دستگاه جوش لیزری فایبر در جوشکاری فلزاتی مانند آهن، استیل، آلومینیوم، برنج، نیکل، تیتانیوم، کروم و سایر فلزات و آلیاژها مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ به همین دلیل این دستگاه لیزر در صنایع بسیار متنوعی کاربرد دارد.

تجهیزات جانبی: فیدر، عینک، محافظ لنز، جعبه ابزار

ویژگی‌ها: توان: 1500 وات ، 2000 وات،  3000 وات

تکنولوژی لیزر: فایبر سیستم عامل: control by QILIN / GEFASST

ابعاد کارگیر: 1300*650*1100 میلی‌متر

دستگاه 3 کاره جوش، برش و تمیزکننده لیزری

جوش فلزات با دستگاه جوش لیزری

دستگاه جوش لیزری به عنوان یک روش مدرن و نوآورانه در صنعت جوشکاری، برای اتصال انواع فلزات استفاده می‌شود. این دستگاه با ایجاد حوضچه جوش کوچک و ظریف از طریق ذوب کردن طرفین اتصال با لیزر، عملیات جوشکاری را در چند میکروثانیه انجام می‌دهد. به دلیل زمان کوتاه این فرآیند، واکنش بین فلز مذاب و اتمسفر کمتر اتفاق می‌افتد و در بسیاری از موارد نیاز به گاز محافظ نمی‌باشد. دستگاه جوش فایبر با استفاده از تکنولوژی پیشرفته لیزر فایبر و ویژگی‌هایی مانند سرعت بسیار بالا، کاهش مصرف برق، جایگزینی فرد متخصص با اپراتور ساده، تحول عظیمی در صنعت جوشکاری دنیا ایجاد کرده است.

پرتوی قدرتمند و متمرکز لیزر توسط سورس فایبر تولید و توسط فیبر نوری منتقل و از طریق هد به سطح متریال برخورد می‌کند؛ این امر سبب اتصال قطعات، صفحات و لوله‌های فلزی در کمتر از چند میکروثانیه بدون نیاز به متریال واسط (وایر، فیلر) خواهد شد. در نتیجه تاثیر حرارتی کمی در محل جوشکاری وجود دارد که تغییر شکلی در متریال‌ها ایجاد نمی‌کند و از مشکلاتی مانند سیاهی و دیده شدن اثر جوش در اطراف و پشت قطعه کار جلوگیری می‌کند. سورس لیزر فایبر MAX در این دستگاه پرتوی پرشتاب، با کیفیت، عمیق و با سرعت بالا تولید می‌کند که در یک نقطه برای عملیات جوشکاری متمرکز می‌شود؛ این پرتو بسیار باریک امکان جوشکاری در هر نقطه‌ای از متریال را برای اپراتور فراهم می‌کند.

دستگاه جوش لیزری با استفاده از مدل‌های مختلف جوشکاری از جمله نقطه‌ای، خطی، دورانی، مثلثی و... قابلیت جوش متریال‌های آهن، استیل، آلومینیوم، برنج و سایر آلیاژها را دارد.

برش فلزات با دستگاه جوش لیزری

این دستگاه امکان برش ورق‌های غیر رنگی مانند استیل، آهن، گالوانیزه را داراست؛ برش قطعات فلزی تنها با تغییر سر نازل جوش به سر نازل مخروطی برش امکان پذیر است.

تمیزکننده فلزات با دستگاه جوش لیزری

با تعویض تورچ دستگاه جوش لیزری با تمیزکننده، می‌توان عملیات زنگ زدایی و پاک‌سازی روی فلزات را انجام داد. تمامی مراحل تعویض به راحتی توسط اپراتور انجام می‌شود و با حفظ فاصله 60 سانتی‌متری بین تورچ و متریال تا حداکثر پهنای 150 کیلومتر می‌توان سطح فلزات را زنگ زدایی کرد. پس از تعویض تورچ، کافی است از روی مین برد دستگاه، حالت استفاده از جوشکاری به تمیزکننده تغییر داده شود.

نازل‌های جوش، برش و تمیزکننده لیزر

نازل تمیزکننده و جوش لیزر

• نازل قلمی وایردار جوش

• نازل قلمی بدون وایر جوش

• نازل V شکل جوش سایز 1.5 (جوش زاویه دار بیرونی)

• نازل V شکل جوش سایز 1 (جوش زاویه دار داخلی)

• نازل U شکل جوش سایز 1 (جوش هم سطح و بدون زاویه)

نازل برش لیزر

• نازل مخروطی برش

تاریخچه دستگاه جوش لیزری

دستگاه جوش لیزری از دهه 60 میلادی وارد رقابت با روش‌های مختلف جوشکاری شد و تا اوایل دهه 70 برای اتصال فلزات به ‌صورت پالس و با ضخامت کم مورد استفاده قرار می‌گرفت. در دهه 70، با پیشرفت در جوشکاری نفوذی یا سوراخ کلیدی، به ویژه در زمینه پرتو الکترونی و لیزری، دستگاه جوش لیزری توانست با بهبود نقایص اولیه، امکانات بیشتری را ارائه دهد.

پیش از ورود دستگاه‌های جوش لیزری، هر نوع جوشکاری نیاز به دستگاه‌های متفاوتی داشت؛ به عنوان مثال، برای اتصال قطعات پلاستیکی از جوشکاری التراسونیک و برای آلومینیوم از جوشکاری اینورتر استفاده می‌شد. اما با دستگاه جوش لیزری، امکان اتصال انواع متریال از جمله فلزات مختلف با یک دستگاه واحد فراهم شد و به ‌طور کلی تمامی نیازهای جوشکاری را برطرف ساخت. دستگاه‌های جوش لیزری دستی به دلیل مزایای متعدد مانند قیمت مناسب، سهولت استفاده و کیفیت خروجی بالا، در صنعت جوش لیزر بسیار محبوب و پرکاربرد شده‌اند.

نحوه عملکرد دستگاه جوش لیزر 3 کاره

در این فرآیند، با استفاده از دستگاه جوش لیزری، گرما و پرتو لیزر به سطح کار متمرکز می‌شود. قطعات آماده شده و در محل جوش قرار می‌گیرند و با روشن کردن دستگاه، عملیات جوشکاری آغاز می‌شود. این روش می‌تواند به دو صورت متمرکز و دستی انجام شود و انواع مختلفی از متریال‌ها را به هم متصل کند. فرآیند جوشکاری با دستگاه جوش لیزر شامل مراحل زیر است:

1. آماده‌سازی دستگاه و قطعات

   • حذف آلاینده‌ها و آلودگی‌ها از قطعات.

   • انجام تنظیمات در پنل دستگاه برای عملیات جوشکاری به منظور تضمین کیفیت جوش.

2. تنظیمات فوکوس و قدرت پرتو لیزر

   • تنظیم دقیق فوکوس پرتو لیزر بر اساس نوع متریال و نوع جوشکاری.

   • تراز کردن پرتو و بهینه‌سازی فاصله کانونی.

3. تنظیمات پارامترهای جوشکاری

   • تنظیم سرعت جوشکاری، توان لیزر و قطر پرتو.

   • بهینه‌سازی پارامترها بر اساس نوع متریال و ضخامت آن.

4. عملیات جوشکاری

   • هدایت پرتو لیزر به سمت ناحیه اتصال برای ذوب متریال.

   • تمرکز پرتو بر روی نقطه مشخص از قطعه کار برای ایجاد حرارت و ذوب متریال.

5. خنک‌سازی

   • سرد شدن فلز مذاب پس از جوشکاری.

   • تاثیر خنک‌سازی بهینه بر خواص مکانیکی جوش و یکپارچگی نقطه جوش.

گاز محافظ در فرایندهای جوشکاری لیزری

گاز محافظ نقش حیاتی در فرایندهای جوشکاری لیزری دارد زیرا از جوش تازه تشکیل‌شده در برابر اثرات هوای محیطی مانند آرگون و نیتروژن محافظت می‌کند. بدون این گازها، جوش‌ها می‌توانند به دلیل ترکیب با عناصر موجود در هوا، شکننده و ناپایدار شوند. استفاده از سیستم‌های کنترل پیشرفته برای تنظیمات جوش متریال‌های فلزی در دستگاه‌های جوشکاری لیزری بسیار مفید است، چرا که به بهینه‌سازی فرآیند، افزایش دقت و بهبود کارایی کمک کرده و امکان کنترل جوشکاری را آسان می‌کند.

دستگاه‌های جوش لیزری از نظر درجه اتوماسیون به سه دسته تقسیم می‌شوند: دستی، نیمه‌اتوماتیک و اتوماتیک. دستگاه‌های نیمه‌اتوماتیک معمولاً مجهز به لیزر فایبر هستند که در هر دو کاربرد برش و جوشکاری کارایی بالایی دارند. لیزر فایبر به‌ویژه برای جوشکاری‌های دقیق و با سرعت بالا مناسب است زیرا پرتو لیزر را در یک نقطه کوچک متمرکز کرده و منبع حرارتی عمیق و سریعی ایجاد می‌کند. یکی از بهترین مدل‌های دستگاه جوش لیزری، دستگاه 3 کاره جوش، برش و تمیزکننده RT1500HWM است که در شرکت روتک موجود است و عملکرد بالایی در کاربردهای جوشکاری لیزری ارائه می‌دهد.

سورس یا منبع لیزر دستگاه جوشکاری لیزری

منبع لیزر در دستگاه‌های جوشکاری لیزری از یک منبع لیزر فایبر با برند MAX مدل MFSC-1500X استفاده می‌کند که به عنوان سورس لیزر نیز شناخته می‌شود. پرتو لیزری گسیل‌شده از منبع، توسط یک تقویت‌کننده تقویت و سپس از طریق کابل فیبر نوری به هد جوش منتقل می‌شود که از آنجا به سطح کار هدایت می‌شود. در مدل دستگاه جوش لیزری RT1500HWM موجود در روتک، وجود ماهیت غیرتماسی اتصال باعث انعطاف‌پذیری بیشتر شده و امکان جوشکاری در هر اندازه و زاویه دلخواه را فراهم می‌کند. به دلیل نفوذ عمیق پرتو لیزر به داخل فلز، جوش بسیار یکنواخت و صاف است و در بسیاری از موارد نیازی به پرداخت پس از جوشکاری نیست. این دستگاه با حداکثر توان خروجی 3000 وات و طراحی ارگونومیک و وزن سبک، به راحتی در دست گرفته می‌شود و فضای زیادی را در کارگاه اشغال نمی‌کند.

وایر فیدر دستگاه جوش لیزری

دستگاه جوش لیزری شامل وایر فیدر است که به‌صورت اتوماتیک همزمان با عملیات جوشکاری، سیم جوش را روی سطح متریال مورد نظر تزریق می‌کند. وایر فیدر سیستمی است که وظیفه هدایت سیم در دستگاه جوش لیزر را دارد. نازل سیم پرکننده (وایر) بر روی هد جوش لیزری نصب می‌شود تا سیم با مرکز اتصال هم تراز شود. در بیشتر موارد، سیم باید پرتو لیزر را در سطح بالایی قطعه کار قطع کرده و به لبه جلویی حوضچه جوش وارد شود. این موقعیت دقیق سیم پرکننده برای موفقیت عملیات جوشکاری ضروری است. وایر فیدر یک سیستم مکمل برای دستگاه جوش لیزر است که برای جوشکاری فلزات و اتصال قطعات به یکدیگر بکار می‌رود.

استفاده از وایر یا سیم پرکننده به طور کلی منجر به کاهش ۱۰ تا ۲۰ درصدی سرعت جوش می‌شود زیرا برای ذوب سیم از انرژی لیزری استفاده می‌گردد. این کاهش سرعت را می‌توان با افزایش توان لیزر جبران کرد.

مزایای وایر فیدر

• افزایش میزان تحمل جوش

• جلوگیری از ترک خوردگی فرایند جوشکاری

• پر کردن شیار بین قطعات

مزایای دستگاه جوش لیزری

• کیفیت بالا: جوش خروجی یکنواخت و بدون ساییدگی در فلزات.

• سرعت بیشتر: سرعت جوشکاری تا دو برابر سریع‌تر از روش‌های سنتی.

• مصرف نیروی کم: مصرف برق تا 90 درصد کمتر نسبت به دستگاه‌های جوش سنتی.

• جوش انواع آلیاژها: امکان جوش انواع آلیاژ فلزات و متریال با ضخامت‌های مختلف.

• تنظیمات دقیق: دارای مانیتور برای تنظیم دقیق و امکان تنظیم شعاع نور.

• صرفه‌جویی در فضا: حذف نیاز به فاصله لازم برای جوشکاری در محیط‌های کوچک.

• دقت و سرعت بالا: جوشکاری با دقت و سرعت بسیار بالا انجام می‌شود.

• جوشکاری ظریف: امکان انجام جوشکاری‌های دقیق و ظریف وجود دارد.

• قابلیت جوشکاری انواع فلزات: می‌توان انواع فلزات را با این روش جوش داد.

انواع دستگاه‌ جوشکاری لیزری

انواع دستگاه‌های جوشکاری لیزری بر اساس نوع جوشکاری که انجام می‌دهند به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: نقطه‌جوش لیزری و جوشکاری پیوسته. در نقطه‌جوش لیزری، دستگاه جوشکاری لیزر پالس‌های لیزر را به سطح فلزات یا غیر فلزات می‌تاباند که باعث ذوب سریع دو قطعه می‌شود. هدف این است که با استفاده از کشش مولکولی، قطعات در یکدیگر ادغام شده و جوش ایجاد شود. فرایند ذوب و انجماد در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد، به همین دلیل نیازی به استفاده از گاز محافظ نخواهد بود. در جوشکاری پیوسته، پرتو لیزر به‌طور مداوم به سطح قطعات تابیده می‌شود و با ذوب قطعات، جوش ایجاد می‌کند. این روش تا حدی شبیه به روش جوشکاری قوس الکتریکی است. دستگاه جوش لیزری شرکت روتک از این نوع هستند.

انواع جوش لیزری بر اساس روش انجام

این روش‌ها به دلیل تفاوت در نقطه جوش و ذوب فلزات مختلف، ممکن است نیاز به پارامترهای خاصی داشته باشند و در برخی موارد، لحیم‌کاری لیزری برای اتصالات نازک و حساس در بردهای الکترونیکی مناسب است. دستگاه جوش لیزری برای انواع قطعات و اشکال مختلف قابل استفاده است، اما برای دستیابی به بهترین نتیجه، انتخاب روش مناسب اهمیت دارد:

جوشکاری لیزری 90 درجه

این روش شامل قرار گرفتن قطعات در زاویه 90 درجه است. جوشکاری در این حالت دارای مقاومت بالایی است و ضخامت ورق‌ها باید مناسب باشد.

جوش لیزری روی هم

این یکی از رایج‌ترین روش‌هاست که در آن قطعات روی هم قرار می‌گیرند و جوشکاری انجام می‌شود. این روش بسیار ساده و کاربردی است.

جوشکاری ورق به ورق  (Butt Welding)

شامل روش‌های جوش لب‌به‌لب، جوشکاری ذوبی با نفوذ در مرکز.

جوش سیم به سیم  (Fillet Welding)

شامل جوش لب‌به‌لب، جوش متقاطع، جوش به شکل تی و جوش موازی.

جوشکاری پوششی  (Overlap Welding)

با قرار دادن دو قطعه روی هم برای پوشاندن خطاهای کوچک.

جوشکاری فلزات مختلف و ناهمگون

نیاز به روش لحیم‌کاری لیزری دارد که در آن یک رشته سیم رسانا به عنوان عامل سوم عمل می‌کن مانند جوش آهن به استیل.

انواع جوشکاری لیزری بر اساس نحوه اتصال

جوشکاری لیزری نقطه‌ای

مناسب برای کارهای کوچک و حساس، مانند اتصال قطعات ریز الکترونیکی. کاربردهای آن شامل ساخت موتور، باتری، وسایل مخابراتی، اتصالات پزشکی و مونتاژ قطعات اتومبیل است. همچنین برای اتصال صفحات فولادی و ورقه‌های با ضخامت یک میلی‌متر به کار می‌رود.

جوشکاری لیزری خطی

این نوع جوش مناسب برای ضخامت‌های 0.4 الی 8 با سرعت و استحکام بسیار بالا است.

متریال‌های قابل جوشکاری

دستگاه جوش لیزری امکان اتصالات انواع فلزات با ضخامت‌های مختلف را فراهم می‌کند. دستگاه جوشکاری لیزری، می‌تواند فلزاتی از جمله آهن و استیل از ضخامت 0.5 تا 8 میلی‌متر و آلومینیوم و برنج از ضخامت 0.5 تا 4 میلی‌متر را جوش دهد. جزییات جوش فلزات با توان های مختلف در جدول زیر آورده شده است:

6  عامل تاثیرگذار در کیفیت جوشکاری در دستگاه جوش لیزری

1. گاز محافظ در جوشکاری لیزری

گاز محافظ در جوشکاری لیزری دو نقش اصلی دارد: حذف هوا در ناحیه جوشکاری و محافظت از سطح کار در برابر اکسیداسیون. اثرات مثبت گاز محافظ شامل:

• محافظت از حوضچه مذاب در برابر اکسید شدن
• کاهش پاشش در فرایند جوشکاری
• ایجاد گسترش یکنواخت حوضچه مذاب در طول انجماد
• کاهش تخلخل درز جوش

2. قدرت لیزر

در جوشکاری، توان لیزر تاثیر زیادی بر عمق نفوذ و سرعت جوش دارد؛ میزان قدرت لیزر با توجه به ضخامت و جنس ورق، وجود سیم جوش یا عدم استفاده از آن تعیین می‌شود. همچنین با افزایش توان، عمق نفوذ نیز افزایش می‌یابد.

3. فاصله کانونی

ایجاد یک فاصله کانونی مناسب برای جوش متریال بسیار اهمیت دارد؛ زیرا در صورت عدم رعایت این نکته، عملیات جوش و یا ذوب متریال قابل انجام نیست.

4. اندازه نقطه پرتو

اندازه نقطه پرتو یکی از متغیرهای کلیدی در جوشکاری لیزری است که بین 0.2 الی 6 میلی‌متر در گان‌های مختلف قابل تنظیم است. انتخاب عرض پرتو در ایجاد حوضچه جوش مناسب با توجه به ضخامت و جنس ورق بسیار حائز اهمیت است. در صورت عدم تنظیمات صحیح نفوذ و استحکام جوش مناسبی ایجاد نمی شود.

5. نرخ جذب

جذب لیزری متریال به خواصی مانند سرعت جذب، بازتاب‌پذیری، هدایت حرارتی، دمای ذوب و تبخیر بستگی دارد. مهم‌ترین عامل در این زمینه، میزان جذب است که تحت تاثیر دو عامل قرار دارد: ضریب مقاومت: نرخ جذب متناسب با جذر ضریب مقاومت است که با دما تغییر می‌کند. وضعیت سطح: کیفیت سطح متریال تاثیر زیادی بر میزان جذب و در نتیجه بر اثر جوش دارد.

6. سرعت جوش

سرعت جوش بر عمق نفوذ تاثیر دارد؛ افزایش سرعت می‌تواند عمق نفوذ را کاهش دهد. با این حال، سرعت بسیار پایین ممکن است به ذوب بیش از حد و آسیب به قطعه کار منجر شود؛ بنابراین، برای هر متریال خاص، محدوده مناسبی از سرعت جوش وجود دارد که حداکثر عمق نفوذ را فراهم می‌کند.

مقایسه جوشکاری لیزری با روش‌های قدیمی

• نیاز به پولیش: جوشکاری لیزری نیاز به پولیش ندارد.
• حرارت کمتر: گرمای ایجاد شده در جوشکاری لیزری بسیار پایین‌تر است.
• سرعت بالاتر: جوشکاری لیزری تا 4 برابر سریع‌تر است.
• ایمنی بیشتر: جوشکاری لیزری ایمن‌تر و با تغییر شکل کمتر انجام می‌شود.
• راحتی کار: استفاده آسان و نیاز به آموزش کمتر برای اپراتورها.
• متریال مصرفی کمتر: میزان متریال مصرفی در جوشکاری لیزری پایین‌تر است.
• دقت و ظرافت بالا: جوشکاری با دقت و ظرافت بیشتری انجام می‌شود.
• سازگاری با محیط زیست: تولید متریال اضافی کمتر و سازگاری بیشتر با محیط.
• استحکام بالا: مقاومت محل جوش در جوشکاری لیزری بیشتر است.

جهت سفارش خرید، مشاوره تخصصی و کسب اطلاعات بیشتر از طرق زیر با ما در تماس باشید.
شماره های تماس: 02126919274    09128488300
ایمیل: info@fardsanat.ir
آدرس دفتر مرکزی:      تهران، شمیرانات، فرمانیه، بلوار اندرزگو، خیابان مهدی زاده، کوچه بادینده، پلاک سه
آدرس کارخانه:            تهران، آزادگان جنوب، ابتدای احمد آباد مستوفی، جنب پمپ بنزین، پلاک سی و هفت