ذوب شود و به دنبال آن خنک و جامد شود تا اتصال مواد همگن یا غیرمشابه حاصل شود. فرآیند جوشکاری لیزری به چگالی توان لیزر 10 نیاز دارد.4تا ۱۰8عرض/سانتیمتر2در مقایسه با روشهای جوشکاری سنتی، جوشکاری لیزری مزایای زیر را دارد.
۱-ابر پلاسما، ۲-ماده در حال ذوب، ۳-سوراخ کلید، ۴-عمق همجوشی
با توجه به وجود سوراخ کلید، پرتو لیزر پس از تابش به داخل سوراخ کلید، جذب لیزر توسط ماده را افزایش داده و تشکیل حوضچه مذاب را پس از پراکندگی و سایر اثرات ارتقا میدهد، دو روش جوشکاری به شرح زیر مقایسه میشوند.
شکل بالا فرآیند جوشکاری لیزری همان ماده و همان منبع نور را نشان میدهد، مکانیسم تبدیل انرژی فقط از طریق سوراخ کلید انجام میشود، سوراخ کلید و فلز مذاب نزدیک دیواره سوراخ با پیشروی پرتو لیزر حرکت میکنند، فلز مذاب سوراخ کلید را از هوای باقی مانده دور میکند تا پر شود و پس از تراکم، درز جوش تشکیل میشود.
اگر مادهای که قرار است جوش داده شود، فلزی غیرمشابه باشد، وجود تفاوت در خواص حرارتی، مانند تفاوت در نقاط ذوب، رسانایی حرارتی، ظرفیت گرمایی ویژه و ضرایب انبساط مواد مختلف، تأثیر زیادی بر فرآیند جوشکاری خواهد داشت و منجر به تنش جوشکاری، تغییر شکل جوشکاری و تغییرات در شرایط تبلور فلز اتصال جوش داده شده میشود که باعث کاهش خواص مکانیکی جوش میشود.
بنابراین، با توجه به ویژگیهای مختلف صحنه جوشکاری، فرآیند جوشکاری شامل جوشکاری پرکننده لیزری، لحیمکاری لیزری، جوشکاری لیزری دو پرتویی، جوشکاری کامپوزیت لیزری و غیره شده است.
جوشکاری با پر کردن سیم با لیزر
در فرآیند جوشکاری لیزری آلیاژهای آلومینیوم، تیتانیوم و مس، به دلیل جذب کم نور لیزر (کمتر از 10٪) در این مواد، پلاسمای تولید شده توسط نور لیزر، محافظت خاصی در برابر نور لیزر دارد، بنابراین به راحتی میتواند باعث پاشش و ایجاد عیوبی مانند تخلخل و ترک شود. علاوه بر این، کیفیت جوشکاری نیز تحت تأثیر قرار میگیرد، زیرا فاصله بین قطعات کار در طول پاشش صفحات نازک، بزرگتر از قطر نقطه جوش است.
در حل مشکلات فوق، با استفاده از روش مواد پرکننده میتوان به نتیجه جوشکاری بهتری دست یافت. پرکننده میتواند سیم یا پودر باشد، یا میتوان از روش پرکننده از پیش تعیینشده استفاده کرد. به دلیل نقطه متمرکز کوچک، جوش باریکتر میشود و پس از اعمال ماده پرکننده، شکل کمی محدب روی سطح دارد.
لحیم کاری لیزری
برخلاف جوشکاری ذوبی که دو قطعه جوش داده شده را همزمان ذوب میکند، لحیمکاری سخت یک ماده پرکننده با نقطه ذوب پایینتر از ماده پایه را به سطح جوش اضافه میکند، ماده پرکننده را ذوب میکند تا شکاف را در دمایی پایینتر از نقطه ذوب ماده پایه و بالاتر از نقطه ذوب ماده پرکننده پر کند و سپس متراکم میشود تا یک جوش جامد تشکیل دهد.
لحیمکاری سخت برای دستگاههای میکروالکترونیک حساس به حرارت، صفحات نازک و مواد فلزی فرار مناسب است.
علاوه بر این، بسته به دمایی که ماده لحیمکاری در آن گرم میشود، میتوان آن را به لحیمکاری نرم (کمتر از ۴۵۰ درجه سانتیگراد) و لحیمکاری سخت (بیشتر از ۴۵۰ درجه سانتیگراد) طبقهبندی کرد.
جوشکاری لیزر دو پرتویی
جوشکاری دو پرتویی امکان کنترل انعطافپذیر و راحت زمان و موقعیت تابش لیزر را فراهم میکند و در نتیجه توزیع انرژی را تنظیم میکند.
این ماده عمدتاً برای جوشکاری لیزری آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم، جوشکاری اتصال و صفحه روی هم برای خودروها، لحیم کاری لیزری و جوشکاری همجوشی عمیق استفاده میشود.
پرتو دوگانه را میتوان با دو لیزر مستقل یا با تقسیم پرتو با یک تقسیمکننده پرتو به دست آورد.
این دو پرتو میتوانند ترکیبی از لیزرهایی با ویژگیهای حوزه زمانی متفاوت (پالسی در مقابل پیوسته)، طول موجهای مختلف (مادون قرمز میانی در مقابل طول موجهای مرئی) و توانهای مختلف باشند که میتوانند با توجه به ماده واقعی پردازش شده انتخاب شوند.
جوشکاری کامپوزیت لیزری
با توجه به استفاده از پرتو لیزر به عنوان تنها منبع گرما، جوشکاری لیزری تک منبع گرما نرخ تبدیل انرژی و نرخ استفاده پایینی دارد، رابط پورت مواد پایه جوش به راحتی باعث ایجاد ناهماهنگی، ایجاد منافذ و ترک و سایر کاستیها میشود. برای حل این مشکل، میتوانید از ویژگیهای گرمایشی سایر منابع گرما برای بهبود گرمایش لیزر روی قطعه کار استفاده کنید که معمولاً جوشکاری کامپوزیت لیزری نامیده میشود.
شکل اصلی جوشکاری کامپوزیت لیزری، جوشکاری کامپوزیت لیزر و قوس الکتریکی است که اثر ۱ + ۱ > ۲ به شرح زیر است.
پس از پرتو لیزر در نزدیکی قوس اعمال شده،چگالی الکترون به طور قابل توجهی کاهش مییابدابر پلاسمای تولید شده توسط جوشکاری لیزری رقیق میشود، کهمیتواند میزان جذب لیزر را تا حد زیادی بهبود بخشددر حالی که پیش گرمایش قوس روی ماده پایه، میزان جذب لیزر را بیشتر افزایش میدهد.
۲. مصرف بالای انرژی قوس و کلمصرف انرژی افزایش خواهد یافت.
۳، ناحیه عمل جوشکاری لیزر کوچک است و به راحتی میتواند باعث ناهماهنگی پورت جوشکاری شود، در حالی که عمل حرارتی قوس بزرگ است که میتواندکاهش ناهمراستایی دهانه جوشکاریدر همان زمان،کیفیت جوشکاری و راندمان قوس بهبود یافته استبه دلیل اثر متمرکز کننده و هدایت کننده پرتو لیزر بر روی قوس.
4، جوشکاری لیزری با دمای اوج بالا، منطقه تحت تأثیر حرارت بزرگ، سرعت خنک شدن و انجماد سریع، ایجاد ترک و منافذ آسان؛ در حالی که منطقه تحت تأثیر حرارت قوس کوچک است، که میتواند گرادیان دما، خنک شدن، سرعت انجماد را کاهش دهد،میتواند ایجاد منافذ و ترکها را کاهش داده و از بین ببرد.
دو نوع رایج جوشکاری کامپوزیت با قوس لیزری وجود دارد: جوشکاری کامپوزیت با لیزر-TIG (مطابق شکل زیر) و جوشکاری کامپوزیت با لیزر-MIG.
همچنین اشکال دیگری از جوشکاری مانند جوشکاری لیزری و قوس پلاسما، جوشکاری ترکیبی با منبع حرارتی لیزری و القایی وجود دارد.
درباره ماونلیزر
شرکت Maven Laser پیشرو در کاربرد صنعتیسازی لیزر در چین و ارائهدهنده معتبر راهحلهای جهانی پردازش لیزر است. ما عمیقاً روند توسعه صنعت تولید را درک میکنیم، دائماً محصولات و راهحلهای خود را غنی میکنیم، بر بررسی ادغام اتوماسیون، اطلاعاتسازی و هوشمندسازی با صنعت تولید اصرار داریم، تجهیزات جوشکاری لیزری، تجهیزات مارکگذاری لیزری، تجهیزات تمیز کردن لیزری و تجهیزات برش لیزری جواهرات طلا و نقره را برای صنایع مختلف از جمله سری کامل قدرت ارائه میدهیم و به طور مداوم نفوذ خود را در زمینه تجهیزات لیزر گسترش میدهیم.
زمان ارسال: ۱۳ ژانویه ۲۰۲۳
