منابع لیزری جوشکاری

مقدمه

امروزه منابع لیزری جوشکاری یا هر منبع فایبر دیگر دارای تنوع بسیار بالایی هستند به گونه ­ای که انتخاب یک لیزر مناسب برای هدفی خاص، خود به تخصص کافی نیاز دارد. لیزر ها را بر اساس ویژگی­ های متفاوتی دسته ­بندی می­ کنند برای مثال دسته­ بندی منابع لیزری جوشکاری براساس ماده فعال لیزر ، یک نوع دسته ­بندی متعارف می­ باشد که در جدول زیر به شکل مختصر آورده شده است:

منابع لیزری جوشکاری

منابع لیزری جوشکاری

لیزرهای مناسب جوشکاری

انتخاب لیزر جوشکاری باتوجه به جنبه های خاصی از کاربرد، مانند: جنس مواد، هندسه اتصال، نفوذ جوش، سرعت ، تلرانس های تناسب، الزامات یکپارچه سازی، و البته بودجه انجام می شود . هر منبع دارای مجموعه خاصی از خصوصیات است که با الزامات جوش مطابقت و همپوشانی دارد. دراینجا به مهم ترین موارد اشاره می نماییم:

لیزر کربن دی اکسید (CO2)

از منابع لیزری جوشکاری می توان به لیزر کربن دی اکسید با طول موج 10600 نانومتر، با توان 1 تا 20 کیلووات، که یک فناوری لیزری بسیار پیشرفته است ، اشاره کرد.

این لیزر از دهه 1980 به عنوان پایه اصلی جوشکاری لیزر ماکرو بوده است.

لیزر فیبر

این لیزر کارآمد یکی از بهترین منابع لیزری جوشکاری به شمار می آید. پمپ دیود یک فیبر سیلیکونی هسته کوچک است. لیزر در داخل فیبر ایجاد می‌شود، بنابراین نیازی به تراز وجود ندارد و هنگام تصویربرداری از فیبرهای هسته کوچک در سر فوکوس، اندازه نقطه فوکوس نوری تا 10 میکرون امکان‌پذیر است. این لیزر فشرده در دو پیکربندی ارائه می­شود: حالت تک مد برای جوشکاری کم توان (زیر 300 وات)، و حالت به اصطلاح “مولتی مد” برای جوشکاری با توان بالاتر.

لیزر دایود

افزایش سطوح توان دستگاه‌های تک امیتر، فناوری جدید کانال خنک‌کننده و توسعه میکرو اپتیک برای متمرکز کردن پرتو از آرایه‌ها به الیاف با قطر هسته زیر 1000 میکرون، باعث ظهور دیود مستقیم به عنوان یکی از منابع لیزری جوشکاری شده است.

لیزر دیسک

دیسک کریستالی نازک و مسطح Yb:YAG در قلب این لیزر CW قرار دارد. طراحی لیزر دیسکی با استفاده از یک دیسک با ضخامت 0.01 اینچ که از یک طرف توسط یک هیت سینک پشتیبانی می شود، از مشکلات مرتبط با لیزرهای نوع میله ای جلوگیری می کند. خنک کننده این طراحی توان بیش از 10 کیلو وات با کیفیت پرتو خوب را امکان پذیر می کند.

بهترین منابع لیزری جوشکاری کدام است؟

برای پیدا کردن بهترین منابع لیزری جوشکاری انتخاب های لیزری به چند دسته تقسیم می شوند: کمتر از 0.01 اینچ، 0.01-0.03 اینچ و بیشتر از 0.03 اینچ. بیش از یک منبع لیزر اغلب می تواند جوش را انجام دهد، اما ملاحظات عملکرد و بودجه معمولاً انتخاب را به یک یا دو منبع لیزر محدود می­کند.

لیزر فیبر به عنوان یک لیزر موج پیوسته (CW) در این دسته به خوبی کارامدی خود را نشان داده است، زیرا می توان آن را به اندازه نقطه نوری کمتر از 25 میکرون فوکوس کرد و بنابراین می تواند به چگالی توان لازم برای جوشکاری دست یابد. برای مقرون به صرفه بودن در بخش میکرو، توان لیزر فیبر به 200 وات محدود می شود، که به نوبه خود، حداکثر اندازه نقطه را برای ارائه چگالی توان کافی برای جوشکاری تا حدود 75 میکرون محدود می کند.

منطقه کاربردی کلیدی برای لیزر فیبر، مواد نازک جوش لبه‌ای است که برای پایداری به اندازه‌های نقطه‌ای ظریف نیاز دارند. لیزر فیبر را می توان با لنز 150 میلی متری به اندازه نقطه زیر 25 میکرون فوکوس کرد و فاصله کاری کافی برای ابزار را فراهم می کند. لیزر فیبر در جوشکاری لبه تا و فراتر از دسته عمق 0.01 اینچی با سرعت بالا برتری دارد. یک لیزر فیبر تک حالته 200 وات می تواند نفوذ 0.004 اینچی تا 50 اینچ بر ثانیه را به دست آورد.

مطالب فوق را می­ توان در جدول زیر خلاصه کرد:

می­توان تفاوت میکرو جوش و ماکروجوش را در تصاویر زیر به خوبی مشاهده کرد:

بنابراین یکی از مهم ترین و رایج ترین لیزرهای مورد استفاده در صنعت جوشکاری لیزرهای فیبری هستند در همین راستا به طور مختصر به لیزر فیبری GW می­پردازیم:

تکنیک GW لیزر از منطقه نیوانگلند ایالات متحده آمریکا منشأ گرفته است که غول های فناوری مانند فیس بوک، آزمایشگاه بل، بوستون داینامیک و غیره را شوکه کرده است. LLC فناوری لیزر GW (شانگهای) یک شرکت فناوری پیشرفته است که توسط متخصصان لیزر آمریکا و چین با تکیه بر انباشت فناوری لیزر طولانی مدت و مزایای زنجیره بازار و صنعتی ساخت چین تأسیس شده است. این شرکت در سال 2015 تاسیس شد و به مدت 6 سال است که لیزر فیبر تولید می­کند.

GW LASER در حوزه تحقیق، توسعه، تولید و بازاریابی لیزر فیبر تخصص دارد. خط تولید سری های مختلفی مانند لیزر فیبر چند حالته سری 5M ، لیزر فیبر چند حالته سری P، لیزر فیبر تک حالته با روشنایی بالا سری 4S، لیزر فیبر فیبر سری ECO و لیزر فیبر سری شبه پیوسته QCW را پوشش می دهد.

کاربردهای این لیزر شامل برش ضخامت ورق، جوشکاری، روکش فلزی، حفاری، ساخت افزودنی، جوشکاری و برشکاری دقیق و پرینتر سه بعدی می شود.

لیزرهای فیبر این شرکت با توان­ های 500 تا 50000 وات تولید می ­شوند و این شرکت قادر به تولید بیش از 2000 واحد لیزر فیبر در ماه است.

بهینه سازی های زیر برای لیزر فیبر جدید انجام شده است:

• ماژول لیزر فیبر مدولار شده و ماژول AC-DC، با حجم کوچکتر باعث صرفه جویی در هزینه حمل و نقل می شود.
• ماژول لیزر فیبر استاندارد 19 اینچی، با وزن کمتر از 45 کیلوگرم، آسان برای کار توسط یک نفر است.
• نقطه اتصال مستقل QBH، جایگزینی آسان کابل تحویل QBH.
• طول عمر بالا. تا زمانی که مشتریان تعمیر و نگهداری صحیح کابل‌های تحویل QBH و مایع خنک‌کننده را طبق دستورالعمل‌ها انجام دهند، لیزرهای فیبری که کاملاً تأیید شده‌اند به کار خود ادامه می‌دهند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد منابع لیزری جوشکاری روی این لینک کلیک کنید.

برای سفارش لیزر جوشکاری فلزات می توانید کلیک کنید و سفارش خود را ثبت کنید.

این مقاله در بخش تحقیق و پژوهش شرکت اپتیک پرداز گردآوری شده است و استفاده از آن با ذکر منبع بلامانع است.