مهندس سجاد قاسمی سه شنبه 17 مرداد 1396 12:39 ق.ظ نظرات ()

سیستم‌های جوش میکرو جایگزینی برای سیستم‌های جوش میکروسکوپی سنتی

کارگاه‌های کوچک جوشکاری امروزی که عمده فعالیتشان در زمینه خدمات به قالبسازان تزریق پلاستیک ، تعمیر قالب‌ها و ابزارها می باشند دارای محدوده وسیعی از تکنولوژی‌ها می‌باشند که می‌توانند به واسطه آن میزان کیفیت، خدمات و مهارت زیادی را برای مشتریان خود فراهم آورند. یکی از تکنولوژی‌هایی که تحت پیشرفت بسیارزیادو سریع قرار گرفته است، استفاده از سیستم‌های جوش میکرو به عنوان جایگزینی برای سیستم‌های جوش میکروسکوپی سنتی GTA است.

کلمه لیزر (laser) مخفف عبارتLight Amplification by the stimulated emission of radiation می‌باشد. این تکنولوژی دسته‌ای از پرتومتمرکز شده از نور داغ می‌باشد که می‌تواند ناحیه بسیارکوچکی از فلز را ذوب کندو همچنین به کمک این تکنولوژی می‌توان آلیاژهای غیر مشابه را به هم متصل کرد.

عملیات جوش به سرعت انجام می‌شود(معمولا در چندمیلی ثانیه) و آسیب و ردی بر سطح جوش باقی نمی‌گذارد. در حقیقت، باتنظیم قطر پرتو نور لیزر، می‌توان به یک سطح صاف و صیقل خورده دست یافت.

از آنجاییکه مقدار حرارت تولید شده در نقطه جوش کم است، کاربر میتواند هر طرح پیچیده ماشین‌کاری شده، سطح صیقل داده شده و مجموعه قطعات قابل جدا شدن را جوشکاری کند.

همچنین می‌توان از لیزربرای پرکردن تخلخل قطعه، ترمیم دوباره سطوح آسیب دیده مانند تخلخل‌ها یا حفره‌ها، ایجاد لبه در گوشه‌های پیچیده و اصلاح خطاهای ساخت، استفاده کرد. همچنین جوش لیزری ساختار ملکول‌های فلزات ناهمگون را در ناحیه جوش اصلاح می‌کند و سبب می‌شود تا دو فلز تبدیل به یک فلز شوند.

کارگاه‌های ابزار و قالبی که از جوش لیزراستفاده می‌کنند، از گستردگی بازه کاربرداین نوع جوش و توانایی آن در تولید قطعات باکیفیت بالا و در زمان کم و با از بین بردن کمترین مقدار ماده و تاثیرمیدان گرمایی کم در تعجب هستند.


عملکردسیستم لیزری چگونه است؟

یکی از المان‌های کلیدی در کاربردی ساختن جوش‌های لیزری در تعمیر ابزار و قالب استفاده از مفهوم “حرکت آزاد (Free moving)” می‌باشد. دراین رویکرد، لیزرپرتو نور مادون قرمز ثابتی را تولید می‌کند، این پرتوچشمی میکروسکوپ (Microscop’s cross-hair) را هدف قرار می‌دهد، همچنین می‌توان این پرتولیزر را از لحاظ قدرت و اندازه کنترل کرد.

به دلیل اینکه تولیدحرارت در جوش لیزری به صورت نقطه‌ای است، اپراتورها می‌توانند قطعات را با دست خود و با تماس مستقیم دست خود کنترل کنند، جوشکاری سطوح مقطع کوچک با دقت بدون وارد شدن آسیب به اپراتور.

 مفهوم حرکت آزادنیازاستفاده کننده برای تهیه گیره‌های گران قیمت را از بین می‌برد و همچنین محدوده کاربری ابزارها را نیزافزایش می‌دهد.

در سیستم‌های جوشکاری لیزری، اپراتور قطر پرتو نور (نقطه جوش)، میزان قدرت (ولتاژ) و طول موج را با توجه به نوع آلیاژهایی که می‌بایست جوش بشوندکنترل می‌کند. همچنین یک استریومیکروسکوپ باچشمی داخلی کار اپراتور در همراستایی و تعیین محل دقیق جوش و قطعات یا مجموعه قطعات تسهیل می‌بخشد. در مرحله بعد لیزربااستفاده از یک پدال فعال می‌شود. اکثر سیستم‌ها از یک سیستم محافظ گازی–معمولا آرگون- نیز بهره می‌برند تا از ایجاد یک جوش همگن و اطمینان از عدم ایجاد هر گونه عدم تجانس و مواد آلوده کننده حاصل شود.

اکثر اپراتورها در چندساعت می‌توانند کار باسیستم جوش لیزری را بیاموزند، هر چندبرای استفاده مفید از تمام ظرفیت سیستم اپراتور می‌بایست درک صحیح و خوبی از خواص متالوگرافی و متالوژیکی آلیاژها داشته باشند. اپراتور با تجربه جوشکاری لیزری فقط در چنددقیقه می‌تواند با انجام تنظیمات کاملاابتدایی قطعات را تعمیرکند.

جوش لیزری کمترین خطر را برای دستان اپراتور، زمانیکه در محفظه جوش قرار دارد ایجاد می‌کند. هرچند، در بعضی مواقع ممکن است دست اپراتور در معرض تابش لیزر قرار گیرد اما کمترین مقدار آسیب ایجاد می‌شود. این موضوع مانندزخمی به اندازه سر سوزن و یا لمس جسمی گرم می‌باشد.

به منظور حصول اطمینان از امنیت سیستم جوش لیزری قبل از خرید از دارا بودن گواهیFDA که توسط انجمن لیزرآمریکا صادر می‌شود، مطمئن شویدو ازسازنده در این باره سوال فرمایید.

از آنجاییکه اکثر سیستم‌های لیزری دارای انرژی پالسی ۴۰ تا ۱۵۰ ژول و یا توان ۳۰ تا ۱۵۰ وات می‌باشند، معمولا در کلاس ۴ ابزارهای لیزری، لیزرهایی بابیشترین توان طبقه‌بندی می‌شوند. اگرمحفظه جوش کاملابسته باشند در اینصورت از لحاظ ایمنی در کلاس ۱ قرار می‌گیرد که امن‌ترین سیستم جوشکاری برای اپراتورها به حساب می‌آید.

آینده سیستم‌های جوش

در سال‌های اخیر، قیمت اکثر سیستم‌های لیزری کاهش پیدا کرده است و در ساخت قالب‌های پلاستیک برای کارگاه‌های کوچک ،ساخت و تعمیر ابزار و قالب ها، تعمیرات بسیاردقیق و آزمایشگاه‌های تولید نمونه اولیه بسیار مناسب کرده است. همچنین، خریداران این سیستم‌ها با توجه به میزان صرفه‌جویی انجام شده در زمان، کاهش میزان کار اپراتور و مواداستفاده شده و در نهایت کاهش قیمت کلی محصول در به کار گیری این سیستم ها بیشتر واکنش نشان می دهند.