با توجه به کارایی بالایی که دستگاه جوش لیزری دارد؛ در حال حاضر شاهد استفاده از این فناوری در اتصالات قطعلت و فلزات مختلف هستیم. این موضوغ کاملا صحیح است که دستگاه جوش لیزری از سرعت، دقت و قدرت بالایی برخوردار است، اما این دستگاه نیز مشکلات و نقص‌هایی را به همراه دارد که ممکن است بر روی کیفیت جوش تاثیرگذار باشند.
فهرست مطالب
در این مقاله قصد داریم به علت‌های اصلی عیوب و راه کارهای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری بپردازیم. پس با توجه به این مسئله اگر به دنبال این هستید که بتوانید کیفیت جوشکاری خود را بالا ببرید، در ادامه این مطلب با ما همراه باشید تا راه حل‌های لازم جهت رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری را خدمت شما عزیزان معرفی کنیم.
متداول ترین عیوب جوشکاری با دستگاه لیزر
جوشکاری فلزات با دستگاه جوش لیزری با اینکه یکی از بهترین روش‌های جوشکاری به شمار می‌رود، همواره ایراداتی ممکن است داشته باشد که بر روی کیفیت دستگاه جوش تاثیرگذار باشد، در ادامه به این موارد اشاره کرده و راه حل‌های رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری را معرفی خواهیم کرد.
ترک خوردگی
ترک خوردگی در جوشکاری فلزاتی به مانند آلیاژ آلومینیوم و فولادهایی که عنصر کربن دارند بیشتر است. این مسئله سبب شده است که جوشکاری فلزاتی که کربن دارند به یکی از عیب‌های دستگاه جوشکاری لیزری تبدیل شود. دلیل اصلی این ترک خوردگی‌ها نیز این است که وقتی دستگاه جوش لیزری برش را انجام می‌دهد؛ پیش از این که ناحیه ذوب شده منجمد شود، انقباضاتی صورت گرفته و همین مسئله ترک خوردگی را به وجود خواهد آورد.
ترک‌های ایجاد شده در این نوع جوشکاری، به صورت ریز و درشت بوده و اصطلاحا آن را با نام انقباض حرارتی می‌شناسند. در ادامه با ما همراه باشید تا راه حل رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری و ایجاد ترک را معرفی کنیم.
راه حل
برای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری و جلوگیری از ایجاد ترک، باید در زمان جوشکاری فلزاتی که کربن دارند از یک سیم پر کننده استفاده کنید و ترک‌های ایجاد شده آن را پر کنید. علاوه بر این راه کار، یک روش دیگر نیز برای حل این مشکل وجود دارد و آن هم این است که ناحیه‌ای که قصد جوشکاری آن را دارید از قبل مقداری گرم کنید. این کار را می‌توانید با ایجاد یک میدان گرمایی انجام دهید؛ این کار از ترک خوردن فلزات دارای کربن در حین جوشکاری جلوگیری خواهد کرد و رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری صورت خواهد گرفت.
تخلخل
یکی دیگر از ایراداتی که می‌توان به جوشکاری با دستگاه جوش لیزری گرفت، تخلخل می‌باشد. تخلخل به معنی ایجاد حفره و یا سوراخ هوا می‌باشد. این موضوع کاملا درست است که این نوع تخلخل را بیشتر در روش‌های جوشکاری سنتی می‌بینیم، اما در جوشکاری لیزری نیز می‌توان این تخلحل‌ها را دید. دلیل اصلی رخ دادن چنین مشکلی، تشکیل حباب‌های گازی می‌باشد که منافذی را ایجاد می‌کند. از آنجایی که در جوشکاری لیزری، عمل سرد شدن به سرعت صورت خواهد گرفت، هوا فرصت بیرون آمدن را نخواهد داشت و تخلخل ایجاد خواهد شد. در ادامه به رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری برای تخلخل اشاره خواهیم کرد.
راه حل
منبع اصلی گازهای ایجاد شده و در نهایت تخلخل ایجاد شده در این روش از جوشکاری، می‌تواند به دلیل آلودگی‌های سطحی به مانند گریس، روغن و غیره باشد. همه این موارد را می‌توان با آماده سازی و تمیز کردن لبه‌های محل جوش از بین برد. علاوه بر این راه کار می‌توانید از سیم‌های پر کننده نیز برای کنترل تخلخل‌ها استفاده کنید. از جمله این مواد پر کننده می‌توان به آلومینیوم و Si اشاره کرد. علاوه بر این موارد استفاده از محافظ گاز برای جلوگیری از ورود گازهای ناخواسته نیز می‌تواند از ایجاد تخلخل جلوگیری کند.
یکی دیگر از راه کارهایی که به کمک آن می‌توانید تخلخل را کنترل کنید، بزرگ کردن حوضچه‌های جوش و بالا بردن حرارت در زمان جوشکاری می‌باشد. این کار فرصتی را برای شما ایجاد خواهد کرد تا گازهای اضافی بتوانند خارج شوند.
پاشش
یکی دیگر از ایراداتی که می‌توان به این روش از جوشکاری گرفت؛ پاشش مواد و قطات ریز ماده می‌باشد که سبب آسیب‌هایی جدی به لنز دستگاه و پایین آمدن کیفیت جوشکاری خواهد شد. به بیان ساده پاشش را بیشتر زمانی خواهیم داشت که از توان بیشتری نسبت به میزان مورد نیاز برای جوشکاری استفاده کنیم.
جا دارد به این مورد نیز اشاره کنیم که لنز دستگاه جوش یکی از قسمت‌های مهم دستگاه به شمار می‌رود. و در صورت خرابی هزینه‌های بسیاری را برای شما به همراه خواهد داشت. از این رو باید به دنبال یک راهکار برای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری باشید. در ادامه به یک راهکار مطمئن برای جلوگیری از این اتفاق اشاره خواهیم کرد.
راه حل
یکی از ساده‌ترین راه کارهایی که از آن می‌توانید برای جلوگیری از پاشش و رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری استفاده کنید، استفاده از توان مناسب برای جوشکاری می‌باشد. پس همواره در زمان برش و جوشکاری توسط دستگاه جوش لیرزی اگر پی بردید که توان و عمق نفوذ فاکتور مهمی نیست، سعی کنید از توان کمتری برای جوشکاری استفاده کنید و از پاشش و آسیب به دستگاه جوش لیزری جلوگیری کنید.
ایجاد شکاف
یکی دیگر از موارد عیب یابی در زمان استفاده از دستگاه جوش لیزری، ایجاد درز و شکاف در زمان جوشکاری می‌باشد. شکاف ایجاد شده در زمان برش بیشتر به دلیل این است که قسمت مذاب شدن در مرکز جوش فرو رفته است و این رخ داد به دلیل سرعت بالا در زمان جوشکاری رخ می‌دهد.
همانطور که در بخش‌های قبلی نیز به آن اشاره کردیم، سرعت سرد شدن در برش به واسطه دستگاه جوش لیزری خیلی سریع است و این مسئله ممکن است به اتصال پیدا نکردن قطعات به یکدیگر منجر شود و در نتیجه شکاف را به وجود آورد. در ادامه به یکی از راه کارهای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری و جلوگیری از ایجاد شکاف در زمان برش اشاره خواهیم کرد.
راه حل
یکی از بهترین راه کارهای ممکن برای جلوگیری از ایجاد شکاف و رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری، تناسب میان توان و قدرت لیزر و سرعت برش می‌باشد. البته این مسئله به این معنی نیست که در زمان جوشکاری کار خود را بسیار کند انجام دهید؛ زیرا این نوع جوشکاری نیز معایبی را به همراه دارد که از جمله این موارد می‌توان به بزرگ شدن حوضچه مذاب و ایجاد شدن جوش‌هایی با حالت ناپایدار اشاره کرد. پس با توجه به این مسئله همواره در زمان جوشکاری تناسب را میان قدرت و سرعت برش رعایت کنید.
جوشکاری فلزات مختلف و نامتقارن
یکی دیگر از مشکلات اصلی در زمان برش به وسیله دستگاه جوش لیزری، مربوط به جوشکاری فلزات نا همگن می‌باشد. زمانی که قصد جوشکاری میان دو فلز متفاوت به مانند مس و فولاد را داریم، هدف اصلی ما ایجاد یک قطعه همگن است، اما گاهی اوقات فلزات مختلف به صورت نامناسب در هم ترکیب می‌شوند و نه تنها ساختار خوبی را به دست نخواهند آورد، بلکه شکننده‌تر از قبل خواهند شد و امکان ترک خوردن در آن قطعه بسیار بالا می‌رود. البته لازم به ذکر است که اگر فلزات ناهمگن در ضخامت پایین با یکدیگر ترکیب شوند مشکلی ایجاد نخواهد شد و این مشکل بیشتر زمانی رخ خواهد داد که دو قطعه با ضخامت بالا به یکدیگر جوش شوند.
برای این مشکل هنوز راه کار مناسبی یافت نشده است و بهتر است که اگر قصد اتصال قطعات ناهمگن را دارید تنها در اندازه‌هایی با ضخامت پایین این کار را انجام دهید و این کار را در مقیاس‌های وسیع انجام ندهید.
علاوه بر این اگر دو قطعه فلز با اندازه‌هایی متفاوت با یکدیگر ترکیب شوند؛ نتایج مناسبی از این جوشکاری به دست نخواهد آمد و دلیل آن نیز این است که قطعه کوچکتر در این روش، به صورت کامل ذوب خواهد شد و کیفیت جوش بسیار پایین خواهد آمد. در حال حاضر هیچ راهکاری برای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری در این مورد وجود ندارد و بهتر است که از قطعات یکسان برای انجام جوشکاری خود استفاده کنید.
ایجاد لکه قوس
در صورتی که جوش در یک نقطه خارج از شکاف صورت گیرد، به اصطلاح به آن لکه قوس می‌گوییم. این رخ داد لکه‌های کوچک و بزرگ بسیاری را بر روی سطح فلز ایجاد خواهد کرد و کیفیت جوش را تحت تاثیر قرار خواهد داد. این لکه‌ها در نهایت ترک‌های بزرگ و خطرناکی را به وجود خواهند آورد و استفاده از این قطعات ریسک بسیاری را به همراه دارد. علت اصلی ایجاد لکه قوس ذوب و سرد شدن سریع فلز در سرعت بالا می‌باشد.
برای جلوگیری از این رخ داد و رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری، می‌توانید به مانند روش ترک خوردگی قطعه مورد نظر خود را که قصد جوشکاری بر روی آن دارید را تا یک حد خاصی گرم کنید و سپس جوشکاری را انجام دهید تا بتوانید از ایجاد لکه قوس تا حدودی جلوگیری کنید.
گرده جوش‌های اضافی
در برخی از جوشکاری‌های صورت گرفته به واسطه دستگاه جوش لیزری دیده شده است که مقداری از جوش تولیدی برای پر کردن و یا اتصال بهتر در یکسری از نقاط بیشتر از سایرین می‌باشد. این نوع جوشکاری در نهایت گوشه‌های نوک تیزی را ایجاد خواهد کرد که در اصطلاح به آن پنجه جوش نیز گفته می‌شود. گرده جوش‌های اضافی بر روی کیفیت جوش بسیار تاثیرگذار هستند و برای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری باید به دنبال یک راهکار مناسب باشید.
اورلپ
گاهی اوقات ممکن است در زمان جوشکار فلز جوش پیش از این که به صورت کامل ذوب شود بر روی فلز اصلی حرکت کند و در نهایت یک شیار را بر روی آن ایجاد کند؛ در این حالت می‌گوییم که اورلپ رخ داده است. علت اصلی این رخداد سرعت پایین در هنگام جوشکاری می‌باشد. برای جلوگیری از این رخ داد و رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری باید از سرعت مناسب در زمان جوشکاری خود استفاده کنید تا که فلز جوش به صورت کامل ذوب شود و فرصت حرکت بر روی فلز اصلی را نداشته باشد.
ذوب نشدن سیم جوش
یکی دیگر از موارد رایج در زمان جوشکاری، ذوب شدن سیم جوش و یا عدم ذوب شدن آن می‌باشد. این اتفاق پیامدهای منفی بسیاری را به همراه دارد که از جمله این موارد می‌توان به عدم اتصال مناسب قطعات و استاندارد نبودن جوش منجر شود.
یکی از دلایل اصلی که منجر به چنین اتفاقی می‌شود، آلودگی‌های سطحی مانند روغن، گرد و زنگ زدگی می‌باشد. علاوه بر این موارد دیگری نیز بر ذوب شدن و یا نشدن سیم جوش موثر است که از جمله این موارد می‌توان به استفاده از الکترودهای نامناسب و یا کمبود حرارت اشاره کرد.
عدم ورود و نفوذ کامل سیم جوش
یکی دیگر از عیوب جوشکاری را می‌توان عدم ورود و یا نفوذ سیم جوش دانست. این رخ داد تنها زمانی قابل مشاهده خواهد بود که سیم جوش به درستی درون شیار قرار نگرفته باشد. برای حل این مشکل و رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری، باید عواملی به مانند جریان و شدت جوش را کنترل کنید. در صورتی که سیم جوش به درستی درون شیار قرار نگیرد، یا دو قطعه به یکدیگر متصل نخواهند شد و یا اگر اتصال صورت گیرد، بسیار بی کیفیت خواهد بود.
یکی دیگر از دلایل اصلی که می‌تواند منجر به عدم نفوذ سیم جوش گردد، مناسب نبودن سیم جوش می‌باشد. پس همواره در زمان جوشکاری برای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری از سیم جوش با کیفیت استفاده کنید تا کیفیت جوش خود را به مراتب بالاتر ببرید.
نگرفتن جوش
نگرفتن جوش می‌تواند به دلایل مختلفی صورت گیرد که از جمله مهمترین این موارد می‌توان به آلودگی موجود در سطحی که قرار است جوش بر روی آن صورت گیرد اشاره کرد. همچنین یکی دیگر از دلایل نگرفتن جوش می‌تواند استفاده از الکترودهای نا مناسب برای جوش دو قطعه به همدیگر باشد.
علاوه بر مواردی که به آن‌ها اشاره کردیم یکی دیگر از دلایل نگرفتن جوش می‌تواند ناهمگن بودن فلزات باشد که در این شرایط ممکن است یا اتصال به صورت کامل صورت نگیرد و یا اگر صورت گیرد، بسیار نامناسب و بی کیفیت باشد.
عیوب جوشکاری چگونه ایجاد می‌شود؟
با توجه به مطالبی که در این بخش به آن‌ها اشاره کردیم حال به این موضوع واقف هستید که عیوب جوشکاری ممکن است به دلایل مختلفی شکل گیرند که از جمله این موارد می‌توان به تخلخل، نگرفتن جوش، پاشش و مواردی از این دست اشاره کرد. برای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری نیز می‌توانید از راه کارهای متعددی استفاده کنید که در این مطلب به برخی از موارد رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری اشاره کردیم.
البته لازم به ذکر است که مزایای جوشکاری لیزری نیز بسیار زیاد است که از جمله مزیت‌های آن می‌توان به سرعت و دقت بالای این دستگاه در زمان برش اشاره کرد. دقت بالای این دستگاه سبب شده است که از آن در صنایع حساسی به مانند پزشکی و یا جواهر سازی نیز استفاده شود.
معرفی دستگاه جوش لیزری فایبری
در حال حاضر یکی از بهترین دستگاه‌های جوش لیزری که دقت بالایی را در زمان برش دارد، دستگاه جوش لیزری فایبری می‌باشد. با استفاده از این دستگاه جوشکاری می‌توانید متریال‌های متفاوت از جمله آهن، آلومینیوم و مس و مواردی از این دست را برای جوشکاری خود استفاده کنید. این دستگاه پر کاربرد و محبوب با استفاده از تکنولوژی جوشکاری و لیزر فایبر ساخته شده است و برش‌های تمیز و با کیفیتی را ایجاد خواهد کرد. رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری فایبری نیز به به واسطه روش‌های گفته شده ممکن خواهد بود.
از مهمترین مزیت‌های این دستگاه برش می‌توان به ایجاد شکاف جوش یکنواخت و جوشکاری‌های با کیفیت و بدون ساییدگی آن اشاره کرد. این دستگاه جوشکاری در مقایسه با سایر روش‌های سنتی مزیت‌های بسیاری را به همراه دارد و با توجه به وزن سبکی که دارد از آن می‌توان برای برش قطعات ظریفی به مانند تیتانیوم، طلا و مس استفاده کرد.
جمع بندی
در این مقاله سعی کردیم شما را با برخی از مشکلات دستگاه جوشکاری و راه کارهای رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری آشنا کنیم. همان طور که در این مطلب به آن اشاره کردیم، دتسگاه برش لیزری یکی از بهترین دستگاه‌های موجود جهت برش و یا اتصال قطعات به یکدیگر به شمار می‌رود و امروزه استفاده‌های بسیاری از این دستگاه می‌شود.
دستگاه برش لیزر علاوه بر مزیت‌های بسیاری که دارد، معایبی را نیز به همراه دارد که از جمله این موارد می‌توان به ایجاد تخلخل، پاشش و شکاف در حین جوشکاری اشاره کرد که با توجه به راه کارهایی که در این مطلب به آن‌ها اشاره کردیم به راحتی می‌توانید رفع عیوب جوشکاری با دستگاه جوش لیزری را انجام دهید.
در پایان جا دارد به این مسئله نیز اشاره کنیم که دستگاه جوشکاری لیزری فایبر یکی از بهترین دستگاه‌های جوشکاری به شمار می‌رود که از آن می‌توانید برای جوشکاری متریال‌های بسیاری استفاده کنید. به واسطه استفاده از این دستگاه می‌توانید جوشکاری خود را با بهترین کیفیت انجام دهید و دیگر مشکلاتی به مانند پاشش و تخلخل را نخواهید داشت. از آنجایی که این دستگاه وزن سبکی نیز دارد، کار به واسطه آن راحت بوده و از آن برای استفاده طولانی مدت نیز می‌توانید استفاده کنید.
واحد تحقیق و توسعه: شرکت جهان لیزر
