برش با لیزر laserswan net - تهران

جوشكاري و برش با لیزر از روشهاي نوين جوشكاري بوده كه در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كيفيت ، سرعت و قابليت كنترل برش با لیزر به طور وسيعي در صنعت از ان استفاده مي شود . به وسيله متمركز كردن اشعه لیزر روي فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده و عمليات جوشكاري انجام مي شود .
اصول كار و انواع لیزرهاي مورد استفاده در جوشكاري :
به طور عمده از دو نوع لیزر در جوشكاري و برش با لیزر استفاده مي شود : لیزرهاي جامد مثل Ruby و ND:YAG و لیزرهاي گاز مثل لیزر CO2 . در زير اصول كار لیزر Ruby كه از ان بيشتر در جوشكاري استفاده مي شود توضيح داده مي شود .

اين سيستم لیزر از يك كريستال استوانه اي شكل Ruby)Ruby يك نوع اكسيد الومينيوم است كه ذرات كرم در ان پخش شده اند . ) تشكيل شده است . دو سر ان كاملا صيقلي و اينه اي شده و در يك سر ان يك سوراخ ريز براي خروج اشعه لیزر وجود دارد . در اطراف اين كريستال لامپ گزنون قرار دارد كه لامپ فوق براي كار در سرعت حدود 1000 فلاش در ثانيه طراحي شده است . لامپ گزنون با استفاده از يك خازن كه حدود 1000 بار در ثانيه شارژ و تخليه شده فلاش مي زند و هنگامي كه كريستال Ruby تحت تاثير اين فلاش ها قرار بگيرد اتمهاي كرم داخل شبكه كريستالي تحريك شده و در اثر اين تحريك امواج نور از خود سطع مي كنند و با باز تابش اين اشعه ها در سطوح صيقلي و تقويت انها اشعه لیزر شكل مي گيرد . اشعه لیزر شكل گرفته از سوراخ ريز خارج شده و سپس به وسيله يك عدسي بر روي قطعه كار متمركز شده كه بر اثر برخورد انرژي بسيار زيادي در سطح كوچكي ازاد مي كند كه باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب مي شود .
محدوديت برش با لیزر Ruby پيوسته نبودن اشعه ان است در حاليكه انرژي خروجي ان بيشتر از لیزر هاي گاز مانند لیزر CO2 است كه در انها اشعه حاصله پيوسته است ، از لیزر CO2 بيشتر به منظور برش لیزري استفاده مي شود و از لیزر ND:YAG بيشتر براي جوشكاري الومينيوم استفاده ميشود .
از انجا كه در اين روش مقدار اعظمي از انرژي مصرف شده به گرما تبديل مي شود اين سيستم بايد به يك سيستم خنك كننده مجهز باشد .
در جوشكاري لیزر دو روش عمده براي جوشكاري وجود دارد : يكي حركت دادن سريع قطعه زير اشعه است تا كه يك جوش پيوسته شكل بگيرد و ديگري كه مرسوم تر است جوش دادن باچند سري پرتاب اشعه است .
در جوشكاري لیزر تمامي عمليات ذوب و انجماد در چند ميكروثانيه انجام مي گيرد و به خاطر كوتاه بودن اين زمان هيچ واكنشي بين فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از اين رو گاز محافظ لازم ندارد .
طراحي اتصال در جوشكاري لیزر : بهترين طرح اتصال براي اين نوع جوشكاري طرح اتصال لب به لب مي باشد و با توجه به محدوديت ضخامت در ان مي توان ازطرح اتصال هاي T يا اتصال گوشه نيز استفاده نمود .
مزاياي جوشكاري لیزر :
- حوضچه مذاب مي تواند داخل يك محيط شفاف ايجاد شود ( باعكس روشهاي معمولي كه هميشه حوضچه مذاب در سطح خارجي انها ايجاد مي شود ) .
- محدوده بسيار وسيعي از مواد را مانند الياژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غير همجنس و ... را ميتوان به يكديگر جوش داد .
- در اين روش ميتوان مكان هاي غير قابل دسترسي را جوشكاري نمود .
- از انجا كه هيچ الكترودي براي اين منظور استفاده نمي شود نيازي به جريانهاي بالا براي جوشكاري نيست .
- اشعه لیزر نياز به هيچگونه گاز محافظ يا محيط خلايي براي عملكرد ندارد .
- به خاطر تمركز بالاي اشعه منطقه HAZ بسيار باريكي در جوش تشكيل ميشود .
- جوشكاري لیزر نسبت به ساير روشهاي جوشكاري تميز تر است .
محدوديت ها و معايب جوشكاري لیزر :
سيستم هاي جوشكاري لیزرنسبت به ساير دستگاههاي سنتي جوشكاري بسيار گران هستند و در ضمن لیزرهايي مانند Ruby به خاطر پالسي بودن اكثر انها از سرعت پيشروي كمي برخوردارند ( 25 تا 250 ميليمتر در دقيقه ) . همچنين اين نوع جوشكاري درراي محدوديت عمق نيز مي باشد .
موارد استفاده اشعه لیزر :
از اشعه لیزر هم به منظور برش لیزري و هم به منظور جوشكاري استفاده مي شود . اين نوع جوشكاري در اتصال قطعات بسيار كوچك الكترونيكي و در ساير ميكرو اتصال ها كاربرد دارد . از اشعه لیزر ميتوان در جوش دادن الياژها و سوپر الياژها با نقطه ذوب بالا و براي جوش دادن فلزات غير همجنس استفاده نمود . به طور كلي اين روش جوشكاري براي استفاده هاي دقيق و حساس استفاده ميشود . از اين روش ميتوان در صنعت اتومبيل و مونتاژان براي جوش دادن درزهاي بلند استفاده نمود.