جوشکاری لیزری چیست؟

جوشکاری لیزری چیست؟ جوشکاری لیزری یک تکنیک جوشکاری با دقت بالا است که از گرمای شدید تولید شده توسط پرتو لیزر برای اتصال دو یا چند ماده به یکدیگر استفاده می کند. این یک فرآیند غیر تماسی است که در آن پرتو لیزر بر روی نقطه جوش مورد نظر متمرکز می شود و سبب ذوب شدن مواد و تشکیل پیوند در هنگام انجماد می شود. پرتو لیزر مورد استفاده در جوشکاری با تقویت و هدایت یک پرتو نور بسیار متمرکز از طریق عناصر نوری تولید می شود.

مزیت کلیدی جوشکاری لیزری در توانایی آن در تولید جوش های بسیار دقیق و کنترل شده نهفته است. پرتو لیزر متمرکز اجازه می دهد تا یک منبع گرمای متمرکز ایجاد شود که منجر به حداقل مناطق تحت تأثیر گرما و کاهش اعوجاج در مناطق اطراف می شود. این امر آن را به ویژه برای جوشکاری اجزای کوچک و پیچیده یا مواد با نقطه ذوب بالا مناسب می کند.

کاربردهای جوش لیزری در صنایع مختلف بسیار گسترده است. معمولاً در زمینه‌های خودرو، هوافضا، الکترونیک و پزشکی استفاده می‌شود، جایی که دقت و قابلیت اطمینان از اهمیت بالایی برخوردار است. جوشکاری لیزری در اتصال قطعات، آب بندی بسته های هرمتیک، تعمیر قطعات و حتی در تولید ریزدستگاه ها کاربرد پیدا می کند.

با این حال، جوشکاری لیزری محدودیت هایی دارد. این امر نیاز به تراز و کنترل دقیق پرتو لیزر دارد که به اپراتورهای ماهر و تجهیزات پیچیده نیاز دارد. علاوه بر این، هزینه راه اندازی اولیه می تواند در مقایسه با سایر روش های جوشکاری سنتی نسبتاً بالا باشد.

در ادامه مقالات قبلی در  این سری از مقالات به جوشکاری لیزری سوراخ کلید (Keyhole Laser Welding) و جوش نقطه­ ای لیزری (Laser Spot Welding)  از ۱۳ نوع روش جوشکاری لیزری خواهیم پرداخت.

جوشکاری لیزری سوراخ کلید (Keyhole Laser Welding)

جوشکاری لیزری سوراخ کلید یک تکنیک جوشکاری پیشرفته است که شامل ایجاد یک سوراخ کلید یا یک سوراخ عمیق و باریک در قطعه کار در طول فرآیند جوشکاری می ­باشد. این تکنیک از یک پرتو لیزر پرقدرت برای ایجاد یک منبع حرارت متمرکز و شدید استفاده می­نماید که فلز را تبخیر کرده و سوراخ کلید را تشکیل می ­دهد. سوراخ کلید در تمام ضخامت قطعه کار گسترش می یابد و امکان جوشکاری با نفوذ عمیق را فراهم می­ کند. سوراخ کلید توسط فشار بخار ایجاد شده و توسط فلز تبخیر شده تثبیت می شود که از فرو ریختن سوراخ کلید جلوگیری می ­نماید.

جوشکاری لیزری سوراخ کلید چندین مزیت دارد. این امکان نفوذ عمیق به مواد ضخیم را فراهم نموده و آن را برای کاربردهای جوشکاری که نیاز به جوش­  های قوی و کاملاً با نفوذ دارند، مناسب می­ باشد. پرتو لیزر پرقدرت و منبع حرارت متمرکز منجر به ذوب و انجماد سریع فلز می شود که این امر سبب افزایش سرعت جوشکاری و بهره وری بالا و همچنین سبب ایجاد اتصالات جوشی با حداقل اعوجاج و کیفیت عالی جوش می­ گردد.

حتما مطالعه کنید : مزایای جوشکاری سرد فلزات

این روش جوشکاری معمولاً در صنایعی مانند: خودروسازی، هوافضا و تولید استفاده می­شود. به ویژه برای اتصال قطعات و مواد ضخیم مانند عناصر ساختاری در صنعت هوافضا یا اجزای ماشین آلات سنگین در تولید مفید می ­باشد.

جوش درز لیزری (Laser Seam Welding)

جوشکاری درز لیزری یک تکنیک جوشکاری است که از پرتو لیزر برای ایجاد یک جوش پیوسته و بسیار دقیق در امتداد یک درز یا اتصال بین دو یا چند قطعه فلزی استفاده می‌کند. پرتو لیزر با استفاده از لنز یا آینه بر روی قطعه کار متمرکز می شود و به سرعت فلز را گرم و ذوب می کند و یک حوضچه جوش باریک و مشخص را در امتداد درز تشکیل می دهد. با حرکت پرتو لیزر در امتداد اتصال، فلز مذاب جامد می شود و یک اتصال جوش قوی و پیوسته ایجاد می ­نماید.

جوشکاری درز لیزری دقت و کنترل بالایی را فراهم و امکان جوش‌های دقیق و ثابت را در طول کل درز ایجاد می‌­نماید. پرتو لیزر متمرکز، جوشکاری مواد نازک و ظریف را بدون ایجاد اعوجاج یا آسیب امکان پذیر نموده و علاوه بر این، سرعت بالای جوشکاری درز لیزری امکان تولید کارآمد را فراهم می­ نماید.

این روش جوشکاری در صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و تولید کاربرد دارد. در بخش هوافضا، برای جوشکاری اجزای هواپیما، مانند خطوط سوخت و عناصر ساختاری، در صنعت الکترونیک برای ایجاد مهره ای هرمتیک در بسته‌های الکترونیکی و همچنین در صنعت تولید برای تولید مجموعه‌های فلزی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.