دستگاه جوش لیزری

دستگاه جوش لیزری فرآیندی را فراهم می آورد که از پرتو لیزر برای اتصال دو قطعه فلز به یکدیگر استفاده می کند. این یک روش جوشکاری بسیار کارآمد و دقیق است که به طور فزاینده ای در صنایع مختلف محبوب می شود. این فرآیند نسبتا ساده است و تنها به چند جزء نیاز دارد: پرتو لیزر، سر جوش و منبع برق. پرتو لیزر بر روی ناحیه ای که قرار است جوش داده شود متمرکز می شود و از سر جوش برای هدایت پرتو استفاده می شود. منبع تغذیه انرژی مورد نیاز برای گرم کردن فلز و ایجاد پیوند قوی بین دو قطعه را فراهم می کند.

LightWELD یک فناوری جوشکاری لیزری است که برای جوشکاری اجزای ورق فلزی نازک استفاده می شود. این یک فرآیند جوشکاری با دقت بالا است که از پرتو لیزر برای اتصال دو سطح فلزی به یکدیگر استفاده می کند. جوش لیزری با تمرکز یک پرتو لیزر بر روی سطح فلز کار می کند که باعث ذوب شدن مواد و تشکیل یک اتصال جوش شده می شود. جوشکاری لیزری بسیار دقیق است و می توان از آن برای اتصال مواد مختلف از جمله فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و تیتانیوم استفاده کرد.

مزایای جوش لیزری بسیار زیاد است. این فرآیند بسیار سریع است و می توان از آن برای جوشکاری مواد با ضخامت ها و اندازه های مختلف استفاده کرد. این امر آن را برای استفاده در تولید ایده آل می کند، جایی که تعداد زیادی از قطعات باید به سرعت و با دقت جوش داده شوند. جوشکاری لیزری همچنین یک فرآیند بسیار تمیز است، با حداقل پاشش و دود ایجاد شده، و آن را به گزینه ای سازگار با محیط زیست تبدیل می کند. این فرآیند همچنین یک پیوند بسیار قوی ایجاد می کند که برای بسیاری از کاربردها مهم است.

دستگاه جوش لیزری در اندازه ها و پیکربندی های مختلف تولید می شوند. آنها را می توان برای مواد مختلف از جمله آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و تیتانیوم استفاده کرد. ماشین‌ها را می‌توان طوری برنامه‌ریزی کرد که با سرعت‌های مختلف جوش بخورند، که امکان کنترل بیشتر بر فرآیند را فراهم می‌کند. استفاده از دستگاه ها نسبتاً آسان است و می تواند توسط یک فرد واحد کار کند.

جوشکاری لیزری یک گزینه عالی برای بسیاری از کاربردها است و به طور فزاینده ای در صنعت تولید محبوب می شود. این فرآیند سریع و دقیق است و یک پیوند قوی ایجاد می کند و آن را به انتخابی ایده آل برای بسیاری از کاربردهای مختلف تبدیل می کند.

مقایسه جوشکاری لیزری با جوشکاریهای سنتی

جوشکاری TIG

جوشکاری TIG (جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن) نوعی از جوشکاری قوس الکتریکی است که از الکترود تنگستن غیر مصرفی برای تولید جوش استفاده می کند. این یک فرآیند جوشکاری بسیار دقیق و همه کاره است که برای اتصال فلزاتی مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، مس و تیتانیوم استفاده می شود. جوشکاری TIG اغلب در کاربردهایی استفاده می شود که زیبایی و دقت آن مهم است، مانند صنایع هوافضا و خودرو.

با این حال، جوشکاری TIG یک روش جوشکاری زمان بر و دو دستی است که به اپراتور مجرب و ماهر نیاز دارد. جوشکاری TIG ممکن است گرمای شدید ایجاد کند که مواد نازک را تغییر شکل می دهد، پوشش بصری ضعیفی ایجاد می کند، هنگام جوشکاری مس دشوار است و در جوشکاری فلزات با ضخامت های متفاوت محدود می شود.

جوشکاری MIG

جوشکاری MIG (جوشکاری با گاز بی اثر فلز) نوعی فرآیند جوشکاری است که از یک الکترود سیمی با تغذیه پیوسته و یک گاز بی اثر برای تشکیل قوس الکتریکی استفاده می کند. این یک فرآیند نیمه اتوماتیک است که برای اتصال دو قطعه فلز به یکدیگر استفاده می شود. جوشکاری MIG معمولاً برای جوشکاری آلومینیوم، فولاد، فولاد ضد زنگ و سایر فلزات استفاده می شود.

جوشکاری MIG به سیم قابل مصرف، مواد اولیه تمیز کردن و اتصالات اریب برای فلزات ضخیم برای نفوذ کامل نیاز دارد. زوایای کار محدود است و موقعیت های عمودی بسیار چالش برانگیز هستند.

جوشکاری لیزری

جوشکاری لیزری جوشکاری بسیار سریع‌تری را امکان‌پذیر می‌کند، یادگیری و کارکرد آن آسان‌تر است و نتایج با کیفیت بالاتر و ثابتی را در طیف وسیع‌تری از مواد و ضخامت‌ها نسبت به MIG یا TIG با حداقل اعوجاج، تغییر شکل، برش یا سوختگی ارائه می‌دهد.
گرمای ورودی کم و مواد و ضخامت گسترده، بهره وری، تکرارپذیری و بهبود کیفیت جوش را برای اپراتورها در تمام سطوح مهارت افزایش می دهد. جوشکاری لیزری فلزات غیر مشابه با ضخامت های مختلف را به راحتی جوش می دهد و اتصالات زیبایی با استحکام بالا را با حداقل سیم مصرفی یا بدون سیم مصرفی ایجاد می کند. به علاوه، LightWELD XC و LightWELD XR تمیز کردن داخلی قبل و بعد از جوش را ارائه می دهند که در هیچ سیستم سنتی یافت نمی شود.

مزایای جوشکاری لیزر چیست؟

برای سال‌ها، لیزرها بیشتر به عنوان ابزار علمی دیده می‌شدند تا ابزارهای صنعتی، عمدتاً به دلیل استفاده سنتی از عناصر نوری و آینه‌هایی که نیاز به تراز و جابجایی دقیق دارند.

لیزرهای فیبر که در دهه 1990 توسط IPG Photonics آغاز شد، برای کاربردهای صنعتی به بازار معرفی شدند. این منابع لیزری کاملاً جامد هستند. سادگی لیزر فیبر به دلیل کارایی، فشرده بودن، استحکام و هزینه کم آن است که باعث موفقیت آن در کاربردهای صنعتی می شود. در مقایسه با سیستم های لیزری قدیمی، فناوری فیبر توان خروجی بالاتر و پرتوی با کیفیت را با هزینه کمتر و حداقل تعمیر و نگهداری مورد نیاز ارائه می دهد.

پیشرفت‌های فناوری لیزر، لیزر جوشکاری را به روشی رو به افزایش در صنایعی تبدیل کرده است که استحکام جوش بالا و کیفیت جوش قابل تکرار مهم است. کیفیت و درخشندگی نور لیزر فیبر به طور دقیق ورودی گرمای مواد را کنترل می کند که امکان جوشکاری مواد نازک را فراهم می کند. لیزر فقط به فولاد محدود نمی شود. آنها همچنین می توانند آلومینیوم و مس را جوش دهند. حتی جوش دو فلزی یک واقعیت عملی است.

فناوری فیبر فناوری تحویل پرتو را ساده می‌کند و فرصت‌های بیشتری را برای بهبود فرآیند باز می‌کند. فناوری مدرن تحویل پرتو مانند جوشکاری تاب خورده، که در آن پرتو به جلو و عقب نوسان می کند، امکان تثبیت حوضچه مذاب، افزایش پنجره فرآیند (محدوده پارامترهای جوش) و به حداقل رساندن تناسب ضعیف یا متغیر قطعه (در محدوده) را فراهم می کند. . در بسیاری از موارد، این امر نیاز به سنگ زنی پس از فرآیند را از بین می برد و هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد.

جوش لیزری همچنین می تواند برای تولید با بهره وری بالا و با بازده بالا خودکار شود. دقت بالای آن امکان اتصال قطعات کوچک با حرارت ورودی کم و حداقل اعوجاج را فراهم می کند.

در ابتدا، قیمت دستگاه جوش لیزری، پتانسیل آن را محدود کرد و مانعی برای ورود بود. در کاربردهای صنعتی، لیزرها گران بودند، نیاز به نوسازی دوره‌ای داشتند و فقط بر روی قطعات با ارزش بالا، معمولاً به یک ربات یا ایستگاه کاری لیزری اختصاصی ادغام می‌شدند.

این لیزرهای اولیه نسبت به لیزرهای فیبر مدرن که در حال حاضر تا 50 درصد راندمان پریز دیواری را ارائه می دهند، به طور قابل توجهی انرژی بیشتری مصرف می کردند. لیزرهای مدرن این مشکل را مرتفع کردند و باعث صرفه جویی در هزینه ها شدند. این کارایی همچنین ممکن است نیاز به چیلرها را از بین ببرد و فناوری لیزر را قابل حمل تر از همیشه کند. در نهایت، در مقایسه با جوشکاری دستی MIG و TIG سنتی، جوش لیزری معمولاً سریعتر است و خروجی تولید را بهبود می بخشد و سود را افزایش می دهد.

تولیدکنندگان لیزر با کاهش مداوم هزینه منبع لیزر، بهبود کیفیت نور و ارائه گزینه‌های منحصربه‌فرد ارسال پرتو، اکنون می‌توانند سیستم‌هایی با ارزش پیشنهادی بالاتر ارائه دهند و آنها را در دسترس‌تر قرار دهند و دیگر برای برنامه‌های ممتاز رزرو نشوند.

دستگاه جوش لیزری دستی چگونه کار می کند؟

منابع لیزری مقرون به صرفه همراه با انعطاف‌پذیری تحویل لیزر فیبر، دسترسی بی‌سابقه‌ای به جوشکاری لیزری دستی فراهم می‌کنند.

اما چگونه کار می کند؟ به عبارت ساده تر، چگالی توان لیزر فلز را ذوب می کند و نیاز به ایجاد قوس را از بین می برد. عملکرد تلو تلو خوردن نیاز به بافتن مهره را به صورت دستی برطرف می کند. و در بسیاری از موارد تغذیه سیم به طور کامل حذف می شود. چگالی توان بالا منجر به یک حوضچه جوش کوچکتر و کنترل شده تر می شود. با کنترل دقیق پارامترهای لیزر، اثرات اعوجاج گرما کاهش می‌یابد و این فرآیند را برای اپراتورهای غیر ماهر قابل دسترسی می‌سازد و به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا کارمندان باتجربه خود را در نقش‌های ارزش افزوده بیشتری ارتقا دهند.

قابلیت اطمینان تجهیزات زمانی یکی از نگرانی‌های جوشکاری لیزری دستی بود. واحد سازنده لیزر فیبر، دیود تک امیتر است که طول عمر آن مرتبه‌ای بزرگتر از طول عمر آرایه‌های دیودی یا جایگزین‌های میله‌ای است. این پمپ ها به صورت هرمتیک مطابق با استانداردهای مخابراتی مهر و موم شده اند و تحت تأثیر رطوبت، گرد و غبار، لرزش و تهاجمی ترین محیط های صنعتی قرار نمی گیرند.

با استحکام صنعتی جوش لیزری دستی، لیزرهای فیبر را می توان برای تکمیل اتوماسیون اولیه کارخانه مورد استفاده قرار داد و کارایی در تولید را بهبود بخشید. با انفجار نسبتاً اخیر در فناوری ربات‌های مشارکتی (کوبات‌ها)، سطوح اولیه اتوماسیون کارخانه در دسترس بسیاری از طبقات تولید قرار دارد. Cobot ها ذاتاً با فناوری جوش لیزری دستی هم افزایی دارند زیرا مقرون به صرفه و ساده برای استفاده و استقرار هستند. انعطاف‌پذیری ربات همراه با قابلیت‌های فناوری جوش لیزری دستی، آن را برای محیط‌های با حجم کم و ترکیب محصول بالا مناسب می‌کند. اگر بتوان آن را با دست جوش داد، احتمالاً می توان آن را با کوبات جوش داد. این می تواند بهره وری جوش لیزر را بیشتر بهبود بخشد و به شما امکان می دهد یک قطعه ثابت را از قبل بارگذاری کنید در حالی که cobot جوش را روی یک فیکسچر جداگانه انجام می دهد.

آیا برای اجرای لیزر دستی باید متخصص لیزر باشم؟

اصلا. دستگاه جوش لیزری دستی معمولاً برای انواع و ضخامت‌های مواد معمولی با تنظیمات پیش‌تنظیمی ارائه می‌شوند. کنترل‌های ساده به شما این امکان را می‌دهند که با انتخاب نوع و ضخامت مواد از جدول و تنظیم کنترل‌ها بر روی تنظیمات مشخص‌شده، پیش‌تنظیم صحیح را انتخاب کنید. در مورد ادغام cobot، cobot می تواند پیکربندی شود تا تنظیمات صحیح را به طور خودکار برای پروژه در دست انتخاب کند.

جوش ها عالی به نظر می رسند، اما آیا قوی هستند؟

جوشکاری لیزری دستی از زیبایی شناسی برتری برخوردار است، اما آیا ظاهر آن بیش از حد خوب است که درست باشد؟ برای پاسخ به این سوال، IPG چند نمونه تهیه کرد و آنها را برای ارزیابی شخص ثالث به شرکت خدمات متالورژی استوربریج (SMS) فرستاد.

اتصالات لب به لب در صفحات 0.036 اینچ، 0.075 اینچ و 0.120 اینچ تولید شد و مقاطع با استفاده از روش استاندارد ASTM تهیه و با بزرگنمایی 50 برابر بررسی شدند. در مجموع 26 مقطع مورد بازرسی قرار گرفت. در تمام موارد، هیچ ترک خوردگی، همجوشی ناقص، تخلخل، آخال‌ها یا سایر عیب‌ها مشاهده نشد. پروفیل های جوش تمام آزمایشات را پشت سر گذاشتند و هیچ کمبودی مشاهده نشد.

همه نمونه های جوش با استانداردهای کلاس A AWS D17.1:2017 قابل قبول بودند.

برخی از دستورالعمل های ایمنی چیست؟

اگرچه استفاده از لیزر دستی آسان است و دارای ویژگی های ایمنی داخلی است، مهم است که به یاد داشته باشید که یک قطعه قدرتمند از تجهیزات صنعتی است. هنگام استفاده از لیزر دستی، به یاد داشته باشید که پرتوها می توانند برای بدن و چشم خطرناک باشند. پرتو جوش لیزری نامرئی است، بنابراین نمی توانید برای تضمین ایمنی به نشانه های بصری اعتماد کنید.

در حالی که این سیستم ها لیزرهای کلاس IV هستند، ویژگی های ایمنی برای محافظت از شما در سیستم ها یکپارچه شده اند. هنگام ایجاد یک برنامه ایمنی لیزر، یک نقطه شروع خوب، بررسی ANSI Z136.1 (2014)، استفاده ایمن از لیزرها است. علاوه بر ایمنی لیزر، شما نیاز به اجرای الزامات ایمنی جوشکاری سنتی دارید.

در اینجا چند قانون کلی وجود دارد که باید رعایت کنید:

• تمام کارهای جوشکاری لیزر را در یک منطقه تحت کنترل لیزر (LCA) انجام دهید – یک اتاق کم نور با قفل های الکتریکی که با باز شدن دری پرتو لیزر را خاموش می کند.
• لباس های غیر قابل اشتعال، آستین های بلند و لباس های جوشکاری بپوشید. هر فردی که در LCA حضور دارد باید از تجهیزات محافظ شخصی، از جمله عینک های ایمنی لیزری که برای نوع لیزری درجه بندی شده اند و کلاه ایمنی جوشکاری سنتی استفاده کند.
• با توجه به اینکه نور لیزر می تواند منعکس شود، مراحل ایمنی عملیات را دنبال کنید.
• هرگز یک جوشکار لیزری دستی را بدون آشنایی کامل با الزامات ایمنی و رویه‌های مستند شده در کتابچه راهنمای تجهیزات سازنده که از شما می‌خواهد دستورالعمل‌های موجود در Z136.1 را دنبال کنید، استفاده نکنید.

آیا دستگاه جوشکاری لیزری دستی برای من مناسب است؟

حضور در کسب و کار تولیدی به معنای یافتن راه های جدید برای ماندن در رقابت و بهبود فرآیندها است. جوشکاری می تواند وقت گیر و انرژی بر باشد. بدون تجهیزات مناسب، تنها برای صنعتگران ماهر قابل دسترسی است.

دستگاه جوش لیزری دستی جوشکاری سریع را امکان پذیر می کند. یادگیری و کار کردن آسان است. و نتایج با کیفیت بالا و ثابتی را در طیف گسترده‌تری از مواد و ضخامت‌ها با حداقل اعوجاج، تغییر شکل، زیر برش یا سوختگی ارائه می‌دهد. نفوذ کامل را فراهم می کند و عیوب جوشکاری مانند ترک یا همجوشی ناقص را به حداقل می رساند.

اگر به دنبال کاهش هزینه‌های خود، بهبود کیفیت جوش و ساده‌سازی فرآیند جوش هستید، جوشکاری لیزری دستی بهترین مسیر را برای موفقیت و بهبود سودآوری در اختیار شما قرار می‌دهد، در حالی که به کسی که تجربه جوشکاری حرفه‌ای ندارد اجازه می‌دهد تا جوشکاری را کاملا حرفه ای انجام دهد.