عملکرد دستگاه‌های جوش لیزری زمانی دقیق انجام می‌گیرد که تنظیم و کالیبراسیون خوبی روی آن اعمال شود. هر چقدر تنظیم و کالیبراسیون دستگاه‌های جوش لیزری بیشتر باشد، می‌تواند بر روی طول عمر دستگاه، کیفیت جوش و بازده آن تاثیرگذار باشد.
برای تنظیم و کالیبراسیون دستگاه‌های جوش لیزری، به تجربه و دانش فنی نیاز است. همچنین از تجهیزات مناسبی باید استفاده شود.
چرا کالیبراسیون مهم است؟
کالیبراسیون دستگاه لیزری فرآیند بسیار مهمی است که در طی آن، عملکرد دستگاه را با یک استاندارد مشخصی مقایسه کرده و بر همان اساس تنظیم می‌کنند. فرآیند کالیبراسیون دستگاه‌های لیزری اهمیت زیادی دارد، مخصوصاً دستگاه‌های لیزری که در حوزه‌هایی مثل پزشکی و تحقیقات استفاده می‌شوند، نیاز بیشتری به تنظیم و کالیبراسیون دارند.
اما کالیبراسیون دستگاه‌های لیزری باعث چه چیزی می‌شود؟ به این سوال شما در ادامه با ارائه توضیحات تکمیلی می‌خواهیم پاسخ دهیم.
کیفیت جوش یکنواخت
شما به وسیله کالیبراسیون می‌توانید از کیفیت جوشکاری در تمام قطعات مطمئن شوید.
کاهش ضایعات
هر چقدر کالیبراسیون دستگاه جوشکاری لیزری بالاتر باشد، تعداد قطعات معیوب کمتر شده و شما دیگر نیازی به انجام مجدد عملیات جوشکاری ندارید.
طول عمر دستگاه
زمانی که کالیبراسیون دستگاه به موقع انجام بگیرد، باعث می‌شود که دستگاه در شرایط بهتری کار کرده و عمر مفید آن بیشتر شود.
ایمنی
دستگاه‌های لیزری بسیار قدرتمند هستند، در صورتی که کالیبراسیون صحیحی بر روی آنها انجام بگیرد. اگر تنظیم و کالیبراسیون دستگاه لیزری با دقت و به درستی انجام نشود، برای اپراتورها و محیط اطراف خطراتی به همراه خواهد داشت. کالیبراسیون منظم باعث می‌شود که از ایمنی دستگاه هم مطمئن شوید.
دقت و اطمینان در نتایج
فرآیند کالیبراسیون باعث می‌شود کیفیت کار خروجی از دستگاه جوشکاری لیزری بالا بوده و با دقت بیشتری باشد. در برخی صنایع که دقت کار اهمیت زیادی دارد، باید به این موضوع توجه ویژه‌ای شود. به عنوان مثال در برخی جراحی‌های لیزری و یا در فرآیندهای تولید صنعتی لازم است که کار انجام شده با دقت بیشتری صورت بگیرد، شما با کالیبراسیون صحیح می‌توانید دقت آن را بالاتر ببرید.
رعایت استانداردها
بسیاری از سازمان‌ها و صنایع برای دستگاه‌های لیزری استانداردهای خاصی تعیین می‌کنند. زمانی که دستگاه به خوبی کالیبراسیون شود، می‌توان آن را به این استانداردها هم رساند.
کاهش هزینه‌ها
اگر دستگاه‌های لیزری به خوبی کالیبراسیون شوند، کارآیی بیشتری خواهند داشت و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می دهند. همچنین احتمال ایجاد مشکل و یا خرابی دستگاه‌ها تا حد امکان کمتر شده و دیگر لازم نیست برای تعمیر آنها هزینه‌های زیادی صرف کنید.
عوامل موثر در تنظیم و کالیبراسیون
در تنظیم و کالیبراسیون دستگاه‌های لیزری عوامل مختلفی تاثیرگذار هستند که با هم آنها را بررسی می‌کنیم.
نوع دستگاه جوش لیزری
هر دستگاه یک سری مشخصات فنی و تنظیمات خاصی دارد که باید توسط اپراتور به طور دقیق انجام شود.
نوع ماده‌ای که جوش داده می‌شود
هر نوع ماده ای دارای خواص فیزیکی، ضخامت و جنس مخصوصی است که تمامی آنها بر روی تنظیمات دستگاه می‌توانند تاثیرگذار باشند.
نوع گاز محافظ
نوع گاز محافظی که برای جوشکاری لیزری استفاده می‌شود و میزان جریان آن بر روی کیفیت جوشکاری تاثیر می‌گذارد.
پارامترهای جوشکاری
پارامترهای جوشکاری لیزری بسیار متنوع هستند که مهم‌ترین آن سرعت حرکت مشعل، قطر لکه لیزر، فاصله کانونی و ولتاژ جریان است. در ادامه مطلب به انواع دیگر از پارامترهای جوشکاری می‌خواهیم اشاره کنیم.
نوع لیزر
نوع لیزری که در دستگاه جوشکاری استفاده می‌شود، بر روی پارامترهای جوشکاری می‌تواند تاثیرگذار باشد.
محیط کار
محیط کار دارای دمای خاص، میزان رطوبت و جریان هوا است که تمامی آنها بر روی کیفیت جوش تاثیرگذار هستند.
لنز محافظ
لنز محافظ می‌تواند از لنز فوکوس در برابر انواع آلودگی‌ها محافظت کند، به همین خاطر به صورت دوره‌ای لنز محافظ باید تمیز و یا تعویض شود.
نازل مشعل
اپراتور باید به طور دوره‌ای نازل مشعل را تمیز کند تا بتواند از انسداد آن جلوگیری کند.
نرم‌افزار کنترل دستگاه
جوشکاری لیزری به وسیله نرم‌افزارهایی کنترل می‌شود که این نرم‌افزارها می‌توانند باعث تنظیم دقیق پارامترهای جوشکاری شوند.
توان لیزر
توان لیزر مقدار انرژی است که توسط یک منبع لیزر در هر ثانیه ساطع می‌شود. توان لیزر نشان می‌دهد که لیزر چقدر قوی است و واحد اندازه‌گیری توان لیزر وات است. لیزرها بر اساس توان به دو دسته تقسیم بندی می‌شوند:
- لیزرهای کم توان که توان خروجی آنها معمولا کمتر از ۵۰۰ میلی وات است و این لیزرها برای درمان‌های سطحی و تحریک سلولی استفاده می‌شوند.
- لیزرهای پرتوان که توان خروجی آنها بیش از ۵۰۰ میلی وات است که برای درمان‌های عمقی و یا ایجاد گرما در بافت از آن استفاده می‌کنند.
توان لیزر اهمیت زیادی دارد چون می‌تواند در بسیاری از موارد تاثیرگذار باشد که از آن جمله:
- عمق نفوذ
- نوع بافت هدف
- سرعت درمان
- اثر درمان
فرکانس پالس
فرکانس پالس در جوشکاری همان تعداد پالس‌های لیزری است که در هر ثانیه به سطح مورد نظر برخورد کرده است. این پارامترها به عنوان یکی از مهم‌ترین عواملی هستند که در عمق و کیفیت جوشکاری تاثیر دارند. اهمیت فرکانس پالس را می‌توانیم بنا به عمق نفوذ، کیفیت جوش و عرض جوش بدانیم.
سرعت جوشکاری
در فرآیند جوش لیزری سرعت جوشکاری جز پارامترهای مهمی است که در کیفیت جوش تاثیر زیادی دارد. سرعت جوشکاری در توان بالای پرتو لیزر تاثیر می‌گذارد و می‌تواند حرارت موضعی بالایی ایجاد کند. عواملی که در سرعت جوشکاری لیزری تاثیرگذار هستند شامل:
- توان لیزر
- قطر پرتو لیزر
- گاز محافظ
- نوع ماده
- فوکوس لیزر
- سرعت حرکت
- هد لیزر
قطر پرتو
پرتو لیزر جز پارامترهای خیلی مهم در روش جوشکاری لیزری است که توانسته در کیفیت و عمق جوش تاثیر مستقیمی بگذارد. معمولاً قطر پرتو لیزر به اندازه ناحیه ای است که پرتو لیزر در هنگام برخورد با سطح قطعه کار متمرکز می‌شود. واحد اندازه‌گیری قطر پرتو لیزر میکرومتر و یا همان میکرون است.
زاویه برخورد پرتو
زاویه برخورد پرتو لیزر زاویه ای است که پرتو لیزر در هنگام برخورد کردن با یک سطح و یا عبور کردن نزدیک محیط، نسبت به سطح و یا خط عمود به آن می‌سازد. زاویه برخورد پرتو در تعیین رفتا. پرتو لیزر مثل شکست، پراش، جذب و بازتاب نقش مهمی دارد.
نوع گاز محافظ
در فرایند جوشکاری لیزری، گاز محافظ برای حفاظت از حوضچه مذاب و بهتر شدن کیفیت جوش نقش بسیار مهمی دارد و در نتیجه باعث بیشتر شدن کارآیی جوشکاری می‌شود. عوامل مختلفی در انتخاب نوع گاز محافظ تاثیرگذار هستند که از آن جمله می‌توان به نوع لیزر، قدرت لیزر، فلز پایه و ویژگی‌هایی که از فرآیند جوشکاری انتظار داریم، می‌توان اشاره کرد.
فشار گاز
از پارامترهای مهم در فرآیند جوشکاری لیزری، فشار گاز است. فشار گاز در کیفیت جوش نهایی تاثیر زیادی دارد و به عنوان یک محافظ عمل می‌کند و می‌تواند حوضچه مذاب را در برابر عوامل مخرب مثل آلودگی‌ها و اکسیداسیون‌ها محافظت کند.
مراحل کلی تنظیم و کالیبراسیون
تنظیم و کالیبراسیون دستگاه جوشکاری لیزری یک فرآیند بسیار حیاتی و دقیق است که باعث می‌شود عملکرد دستگاه صحیح و با دقت شود. این موضوع در دستگاه‌های لیزری که برای جوشکاری‌های صنعتی استفاده می‌شوند، بسیار اهمیت دارد.
آماده‌سازی دستگاه
قبل از آنکه اقدام به جوشکاری لیزری کنید، باید یک سری اقداماتی انجام دهید که این اقدامات در ابتدا شامل آماده‌سازی دستگاه می شود.
تمیز کردن دستگاه
قبل از آنکه بخواهید کار جوشکاری با لیزر را شروع کنید، باید دستگاه لیزررا به طور کامل تمیز نمایید. تمیزکاری دستگاه شامل زدودن گرد و غبار و آلودگی‌هایی است که می‌تواند در کیفیت فرآیند جوشکاری تاثیرگذار باشد.
بررسی اتصالات
تمامی اتصالات برقی و مکانیکی دستگاه را به خوبی بررسی کنید تا مطمئن شوید که آنها به خوبی کار می‌کنند.
بررسی سیستم خنک‌کننده
سیستم خنک کننده دستگاه را بررسی کنید تا از عملکرد بهتر آن مطمئن شوید.
تنظیم نرم افزار
عملکرد دستگاه جوشکاری لیزر با کمک نرم‌افزارهایی است که باید آنها را به خوبی تنظیم نمایید و در این زمینه باید یک سری اقداماتی انجام دهید.
نرم‌افزار کنترل
ابتدا باید نرم‌افزار کنترل دستگاه را باز کنید و در آن تنظیمات اولیه را انجام دهید. تنظیمات اولیه شامل انتخاب نوع ماده، ضخامت ماده، قدرت لیزر و سرعت حرکت لیزر است.
کالیبراسیون نرم‌افزار
برخی نرم‌افزارها به کالیبراسیون نیاز دارند. فرآیند کالیبراسیون به وسیله یک قطعه جهت تست کالیبراسیون انجام می‌گیرد.
تنظیم سخت افزار
حال نوبت به تنظیم سخت‌افزار است که برای این منظور باید یک سری اقدامات مهمی انجام دهید.
فاصله کانونی
شما باید فاصله کانونی لیزر را تنظیم کنید. فاصله کانونی لیزر به نوع ماده و ضخامت آن بستگی دارد و مقدار آن بسیار متغیر است.
تراز کردن آینه‌ها
آینه‌های دستگاه را تراز کنید تا پرتو لیزر بتواند به درستی بر روی سطح مورد نظر متمرکز گردد.
تراز کردن میز کار
میز کار دستگاه را تراز کنید تا سطح کار کاملاً صاف و درست قرار بگیرد.
تست جوشکاری
حال نوبت به تست جوشکاری بر روی مواد است که برای این منظور، اقدامات خاصی انجام می شود.
قطعه تست
آن ماده یا قطعه ای که قصد جوشکاری بر روی آن را دارید را در محل مد نظر قرار دهید تا بتوانید فرآیند جوشکاری با لیزر را بر روی آن تست کنید.
بررسی کیفیت
کیفیت جوشکاری را بررسی کنید که اگر مورد پسند شما نبود به طور مجدد تنظیمات را انجام داده و آن را اصلاح نمایید.
کالیبراسیون نهایی
باید تست‌های لازم برای جوشکاری را چندین بار تکرار کنید تا از نتیجه و کیفیت به دست آمده مطمئن شوید.
تنظیمات نهایی
بعد از آنکه از جوشکاری مطمئن شدید، تنظیمات نهایی را انجام داده و آن را ذخیره کنید.
تجهیزات مورد نیاز برای کالیبراسیون
برای کالیبراسیون یک سری تجهیزاتی لازم است که شامل:
- تجهیزات اندازه‌گیری مثل سختی سنج، ضخامت سنج و میکروسکوپ است.
- نمونه ای از ماده ای که قصد انجام جوشکاری بر روی آن را دارید.
- دستگاه جوش لیزری.
- تجهیزات محافظتی.
نکات مهم برای بهبود کیفیت جوش
- سعی کنید از مواد اولیه با کیفیت استفاده کنید و بر روی موادی که قصد جوشکاری دارید، هیچگونه آلودگی وجود نداشته باشد.
- قبل از اقدام به جوشکاری باید قطعات، رفع عیوب شوند تا جوشکاری تمیزتری داشته باشید.
- حتماً برای انجام جوشکاری از گاز محافظ استفاده کنید و میزان جریان آن را تنظیم کنید تا مانع از اکسید شدن فلز مذاب شوید.
- پارامترهای جوشکاری را به طور دقیق کنترل کنید تا کیفیت جوش مطلوب شود.
- در مورد نحوه کار با دستگاه جوشکاری آموزش‌های لازم را ببینید و پارامترهای مربوط به جوشکاری را تنظیم کنید تا کیفیت جوشکاری بالاتر رود.
نکات مهم برای کالیبراسیون
- فرآیند کالیبراسیون دستگاه جوشکاری باید به طور منظم و دوره‌ای انجام بگیرد.
- سعی کنید برای کالیبراسیون از افراد با تجربه و متخصص استفاده کنید.
- برای کالیبراسیون از تجهیزات اندازه‌گیری دقیق و کالیبره شده استفاده نمایید.
نتیجه‌گیری
کالیبراسیون دستگاه لیزری یک روش بسیار ضروری است تا بتوانید طول عمر دستگاه را بالا برده و کیفیت فرآیند جوشکاری را بیشتر کنید. با کمک کالیبراسیون می‌توانید از عملکرد صحیح و ایمن دستگاه جوشکاری مطمئن شوید.
زمانی که عمل کالیبراسیون و تنظیم دستگاه به طور منظم و دوره ای انجام بگیرد، ایمنی کاربران حاصل شده، دقت کار بالا رفته و طول عمر دستگاه و قطعات آن بیشتر خواهد شد. از طرفی هزینه‌های مربوط به تعمیر و هدر رفت مواد هم کمتر خواهد شد.
