تبادل
لینک هوشمند
جوشکاري ليزر
جوشکاري و برشکاري با استفاده از اشعه ليزر از روشهاي نوين جوشکاري بوده که در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر کيفيت ، سرعت و قابليت کنترل آن به طور وسيعي در صنعت از آن استفاده مي شود .به وسيله متمرکز کردن اشعه ليزر روي فلز يک حوضچه مذاب تشکيل شده و عمليات جوشکاري انجام مي شود .
● انواع ليزرهاي مورد استفاده در جوشکاري :
به طور عمده از دو نوع ليزر در جوشکاري و برشکاري استفاده مي شود : ليزرهاي جامد مثل Ruby و ND:YAG و ليزرهاي گاز مثل ليزر CO2
در جوشکاري ليزر تمامي عمليات ذوب و انجماد در چند ميکروثانيه انجام مي گيرد و به خاطر کوتاه بودن اين زمان هيچ واکنشي بين فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از اين رو گاز محافظ لازم ندارد ..
● مزاياي جوشکاري ليزر :
- حوضچه مذاب مي تواند داخل يک محيط شفاف ايجاد شود ( باعکس روشهاي معمولي که هميشه حوضچه مذاب در سطح خارجي آنها ايجاد مي شود ) .
- محدوده بسيار وسيعي از مواد را مانند آلياژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غير همجنس و ... را ميتوان به يکديگر جوش داد .
- در اين روش ميتوان مکان هاي غير قابل دسترسي را جوشکاري نمود .
- از آنجا که هيچ الکترودي براي اين منظور استفاده نمي شود نيازي به جريانهاي بالا براي جوشکاري نيست .
- اشعه ليزر نياز به هيچگونه گاز محافظ يا محيط خلايي براي عملکرد ندارد .
- به خاطر تمرکز بالاي اشعه منطقه HAZ بسيار باريکي در جوش تشکيل ميشود .
- جوشکاري ليزر نسبت به ساير روشهاي جوشکاري تميز تر است .
محدوديت ها و معايب جوشکاري ليزر :
سيستم هاي جوشکاري ليزرنسبت به ساير دستگاههاي سنتي جوشکاري بسيار گران هستند و در ضمن ليزرهايي مانند Ruby به خاطر پالسي بودن اکثر آنها از سرعت پيشروي کمي برخوردارند ( ۲۵ تا ۲۵۰ ميليمتر در دقيقه ) . همچنين اين نوع جوشکاري درراي محدوديت عمق نيز مي باشد .
● موارد استفاده اشعه ليزر :
از اشعه ليزر هم به منظور برش و هم به منظور جوشکاري استفاده مي شود . اين نوع جوشکاري در اتصال قطعات بسيار کوچک الکترونيکي و در ساير ميکرو اتصال ها کاربرد دارد . از اشعه ليزر ميتوان در جوش دادن آلياژها و سوپر الياژها با نقطه ذوب بالا و براي جوش دادن فلزات غير همجنس استفاده نمود . به طور کلي اين روش جوشکاري براي استفاده هاي دقيق و حساس استفاده ميشود . از اين روش ميتوان در صنعت اتومبيل و مونتاژآن براي جوش دادن درزهاي بلند استفاده نمود.
تهيه کننده:محسن پورنگ
دانشجوي مهندسي مکانيک سيالات
جوشكاري آلتراسونيک
Ultrasonic Welding
جوشكاري آلتراسونيک شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است . قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات آلتراسونيک با فركانس 20 تا 40 كيلو هرتز قرار مي گيرند. موفقيت جوش به طراحي مناسب اجزا و مناسب بودن موادي كه جوش داده مي شوند بستگي دارد.
از آنجا كه جوشكاري آلتراسونيک بسيار سريع است ( كمتر از 1 ثانيه ) و قابليت اتوماسيون دارد به طور وسيع از آن در صنعت استفاده مي شود . براي تضمين سلامت جوش طراحي مناسب اجزا بخصوص فيكسچرها لازم است . با طراحي مناسب از اين روش مي توان در توليد انبوه استفاده كرد.
يك ماشين جوشكاري آلتراسونيک شامل اجزاي زير است :
يك منبع تغذيه ، يك مبدل ، يك آمپلي فاير تقويت كننده به نام بوستر ، يك وسيله توليد صدا يا شيپوره ( horn )
منبع تغذيه فركانس برق شهر 50-60 هرتز را به 20-40 كيلو هرتز مي رساند . اين انرژي به مبدل مي رود و در مبدل ديسك پيزو الكتريك انرژي الكتريكي را به ارتعاش در فركانس آلتراسونيک تبديل مي كند. اغلب ماشين هاي آلتراسونيک در فركانسي بالاتر از 20 كيلو هرتز كار مي كنند و صدايي توليد مي كنند كه گوش انسان قادر به شنيدن آن نيست . امواج توليد شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزايش پيدا مي كند و سپس در شيپوره ( كه يك وسيله صوتي مكانيكي است) امواج صوتي مستقيماً به قطعه كار منتقل مي شود. همچنين شيپوره نقش اعمال فشار بر روي قطعه را نيز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه كار در منطقه اتصال در اثر اصطكاك زياد اين انرژي تبديل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستيك و بهوجود آمدن جوش ميشود.
مزاياي اين روش عبارتند از :
- راندمان بالا
- توليد بالا با قيمت پايين
- سهولت در اتوماسيون
- سرعت جوش بالا
- تميز بودن آن
مهمترين محدوديت اين روش محدوديت در انرژي اعمالي و كوچك بودن عرض شيپوره ( كمتر از 250 ميلي متر ) است و در نتيجه طول جوشي كه به وجود ميآيد كوچك است .
موارد استفاده از جوش التراسونيك ترموپلاستيك ها :
- جوشكاري ساده يك اتصال
- جاسازي يك قطعه در قطعه اي ديگر همرا با اتصال بين آن دو
- جوش نقطه اي ورق ها و صفحات پلاستيكي
- ...
صنايعي كه اين نوع جوشكاري در آن كاربرد دارد :
- استفاده در صنعت بسته بندي
- استفاده در صنعت اتومبيل سازي
- استفاده در صنعت پزشكي
- استفاده در صنعت اسباب بازي
- صنايع مرتبط ديگر
تهيه کننده:محسن پورنگ
دانشجوي مهندسي مکانيک سيالات
نظرات شما عزیزان:
ارسال توسط مهدی بهرامی
آخرین مطالب
آمار
وب سایت:
