فناوری جوشکاری لیزری به قدری پیشرفت کرده که در صنایع مختلف شاهد حضور آن هستیم. از جمله صنایعی که از فناوری جوش لیزری استفاده می‌کنند، صنعت هوافضا است. جوش لیزری به خاطر سرعت زیاد، دقت خیلی عالی و کیفیت جوش بالا می‌تواند مواد مختلفی را به همدیگر متصل کند.
همین ویژگی‌ها باعث شده که از جوش لیزری برای تولید کردن قطعات پیچیده و حساس هواپیماها، ماهواره‌ها و وسایل فضایی دیگر استفاده کنند. در این مقاله می‌خواهیم از کاربردهای جوش لیزری در صنعت هوافضا توضیحات بیشتری دهیم.
مزایای استفاده از جوش لیزری در صنعت هوافضا
یکی از زمینه‌هایی که از جوش لیزری استفاده می‌کنند، در صنعت هوافضا است. فناوری جوش لیزری در صنعت هوافضا توانسته جایگاه خاصی برای خود پیدا کند، چون قابلیت‌های آن زیاد بوده و اهمیت ویژه‌ای در این صنعت پیدا کرده است.
دقت و تکرارپذیری بالا
انجام جوش لیزری با دقت خیلی زیادی انجام می شود و می‌توان در قطعات مختلف و با کیفیت یکسان، فرایند جوشکاری را ایجاد کرد. به همین خاطر شما می‌توانید تولید قطعات را با کیفیت بالا و در زمان کوتاه انجام دهید.
کیفیت جوش عالی
جوش لیزری استحکام خیلی زیادی به قطعات می دهد، میزان تخلخل آنها کم است و پیچیدگی‌های زیادی ندارد. با استفاده از جوش لیزری می‌توان قطعات را به خوبی به همدیگر وصل کرد و از ایمن بودن عملکرد آنها مطمئن شد.
سرعت بالا
یکی از دلایلی که باعث شده جوشکاری لیزری بتواند به محبوبیت بالایی برسد، سرعت بالای فرایند جوشک کاری است. جوشکاری لیزری نسبت به روش‌های سنتی، روش بسیار سریع‌تری است و در زمان کم می‌توان محصولات زیادی را تولید کرده و میزان بهره وری را بالا برد.
انعطاف‌پذیری بالا
با کمک جوشکاری لیزری می‌توان مواد مختلف با جنس‌های متنوعی چون آلیاژ‌های خاص، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و تیتانیوم را به همدیگر وصل کرد. همین کاری که با روش جوشکاری سنتی امکان نداشت، اما با جوش لیزری به راحتی می‌توان این کار را انجام داد.
حداقل تأثیر حرارتی
در فرایند جوشکاری لیزری، ناحیه بسیار کوچکی تحت تاثیر حرارت قرار می‌گیرد. پس از ایجاد تغییر شکل و آسیب در نواحی اطراف جوش جلوگیری خواهد شد.
اتصال مواد با ضخامت کم
از جوشکاری لیزری می‌توان برای متصل کردن موادی که ضخامت کم دارند، استفاده کرد. در ساخت قطعات هوافضا، اتصال مواد خیلی مهم است. چون قطعات سبک وزن هستند و ضخامت کمتری دارند، پس باید با دقت بالایی قطعات را به هم وصل کرد.
اتوماسیون آسان
جوشکاری لیزری یک نوع فرایندی است که به راحتی قابل اتوماسیون است. شما در این نوع جوشکاری، میزان خطای انسانی کمتری خواهید دید و می‌توانید بهترین بهره‌وری را از آن داشته باشید.
کاربردهای جوش لیزری در صنعت هوافضا
جوشکاری لیزری در صنعت هوافضا کاربردهای بسیار زیادی دارد. از جوشکاری لیزری در زمینه‌های مختلف و برای ساخت قطعات مختلف هوافضا و هواپیما استفاده می‌کنند. در ادامه می‌خواهیم به ساخت اجزایی که از جوشکاری لیزر استفاده می‌کنند، اشاره کنیم.
ساخت بدنه هواپیما
فناوری جوشکاری لیزری برای متصل کردن ساختارهای داخلی و قطعات مختلف هواپیما و پانل‌های بدنه آن استفاده می‌شود. این فناوری می‌تواند با کیفیت بالا و دقت زیادی قطعات را به همدیگر وصل کند.
ساخت موتورهای هواپیما
جوشکاری لیزری می‌تواند برای ساخت بخش مختلف موتور مثل محفظه احتراق، تیغه‌های توربین و اجزای دیگر موتورها استفاده شوند.
ساخت ماهواره‌ها
ساخت ماهواره‌ها با کمک جوشکاری لیزری انجام می‌گیرد. در این روش برای متصل کردن پنل‌های خورشیدی و آنتن‌ها از جوش لیزری استفاده می کنند. اجزای ماهواره هم به وسیله جوشکاری لیزری به هم وصل می‌شود.
ساخت فضاپیماها
برای ساختن فضاپیماها از جوشکاری لیزری استفاده می‌شود. در ساخت مخازن سوخت فضاپیماها، سپرهای حرارتی و اجزای دیگر آن می‌توان از طریق جوشکاری لیزری اقدام کرد.
توربین‌های گازی
تیغه‌های توربین در معرض دما و فشار زیادی قرار می‌گیرند، پس لازم است با کمک جوش لیزری مقاومت حرارتی آنها را بالا برد و به آنها استحکام بیشتری بخشید. جوشکاری لیزری می تواند فرآیند جوشکاری را با دقت بسیار بالایی انجام دهد.
قطعات الکترونیکی
در فضاپیماها و ماهواره‌ها قطعات الکترونیکی کوچک و حساسی وجود دارد که باید به همدیگر جوش بخورند. جوشکاری این قطعات باید کاملاً دقیق باشد و به اجزای حساس آنها هیچگونه آسیبی نرسد. حال متوجه می شویم که جوشکاری لیزری برای آنها می‌تواند خیلی مناسب باشد.
مخازن سوخت
مخازن سوخت فضاپیماها باید به طور کامل آب بندی شود تا بتواند در برابر فشار و دماهای مختلف مقاومت خوبی داشته باشد. با کمک جوشکاری لیزری می‌توان استحکام این مخازن را بالا برد تا هیچگونه نشتی به بیرون نداشته باشند.
چالش‌ها و راهکارها
در ارتباط با جوشکاری لیزری هواپیماها و هوافضاها یک سری چالش‌هایی وجود دارد که البته برای آنها راهکارهایی هم در نظر گرفته‌ایم. در ادامه می‌خواهیم این چالش‌ها و راهکارها را به طور کامل بررسی کرده و موضوعات پیرامون آن را در نظر بگیریم.
هزینه بالا
جوشکاری لیزری هزینه تجهیزات بسیار بالایی دارد، از طرف دیگر مواد مصرفی که برای جوشکاری لیزری به کار می‌روند، بسیار هزینه بر هستند. ممکن است این هزینه‌های بالا برای برخی صنعتگران مقدور نباشد.
برای آنکه بتوان تا حدودی میزان هزینه‌های لازم برای تهیه کردن مواد اولیه جوشکاری لیزری را کاهش داد، از لیزرهای کم قدرت‌تر برای قطعات کوچکتر استفاده کرد. یک راهکار دیگر برای حل این مشکل، استفاده کردن از روش‌های ترکیبی جوشکاری است. هر کدام از این روش‌ها می‌توانند به نحوی فرایند جوشکاری قطعات را به صورت ایده‌آل انجام دهند.
نیاز به اپراتور ماهر
جوش لیزری یک سری پارامترهایی دارد که باید به طور دقیقی تنظیم شوند. تنظیم آنها از عهده هر کسی بر نمی‌آید و باید افراد تخصص دیده این کار را انجام دهد.
کسی که از فناوری جوشکاری لیزری استفاده می‌کند، باید در کنار آن از افراد ماهر و با توجه به هم استفاده کند. البته می‌توان تا حدودی این مشکل را با کمک گرفتن از سیستم‌های خودکار و یا هوش مصنوعی برطرف کرد، اما به طور کامل این موضوع قابل برطرف نیست.
محدودیت در ضخامت مواد
جوشکاری لیزری برای متصل کردن موادی با ضخامت کم تا متوسط بسیار خوب است. برای جوشکاری موادی که ضخامت زیادی دارند، می‌توان از روش‌های ترکیبی استفاده کرد. همچنین می‌توان از لیزرهای پرقدرت‌تر برای جوشکاری مواد با ضخامت زیاد هم استفاده نمود.
تأثیر بر خواص مواد
در بسیاری از موارد، جوشکاری لیزری می‌تواند خصوصیات متالولوژیکی و خواص مکانیکی مواد را تحت تاثیر قرار دهد. برای اینکه از این مشکل جلوگیری شود، باید از پارامترهای مناسب برای جوشکاری استفاده کرد. برای جوشکاری باید از مواد بسیار مناسبی استفاده کرد.
آینده جوش لیزری در صنعت هوافضا
در فناوری لیزر، روز به روز پیشرفت‌های چشمگیری مشاهده می‌شود و در جوشکاری لیزری روش‌های جدیدی توسعه پیدا می‌کند. انتظار داریم که جوشکاری لیزری در صنعت هوافضا بتواند بیش از پیش گسترش یافته و پیشرفت‌های زیادی داشته باشد.
در ادامه به برخی از روندهای مهمی می پردازیم که انتظار داریم در آینده جوش لیزری در صنعت هوافضا مشاهده شود.
توسعه لیزرهای فیبری
لیزرهای فیبری کارایی بسیار بالایی دارند، طول عمر آنها زیاد است و قابلیت هدایت آنها بسیار آسان است. به همین خاطر در جوشکاری لیزری از آنها استفاده بیشتری می‌شود.
استفاده از هوش مصنوعی
با کمک هوش مصنوعی می‌توان فرایند جوشکاری را بهتر از قبل نمود و در نتیجه کیفیت جوش را بالاتر برد.
توسعه روش‌های ترکیبی جوشکاری
شما با ترکیب جوشکاری لیزری و سایر روش‌های جوشکاری مثل جوشکاری قوسی می‌توانید اقدامات بهتری انجام دهید. این روش را می‌توان برای جوشکاری موادی با ضخامت‌های زیاد و آلیاژ‌های پیچیده هم استفاده شود.
تولید افزایشی
جوشکاری لیزری یکی از روش‌های بسیار مهم و کلیدی است که باعث بالا رفتن تعداد قطعات تولید شده و امکان ساختن قطعات پیچیده با هندسه‌های مختلف را فراهم می‌آورد.
نتیجه گیری
جوشکاری لیزری یک فناوری بسیار مهم و کلیدی در صنایع مختلف است که در صنعت هوافضا هم نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. این فناوری توانسته محصولات با کیفیت بالاتر تولید کند. در صنعت هوافضا تولید محصولات سبک، ایمن و با کیفیت اهمیت زیادی دارد. با استفاده از جوشکاری لیزری می‌توان این گونه محصولات را تولید نمود.
