جوش لیزری برای متصل کردن موادی چون فلز، یکی از بهترین و پیشرفتهترین روشها است که در صنایع مختلف از آن استفاده زیادی میکنند. با کمک جوش لیزری و به وسیله پرتو لیزر متمرکز میتوان گرمای بسیار زیادی تولید کرد.
گرمای تولید شده باعث ذوب شدن مواد در محل اتصال میشود و در نتیجه بین آنها پیوند بسیار قوی و در عین حال دقیقی ایجاد میکند. به خاطر مزیتهای زیادی که جوش لیزری دارد، روز به روز طرفداران آن بیشتر شده و شاهد پیدایش فناوریهای جدیدتری از جوش لیزری هستیم.
تاریخچه مختصر
برای آنکه بیشتر با جوش لیزری آشنا شوید، میخواهیم مرور مختصری بر تاریخچه این فناوری داشته باشیم تا بدانیم که جوش لیزری چگونه و از چه زمانی آغاز شده و چه پیشرفتهایی بر این فناوری اعمال شده است.
اواخر دهه 1960
در اواخر این دهه، اولین کاربردهای جوش لیزری را به صورت آزمایشی آغاز کردند. در این دوره از لیزرها برای جوشکاری کردن موادی که ضخامت کمتری داشت، استفاده می کردند. در این زمان جوشکاری لیزری بیشتر جنبه تحقیقاتی داشت و هنوز وارد صنایع و بازار نشده بود.
دهه 1970
در دهه ۱۹۷۰ فناوری جوشکاری لیزری پیشرفته خوبی داشت، در نتیجه توانست وارد صنعت شده و در زمینههای مختلف از آن استفاده شود. در این دوره جوشکاری نفوذی توانست در زمینه جوشکاری پرتو الکترونی و لیزری پیشرفت خیلی زیادی داشته باشد.
دهه 1980 و 1990
با توسعه دادن لیزرهای فیبری و دیودی در دهههای ۱۹۸۰ و۱۹۹۰ به تدریج کیفیت و سرعت جوشکاری لیزری هم روز به روز بهتر شد. از طرفی سیستم کنترلهای دقیقتری روی کار آمد که باعث شد صنعتگران بتوانند جوشکاریهای پیچیدهتر را به راحتی انجام دهند.
دهه 2000 تاکنون
در این دوره پیشرفت خیلی زیاد و روز افزونی در زمینه نرمافزار و الکترونیک مشاهده کردیم. در نتیجه فناوری جوش لیزری توانست به یک فناوری بالغ و دقیقی برسد. مشاهده میکنیم که از جوشکاری لیزری در صنایع مختلف مثل الکترونیک، پزشکی، خودروسازی، هوافضا و تولید قطعات دقیق استفاده میکنند.
کاربردهای نوین جوش لیزری: تحولی در صنعت اتصال مواد
جوش لیزری به خاطر قابلیتهای بالایی که در دقت و سرعت زیاد دارد، توانسته به عنوان یک فناوری پیشرفته و بینظیر با ارائه کیفیت عالی تبدیل شود. در نتیجه در صنایع مختلف، فناوری جوش لیزری تحول زیادی ایجاد کرد و کاربردهایی که دارد روز به روز گستردهتر میشود. در ادامه میخواهیم به کاربردهای نوین فناوری جوش لیزری در صنایع مختلف اشاره کنیم:
صنایع خودروسازی
صنعت خودروسازی از جمله صنایعی است که از فناوری جوش لیزری استفاده میکنند. در این فناوری برای جوشکاری دقیق قطعات بدنه خودروها با دقت بالا استفاده میشود. جوشکاری لیزری امکان جوش قطعات پیچیده نازک را راحتتر کرده و در این صنایع کاربرد بسیار عالی دارد.
در صنعت خودروسازی، جوشکاری لیزری برای جوش زدن آلیاژهای مختلف و یا مواد کامپوزیتی استفاده میکنند. با کمک جوشکاری لیزری در این صنعت، میتوان امکان اتصالات قطعات مختلف را بهینه کرد و وزن خودروها را کمتر نمود.
صنایع هوافضا
صنعت دیگری که از جوشکاری لیزری به وفور استفاده میکنند، صنعت هوا و فضا است. در این صنعت برای متصل کردن قطعاتی با ساختار هندسی پیچیده نیاز به یک فناوری است که بتواند فرایند اتصال را با کیفیت بالاتری انجام دهد.
به همین خاطر جوشکاری لیزری بهترین گزینه برای این صنایع است. در صنایع هوا و فضا با کمک جوشکاری لیزری میتوان آلیاژهای مختلفی چون تیتانیوم، آلومینیوم و سوپر آلیاژها را به همدیگر وصل کرد.
جوشهای لیزری باعث متصل شدن فلزات شده و قدرت اتصال بسیار زیادی دارند. شما میتوانید از مستحکم بودن سازههای جوشکاری شده با فناوری لیزری مطمئن باشید.
صنایع الکترونیک
در صنایع الکترونیک فناوری جوش لیزری برای ساخت مدارهای مجتمع استفاده میشود. ساخت مدارهای مجتمع نیاز به دقت بسیار بالایی دارد که در عین جوشکاری به قطعات الکترونیکی آسیبی وارد نشود.
جوشکاری لیزری میتواند با دقت و ظرافت بالایی، امکان جوشکاری قطعات الکترونیکی را فراهم آورد. در این صنعت میتوان با جوش لیزری قطعات ظریف و کوچکی را به راحتی جوشکاری کرد و به همدیگر وصل نمود.
بهترین کاربرد جوش لیزری در صنایع الکترونیک، برای ساخت باتریهای لیتیومی است. برای ساختن باتریهای لیتیومی با ظرفیت بالا و طول عمر بیشتر، استفاده از جوش لیزری خیلی کاربرد دارد.
سایر صنایع
فناوری جوش لیزری در صنایع دیگری هم کاربرد دارد که میتوانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- در صنعت پزشکی از جوش لیزری برای ساختن ابزارهای جراحی مختلف و یا ساخت پروزها و ایمپلنتها در دندانپزشکی استفاده میشود.
- در صنعت جواهرسازی برای ساختن جواهراتی که طرحهای پیچیده و ظریفی دارند، جوش لیزری عملکرد فوق العادهای دارد.
- در صنعت انرژی برای ساختن سلولهای خورشیدی و توربینهای بادی استفاده از جوش لیزری متداول است.
- در صنعت ساخت و ساز، با کمک جوش لیزری میتوان در سازههای بزرگ قطعات فلزی مختلف را به همدیگر وصل کرد.
دلیل پرتقاضا بودن جوشکاری لیزری
جوشکاری لیزری مزیتهای خیلی فراوانی نسبت به روشهای جوشکاری سنتی دارد. همین عامل باعث شده که در صنایع مختلف محبوبیت آن بیشتر شود، در ادامه میخواهیم به چند دلیل از محبوبیت جوشکاری لیزری اشاره کنیم:
دقت و ظرافت بالا
- جوشکاری لیزری باعث ایجاد جوشهای تمیز و یکنواختی میشود.
- با کمک جوشکاری لیزری میتوان بر روی پارامترهای جوشکاری مثل فاصله کانونی، سرعت حرکت و توان لیزر، کنترل دقیقتری داشت و فرایند جوشکاری را بهتر پیش برد.
- جوش لیزری دقت بالایی دارد، به همین خاطر برای جوش زدن قطعاتی که ظریف و کوچک هستند، خیلی کاربردی بوده و میتوان به راحتی این قطعات را جوش زد.
سرعت بالا
- با استفاده از جوش لیزری میتوان جوشکاری را نسبت به روش سنتی سریعتر انجام داد.
- سرعت جوشکاری بسیار بالاست و در نتیجه شما هزینههای مربوط به تولید را میتوانید کمتر کنید و میزان بهرهوری را بالاتر ببرید.
کیفیت بالای جوش
- جوشهای لیزری معمولاً دوام و استحکام خیلی زیادی دارند که باعث میشود کیفیت جوش انجام گرفته هم بالاتر رود.
- در این فرایند حرارتی که از طریق لیزر به قطعه وارد شده، به صورت یکنواخت توزیع میشود و میزان ناهمواریهای سطح کمتر شده و پسماندهای کمتری تولید میکند.
- در روش جوشکاری سنتی، در حین جوشکاری روی سطح یک سری عیوبی مثل ترک و حفره به وجود می آید، اما در جوشکاری لیزری این موارد کمتر مشاهده میشود.
انعطافپذیری بالا
- از جوش لیزر میتوان برای جوشکاری مواد مختلفی چون: فلزات، سرامیکها و حتی پلاستیکها استفاده کرد. بنابراین تنوع مواد جوشکاری شده با کمک این روش بسیار زیاد است و در صنایعی که با این مواد سر و کار دارند میتواند نقش مهمی داشته باشد.
- یکی از مهمترین قابلیتهای جوشکاری لیزری آن است که شما میتوانید قطعاتی با ضخامتهای مختلف را به هم جوش بزنید. یعنی قطعاتی با ضخامتهای بسیار کم تا ضخامتهای بسیار زیاد را میتوان با کمک فناوری لیزر جوش زد.
- در برخی مواقع، نقطه اتصال قطعات قابل دسترس نیستند و امکان جوشکاری سنتی برای آنها تا حدی ممکن نیست. اما جوشکاری لیزری میتواند این موانع را رفع کرده و به غیر قابل دسترسترین قسمتهای جوشکاری هم نفوذ کرده و در آن فضاهای هم فرایند جوشکاری انجام شود.
آینده جوش لیزری
به دلیل پیشرفتهای سریعی که در فناوری لیزر اتفاق میافتد، میتوانیم انتظار داشته باشیم که فناوری جوش لیزری در آینده هم کاربرد زیادی در زمینههای مختلف داشته باشد. با توجه به تحقیقات و مطالعاتی که در این زمینه انجام شده، میتوان انتظار داشت که جوش لیزری در زمینههای زیر پیشرفتهای خوبی داشته باشد.
- برای جوشکاری کردن قطعات با ضخامت بیشتر و سرعت بالا لازم است که لیزرهایی با توان بالاتر تولید شود.
- برای بهتر شدن کنترل فرایند جوشکاری و بالا بردن دقت جوشکاری بهتر است که از هوش مصنوعی استفاده شود.
- میتوان جوش لیزری را با سایر روشهای جوشکاری ترکیب کرده تا به نتایج بهتری رسید.
نتیجه گیری
جوش لیزری یک فناوری پیشرفته ای است که در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارد و توانسته در هر کدام از صنایع نقش مهمی ایفا کند. جوش لیزری پتانسیل رشد بالایی دارد و مزیت این فناوری خیلی زیاد است. پس میتوانیم انتظار داشته باشیم که این فناوری در صنعت صنایع مختلف جایگاه خاص خودش را داشته باشد و آینده بسیار خوبی برای آن ترسیم کنیم.
