به اتصال دو قطعه به یکدیگر در سطح بین ملکولی و ایجاد جاذبه بین اتم های آن ها، جوشکاری می گویند. دستگاه جوش لیزری، از تجهیزات به روز و پیشرفته ای است که علاوه بر اتصال فلزات، می توان از آن های برای متصل کردن غیرفلزات نیز استفاده نمود. مطابق با 0 تا 100 جوش لیزری و انواع روش های آن، هیچ گونه تماسی بین تجهیزات و قطعه مورد نظر برای جوشکاری ایجاد نشده و نیازی به پرس و فشار وجود ندارد. جوش حاصل از این تجهیزات پیشرفته، بسیار تمیز و دقیق می باشد.
البته کاربرد اشعه لیزر تنها به پیشرفت های صنعت جوشکاری محدود نمی شود. امروزه از این پرتوی پرقدرت برای برشکاری یا ایجاد طرح های گوناگون روی متریال فلزی و غیر فلزی نیز استفاده می شود. حکاکی روی شیشه با لیزر از نمونه های بسیار پرکاربرد آن در صنعت تبلیغات، ساخت ظروف و وسایل تزئینی و تابلوهای زیبا می باشد.
اولین بار در سال 1967 از لیزر برای برشکاری و جوشکاری استفاده شد. پرتوی لیزر در این آزمایش، از گاز اکسیژن و پرتوی لیزر کربن دی اکسید ایجاد گردید. با روی کار آمدن این روش برای ایجاد اتصال بین دو قطعه، انواع روش های سنتی جوشکاری مانند الکترود و آرگون جای خود را به دستگاه جوش لیزر دادند. عملکرد کلی این تجهیزات به صورت زیر می باشد:
در این دستگاه، از چگالی بالای نور لیزر برای افزایش دمای سطح تا نقطه جوش استفاده می شود که در چند میلی ثانیه رخ می دهد. ابتدا دمای لایه های زیرین قطعه به نقطه ذوب می رسد، که در نتیجه آن جوش تمیز و با کیفیتی ایجاد می شود. با استفاده از دستگاه جوش لیزر می توان قطعات بسیار کوچک را تحت شرایط مختلفی از جمله خلا، مغناطیس یا حضور گازهای خاص جوشکاری نمود.
در این تجهیزات از لیزرهای مختلفی استفاده می شود که نوع فیبری متداول ترین آن می باشد. در ادامه انواع آن مورد بررسی قرار می گیرد.
لیزر فیبری را می توان برای کاربردهای مختلف از جوشکاری قطعات کوچک در صنایع مهندسی، پزشکی و الکترونیک تا مواد ضخیم تر در صنایع خودرو سازی و هوا فضا مورد استفاده قرار داد. این نوع لیزر برای ایجاد جوش نقطه ای دقیق، بسیار کاربردی و کم هزینه است.
برای ایجاد جوش های نقطه ای عمیق، بزرگ و همین طور جوشکاری درزها، بهتر است از لیزر پالسی استفاده نمایید. این لیزر ها، پالس های گسسته ای از انرژی قابل کنترل ایجاد می کنند که جوش ایده الی تولید می کند.
دستگاه جوش لیزری، امکان اتصال مواد زیر را فراهم می سازد:
دستگاه جوش لیزری به سرعت جای خود را در صنایع گوناگون پیدا کرد. از کاربردهای مهم آن می توان به خودروسازی، لوازم خانگی، لوله و اتصالات، تولید مخازن، ساخت آسانسور، ساخت کابینت و قفسه، سوله سازی، جواهرسازی، ماشین آلات، تجهیزات پزشکی، قطعات الکترونیک و باتری سازی اشاره کرد.
دستگاه جوش لیزری صرفه اقتصادی و راندمان را بالا می برد، چرا که در فرایند آن از مواد مصرفی اضافه استفاده نمی شود. هم چنین کار با دستگاه جوش لیزری نیاز به نیروی کار متخصص و ماهر ندارد. از مزایای جوشکاری لیزر می توان به موارد زیر اشاره نمود:
با دستگاه جوش لیزر می توان طرح های پیچیده با زوایای مختلف را جوشکاری نمود. تکنیک های مورد استفاده در این روش شامل موارد زیر می شود:
بهترین روش اتصال برای افزایش مقاومت جوش و سرعت جوشکاری، اتصال لب به لب است. مقاومت جوش به طور مستقیم با عمق آن در ارتباط است. در این روش لبه قطعات به طور دقیق به یکدیگر وصل شده و حداقل محدودیت در ضخامت متریال مورد نظر وجود دارد.
این اتصال دو مزیت عمده دارد:
اگر لیزر با قطعه کار زاویه داشته باشد، بیشترین استقامت را خواهد داشت. دز این روش، نیاز به دقت بالا در جوشکاری نیست ولی ممکن است به حرکات پیچیده تری نیاز باشد. اگر لیزر با قطعه همسو باشد، جوشکاری راحت تر خواهد بود و نیازی برای ابزار و پیکربندی خاصی برای آن نیست. ضخامت قطعه بالایی محدودیت دارد و نباید از ۰.۵ میلی متر بیشتر باشد.
جوشکاری یکی از فرایندهای پرکاربرد در صنایع گوناگون است، که روش های سنتی آن نور خیره کننده ای داشته و ذرات داغ را به اطراف پراکنده می سازد. امروزه دستگاه های پیشرفته ای مبتنی بر توان پرتوی لیزر روی کار آمده است، که فرایند جوش را آسان، سریع، دقیق و مستحکم می سازد. 0 تا 100 جوش لیزری و انواع روش های آن نشان می دهد استفاده از این تجهیزات بسیار مقرون به صرفه و کارآمد خواهد بود.
کار با دستگاه جوشکاری لیزری نیاز به نیروی کار ماهر نداشته و اتصال های تمیز و محکمی بین قطعات ایجاد می کند. نکته مهم این است که اپراتور با استفاده از لوازم ایمنی مانند ماسک، هد، عینک و فیدر در برابر اثرات ناشی از نور و گازهای ایجاد شده از خود محافظت نماید.
