چالش های جوشکاری لیزری مس: چگونه می توان مس را با لیزر جوش داد؟

مس رسانایی الکتریکی و مقاومت بی نظیری در برابر خوردگی دارد. با این حال، وقتی نوبت به جوشکاری می‌ رسد، کار با این فلز شگفت‌ انگیز می‌ تواند کار سختی باشد. رسانایی و بازتاب حرارتی بالای آن ، اتصال با استفاده از روش های سنتی را دشوارتر می کند. جوشکاری لیزری یک راه حل قدرتمند برای این مسائل ارائه می دهد و پتانسیل مس را با کنترل دقیق حرارت و انرژی متمرکز آن باز می کند. برای خرید دستگاه جوش لیزری ، خرید دستگاه جوش لیزری پرتابل ، خرید دستگاه جوش لیزر دستی ، خرید دستگاه جوش لیزری سه کاره و خرید دستگاه لیزر زنگ زدایی با دیبولیزر تماس بگیرید.

در این مقاله، چالش‌ های ایجاد شده توسط این فلز منحصر به فرد را مرور می‌کنیم، موثر ترین روش‌ های جوشکاری لیزری را بررسی می‌ کنیم و شما را با دانش برای دستیابی به جوش‌ هایی با کیفیت بالا و قابل اعتماد مجهز می‌ کنیم.

چالش های جوشکاری مس

مس دارای انرژی لیزر عالی برای هدایت الکتریکی، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی است. به دلیل این ویژگی ها، مس خود را در کاربرد های مختلف در صنایع پیدا می کند. با این حال، هنگامی که صحبت از جوشکاری لیزری به میان می آید، این فلز همه کاره به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود مجموعه ای از چالش ها را ایجاد می کند.

1. هدایت حرارتی

مس دارای بالاترین رسانایی حرارتی در بین سایر فلزات مهندسی است. گرمای اعمال شده برای جوشکاری به سرعت در سرتاسر ماده تبخیر می شود و این امر باعث می شود تا گرمای مورد نیاز برای تشکیل یک حوضچه جوش قوی را دشوار کند. این می تواند منجر به هم جوشی ناقص ، جوش ضعیف و افزایش حساسیت به ترک شود.

2. بازتابی

مس همچنین دارای انعکاس بالا و درز های جوش با کیفیت بالا است که می تواند منجر به پیچیدگی دیگری در هنگام استفاده شود. پرتو لیزر از سطح پرتاب می شود و مقدار انرژی جذب شده توسط فلز را کاهش می دهد. این نیاز به قدرت لیزر بالاتری دارد که می‌تواند مسئله تبخیر گرما را تشدید کند و منجر به عیوب مس جوش مانند تخلخل شود.

3. اکسیداسیون

مس در دماهای بالا به راحتی اکسید ها را تشکیل می دهد و در حین جوشکاری یک چالش بزرگ ایجاد می کند. این اکسید ها می توانند جوش را آلوده کنند، خواص مکانیکی آن را تضعیف کنند و اجزایی ایجاد کنند که یکپارچگی جوش را مختل می کند. اگر می خواهید از این مشکل جلوگیری کنید، ممکن است لازم باشد در مورد تکنیک های محافظ و انتخاب شار دقت بیشتری داشته باشید.

علاوه بر این ویژگی های کلیدی، بسیاری از عوامل دیگر در سختی جوشکاری مس نقش دارند. ضریب انبساط حرارتی بالای آن می تواند منجر به تاب برداشتن و انحنا در حین جوشکاری شود. علاوه بر این، در دسترس بودن محدود فلزات پرکننده مناسب برای جوشکاری مس می تواند به چالش های جوشکاری مس بیفزاید.

مروری بر فناوری جوش لیزری

فناوری جوش لیزری از یک پرتو متمرکز نور برای ذوب و ذوب مواد استفاده می کند در حالی که دقت، سرعت و تطبیق پذیری بی نظیری را ارائه می دهد. بر خلاف روش‌ های سنتی، حداقل گرما را تولید می‌ کند، انحنا و درصد خرابی را به حداقل می‌رساند و جوش‌ های ظریف را روی مواد نازک امکان‌ پذیر می‌ کند.

در این فرآیند فلزات ، پلاستیک‌ ها و حتی برخی از سرامیک‌ ها جوش می‌ شوند. از جوشکاری رسانایی برای ورق های نازک گرفته تا جوشکاری با نفوذ عمیق برای اجزای ضخیم تر ، فناوری لیزر در کاربردهای متنوعی در صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و دستگاه های پزشکی دخیل است.

4 مزایای جوشکاری لیزری مس

جوشکاری لیزری به دلیل مزایای بی شماری که نسبت به روش های سنتی مانند جوش قوس الکتریکی یا لحیم کاری دارد، به عنوان یک روش ترجیحی برای اتصال اجزای مسی مطرح شده است. برخی از مزایای عمده در زیر آورده شده است:

1. جوش با کیفیت بالا

تحویل دقیق انرژی در فرآیند جوشکاری، جوش های تمیز و قوی با حداقل اعوجاج حرارتی ایجاد می کند.

2. فرآیند جوشکاری با نفوذ عمیق

پرتو لیزر متمرکز جوشکاری لیزر در مقایسه با روش‌های سنتی به نفوذ جوش عمیق‌تری دست می‌یابد. همچنین به دلیل افزایش قدرت و مقاومت مفصل معروف است .

3. فرآیند جوشکاری هدایت حرارتی

گرمایش موضعی جوشکاری مس، نواحی متاثر از حرارت را به حداقل می رساند، که می تواند تاب خوردگی و ترک خوردگی را کاهش دهد.

4. رسانایی بهبود یافته

فرآیند جوشکاری مس به کنترل دقیق و محافظ گاز بی اثر کمک می کند. در عین حال، می تواند از اکسیداسیون جلوگیری کند و هدایت الکتریکی عالی مس را در ناحیه جوش حفظ کند.

کدام روش جوش لیزری برای مس بهتر است؟

تعیین بهترین روش جوشکاری لیزری برای مس به شدت به ترجیحات و نیازهای مشتری بستگی دارد. برخی از روش هایی که برای جوشکاری مس بهترین هستند در زیر آورده شده است:

1. جوشکاری لیزری موج پیوسته (CW).

از دیگر فرآیندهای جوشکاری لیزری ، جوشکاری لیزر موج پیوسته با جوش های نفوذ عمیق در مقاطع مسی ضخیم کار می کند. بر خلاف سایر تکنیک های لیزر با انفجارهای متناوب، لیزرهای CW یک پرتو پیوسته از انرژی و یک جریان ثابت نور را ارائه می دهند.

مزایا:

• گرمای ورودی ثابتی را ارائه می دهد.
• سرعت و راندمان جوش بالا.
• کنترل خوب بر عمق جوش

معایب:

• برای جلوگیری از ورود گرمای بیش از حد و اعوجاج، نیاز به کنترل دقیق توان دارد.
• ممکن است به دلیل نفوذ حرارت زیاد برای مقاطع نازک مناسب نباشد .

2. لیزر دیود سبز

لیزرهای دیود سبز برای اتصال ورق های نازک مسی، جوشکاری میکروسکوپی و تولید مواد افزودنی بهترین هستند. به جای طول موج های وسیع لیزرهای سنتی، آنها نور سبز متمرکزی را منتشر می کنند که کاملاً با تکنیک جوشکاری مس سازگار است.

مزایا:

• جذب عالی توسط مس به دلیل طول موج کوتاهتر (حدود 515 نانومتر ).
• کاهش حرارت ورودی در مقایسه با لیزر های مادون قرمز سنتی، که انحنا و خرابی را به حداقل می رساند.
• کنترل دقیق اندازه جوش و منطقه متاثر از حرارت.

معایب:

• قدرت محدود در مقایسه با سایر انواع لیزر.
• تکنولوژی نسبتا جدید.
• هزینه تجهیزات بالاتر

3. لیزرهای فیبر

لیزرهای فیبر به عنوان رقبای قدرتمندی ظاهر شده اند و راه حلی همه کاره و کارآمد برای جوشکاری مس ارائه می دهند. این لیزر ها برای تطبیق پذیری در ضخامت ها و کاربردهای مختلف مس بهترین عملکرد را دارند.

مزایا:

• قدرت و کیفیت پرتو بالا .
• مناسب برای هر دو بخش نازک و ضخیم.
• گزینه های طول موج انعطاف پذیر ( 915 نانومتر، 1064 نانومتر ) را می توان برای آلیاژ های مس خاص تنظیم کرد.
• طراحی فشرده و کارآمد.

معایب:

• میزان جذب کمتری را در مس خالص نشان می دهد.
• به بهینه سازی دقیق پارامتر برای جلوگیری از مسائل مربوط به گرما نیاز دارد .