فناوری اتصال لیزر یا فناوری جوش لیزری از پرتو لیزر با توان بالا برای تمرکز و تنظیم تابش سطح مواد استفاده می‌کند و سطح مواد انرژی لیزر را جذب کرده و آن را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند و باعث می‌شود که ماده به صورت موضعی گرم و ذوب شود. و به دنبال آن سرد شدن و انجماد برای رسیدن به اتصال مواد همگن یا غیر مشابه انجام می شود.فرآیند جوشکاری لیزری به چگالی توان لیزری 10 نیاز دارد4به 108W/cm2.در مقایسه با روش های جوشکاری سنتی، جوش لیزری دارای مزایای زیر است.
فناوری اتصال لیزر یا فناوری جوش لیزری از پرتو لیزر با توان بالا برای تمرکز و تنظیم تابش سطح مواد استفاده می‌کند و سطح مواد انرژی لیزر را جذب کرده و آن را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند و باعث می‌شود که ماده به صورت موضعی گرم و ذوب شود. و به دنبال آن سرد شدن و انجماد برای رسیدن به اتصال مواد همگن یا غیر مشابه انجام می شود.فرآیند جوشکاری لیزری به چگالی توان لیزری 10 نیاز دارد4به 108W/cm2.در مقایسه با روش های جوشکاری سنتی، جوش لیزری دارای مزایای زیر است.
1-ابر پلاسما، 2-مواد ذوب شده، 3- سوراخ کلید، 4-عمق همجوشی
با توجه به وجود سوراخ کلید، پرتو لیزر پس از تابش به داخل سوراخ کلید، جذب لیزر توسط مواد را افزایش داده و باعث تشکیل حوضچه مذاب پس از پراکندگی و سایر اثرات می شود، دو روش جوشکاری با هم مقایسه می شوند. به شرح زیر است.
شکل بالا فرآیند جوشکاری لیزری از همان ماده و همان منبع نور را نشان می دهد، مکانیسم تبدیل انرژی فقط از طریق سوراخ کلید انجام می شود، سوراخ کلید و فلز مذاب نزدیک دیواره سوراخ با پیشروی پرتو لیزر حرکت می کند. فلز مذاب سوراخ کلید را از هوای باقی مانده دور می کند تا پر شود و پس از متراکم شدن، درز جوش را تشکیل می دهد.
اگر ماده مورد جوش فلزی غیر مشابه باشد، وجود تفاوت در خواص حرارتی تاثیر زیادی بر فرآیند جوشکاری خواهد داشت، مانند تفاوت در نقاط ذوب، هدایت حرارتی، ظرفیت حرارتی ویژه و ضرایب انبساط مواد مختلف و در نتیجه در تنش جوشکاری، تغییر شکل جوش و تغییر در شرایط تبلور فلز اتصال جوش داده شده، باعث کاهش خواص مکانیکی جوش می شود.
بنابراین، با توجه به ویژگی های مختلف صحنه جوشکاری، فرآیند جوشکاری جوشکاری پرکننده لیزری، لحیم کاری لیزری، جوشکاری لیزری دو پرتو، جوشکاری کامپوزیت لیزری و غیره را توسعه داده است.
جوش پر کردن سیم لیزری
در فرآیند جوشکاری لیزری آلیاژهای آلومینیوم، تیتانیوم و مس، به دلیل جذب کم نور لیزر (<10 درصد) در این مواد، پلاسمای تولید شده از عکس دارای محافظ خاصی از نور لیزر است، بنابراین تشکیل پاشش و پاشش آسان است. منجر به ایجاد عیوب مانند تخلخل و ترک می شود.علاوه بر این، هنگامی که شکاف بین قطعات کار بزرگتر از قطر لکه در حین کندوپاش صفحه نازک باشد، کیفیت جوش نیز تحت تأثیر قرار می گیرد.
در حل مسائل فوق با استفاده از روش ماده پرکننده می توان به نتیجه جوشکاری بهتری دست یافت.پرکننده می تواند سیمی یا پودری باشد یا می توان از روش پرکننده از پیش تنظیم شده استفاده کرد.با توجه به نقطه متمرکز کوچک، جوش باریک تر می شود و پس از اعمال مواد پرکننده، شکل کمی محدب روی سطح پیدا می کند.
لحیم کاری لیزری
بر خلاف جوشکاری ذوبی که دو قسمت جوش داده شده را همزمان ذوب می کند، لحیم کاری یک ماده پرکننده با نقطه ذوب کمتر از ماده پایه را به سطح جوش اضافه می کند، ماده پرکننده را ذوب می کند تا شکاف را در دمایی کمتر از ذوب ماده پایه پر کند. نقطه و بالاتر از نقطه ذوب ماده پرکننده، و سپس متراکم می شود تا یک جوش جامد را تشکیل دهد.
لحیم کاری برای دستگاه های میکروالکترونیک حساس به حرارت، صفحات نازک و مواد فلزی فرار مناسب است.
علاوه بر این، بسته به دمایی که در آن مواد لحیم کاری حرارت داده می شود، می توان آن را به عنوان لحیم کاری نرم (<450 درجه سانتیگراد) و لحیم کاری سخت (> 450 درجه سانتیگراد) طبقه بندی کرد.
جوش لیزری دو پرتو
جوشکاری با پرتو دوگانه امکان کنترل انعطاف پذیر و راحت زمان و موقعیت تابش لیزر را فراهم می کند، بنابراین توزیع انرژی را تنظیم می کند.
این عمدتا برای جوشکاری لیزری آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم، جوشکاری با اتصال و صفحه لبه برای خودروها، لحیم کاری لیزری و جوشکاری فیوژن عمیق استفاده می شود.
پرتو دوگانه را می توان با دو لیزر مستقل یا با تقسیم پرتو با یک تقسیم کننده پرتو بدست آورد.
این دو پرتو می‌توانند ترکیبی از لیزر با ویژگی‌های حوزه زمانی مختلف (پالسی در مقابل پیوسته)، طول موج‌های مختلف (طول موج فروسرخ میانی در مقابل طول موج مرئی) و توان‌های متفاوت باشند که می‌توانند با توجه به مواد پردازش شده واقعی انتخاب شوند.
4. جوش کامپوزیت لیزری
با توجه به استفاده از پرتو لیزر به عنوان تنها منبع گرما، جوش لیزری تک منبع حرارتی دارای نرخ تبدیل انرژی و نرخ استفاده کم است، رابط پورت مواد پایه جوش آسان برای تولید ناهماهنگی، تولید آسان منافذ و ترک و سایر کاستی ها است. برای حل این مشکل می توانید از ویژگی های گرمایش سایر منابع حرارتی برای بهبود گرمایش لیزر روی قطعه کار استفاده کنید که معمولاً به آن جوش کامپوزیت لیزری می گویند.
شکل اصلی جوش کامپوزیت لیزری جوش کامپوزیت لیزر و قوس الکتریکی است که اثر 1 + 1 > 2 به شرح زیر است.
پس از پرتو لیزر در نزدیکی قوس اعمال شده،چگالی الکترون به طور قابل توجهی کاهش می یابد، ابر پلاسمایی تولید شده توسط جوش لیزری رقیق می شود کهمی تواند میزان جذب لیزر را تا حد زیادی بهبود بخشد، در حالی که قوس روی ماده پایه پیش گرم می شود نرخ جذب لیزر را بیشتر افزایش می دهد.
2. استفاده از انرژی بالا از قوس و کلمصرف انرژی افزایش خواهد یافت.
3، ناحیه عمل جوش لیزری کوچک است، به راحتی می تواند باعث ناهماهنگی درگاه جوش شود، در حالی که عمل حرارتی قوس بزرگ است، که می تواندناهماهنگی درگاه جوش را کاهش دهید.در همان زمان،کیفیت جوش و کارایی قوس بهبود یافته استبه دلیل تأثیر تمرکز و هدایت پرتو لیزر بر روی قوس.
4، جوشکاری لیزری با دمای اوج بالا، منطقه متاثر از گرما، سرعت خنک کننده و انجماد سریع، ایجاد ترک و منافذ آسان.در حالی که منطقه متاثر از گرما قوس کوچک است، که می تواند گرادیان دما، خنک کننده، سرعت انجماد را کاهش دهد.می تواند تولید منافذ و ترک ها را کاهش داده و از بین ببرد.
دو شکل متداول جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری وجود دارد: جوشکاری کامپوزیت لیزری-TIG (مانند شکل زیر) و جوشکاری کامپوزیت لیزری-MIG.
همچنین اشکال دیگری از جوشکاری مانند لیزر و قوس پلاسما، لیزر و جوشکاری ترکیبی منبع حرارت القایی وجود دارد.
درباره MavenLaser
Maven Laser رهبر برنامه صنعتی سازی لیزر در چین و ارائه دهنده معتبر راه حل های جهانی پردازش لیزر است.ما عمیقاً روند توسعه صنعت تولید را درک می کنیم، محصولات و راه حل های خود را دائما غنی می کنیم، اصرار داریم که ادغام اتوماسیون، اطلاعات و هوشمندی با صنعت تولید را بررسی کنیم، تجهیزات جوش لیزری، تجهیزات علامت گذاری لیزری، تجهیزات تمیز کردن لیزر و جواهرات طلا و نقره لیزری را ارائه می دهیم. برش تجهیزات برای صنایع مختلف از جمله سری های تمام قدرت، و به طور مداوم نفوذ خود را در زمینه تجهیزات لیزر گسترش می دهیم.
زمان ارسال: ژانویه-13-2023
