پیشرفت در تکنولوژی جوشکاری لیزری

در طول ۳۰ سال گذشته تغییرات زیادی در فناوری لیزر و پیشرفت در تکنولوژی جوشکاری لیزری ایجاد شده است. با هر پیشرفت چالش­ ها و فرصت­ های جدیدی به وجود می ­آید. لیزر CO2 با طول موج ۱۰ میکرون به دلیل کارایی در زمینه ­های مختلف از جمله برش صفحات نازک تا ضخیم و جوشکاری سریع با حفظ کیفیت بالا در سا­ل­  های پیش مورد توجه قرار گرفته است. اندکی بیش از ۱۰ سال پیش، فیبرهای طول موج ۱ میلی متر با روشنایی بالا و لیزرهای دیسکی وارد بازار شدند.

اگرچه لیزرها از نظر انرژی بسیار کارآمد بودند و حتی می­ توانستند فولاد ۸.۱ اینچی را بسیار سریع تر برش دهند، اما ما شاهد بروز چالش­  هایی از جمله جذب طول موج بوده ­ایم؛ به این معنی که انرژی کمتری برای رسیدن به کف صفحه ضخیم داشته ­ایم. این چالش­ ها از آن پس با اپتیک­ های جدید برش نوری متمرکز با زاویه تندتر و طراحی نازل برنده برطرف شده ­اند.

جدیدترین فناوری و سیستم­ های جوش لیزری فیبر

قابلیت­ ها و انعطاف پذیری جدید برای جوشکاری فیبر لیزری فلزات و آلیاژها مورد توجه بسیاری از تولیدکنندگان برجسته به ویژه در صنعت هوافضا قرار گرفته است. این پیشرفت ­ها بر توسعه فرایندها و قابلیت­ های سیستم جوشکاری اجزای دو بعدی و سه بعدی با لیزرهای فیبر CW و QCW با قدرت کم، متوسط و زیاد متمرکز است.

فلزات و آلیاژهایی که این قابلیت­ ها برای آنها نشان داده شده است شامل فولاد ضد زنگ ۳۰۴ ، آلیاژهای تیتانیوم از جمله Ti-6Al-4V و Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo و آلیاژهای با درجه حرارت بالا بر اساس نیکل از جمله Inconel 625 ، Inconel 718 و  Hastelloy X می­ باشد. در دسترس بودن لیزر فیبر CW و QCW با قدرت متوسط چند کیلووات، طول موج ۱ میکرومتر و روشنایی بالا (کیفیت پرتو) منبع لیزری با قابلیت و انعطاف پذیری جدید را فراهم می ­نمایند.

در مقایسه لیزرهای CO2 برای جوشکاری، به خوبی مستند شده است که طول موج ۱ میکرومتر لیزر فیبر، از طریق ساده­ تر کردن پرتو با استفاده از کابل­ های فیبر نوری به جای چرخاندن آینه، مزایایی را ارائه می­ دهد. جذب بیشتر توسط فلزات، به ویژه آنهایی که رسانای خوب الکتریکی مانند آلومینیوم و مس هستند و جذب کمتری توسط توده پلاسما که در بالای استخر جوش ایجاد شده است. روشنایی بیشتر لیزر فیبر در مقایسه با لیزرهای Nd: YAG با قدرت بالا بدین معناست که پرتو لیزر در صورت تمایل می ­تواند بر اندازه­ های کوچکتر متمرکز شود که به نوبه خود منجر به افزایش چگالی توان می ­گردد. این عوامل به نفوذ عمیق ­تر و سرعت جوشکاری سریع تر کمک می ­کند. آنها همچنین به معنی فرآیندهای جوشکاری پایدارتر در طیف وسیع تری از فلزات و آلیاژها هستند.