جوشکاری لیزری هیبریدی

جوشکاری یک تکنیک گسترده برای اتصال مواد مختلف است. این تکنیک انواع مختلفی از جمله جوشکاری با پرتو الکترونی ، لیزر، قوس الکتریکی و گاز را در بر می گیرد . علاوه بر این انواع، جوشکاری لیزری هیبریدی توسعه یافته است که نقاط قوت جوشکاری لیزر و قوس الکتریکی را با هم ترکیب می کند.

در این پست ، جوشکاری لیزر هیبریدی و کاربرد آن را بررسی خواهید کرد. همچنین تفاوت‌ های بین جوشکاری لیزر هیبریدی و تکنیک‌ های جوشکاری سنتی را یاد خواهید گرفت.

جوشکاری لیزری هیبریدی نوعی جوش منحصر به فرد است که از جوشکاری لیزر و قوس الکتریکی استفاده می کند. در ابتدا، یک دستگاه لیزر یک پرتو لیزر متمرکز و با شدت بالا تولید می کند. همانطور که پرتو لیزر به سطح کار برخورد می کند، مواد را تبخیر می کند و یک حفره بخار ایجاد می کند. حفره بخار را سوراخ کلید می نامند. در دیبولیزر ، دستگاه های برش لیزری ، دستگاه جوش لیزری ، دستگاه جوش لیزری پرتابل ، دستگاه جوش لیزری دستی و دستگاه لیزر زنگ زدایی ما مقرون به صرفه هستند و برای ارتقای فرآیند تولید مشاغلی مانند شما ساخته شده اند.

چگالی جریان انرژی جوش قوس الکتریکی یک نقطه کانونی گسترده ایجاد می کند. جوش قوس الکتریکی گرمای اضافی و مواد پر کننده را برای بهبود کیفیت جوش فراهم می کند. جوش قوس الکتریکی به عنوان یک منبع حرارت ثانویه در جوشکاری لیزری هیبریدی عمل می کند.

جوشکاری لیزری و قوس الکتریکی به طور هم زمان ناحیه جوش را تقویت کرده و فرآیند جوشکاری را تقویت می کند. ترکیب جوشکاری لیزر با روش سنتی جوشکاری قوس الکتریکی به جوشکاران کمک می کند تا بر محدودیت های هر تکنیک غلبه کنند. علاوه بر این، سرعت جوشکاری بهتری نسبت به سایر روش‌ های جوشکاری ارائه می‌دهد.

اشکال جوش لیزری هیبریدی

جوش لیزری هیبریدی بسته به نوع جوشکاری که استفاده می کنید انواع مختلفی دارد. انواع متداول جوش لیزری هیبریدی به شرح زیر است:

1. جوشکاری لیزر MIG

جوشکاری لیزری ترکیبی، جوشکاری لیزری را با تکنیک‌ های جوشکاری گاز بی‌ اثر فلزی (MIG) ترکیب می‌کند. پرتو لیزر با انرژی بالا منبع گرمایی ایجاد می کند که به تولید جوش عمیق کمک می کند.

جوشکاری MIG نوعی از جوشکاری قوس فلزی گازی است که به طور هم زمان یک قوس الکتریکی بین قطعه کار و الکترود سیم ایجاد می کند. مواد پر کننده را برای فرآیند جوشکاری فراهم می کند و با کاهش احتمال تخلخل، جوش را بهبود می بخشد. انتشار گاز محافظ همچنین به جلوگیری از جوش از آلاینده های احتمالی کمک می کند.

2. جوشکاری قوس لیزری پلاسما

این جوش لیزری ترکیبی شامل ادغام قوس پلاسما با جوش لیزری است. قوس پلاسما با استفاده از گاز یونیزه شده قوس جوشکاری پر انرژی تولید می کند. پلاسمای پر انرژی قطعه کار را گرم می کند و پرتو لیزر را قادر می سازد تا به مواد نفوذ کند.

قوس پلاسما در این جوشکاری هیبریدی کنترل بهتری بر گرمای ورودی ارائه می دهد و پایداری حوضچه جوش را بهبود می بخشد. این روش برای جوشکاری صفحات نازک و مواد غیر مشابهی که نیاز به حرارت ورودی کنترل شده دارند، موثر است.

3. جوشکاری لیزر MAG

این تکنیک شامل ادغام جوش لیزری با جوشکاری با گاز فعال فلزی (MAG) است. مانند جوشکاری MIG، با استفاده از یک الکترود سیم و قطعه کار نیز قوس الکتریکی تولید می کند. با این حال، جوشکاری MAG شامل گاز های محافظ فعال است.

استفاده از گاز محافظ فعال با حذف اکسید ها در طول فرآیند جوشکاری به جلوگیری از آلودگی کمک می کند. جوشکاری لیزر، پرتوهای لیزر شدیدی را برای تولید انرژی ورودی بالا تولید می کند و در نتیجه جوش های عمیق ایجاد می شود. ترکیب لیزر و MAG یک جوش کارآمد و عمیق با حداقل حرارت ورودی را امکان پذیر می کند.

4. جوشکاری لیزر تیگ

این جوش ترکیبی تکنیک جوشکاری گاز بی اثر تنگستن (TIG) را با روش جوشکاری لیزری ادغام می کند. جوشکاری TIG از الکترود تنگستن استفاده می کند. فرآیند جوشکاری تنگستن را مصرف نمی کند. در عوض، از ماده پر کننده برای تکمیل جوش استفاده می شود.

یک گاز محافظ بی اثر از جوش در برابر آلاینده ها و اکسیداسیون محافظت می کند. به طور کلی هلیوم یا آرگون به عنوان گاز بی اثر استفاده می شود. ترکیب لیزر با TIG به شما کمک می کند تا سرعت جوشکاری را افزایش دهید و بهره وری خود را افزایش دهید. این جوش ترکیبی همچنین کیفیت اتصال را بهبود می بخشد و آن را برای صنایعی که نیاز به جوش های پیشرفته دارند مناسب می کند.

امتیاز و ویژگی های فرآیند جوشکاری هیبریدی لیزری

جوشکاری هیبریدی یک فرآیند سودمند است که از ویژگی های جوشکاری قوس الکتریکی و لیزری استفاده می کند. همچنین شما را قادر می سازد بر محدودیت های هر دو نوع جوش غلبه کنید و به بهبود محصول نهایی کمک کنید. برخی از مزایای جوشکاری هیبریدی لیزری عبارتند از:

1. افزایش سرعت جوش

جوشکاری ترکیبی مزایای هر دو روش جوشکاری لیزری و جوشکاری سنتی را ادغام می کند و سرعت جوش را افزایش می دهد. دستگاه لیزر یک پرتو لیزر پر انرژی و شدید را به عنوان منبع گرما تولید می کند تا مواد را فوراً تبخیر کند.

جوشکاری قوس الکتریکی به ورودی گرمای اضافی نیاز دارد که سرعت هم جوشی و رسوب را بهبود می بخشد.

فرآیند هیبریدی جوش های سریع تر و قوی تری تولید می کند. سرعت تولید کلی فرآیند جوشکاری را بهبود می بخشد و آن را به یک فرآیند کارآمد برای تولید با حجم بالا تبدیل می کند.

2. افزایش تحمل

شکاف اتصال یک جنبه حیاتی در فرآیندهای جوشکاری است که بر کیفیت اتصالات جوشی تأثیر می گذارد. شکاف های مشترک اغلب جوش شما را خراب می کند و منجر به نقص و خرابی مفصل می شود.

استفاده از جوشکاری هیبریدی به شما امکان می دهد تحمل به شکاف های مشترک را بهبود بخشید. ترکیب گرمای ورودی پرتو لیزر با گرمای جوش قوس الکتریکی به شما امکان می دهد از انحراف در تنظیمات اتصال در حین جوشکاری جلوگیری کنید.

جوش هیبریدی جوش های بهتری را به شما ارائه می دهد که 2 تا 3 برابر بیشتر از جوشکاری لیزری تحمل دارند. تحمل بهبود یافته جوشکاری قوس لیزری هیبریدی انحنای پس از جوشکاری را به حداقل می رساند و آن را به گزینه ای همه کاره برای صنایعی تبدیل می کند که به دقت بیشتری نیاز دارند.

3. افزایش عمق نفوذ تک پاس

جوشکاری قوس لیزری هیبریدی همچنین شما را قادر می سازد تا عمق نفوذ تک پاسی را افزایش دهید. انرژی شدید و متمرکز از پرتو لیزر، نفوذ عمیق به مواد را تسهیل می کند.

پرتو لیزر، همراه با جوش قوس، امکان نفوذ عمیق تری به محل اتصال را فراهم می کند. انرژی بالای دو روش جوشکاری ترکیبی یک منبع گرمای شدید ایجاد می کند که منجر به افزایش عمق نفوذ تک گذر می شود. این ویژگی برای صنایعی که شامل جوشکاری مواد ضخیم تر است ضروری است. همچنین به تقویت جوش کمک می کند و آن را بادوام تر و در برابر تنش مقاوم می کند.

4. بهبود کیفیت جوش

کیفیت جوش برای صنایع مختلف ضروری است. همچنین تولید محصولات بادوام ضروری است. با این حال، ایجاد یک جوش با کیفیت به دلیل پیچیدگی فرآیند جوشکاری و احتمال بروز نقص، کاری دلهره آور است.

جوشکاری لیزری هیبریدی روشی مناسب برای بهبود کیفیت جوش ارائه می دهد. جوشکاری لیزری کنترل دقیقی بر فرآیند جوشکاری به شما ارائه می دهد. یک مهره جوش باریک را به شما ارائه می دهد که به شما امکان می دهد انحنا را به حداقل برسانید.

اثرات هم افزایی تکنیک های جوشکاری لیزری و قوس الکتریکی خطر تخلخل و انحنا در جوش را کاهش می دهد. این شما را قادر می سازد تا به جوش هایی با کیفیت بالا با کمترین عیب دست یابید.

جوشکاری لیزری هیبریدی چه تفاوتی با روش های جوشکاری سنتی دارد؟

1. منبع انرژی

جوشکاری سنتی انرژی را از یک منبع واحد مانند قوس الکتریکی یا شعله گاز به دست می آورد. این انرژی اغلب برای ایجاد یک جوش دقیق کافی نیست.

در مقابل، جوشکاری هیبریدی دارای منبع انرژی دوگانه است. پرتو لیزر متمرکز از دستگاه جوش لیزری دارای شدت بالایی است که می تواند به مواد ضخیم تر نفوذ کند. علاوه بر این، انرژی گرمایی جوش قوس الکتریکی نیز به عنوان یک منبع گرما کمک می کند. شدت فرآیند جوشکاری را افزایش می دهد و منجر به نفوذ بهتر و کیفیت جوش می شود.

2. کیفیت مشترک

فرآیند جوشکاری سنتی اغلب منجر به تغییر شکل و نقص در جوش به دلیل نفوذ ناکافی جوش می شود. منجر به اتصالات ضعیف با تخلخل و شکاف های مفصلی می شود که جوش را ضعیف می کند.

از سوی دیگر، جوشکاری لیزری ترکیبی، مزایای هر دو روش جوشکاری لیزر و جوش قوس الکتریکی را برای دستیابی به نفوذ عمیق و نقاط جوش باریک ترکیب می‌ کند. این به شما کنترل دقیقی بر فرآیند جوشکاری می دهد و به شما امکان می دهد جوش را به طور دقیق قرار دهید. منجر به اتصالات با کیفیت بالا با کمترین نقص می شود.

3. سرعت جوش

سرعت جوش یکی دیگر از تفاوت های مهم بین تکنیک های جوشکاری سنتی و ترکیبی است. جوشکاری سنتی به دلیل عوامل متعددی از جمله مصرف الکترود، پایداری قوس الکتریکی یا جریان گاز، سرعت جوشکاری محدودی دارد. این عوامل سرعت جوش را محدود کرده و منجر به تولید پایین می شود.

در مقایسه، جوشکاری لیزری هیبریدی شامل انرژی بالایی از جوشکاری لیزر و قوس الکتریکی است. دو منبع انرژی سرعت فرآیند جوشکاری را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. این امکان را به شما می دهد تا بدون کاهش کیفیت اتصال، با سرعت بالاتری جوش دهید. همچنین سرعت تولید را افزایش می دهد و آن را برای کاربردهای صنعتی با نیازهای تولید در مقیاس بزرگ عالی می کند.

4. ضخامت مواد

روش جوشکاری سنتی برای مواد مختلف با ضخامت متغیر قابل استفاده است. با این حال، استفاده از جوشکاری سنتی بر روی مواد خاص و ورق های نازک منجر به مسائلی مانند تاب برداشتن و تغییر شکل می شود. این مسائل به نتایج نهایی آسیب می رساند و شما را با محصولات ناخواسته مواجه می کند.

از سوی دیگر، استفاده از جوش لیزری هیبریدی برای مقابله با مواد مختلف و ورق های نازک گزینه بهتری است. نفوذ عمیق و مهره جوش باریک آن به شما امکان می دهد با چندین ماده مانند فولاد ، نیکل و آلیاژ های آلومینیوم کار کنید.

همچنین به شما امکان می دهد مواد با ضخامت متغیر را جوش دهید. ادغام جوش قوس الکتریکی و لیزری به شما امکان می دهد مواد نازک و همچنین قطعات ضخیم تر را جوش دهید.

کاربردهای جوشکاری لیزری هیبریدی

جوشکاری لیزری هیبریدی یک روش جوشکاری همه کاره است که در چندین صنعت استفاده می شود. در زیر به برخی از کاربردهای جوشکاری هیبریدی اشاره شده است:

1. صنعت حمل و نقل

حمل و نقل صنعت گسترده ای است که به راه حل های بادوام نیاز دارد. جوشکاری هیبریدی به طور گسترده در صنعت خودرو برای جوش دادن اجزای مختلف وسایل نقلیه استفاده می شود. دقت و سرعت بهتر جوشکاری لیزری همراه با نفوذ عمیق جوشکاری قوس الکتریکی سنتی، جوشکاری هیبریدی را مناسب برای تولید جوش های قابل اعتماد وسایل نقلیه می کند.

علاوه بر این، جوشکاری هیبریدی به کاهش وزن وسایل نقلیه نیز کمک می کند. وزن یک عامل برجسته در بهبود ظرفیت بار است. همچنین باعث کاهش مصرف انرژی و در نتیجه راندمان سوخت می شود. ادغام جوشکاری هیبریدی در صنعت حمل و نقل راه حل های سبک و بادوام را ارائه می دهد.

2. کشتی سازی

کشتی سازی یکی دیگر از صنایع گسترده ای است که برای عملکرد روان خود به دقت قطعات جوش داده شده متکی است. دستیابی به نتایج دقیق برای جلوگیری از خطرات احتمالی بسیار مهم است.

جوشکاری لیزری هیبریدی تولید کنندگان را قادر می سازد تا با مواد نازک و طرح های سبک وزن مقابله کنند. نگهداری از سرعت بالا و نرخ تولید بیشتر نیز به شما امکان می دهد تا در زمان کوتاهی اجزای ساختاری عظیمی بسازید. این تکنیک همچنین انحنای مواد را محدود می کند که منجر به بهبود یکپارچگی ساختاری می شود.

3. ساخت و ساز

جوشکاری لیزری هیبریدی یک تکنیک بسیار مهم برای صنعت ساختمان است. ساخت سازه های فولادی مانند پل ها، خطوط لوله و ساختمان ها نیاز به اتصالات بادوام دارد. همچنین می‌ توانید با ورق‌ های فولادی ضخیم که به سختی جوش داده می‌ شوند، با روش‌های سنتی کار کنید. هر گونه خطای جزئی در جوشکاری می تواند به طور قابل توجهی بر یکپارچگی ساختاری کل ساختمان تأثیر بگذارد.

ادغام جوشکاری لیزری و قوس الکتریکی در جوشکاری هیبریدی، جوش های بادوام را با حداقل انحنا و نرخ تولید بالاتر ارائه می دهد. همچنین به دوام سازه ها کمک می کند.

4. تجهیزات موبایل

صنعت تجهیزات سیار سهم بزرگی در اقتصاد جهانی دارد. این صنعت شامل ساخت وسایل نقلیه سنگین مانند ماشین آلات معدن، جرثقیل و ماشین آلات کشاورزی است. درز های باریک و عمیق در این نوع تجهیزات در حین کار با تکنیک های جوشکاری سنتی یک چالش است.

ادغام جوش لیزری با جوش قوس سنتی در جوشکاری هیبریدی به شما امکان می دهد با این ساختار های پیچیده و طراحی های دقیق این تجهیزات متحرک کار کنید. علاوه بر این، جوشکاری هیبریدی به اتصال مواد غیر مشابه برای عملکرد بهینه ماشین آلات کمک می کند.

چالش ها و ملاحظات

اگر چه جوشکاری لیزر هیبریدی مزایای متعددی را ارائه می دهد، اما با چالش هایی نیز همراه است. در این جا برخی از چالش ها و ملاحظاتی که باید در حین اجرای جوش لیزری هیبریدی در نظر گرفته شود، آورده شده است.

1. عدم دقت در تشکیل جوش

جوشکاری لیزری هیبریدی یک تکنیک دقیق است که تولید با سرعت بالا را شامل می شود. با این حال، این سرعت بالا در صورت عدم کنترل می تواند قطعه کار شما را خراب کند. یک سیستم مانیتورینگ برای حفظ سرعت مورد نیاز و در عین حال اطمینان از کیفیت جوش ضروری است. ادغام یک سیستم نظارت خودکار می تواند فرآیند جوشکاری را بدون به خطر انداختن بهره وری فرآیند بهبود بخشد.

2. برخورد نادرست

جوشکاری لیزری هیبریدی به دلیل درگیر شدن دو روش جوشکاری فرآیندی پیچیده است. برای جلوگیری از هر گونه اتفاق ناگوار نیاز به آموزش و مدیریت دقیق دارد.

تولید کنندگان باید کارگران را برای کار با تجهیزات جوش آموزش دهند و اطمینان حاصل کنند که تمام اقدامات احتیاطی ایمنی برای جلوگیری از هر گونه حادثه رعایت می شود.

3. ایجاد گرما

جوشکاری هیبریدی از یک پرتو لیزر پرانرژی و گرما از یک قوس الکتریکی استفاده می کند. منبع انرژی دوگانه می تواند دمای ایستگاه کاری را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. گرمای بیش از حد می تواند باعث ایجاد اعوجاج حرارتی در قطعه کار شود و منجر به جوش نادرست شود.

همچنین می تواند بر ایمنی کارگران تأثیر بگذارد. برای جلوگیری از خطرات احتمالی، حفظ فضایی با تهویه مناسب بسیار مهم است. تهویه گرمای ناخواسته را از محل جوش حذف می کند و یک محیط کار ایمن و سالم را فراهم می کند.

4. خطرات ایمنی

جوشکاری لیزری هیبریدی چندین خطر ایمنی را برای کارگرانی که با قطعات جوشکاری شده سر و کار دارند، به همراه دارد. قرار گرفتن در معرض پرتو های لیزر شدید می تواند خطراتی برای سلامتی کارگران ایجاد کند.

پرتو لیزر در صورت عدم استفاده صحیح می تواند خطر ابتلا به سرطان و بیماری های مزمن را افزایش دهد. استفاده از عینک ایمنی و سایر تجهیزات ایمنی می تواند خطر قرار گرفتن در معرض پرتو لیزر را به حداقل برساند.

نتیجه گیری

جوشکاری هیبریدی به عنوان یک افزودنی فوق العاده در صنعت جوشکاری ظاهر شده است. این روش جوشکاری به دلیل نفوذ عمیق تر به قطعه کار و مقاومت در برابر خستگی بالاتر شناخته شده است. جوشکاری ترکیبی به کاهش هزینه های جوشکاری کمک می کند و آن را به یک تکنیک مقرون به صرفه برای چندین صنعت تبدیل می کند. برای به دست آوردن نتایج مورد نیاز، یک محلول لیزری پیشرفته با جوش لیزری هیبریدی انتخاب کنید.

یک جوشکار لیزری با دقت بالا برای انجام جوشکاری لیزری هیبریدی ضروری است.دیبولیزر یکی از بهترین ارائه دهندگان راه حل های لیزر است، یک دستگاه جوش لیزری تهیه کنید و برای بهترین نتیجه آن را با دستگاه جوش سنتی خود ادغام کنید.

امروز برای راه حل های لیزری با کیفیت بالا که نیاز های جوشکاری شما را برآورده می کند، با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما بهترین راه حل را برای پروژه شما به شما ارائه می دهند.