معايب جوشكاری با لیزر ND:YAG

لیزر دارایی توانایی­ های مختلفی از جمله توانايی در ذوب و تبخير مقادير كم مواد، توانايی آن ها براي كاربرد در جوش، برش و سوراخ‌کاری، توانايی در كاربردهای آن در ارتباطات، ذخيره اطلاعات، سنسورها، اسيكترومتری، اينترفرومتری و هولوگرافی دارا می­ باشد اما در کنار این توانایی­ ها معایبی هم دارد ، از معايب جوشكاری با استفاده از لیزر ND:YAG می ­توان به موارد زیر اشاره نمود.

1. محدودیت حرکت قطعه

• • قطعه بايد در جای خود کاملاً ثابت بوده و با قید و بند محكم نگه‌داشته شود.
  • اندازه نقطه فوكوس شده پرتو ليزر به‌قدری كوچك است كه از ميان شکافه‌ای نازك عبور مي‌كند.
  • در قطعاتی كه در جای خود ثابت نشده‌اند، اگر در جوشكاری آن‌ها از فيلر استفاده نشود، دچار زير برش می‌شوند.

2. تنظيم دقيق بين پرتو و اتصال موردنیاز است.

• • در جوش‌های نازك اگر موقعيت به‌دقت تنظيم نشود، جوش از خط اتصال خارج می‌شود.
  • عمق پرتو فوکوس شده كوچك بوده و موقعيت آن نسبت به سطح كار بايد دقیقاً تنظيم شود تا دانسيته باقدرت كافی به دست آيد.

3. تجهیزات تنظیم پرتو

• • از دیگر معايب جوشكاری با استفاده از لیزر ND:YAG می توان گفت ، تجهيزات دقيقی برای تنظيم پرتو و قطعه كار براي كنترل انرژی واردشده، موردنیاز است.

حتما مطالعه کنید : دلایل استفاده جوش لیزر فایبر (Fiber)

4. ماشين‌هاي ليزر احتياج به اتاق کاردارند.

• • صفحات محافظ در اطراف منبع برای محافظت اپراتور ضروری است تا او را  از خطر پرتو در امان نگه‌دارد و دستيابی به اين جنبه از موضوع با توجه به عموميت جوشكاری مشكل است.
  • پايداری نوری رزوناتور و سيستمی كه پرتو ليزر را به قطعه كار انتقال می‌دهد، بيشترين اهميت را در فرآيندهای جوشكاري دارد، بنابراين اين تجهيزات بايد هميشه در حالت پايدار نگهداری شود.
  • برای كار با ليزر سرويس‌های الكتريكی و خنك‌كننده آبی موردنیاز است، مخصوصاً برای ليزرهای CO2 باقدرت بالا كه به‌آسانی قابل‌حمل نيستند.

5. هزينه تجهيزات و كار زياد است.

از معايب جوشكاری با استفاده از لیزر ND:YAG در مقايسه با جوش قوسی، جوش ليزر تجهيزات اصلی و فرعی گران‌قیمت دارد و براي اينكه توجيه اقتصادي داشته باشد بايد در حجم كاری بالا استفاده شود.

فهرست زمان‌بندی‌ شده دقيق برای تعمير و نگهداری تجهيزات به‌منظور استفاده از عمر مفيد آن‌ها موردنیاز است.

با توجه به مزايا و كاربردهای مختلف روش جوش‌کاری ليزر درمجموع می‌توان سه كاربرد را در اين شركت براي اين تكنولوژی متصور شد:

الف- بهبود فرآيند جوشكاری و جوش حاصله با استفاده از يك روش جوشكاری بهتر نسبت به TIG: استفاده از برتری‌های نسبي نظير سرعت بيشتر، خواص متالورژيكی بهتر جوش، كاهش هزينه سنگ‌زنی پس از جوشكاری، قابليت ايجاد جوش‌های ظریف‌تر …

ب- امکان‌پذیر كردن بازسازي قطعاتی كه با روش TIG در حال حاضر قابل انجام نيست: با روش جوشكاری ليزر جوش‌هایی با استحكام كششی بيشتر ايجاد نمود. علاوه بر اين، به دليل ناحيه HAZ كوچك ليزر  مشكلات ناشي از بزرگ بودن در جوش ليزر كمتر خواهد بود. لذا به اين دو دليل می‌توان در پره‌های متحرك از جنس سوپرآلياژهاي رسوب سخت، حد جوشكاري اين پره ها را افزايش داده و به جاي ارسال تعدادي از آن‌ها به خارج از كشور، آن‌ها را در همين شركت بازسازي نمود. در حال حاضر شرکت‌های بازسازی‌کننده خارجي نظير Woodgroup, Elbar و Liburdi از اين تكنولوژي در بازسازي قطعات توربين استفاده می‌کنند.

از لحاظ اقتصادي نيز لازم به ذكر است كه شركت البار براي بازسازي پره هايي كه نياز به جوشكاري ليزري دارند براي يك ست پره قيمت بسيار گزافي پيشنهاد كرده است كه در نتيجه با توجه به در نظر گرفتن هزينه ها با استقرار سيستم جوش كاري ليزري و انجام بازسازي پره هايي كه در حال حاضر رد شده‌اند پس از 3 يا 4 سال تمام سرمايه بازگشت شده است و به مقدار بسيار زيادي از خروج ارز از كشور جلوگيري می‌شود.

ج- امکان‌پذیر نمودن بازسازي قطعات خاص: با استفاده از روش جوش ليزر به روش روكش دهي ليزر می‌توان برخي از پره‌ها كه ضخامت ايرفويل آن‌ها در تمامي سطوح و يا به صورت ناحیه‌ای دچار كاهش ضخامت ناشي از خوردگي شده است را بازسازي نمود و به‌صورت مطمئن پس از انجام بازيابي ابعاد از آن‌ها براي كاركرد مجدد در سرويس توربين استفاده نمود.