جوشکاری لیزر چیست، مزایا و معایب
جوشکاری لیزری
جوشکاری لیزری روشی برای جوشکاری است که از پرتو لیزر متمرکز شده توسط جریان فوتون تک رنگ همدوس با قدرت بالا به عنوان منبع گرما استفاده میکند. این روش جوشکاری معمولاً شامل جوشکاری لیزر با قدرت پیوسته و جوشکاری لیزر با قدرت پالسی است. مزیت جوشکاری لیزری این است که نیازی به انجام آن در خلاء نیست، اما عیب آن این است که نفوذ آن به اندازه جوشکاری پرتو الکترونی قوی نیست.
جوشکاری لیزر میتواند کنترل دقیق انرژی را انجام دهد و در نتیجه به جوشکاری دستگاههای میکرو دقیق دست یابد. این روش در بسیاری از فلزات کاربرد دارد، به ویژه در حل مشکل جوشکاری برخی از فلزات دشوار برای جوشکاری و فلزات غیرمشابه.
تولید لیزر: وقتی یک ماده تحریک میشود، پرتو نوری دقیقاً با همان طول موج، فرکانس و جهت تولید میکند.
ویژگیهای لیزر: تکرنگی خوب، جهتگیری خوب و چگالی انرژی بالا. پس از عبور یا تمرکز توسط یک بازتابنده، لیزر میتواند پرتو انرژی با قطر کمتر از 0.01 میلیمتر و چگالی توان تا 1013 وات بر سانتیمتر مربع به دست آورد که میتواند به عنوان منبع گرما برای جوشکاری، برش، حفاری، عملیات سطحی و غیره استفاده شود. موادی که لیزر تولید میکنند شامل جامدات، نیمههادیها، مایعات، گازها و غیره هستند. در میان آنها، لیزرهای جامد گارنت آلومینیوم ایتریم (YAG) و لیزرهای گازی CO2 عمدتاً برای پردازشهای صنعتی مانند جوشکاری و برش استفاده میشوند.
مزایای اصلی جوشکاری لیزر عبارتند از:
(1) لیزرها میتوانند خم شوند و از طریق روشهای نوری مانند فیبرهای نوری و منشورها منتقل شوند. آنها برای جوشکاری اجزای میکرو و سایر قطعاتی که دسترسی به آنها با سایر روشهای جوشکاری دشوار است، مناسب هستند. همچنین میتوانند از طریق مواد شفاف جوشکاری شوند.
(2) چگالی انرژی بالا، که امکان جوشکاری با سرعت بالا، ناحیه تحت تأثیر حرارت کوچک و تغییر شکل جوشکاری را فراهم میکند و به ویژه برای جوشکاری مواد حساس به حرارت مناسب است.
(3) لیزرها تحت تأثیر میدانهای الکترومغناطیسی قرار نمیگیرند، اشعه ایکس تولید نمیکنند، نیازی به محافظت در برابر خلاء ندارند و میتوانند برای جوشکاری سازههای بزرگ مورد استفاده قرار گیرند.
(4) رساناهای عایقدار را میتوان مستقیماً و بدون کندن اولیه لایه عایق جوش داد؛ مواد غیرمشابه با تفاوتهای زیاد در خواص فیزیکی را نیز میتوان جوش داد.
معایب اصلی جوشکاری لیزر عبارتند از: تجهیزات گران هستند، نرخ تبدیل انرژی پایین است (5٪ تا 20٪) و الزامات پردازش فصل مشترک جوش، مونتاژ، موقعیت یابی و غیره بسیار بالا است. در حال حاضر، عمدتاً برای جوشکاری دستگاههای میکرو در صنایع الکترونیک و ابزار دقیق و همچنین جوشکاری ورقهای فولادی سیلیکونی، ورقهای فولادی گالوانیزه و غیره استفاده میشود.