انسان به سراغ ساخت دستگاهی برای حل معضل عدم ثبات کیفیت جوش و آسیب‌رساندن دستگاه جوش به انسان رفت و آن، دستگاه جوش لیزری بود که فاقد خستگی بوده و کیفیت کاری بالایی دارد. از این رو، در این مقاله قصد داریم به بررسی دستگاه جوش لیزری پرداخته و کاربرد آن را بیان کنیم.
دستگاه جوش لیزری چیست؟
در واقع، دستگاه جوش لیزری یک دستگاه صنعتی است که برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در گذشته (در موارد صنعتی)، برای اتصال دو یا چند ورق و قطعه فلزی به یکدیگر از دستگاهی به نام دستگاه جوش استفاده می‌شد که دارای معایبی همچون خطای انسانی، آسیب‌رساندن به سلامت چشم و بدن انسان، وجود احتمال عدم اتصال کامل و صحیح دو ورقه یا قطعه فلزی توسط جوشکار، ایجاد خستگی شدید برای چشم و بدن در درازمدت و … بود. دستگاه جوش هنوز هم در موارد زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرد اما این موارد اکثرا خانگی و غیرصنعتی و یا حداکثر نیمه صنعتی بوده ولی در موارد صنعتی که نیاز به جوشکاری به دفعات متعدد در کوتاه مدت است، از دستگاه‌های جوش لیزری و اتوماتیک استفاده می‌شود.
مکانیزم و روش کارکرد این دستگاه به گونه‌ای است که اشعه قدرتمند و باریک لیزر را در نقطه‌ای متمرکز کرده و با تاباندن لیزر به اطراف قطعه یا ورق فلزی باعث ذوب‌شدن و تشکیل حوضچه مذاب شده و سبب می‌شد تا این لبه‌های مذاب به یکدیگر متصل شده و جوش داده شوند.
قدرت و انرژی و حرارت این لیزرها بسیار زیاد بوده و تمامی مراحل بالا تنها در کم‌تر از یک ثانیه اتفاق می‌افتند. جالب است بدانید مکانیزم کاری و عملکردی این دستگاه‌ها مانند همان روش اشعه خورشید و ذره‌بین است که با متمرکزکردن تمامی اشعه‌های خورشید در یک نقطه باعث ایحاد حرارت زیاد در آن نقطه می‌شود.
تمامی اتفاقات ذوب و انجماد مجدد فلز تنها در چند میکروثانیه و کم‌تر از یک ثانیه رخ می‌دهند که همین امر باعث می‌شود تا هیچ‌گونه واکنشی بین فلز مذاب و اتمسفر رخ ندهد. همین امر باعث می‌شود تا نیازی به وجود گازی مخصوص یا همان گازی محافظ برای جلوگیری از واکنش سریع فلز ذوب‌شده با اتمسفر، نباشد (البته دقت کنید که این مورد تنها در مورد فلزها و آلیاژهای تیتانیوم صادق نبوده و برای جوشکاری تیتانیوم نیاز به استفاده از گاز محافظ است).
همانطور که گفته شد، این دستگاه کاربردی قطعات و مبانی چندان پیچیده‌ای نداشته و عملکرد نسبتا ساده اما دقیقی دارد. در حالت کلی، دستگاه جوش لیزری را می‌توان به 4 بخش اصلی تقسیم‌بندی کرد. این 4 بخش عبارتند از:
- لیزر: منبع انرژی این دستگاه برای جوشکاری قطعات فلزی بوده و با ایجاد حرارت و متمرکزکردن آن در یک نقطه، باعث ذوب و سپس انجماد فلز یا قطعه مورد نظر می‌شود.
- ماده جوشکاری: فلزی که قرار است جوش داده شود، ماده یا قطعه جوشکاری نام دارد.
- نظام ترکیبی: نظامی که برای ترکیب دو قطعه فلزی به کار رفته و دو قطعه فلزی مورد نظر را به یکدیگر پیوند می‌دهد.
- کنترلر: بخشی از دستگاه‌های جوش لیزری است که از راه دور دستگاه جوش را کنترل کرده و نیازی به حضور فیزیکی در نزدیکی و یا پای دستگاه نیست که همین امر باعث می‌شود این دستگاه کاربردی هیچ‌گونه آسیب خاصی به سلامتی انسان وارد نکند.
از آنجا که دستگاه‌های جوش لیزری کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارند، در انواع مختلفی تولید شده است که هر کدام کاربرد مخصوص خود را داشته و بسیار پرمصرف هستند. از جمله انواع دستگاه‌های جوش لیزری می‌توان به دستگاه نقطه جوش لیزری، دستگاه جوش لیزری خطی و دستگاه لیزر جوش میکرو و طلا (در طلاسازی، جواهرسازی، انگشترسازی و … کاربرد دارد) اشاره کرد.
همانطور که گفته شد، دستگاه‌های جوش لیزری کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند از جمله مهم‌ترین کاربردهای دستگاه‌های جوش لیزری می‌توان به اتصال فلزات غیرمشابه به یکدیگر مانند مس به نیکل، اتصال فلزات مشابه به یکدگیر مانند آهن به آهن، استفاده در صنعت خودروسازی، سوله‌سازی، ساختمان‌سازی، طلاسازی، جواهرسازی، ساخت قطعات خودرو، ساخت ماشین‌آلات صنعتی و نیمه صنعتی، ساخت دستگاه‌های پزشکی و دندانپزشکی، باتری‌سازی و … اشاره کرد.
مزایا و معایب دستگاه جوش لیزری
همانطور که گفته شد، دستگاه‌های جوش لیزری کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف داشته و در بلندمدت بسیار به‌صرفه هستند. مزایا این دستگاه در مقایسه با معایب آن بسیار بیشتر بوده و همین امر باعث شده است که این دستگاه مجبوبیت زیادی در بین صنعت‌گران داشته باشد اما اطلاع از تمامی مزایا و معایب این دستگاه می‌تواند شما را در گرفتن یک تصمیم درست و صحیح در مورد خرید و یا عدم خرید این دستگاه کاربردی، راهنمایی نماید.
مزایا دستگاه‌های جوش لیزری عبارتند از:
- امکان اتصال دو فلز مشابه و غیرمشابه به یکدیگر
- عدم نیاز به استفاده از الکترود و یا هر گونه فلز ذوب‌شونده‌ای برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر
- کیفیت بالای جوش و ایجاد یک جوش منظم، صاف و بدون حفره
- سرعت کاری بالا
- دقت کاری بالا
- خطای عملکردی بسیار پایین
- مصرف برق بسیار کم در مقایسه با سایر روش‌های جوشکاری
- عدم نیاز به یک متخصص یا جوشکار حرفه‌ای
- کاربرد زیاد در انواع صنایع
- عدم آسیب‌رساندن به سلامت انسان
همانطور که گفته شد، مزایا این دستگاه بسیار بیش‌تری از معایب آن بوده اما با این حال، اطلاع از معایب آن نیز می‌تواند شما را در گرفتن یک تصمیم درست و صحیح در مورد خرید و یا عدم خرید این دستگاه کاربردی، راهنمایی نماید.
معایب دستگاه‌های جوش لیزری عبارت است از:
- هزینه اولیه بسیار بالا در مقایسه با سایر روش‌های جوشکاری
- امکان بروز خرابی در دستگاه
- هزینه تعمیر و نگهداری بالا
- بازده تبدیل انرژی بسیار کم و پایین (حدود کم‌تر از ده درصد)
- احتمال ایجاد ترک در قطعه یا ماده جوشکاری به واسطه سرعت خنک‌کنندگی بالای دستگاه
نتیجه‌گیری
یکی از دستگاه‌های پرکاربرد در صنایع مختلف، دستگاه جوش است. نوع پیشرفته این دستگاه که دقت و سرعت بالایی داشته و برای سلامت انسان خطر چندانی ندارد، دستگاه جوش لیزری است که کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف نظیر ساختمان‌سازی، جواهرسازی، خودروسازی، ساخت قطعات و … دارد. این دستگاه دارای مزایا بسیار زیادی بوده که اطلاع از آن‌ها و مقایسه آن‌ها با معایب دستگاه، می‌تواند شما را انجام یک خرید به‌صرفه راهنمایی کند.
در این مقاله سعی کردیم به بررسی دستگاه جوش لیزری پرداخته و کاربرد آن را بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید.
136 بازدید
احسان شوکتی
