فناوری جوش لیزری با ظهور خود توانست توجه بسیاری از صنایع را به خود جلب کند. صنعت جوش لیزری قابلیت‌های خیلی زیادی دارد و در تولید قطعات و محصولات مختلف از آن استفاده می‌کنند. این ویژگی جوش لیزری در کنار سایر مزایا باعث برتری آن نسبت به روش‌های دیگر جوشکاری شده است.
پس انتظار داریم که جوش لیزری در آینده بتواند پیشرفت بیشتری داشته و کاربردهای گسترده‌تری پیدا کند. اما انتظار داریم که جوش لیزری در یک سری زمینه‌ها پیشرفته بیشتری داشته باشد تا کارآیی آن هم بالاتر برود. حال می‌خواهیم در ادامه به این زمینه‌ها هم اشاره کنیم.
روندهای آینده جوش لیزری
جوش لیزری فناوری نوینی است که با پیشرفت علم در زمینه‌های مختلف در حال گسترش است. با گسترش یافتن این فناوری شاهد پیدایش محصولات جدید با کیفیت‌های بالایی هستیم. همچنین می‌توانیم در برخی صنایع راندمان تولید را بالا ببریم. انتظار داریم که فناوری جوش لیزری در آینده بتواند در زمینه‌های زیر توسعه پیدا کند.
افزایش دقت و سرعت
زمانی که فناوری جوش لیزری پیشرفت کند، مطمئن هستیم که این پیشرفت در ابتدا در زمینه دقت و سرعت انجام می‌شود. در برخی صنایع از جمله صنایع پزشکی، الکترونیک و هوافضا لازم است که محصولات تولیدی با دقت زیادی جوشکاری شوند. پس بالا رفتن دقت و سرعت می‌تواند باعث کارآیی بیشتر دستگاه جوش لیزری در این صنایع شود.
گسترش کاربردها
دستگاه جوش لیزری در صنایع زیادی کاربرد دارد، اما زمانی که پیشرفت‌های بیشتری داشته باشد و تجهیزات زیادی روی آن قرار بگیرد، قطعاً در صنایع دیگری هم کاربرد خواهد داشت. صنایع خودروسازی و هوافضا، پزشکی و الکترونیک می‌توانند از این فناوری در تولید محصولات مختلف استفاده کنند.
اتوماسیون کامل
به کمک هوش مصنوعی و فناوری رباتیک می‌توانیم انتظار داشته باشیم که جوش لیزری فعالیت خودکاری داشته باشد. در این حالت نیازی به نیروی کار انسانی نیست، پس میزان بهره‌وری بالاتر رفته، خطای انسانی کم شده و کیفیت محصول تولیدی بیشتر خواهد شد.
جوشکاری مواد جدید
جوشکاری لیزری فقط بر روی فلزات انجام می‌گیرد. اما محققان در حال تحقیق هستند تا بتوانند روش‌های جوش لیزری را بر روی مواد جدیدی توسعه دهند. انتظار داریم که با استفاده از این فناوری بتوانیم بر روی سرامیک‌ها، کامپوزیت‌ها و حتی مواد زیستی جوشکاری انجام دهیم.
توسعه نرم‌افزارهای پیشرفته
کنترل فرآیندهای جوشکاری به وسیله نرم‌افزارهای پیشرفته انجام می‌گیرد. امید داریم در آینده نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و کنترل فرآیند جوشکاری بهبود بهتری در کیفیت داشته باشد.
ظهور لیزرهای فایبر
لیزرهای فایبر پرتوهایی با کیفیت بالا و کارآیی زیادی تولید می‌کنند. لیزرهای فایبر برای انجام جوش لیزری انتخاب بهتری هستند. با توجه به تحقیقاتی که در این زمینه انجام گرفته است، انتظار داریم که در آینده لیزرهای فایبر پیشرفت زیادی داشته باشند.
اگر لیزرهای فایبر صنعت جوشکاری توسعه پیدا کند، در این صورت می‌توانیم در صنایعی چون الکترونیک، هوافضا و خودروسازی حضور جوش لیزر را مشاهده کنیم. جوش‌های لیزر فایبر یک سری مزیت‌هایی دارند و در مقایسه با جوش‌های لیزر سنتی توان بالاتر و سرعت پردازش سریع‌تری دارند.
همچنین این نوع فناوری‌ها نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند و شما هزینه‌های کمتری برای این موارد پرداخت خواهید کرد. محققان زیادی به خاطر توسعه جوش لیزری فایبر در حال تلاش هستند و سعی می کنند در مقیاس آن این تغییرات را انجام دهند.
آنها سعی دارند کنترل دقیق‌تری در عمق جوش داشته باشند تا بتوانند مناطقی که تحت تاثیر حرارت قرار می‌گیرند را کاهش دهند.
اتوماسیون و رباتیک
فرایند جوشکاری ممکن است به صورت اتوماسیون یا نیمه اتوماسیون باشد. اما اگر پژوهشگران بتوانند صنعت جوش لیزری را به صورت اتوماسیون و رباتیک کنند، می‌توانند در پیشرفت صنایع نقش مهمی داشته باشند.
اتوماسیون و رباتیک سازی جوش لیزری می‌تواند باعث بالا رفتن بهره‌وری شده و کیفیت بهتری از محصولات را ارائه دهد. سیستم‌های رباتیک به سنسورهای پیشرفته ا مجهز هستند و در ساختار آنها سیستم‌های بینایی با جوشکاری خودکار هندسی پیچیده تعبیه شده است که می‌تواند دقت کار را تا حد زیادی بالاتر ببرد.
همه روزه پژوهشگران زیادی در این زمینه فعالیت می‌کنند و سعی دارند صنعت جوش لیزری را به سمت اتوماسیون و رباتیک پیش ببرند. با استفاده از ربات‌های مشارکتی در ساختار جوش لیزری می‌توان این صنعت را به سمت تولید محصولاتی انعطاف پذیر و با قابلیت‌های بالا پیش برد.
پیشرفت در سیستم های تحویل پرتو
سیستم‌های تحویل پرتو وظیفه انتقال پرتو و توزیع انرژی را بر عهده دارند. این سیستم‌ها توانسته اند در بهینه‌سازی فرآیندهای جوشکاری لیزر نقش مهمی داشته باشند. در طی سال‌های اخیر در شکل دهی پرتو، کارآیی و قابلیت‌های مختلف، یک سری پیشرفت‌هایی انجام گرفته است.
محققان در زمینه توسعه سیستم‌های تحویل پرتو پیشرفته تحقیقات مختلفی انجام داده اند و توانسته‌اند فاصله کانونی بهتری تنظیم کرده و برای عملکرد بهتر آنها اقدامات لازم را انجام دهند. تمامی این کارها برای آن است که بتوانند به کیفیت جوش بهتری برسند و همچنین مواد مختلف با ضخامت‌های متنوع را بتوانند به همدیگر متصل کنند.
فن آوری های جوشکاری هوشمند
فناوری‌های جوش لیزری توانسته در زمینه‌های مختلف تکامل خوبی داشته باشند و روز به روز بر مدرن تر می شود. در طی این تکامل‌ها انتظار داریم پارامترهای جوشکاری بهینه‌تر شده، فرآیند تجزیه و تحلیل داده‌ها بهتر عمل کند، سرعت جوشکاری بالا رود و دقت کار هم بهتر شود.
در این زمینه از داده‌های حسگر و الگوریتم‌های مربوط استفاده می‌کنند تا بتوانند کیفیت جوش لیزری را بهتر کرده، ضایعات را کمتر و کارآیی این دستگاه را بالا ببرند. در طی تحقیقاتی که انجام می‌گیرد، سعی می‌کنند که هوش مصنوعی را وارد صنعت جوش لیزری کنند تا از طریق آن بتوانند فرآیند جوشکاری بهتری انجام دهند.
به انجام رساندن این فناوری نیازمند تحقیقات گسترده، آزمون و خطا و بررسی‌های لازم است که بعد از رسیدن به مرحله نهایی شروع به اجرا درآوردن آن می کند. شیوه‌ای که در این زمینه ارائه می‌شود، یک سری چالش‌ها و مزایایی به همراه دارد که باید نقاط قوت را تقویت کرد و نقاط ضعف را بهبود بخشید.
تنوع برنامه و سازگاری مواد
فناوری جوش لیزری باید بتواند در صنایع مختلف کاربرد داشته باشد و ما می‌خواهیم که حضور جوش لیزری در صنایع پزشکی، لوازم الکترونیکی، هوافضا و خودروسازی را مشاهده کنیم. هر چقدر در منبع لیزری پیشرفت‌های زیادی ببینیم، کیفیت محصولات خروجی هم بالاتر خواهد بود.
تقاضای بسیار زیادی برای جوشکاری محصولات سبک وزن مثل آلومینیوم و آلیاژ‌های منیزیم وجود دارد. بنابراین پیشرفت‌هایی که در زمینه جوش لیزری انجام می‌گیرد باید در این جهت هم حرکت کند و بتواند مواد مختلف را به همدیگر متصل کند. همچنین بهتر است که جوش لیزری را با روش‌های جوشکاری دیگر مثل روش الکتریکی ترکیب کرده و محصولات با کیفیتی ارائه داد.
مزایای جوش لیزری
- فناوری جوش لیزری دقت خیلی بالایی دارد و در تولید هر محصول این دقت کاملاً یکسان است.
- سرعت جوشکاری با جوش لیزری خیلی زیاد است که باعث کمتر شدن زمان تولید و بیشتر شدن مقدار بهره‌وری می‌شود.
- جوشکاری لیزری که انجام می‌شود، همیشه استحکام بالایی دارد، میزان تغییر شکل آنها کمتر بوده و ظاهر خیلی زیبایی دارد.
- با جوش لیزری می‌توان قطعاتی با هندسه‌های پیچیده را به همدیگر جوشکاری کرد و از این نظر محدودیتی وجود ندارد.
- جوش لیزری به خاطر داشتن سرعت تولید بالا و کمتر شدن مقدار ضایعات هزینه‌های تولید کمتری دارد.
- فناوری جوش لیزری نسبت به روش‌های سنتی جوشکاری آلاینده‌های کمتری دارد.
چالش‌ها و فرصت‌ها
- معمولا تجهیزات اولیه جوش لیزری نسبتاً گران است و برای تهیه آنها باید هزینه‌های بالایی پرداخت شود.
- اپراتورهای جوش لیزری باید آموزش‌های لازم را ببینند تا با ساختار دستگاه آشنا شده و نکات ایمنی در ارتباط به آن را رعایت کنند. پارامترهای مختلف دستگاه را یاد بگیرند و برای هر قطعه‌ای متناسب با آن دستگاه تنظیم کنند.
- استفاده از دستگاه جوش لیزری در کنار یک سری چالش‌هایی که دارد، در بازارها موفق شده و توانسته جایگاه خوبی در صنایع مختلف داشته باشد. سرمایه‌گذاران زیادی در زمینه بهبود و ارتقا کیفیت دستگاه جوش لیزری فعالیت می‌کنند تا بتوانند محصولی برتر و با کارآیی بالاتر ارائه دهند.
نتیجه گیری
بنابراین جوش لیزر صنعت جدیدی است که توانسته پیشرفت‌های روزافزون و چشمگیری داشته باشد. انتظار داریم در آینده این فناوری روز به روز پیشرفت کرده و در ساختارهای مختلف آن پیشرفت چشمگیری مشاهده کنیم.
