فلزات رایج مورد استفاده در جوشکاری لیزری کدامند؟

موفقیت یک فلز باجوشکاری لیزریبه خواص فیزیکی اصلی آن بستگی دارد. به عنوان مثال، بازتاب بالا می‌تواند انرژی لیزر را منحرف کند، در حالی که رسانایی حرارتی بالا گرما را خیلی سریع از ناحیه جوش پراکنده می‌کند. این ویژگی‌ها، همراه با نقطه ذوب، تعیین می‌کنند که یک ماده چقدر کارآمد انرژی را برای تشکیل یک جوش قوی و دقیق جذب می‌کند.

در اینجا به تفکیک فلزات رایج و نحوه‌ی تأثیرگذاری خواص آنها می‌پردازیم.

جوشکاری لیزری فولاد کربنی

فولاد کربنی آلیاژی از آهن-کربن است که تا ۲.۱٪ کربن دارد. میزان کربن تعیین‌کننده اصلی خواص آن است.

فولاد کم کربن(کمتر از 0.25٪ کربن) انعطاف‌پذیر، چقرمه و به راحتی قابل ماشینکاری و جوشکاری است. اغلب برای پنل‌های بدنه، سیم و لوله‌ها استفاده می‌شود.

فولاد کربن متوسط(با 0.25% تا 0.60% کربن) از فولاد کم کربن قوی‌تر و سخت‌تر است. این ویژگی آن را برای اجزایی که نیاز به استحکام و مقاومت در برابر سایش بیشتری دارند، مانند چرخ دنده‌ها، شفت‌ها و چرخ‌های راه‌آهن، مناسب می‌کند.

فولاد پرکربن(بیش از 0.60٪ کربن) قوی‌ترین و سخت‌ترین از بین این سه است، اما همچنین کمترین شکل‌پذیری و بیشترین شکنندگی را دارد. سختی آن، آن را برای ابزارهای برش، فنرها و سیم‌های با مقاومت بالا ایده‌آل می‌کند، اما برای جلوگیری از ترک خوردن، در حین جوشکاری نیاز به مراقبت دارد.

فولاد کربنی در تولید نقش مهمی دارد و جوشکاری لیزری زیبایی را به آن می‌بخشد.

مزایاشما جوش‌های قوی و عمیق با دقت شگفت‌انگیز و اعوجاج بسیار کم دریافت می‌کنید. سرعت یک مزیت بزرگ است و بهره‌وری را در کارخانه افزایش می‌دهد.

ملاحظاتخنک شدن سریع فرآیند لیزر می‌تواند جوش را شکننده و مستعد ترک خوردن کند. گاهی اوقات، پیش‌گرم کردن قطعه برای کاهش سرعت خنک شدن و جلوگیری از مشکلات ضروری است.

جوشکاری لیزری فولاد ضد زنگ

این یک تطابق بی‌نظیر است. جوشکاری لیزر فرآیندی ایده‌آل برای فولاد ضد زنگ است، به خصوص برای صنایعی که به تمیزی نیاز دارند.

مزایا: ورودی گرمای کم و متمرکز یک مزیت بزرگ است. این روش با جلوگیری از چیزی به نام "رسوب کاربید"، خواص مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ را حفظ می‌کند. این امر منجر به جوش‌های تمیز و دقیق از نظر جراحی می‌شود، به همین دلیل است که در صنایع پزشکی و غذایی بسیار محبوب است.

ملاحظاتبیشتر فولادهای ضد زنگ رایج، مانند سری ۳۰۰ (مثلاً ۳۰۴، ۳۱۶)، به طور فوق‌العاده‌ای خوب جوش داده می‌شوند. با این حال، برخی از گریدهای دیگر، مانند سری ۴۰۰، می‌توانند در منطقه تحت تأثیر حرارت، شکننده شوند.

جوشکاری لیزری آلومینیوم

جوشکاری آلومینیوم همیشه دشوار بوده است، اما جوشکاری لیزری در حال تغییر دادن این روند است.

مزایاآلومینیوم رسانای حرارتی بسیار خوبی است، به این معنی که در جوشکاری سنتی، گرما پخش می‌شود و باعث تاب برداشتن کل قطعه می‌شود. انرژی متمرکز لیزر و ورودی کم گرما این مشکل را حل می‌کند و اعوجاج را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهد.

ملاحظاتآلومینیوم بسیار بازتابنده است. سطح براق آن می‌تواند پرتو لیزر را به سمت خود بازتاب دهد. موفقیت به چند نکته کلیدی بستگی دارد: تمیز کردن بی‌عیب و نقص سطح، گاز محافظ مناسب و استفاده از نوع مناسب لیزر (لیزرهای فیبری اغلب ترجیح داده می‌شوند) برای اطمینان از جذب انرژی.

جوشکاری لیزری تیتانیوم

اگر نیاز به جوشکاری تیتانیوم دارید، لیزر یکی از بهترین ابزارهای شما برای این کار است.

مزایاتیتانیوم یک فلز واکنش‌پذیر است، به این معنی که هنگام ذوب شدن به راحتی توسط اکسیژن موجود در هوا آلوده می‌شود و منجر به جوش ضعیف و شکننده می‌شود. سرعت و دقت لیزر، زمان ذوب شدن و در معرض قرار گرفتن فلز را به حداقل می‌رساند و خطر آلودگی و شکنندگی را کاهش می‌دهد.

ملاحظاتدرست مانند جوشکاری تیتانیوم به روش TIG، هنوز هم باید بسیار مراقب باشید. تمیزی مطلق و محافظت کامل با یک گاز بی‌اثر (مانند آرگون) غیرقابل انکار است.

جوشکاری لیزری مس و سایر فلزات بازتابنده

اینجاست که جوشکاری لیزری مرزهای ممکن را جابجا می‌کند.

مزایادستگاه جوشکاری لیزری می‌تواند مواد بسیار بازتابنده مانند مس را به هم متصل کند، که جوشکاری آنها با تقریباً هر روش دیگری فوق‌العاده دشوار است. این امر برای کاربردهایی مانند باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی (EV) که در آنها مس و آلومینیوم باید به هم متصل شوند، بسیار مهم است.

ملاحظات: این یک کار تخصصی است. بازتاب بالا و رسانایی حرارتی در صورت عدم مدیریت صحیح می‌تواند به اپتیک لیزر آسیب برساند. این کار اغلب به تجهیزات تخصصی و تکنیک‌های پیشرفته نیاز دارد.

L چیست؟تقلید از جوشکاری لیزری؟

اگرچه مانند یک ابزار معجزه‌آسا به نظر می‌رسد، اما برای هر کاری ایده‌آل نیست. درک مزایا و معایب آن مهم است.

1.هزینه اولیه بالایک دستگاه جوشکاری لیزری حرفه‌ای، سرمایه‌گذاری قابل توجهی است و بسیار گران‌تر از دستگاه‌های سنتی MIG یا TIG می‌باشد.

2.الزامات سختگیرانه مشترکهمانطور که گفته شد، لیزرها به یک تطابق تقریباً بی‌نقص نیاز دارند. اگر قطعات شما دارای شکاف باشند یا دقیقاً برش داده نشده باشند، لیزر قادر نخواهد بود آنها را به طور مؤثر به هم متصل کند.

3.مسائل مربوط به بازتابجوشکاری مواد براق مانند آلومینیوم و مس بدون لیزر و تکنیک‌های تخصصی می‌تواند دشوار باشد.

4.نگرانی‌های ایمنیپرتو لیزر با شدت بالا بسیار خطرناک است و حتی در اثر بازتاب می‌تواند باعث آسیب شدید چشم و سوختگی پوست شود. استفاده از محفظه‌های ایمنی مناسب و تجهیزات حفاظت فردی (PPE) کاملاً الزامی است.

بهترین روش‌ها برای جوش‌های لیزری بی‌عیب و نقص

برای اینکه از فرآیند جوشکاری لیزر خود نهایت استفاده را ببرید، باید اصول اولیه را رعایت کنید.

آمادگی همه چیز است

اتصالاتهر چه بگوییم کم است: قطعات شما باید کاملاً به هم بچسبند. برای بهترین نتیجه، فاصله‌ای کمتر از ۱۰٪ ضخامت ماده را در نظر بگیرید.

تمیز کردن سطح: از شر هر چیزی که فلز نیست خلاص شوید. این به معنای از بین بردن تمام روغن‌ها، گریس‌ها، اکسیدها و هرگونه آلودگی دیگر است. یک سطح تمیز برای جلوگیری از ایجاد منافذ و سایر نقص‌ها در جوش شما ضروری است.

فرآیند خود را کنترل کنید

گاز محافظدرست مانند TIG و MIG، جوشکاری لیزری از یک گاز بی‌اثر (معمولاً آرگون یا هلیوم) برای محافظت از حوضچه مذاب جوش در برابر اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا استفاده می‌کند و جوشی قوی و تمیز را تضمین می‌کند.

بهینه‌سازی پارامترشما باید تنظیمات خود را تغییر دهید. قدرت لیزر، سرعت جوشکاری و فاصله فوکوس باید کاملاً برای ماده و ضخامت خاصی که با آن کار می‌کنید، کالیبره شوند.

ایمنی، همیشه در اولویت

جوشکاری لیزری فرآیندی نیست که بتوانید نسبت به آن بی‌تفاوت باشید. نور متمرکز فوق‌العاده قدرتمند است. هر کسی که در نزدیکی محل کار باشد باید از عینک ایمنی مخصوص لیزر که برای طول موج خاص لیزر شما طراحی شده است، استفاده کند.

آیا دستگاه جوش لیزری انتخاب مناسبی برای شماست؟

بنابراین، آیا باید روی جوشکاری لیزری سرمایه‌گذاری کنید؟

بیایید خلاصه کنیم. جوشکاری لیزر یک ابزار پیشرفته تولید است که سرعت، دقت و کیفیت بی‌نظیری را ارائه می‌دهد. در مقابل، هزینه اولیه بالا و الزامات سختگیرانه برای قطعات تمیز و متناسب با هم وجود دارد.

فکر نهایی مااگر کار شما به حجم بالا، اتوماسیون و دقت بسیار بالا نیاز دارد - به خصوص روی مواد ظریف یا چالش برانگیز - جوشکاری لیزر فقط یک گزینه دیگر نیست. این یک راه حل برتر است که می‌تواند تولید شما را متحول کند.