از زمان قدیم تا به امروز، اتصال فلزات یکی از نیازهای اصلی صنعت بوده است و امروزه دستگاه جوش لیزری به یکی از سریعترین و تمیزترین روشهای این کار تبدیل شده است. اما کیفیت جوش لیزری فقط به توان دستگاه وابسته نیست؛ قطعه کوچکی به نام نازل که در انتهای گان بسته میشود، نقش مهمی در شکل خط جوش، محافظت گاز و هدایت سیم جوش دارد. نازل یکی از مهمترین قطعات دستگاه جوش لیزر است.
پاسخ کوتاه: نازل جوش لیزری یک قطعه مسی مصرفی است که در نوک گان دستگاه جوش لیزری بسته میشود. نازل فاصله درست فوکوس تا قطعه را ثابت نگه میدارد، گاز محافظ را به محل جوش میرساند و در جوش با سیم، مسیر ورود سیم را هدایت میکند. نازلها بر اساس نوع اتصال (گوشه داخلی، گوشه خارجی یا تخت) و قطر سیم جوش (۰.۸ تا ۲ میلیمتر) انواع مختلفی دارند.
در ادامه این مطلب با ما همراه باشید تا با انواع نازل دستگاه جوش لیزری، معنی کدهای روی آن، جنس مناسب و نحوه انتخاب و تعویض نازل آشنا شوید.
نازل دستگاه جوش لیزری چیست؟
نازل جوش لیزری آخرین قطعه در مسیر پرتو است و روی سر گان بسته میشود. برخلاف تصور بعضی از کاربران، نازل خودش جوش نمیدهد و پرتو لیزر را هم تولید نمیکند؛ پرتو از سورس لیزر تولید میشود، از کابل فیبر و لنزهای داخل گان عبور میکند و از دهانه نازل به قطعه میرسد. اما بدون نازل مناسب، رسیدن به خط جوش یکنواخت و تمیز تقریباً غیرممکن است.
در واقع نازل را میتوان «راهنمای» جوش دانست؛ قطعهای که اپراتور آن را روی درز قرار میدهد و در طول مسیر جوش حرکت میدهد. شکل نوک نازل طوری طراحی شده است که روی یک نوع اتصال خاص، مثلاً گوشه داخلی یا گوشه خارجی، به راحتی بنشیند و گان در زاویه و فاصله درست باقی بماند.
نازل جوش لیزری چه کاری انجام میدهد؟
نازل در دستگاه جوش لیزری سه وظیفه اصلی دارد:
- ثابت نگه داشتن فاصله فوکوس: طول نازل و لوله مقیاس طوری تنظیم شده است که وقتی نوک نازل روی قطعه قرار میگیرد، نقطه فوکوس پرتو دقیقاً روی سطح یا کمی داخل قطعه باشد. اگر نازل تغییر شکل دهد یا نوع اشتباهی نصب شود، فوکوس جابهجا شده و نفوذ جوش کاهش مییابد.
- هدایت گاز محافظ: گاز آرگون یا نیتروژن از داخل نازل خارج شده و حوضچه مذاب را از هوا محافظت میکند. دهانه تمیز و سالم نازل باعث میشود جریان گاز یکنواخت باشد و خط جوش سیاه یا متخلخل نشود.
- هدایت سیم جوش: در نازلهای مخصوص جوش با سیم، یک شیار یا سوراخ برای عبور سیم وجود دارد که سیم را دقیقاً به نقطه برخورد پرتو میرساند.
علاوه بر اینها، نازل با فاصله انداختن بین قطعه و گان، بخشی از پاشش مذاب را پیش از رسیدن به محافظ لنز متوقف میکند و به طولانیتر شدن عمر آن کمک میکند. در واقع نازل و دستگاه هماهنگ با هم کار میکنند؛ برای آشنایی با انواع دستگاه جوش لیزری به فروشگاه جهان لیزر سر بزنید.
انواع نازل جوش لیزری بر اساس نوع اتصال
نازلهای جوش لیزری را میتوان از چند جهت دستهبندی کرد، اما مهمترین و کاربردیترین دستهبندی، بر اساس نوع اتصالی است که قرار است جوش داده شود:
نازل جوش تخت (لب به لب)
برای جوش دو ورق که در یک صفحه کنار هم قرار گرفتهاند استفاده میشود. نوک این نازلها معمولاً ساده و گرد است و به صورت عمود روی درز قرار میگیرد.
نازل جوش گوشه داخلی
برای اتصالهایی که دو ورق زاویه ۹۰ درجه یا کمتر با هم میسازند و جوش در داخل گوشه انجام میشود، مانند داخل یک جعبه یا کابینت. نوک این نازلها باریک و نوکتیز است تا در کنج بنشیند.
نازل جوش گوشه خارجی
برای جوش لبه بیرونی دو ورق که با هم گوشه میسازند، مانند لبههای بیرونی یک قاب یا بدنه. نوک این نازلها شیاری دارد که روی لبه تیز گوشه قرار میگیرد و گان را در مسیر ثابت نگه میدارد.
نازل جوش بدون سیم (فیوژن)
برای اتصالهایی که بدون افزودن سیم جوش انجام میشوند، مثلاً ورقهای نازک با فیتآپ دقیق. در این حالت فقط لبه قطعات ذوب شده و به هم متصل میشوند.
نازل جوش با سیم تک و دابل
در نازلهای سیمدار، یک مسیر برای عبور سیم جوش وجود دارد. نازلهای دابل (Double) امکان تغذیه همزمان دو سیم را دارند و برای پر کردن درزهای پهنتر یا ایجاد گرده جوش حجیمتر استفاده میشوند.
نازل سینگل و دبل در گانهای برش
در بسیاری از منابع، اصطلاح نازل سینگل و دبل به کار میرود. توجه داشته باشید که این دستهبندی بیشتر مربوط به نازلهای برش لیزری است: نازل سینگل یک لایه دارد و معمولاً با گاز نیتروژن یا هوا برای برش استیل و آلومینیوم استفاده میشود و نازل دبل دو لایه دارد و بیشتر با اکسیژن برای برش آهن به کار میرود. در گانهای چندکاره نیز برای عملیات برش، نازل برش مخصوص روی گان بسته میشود.
راهنمای کدهای نازل جوش لیزری (AS، BS، CS، FS)
روی بسیاری از نازلهای جوش لیزری، بهویژه نازلهای گان SUP، کدی مانند AS-08 یا CS-16 حک شده است. دانستن معنی این کد، انتخاب نازل را بسیار ساده میکند:
- حروف اول (A، B، C، E، F): نوع و شکل اتصالی که نازل برای آن طراحی شده است (گوشه داخلی یا خارجی).
- حرف S: نشان میدهد نازل مخصوص جوش با سیم است.
- عدد: قطر سیم جوش مناسب آن نازل؛ ۰۸ یعنی سیم ۰.۸، ۱۲ یعنی ۱.۲، ۱۶ یعنی ۱.۶ و ۲۰ یعنی سیم ۲ میلیمتری.
- حرف D در انتها: نازل دابل برای تغذیه همزمان دو سیم.
| کد نازل | نوع اتصال | قطر سیم مناسب | گان |
|---|---|---|---|
| AS-08 | گوشه داخلی | ۰.۸ میلیمتر | SUP |
| AS-10 | گوشه داخلی | ۱.۰ میلیمتر | SUP |
| AS-12 | گوشه داخلی | ۱.۲ میلیمتر | SUP |
| BS-16 | گوشه داخلی | ۱.۶ میلیمتر | SUP |
| AS-20D (دابل) | گوشه داخلی | دو سیم ۲ میلیمتری همزمان | SUP |
| CS-12 | گوشه خارجی | ۱.۲ میلیمتر | SUP |
| CS-16 | گوشه خارجی | ۱.۶ میلیمتر | SUP |
| CS-20 | گوشه خارجی | ۲.۰ میلیمتر | SUP |
| FS-16 | گوشه خارجی | ۱.۶ میلیمتر | SUP |
| FS-20 | گوشه خارجی | ۲.۰ میلیمتر | SUP |
| C (بدون خوراک) | جوش بدون سیم (فیوژن) | بدون سیم | SUP |
نکته مهم: قطر سیمی که روی نازل نوشته شده، باید دقیقاً با قطر سیمی که در وایرفیدر استفاده میکنید و با غلطک و لاینر وایرفیدر یکسان باشد. استفاده از سیم ۱.۶ در نازل مخصوص سیم ۱.۲ باعث گیر کردن سیم و سوختن نازل میشود. اگر با انواع مختلف اتصال کار میکنید، خرید پک نازل جوش لیزر که شامل چند مدل پرکاربرد است، اقتصادیتر خواهد بود.
شکل نازل جوش لیزری: مخروطی، استوانهای و بطریشکل
علاوه بر نوع اتصال، بدنه نازلها از نظر شکل ظاهری نیز متفاوت است:
- نازل مخروطی: دهانه باریکتری دارد و گاز را متمرکزتر به حوضچه مذاب میرساند. برای جوشهای دقیق و دسترسی به فضاهای تنگ مناسب است.
- نازل استوانهای: دهانه یکنواختتری دارد و ناحیه وسیعتری را با گاز میپوشاند. برای جوشهای خطی طولانی روی سطوح تخت مناسب است.
- نازل بطریشکل: ترکیبی از دو حالت بالاست و در بعضی گانها برای ایجاد تعادل بین دسترسی و پوشش گاز استفاده میشود.
در نازلهای جوش گانهای دستی، شکل نوک نازل (برای گوشه داخلی، خارجی یا تخت) اهمیت بیشتری نسبت به شکل کلی بدنه دارد.
جنس نازل جوش لیزری: مس، برنج یا نیکلاندود؟
نازلهای جوش لیزری معمولاً از فلزاتی ساخته میشوند که رسانایی حرارتی بالایی دارند تا گرما را سریع دفع کنند و در برابر پاشش مذاب مقاوم باشند.
۱. نازل مسی
رایجترین جنس نازلهای جوش لیزری مس است. مس رسانایی حرارتی بسیار بالایی دارد، گرما را سریع از نوک نازل دور میکند و در برابر چسبیدن مذاب مقاومتر از بسیاری از فلزات دیگر است. نازلهای گانهای دستی مانند SUP معمولاً از مس ساخته میشوند. کیفیت و خلوص مس روی عمر نازل اثر مستقیم دارد.
۲. نازل برنجی
برنج ارزانتر است و ماشینکاری آن سادهتر است، اما در برابر حرارت بالا و کار طولانی دوام کمتری نسبت به مس دارد. نازلهای برنجی بیشتر در کاربردهای سبک یا در بعضی نازلهای برش دیده میشوند.
۳. نازل مسی با روکش نیکل یا کروم
در این نازلها، بدنه مسی با لایهای از نیکل یا کروم پوشانده میشود. این روکش مقاومت نازل در برابر چسبیدن پاشش مذاب و اکسید شدن را افزایش میدهد و تمیز کردن آن را آسانتر میکند.
درباره سرامیک پشت نازل
در گانها و هدهای برش لیزری، یک قطعه سرامیکی بین نازل و بدنه هد قرار دارد که نقش عایق حرارتی و الکتریکی را بر عهده دارد و در سیستم تشخیص ارتفاع هد نیز نقش دارد. این قطعه خود نازل نیست، اما هنگام باز و بسته کردن نازل باید مراقب شل شدن یا شکستن آن باشید.
چطور نازل جوش لیزری مناسب را انتخاب کنیم؟
برای انتخاب نازل مناسب، به ترتیب به این چهار سوال پاسخ دهید:
- مدل گان شما چیست؟ نازلها مخصوص مدل گان هستند؛ نازل گان SUP روی گان Qilin یا WSX بسته نمیشود. برای گانهای دیگر، نازلهای مخصوص همان گان را تهیه کنید.
- نوع اتصال چیست؟ برای جوش کنج داخلی، نازل گوشه داخلی (سری A و B)؛ برای لبه بیرونی، نازل گوشه خارجی (سری C، E و F)؛ و برای جوش بدون سیم، نازل C بدون خوراک را انتخاب کنید.
- با سیم جوش میدهید یا بدون سیم؟ اگر فیتآپ دقیق است و ورق نازک، جوش بدون سیم کافی است. اگر گپ وجود دارد یا گرده جوش پرتری میخواهید، از نازل سیمدار استفاده کنید.
- قطر سیم چقدر است؟ عدد روی نازل باید با قطر سیم وایرفیدر یکسان باشد. سیمهای نازکتر (۰.۸ و ۱.۰) برای ورقهای نازک و سیمهای ضخیمتر (۱.۶ و ۲.۰) برای ورقهای ضخیمتر و درزهای پهن مناسب هستند.
سازگاری نازل با گانهای مختلف (SUP، Qilin، WSX)
هر برند گان، رزوه، قطر و طول نازل مخصوص به خود را دارد. به همین دلیل:
- قبل از خرید، مدل دقیق گان را از روی بدنه گان یا دفترچه دستگاه پیدا کنید.
- نازلهای گان SUP با کدهای AS، BS، CS، ES و FS شناخته میشوند.
- برای گان Qilin و گان WSX، نازلهای اختصاصی همان برند مانند نازل گان Qilin را تهیه کنید.
- استفاده از نازل ناسازگار، حتی اگر به زور روی گان بسته شود، باعث جابهجایی نقطه فوکوس و آسیب به رزوه گان میشود.
آموزش تعویض و نصب نازل جوش لیزری (گام به گام)
تعویض نازل جوش لیزری کار سادهای است، اما اگر به ترتیب درست انجام نشود ممکن است به رزوه گان یا محافظ لنز آسیب برسد:
- دستگاه را خاموش کنید یا حداقل لیزر را در حالت غیرفعال قرار دهید و اجازه دهید نازل خنک شود.
- نازل قدیمی را با دست باز کنید. در حالت عادی به آچار نیاز نیست؛ اگر نازل به دلیل حرارت سفت شده، با احتیاط و بدون فشار زیاد از ابزار مناسب استفاده کنید.
- رزوه و محل نشیمن نازل را تمیز کنید تا ذرات مذاب یا گرد و غبار روی آن باقی نماند.
- محافظ لنز را بررسی کنید. زمان تعویض نازل، بهترین فرصت برای چک کردن محافظ لنز است.
- نازل جدید را با دست ببندید تا به انتهای رزوه برسد. نیازی به فشار زیاد نیست.
- لوله مقیاس و راستای سیم را تنظیم کنید تا سیم جوش دقیقاً در مسیر شیار نازل قرار بگیرد.
- یک جوش آزمایشی روی قطعه دورریختنی انجام دهید و در صورت نیاز فوکوس یا طول لوله مقیاس را اصلاح کنید.
یکی از نکاتی که در زمان باز و بسته کردن نازل دستگاه جوش لیزری باید به آن توجه داشته باشید، سرامیک پشت نازل میباشد که ممکن است در حین باز و بسته شدن نازل دستگاه جوش لیزری شل شده و یا جدا شود. اگر سرامیک پشت نازل دچار مشکل شود، مشکلات بسیاری در زمان آب بندی قطعات به وجود خواهد آورد.
نکته مهم دیگر در مورد نازل دستگاه جوش لیزری، در حین نصب و تعویض قطعات میباشد. برای نصب و یا تعویض قطعات در نازل دستگاه جوش لیزری به آچار نیازی نیست و تنها در زمانی از آچار استفاده کنید که نتوان به کمک دست این کار را انجام داد. از طرفی نیز در زمان قرار گرفتن اتصالات نازل، نیازی به فشرده شدن قطعات بر روی یکدیگر نیست و همین که قطعات در کنار یکدیگر قرار گیرند کافی است.
علاوه بر مواردی که به آنها اشاره کردیم، در صورتی که از نازلهای فرسوده استفاده کنید، ممکن است کیفیت کار شما با مشکل رو به رو شود و برای بالا بردن کیفیت جوشکاری همواره سعی کنید نازل دستگاه را بعد از هر بار استفاده چک کنید و در صورت نیاز اقدام به تعویض آن کنید.
در زمان عدم استفاده از نازل دستگاه بهتر است که آن را جدا کرده و در بسته بندی اصلی خود نگه داری کنید. جدا کردن این نازلها از سایر قطعات از خراش و فرورفتگی در آنها جلوگیری خواهد کرد. علاوه بر این همواره بعد از استفاده از نازل دستگاه جوش لیزری اقدام به تمیز کردن آن کنید تا که خاک و سایر آلودگیها وارد حوضچه جوش نشود.
علائم خرابی و زمان تعویض نازل جوش لیزری
نازل جزو قطعات مصرفی است و عمر آن به ساعت کار، نوع متریال، تمیزی سطح قطعه و فشار گاز بستگی دارد. به محض مشاهده هر یک از علائم زیر، نازل را تعویض کنید:
- دهانه نازل گشاد شده یا از حالت دایره خارج شده است.
- نوک نازل کج شده یا ساییدگی آشکار دارد.
- قطرات مذاب به نوک یا داخل نازل چسبیده و با تمیزکاری جدا نمیشوند.
- سیم جوش در شیار نازل گیر میکند یا از مسیر خارج میشود.
- خط جوش بدون دلیل دیگری ناصاف، سیاه یا متخلخل شده است.
چرا نازل جوش لیزری میسوزد یا سیاه میشود؟
| علت | توضیح | راهحل |
|---|---|---|
| فشار گاز محافظ کم | گاز کافی برای خنک کردن نازل و محافظت از جوش وجود ندارد | بررسی کپسول، رگولاتور و شیلنگ |
| نزدیکی بیش از حد به حوضچه مذاب | پاشش مستقیماً به نوک نازل برخورد میکند | حفظ زاویه و فاصله صحیح گان |
| نازل نامناسب با قطر سیم | سیم در مسیر گیر میکند و ذوب زودهنگام رخ میدهد | انتخاب نازل با کد صحیح |
| توان بیش از حد یا سرعت کم | گرمای اضافی به نازل منتقل میشود | اصلاح پارامترهای جوش |
| قطعه کار آلوده | روغن، رنگ و زنگزدگی پاشش را زیاد میکنند | تمیزکاری سطح قبل از جوش |
| کیفیت پایین مس | نازل نامرغوب سریع تغییر شکل میدهد | خرید نازل اورجینال یا شرکتی معتبر |
فرق نازل جوش، نازل برش و نازل تمیزکاری
دستگاههای جوش لیزری ۴ کاره، علاوه بر جوشکاری، برش سبک، زنگزدایی و تمیزکاری را نیز انجام میدهند و برای هر کدام نازل مخصوصی وجود دارد:
- نازل جوش: نوک آن برای قرار گرفتن روی درز طراحی شده و در صورت نیاز مسیر سیم دارد.
- نازل برش: دهانه باریکتری دارد تا گاز پرفشار، مذاب را از شیار برش خارج کند.
- نازل زنگزدایی و تمیزکاری: دهانه پهنتری دارد تا پرتو اسکنشده بتواند سطح وسیعتری را پوشش دهد. این نازل معمولاً همراه با لنز فوکوس مخصوص استفاده میشود.
پیش از تغییر حالت دستگاه، حتماً نازل مخصوص همان عملیات را نصب کنید؛ استفاده از نازل جوش برای برش یا برعکس، نتیجه مطلوبی نخواهد داشت و ممکن است به قطعات گان آسیب برساند.
قیمت نازل جوش لیزری و فرق اورجینال با شرکتی
قیمت نازل جوش لیزری به برند گان، نوع نازل (سینگل یا دابل)، کیفیت مس و اورجینال یا شرکتی بودن آن بستگی دارد. نازلها در مقایسه با سایر قطعات دستگاه ارزان هستند، اما چون بهطور مرتب تعویض میشوند، کیفیت آنها روی هزینه کل کار اثر محسوسی دارد. نازل اورجینال معمولاً دوام بیشتری دارد، کمتر تغییر شکل میدهد و مذاب کمتری به آن میچسبد. نازلهای شرکتی (هایکپی) گزینه اقتصادیتری هستند و برای کارهای عمومی کارگاهی عملکرد قابل قبولی دارند.
خرید نازل جوش لیزری از جهان لیزر
جهان لیزر انواع نازل جوش لیزری گان SUP شامل سریهای AS، BS، CS، ES و FS، نازل دابل، نازل بدون خوراک و پک کامل نازل را به همراه نازلهای گان Qilin و WSX عرضه میکند. اگر مطمئن نیستید کدام نازل برای کار شما مناسب است، کافی است مدل گان، نوع اتصال و قطر سیم جوش خود را به کارشناسان ما اعلام کنید.
جمعبندی
در این مقاله سعی کردیم شما را با نازل جوش لیزری، وظایف آن، انواع نازل بر اساس نوع اتصال، معنی کدهای نازل و نحوه انتخاب و تعویض آن آشنا کنیم. همان طور که دیدید، نازل با وجود قیمت پایین، نقش مهمی در فاصله فوکوس، محافظت گاز و هدایت سیم جوش دارد و انتخاب اشتباه آن میتواند کیفیت جوش را بهشدت کاهش دهد.
بهطور خلاصه، برای انتخاب نازل ابتدا مدل گان، سپس نوع اتصال و در نهایت قطر سیم جوش را مشخص کنید. نازل را روزانه بررسی کنید، بعد از استفاده آن را تمیز نگه دارید و به محض مشاهده تغییر شکل یا چسبیدن مذاب، آن را تعویض کنید.
سوالات متداول
بهترین نوع نازل جوش لیزری کدام است؟
نازل «بهترین» وجود ندارد؛ نازل مناسب به نوع اتصال و قطر سیم شما بستگی دارد. برای کنج داخلی نازلهای سری A و B، برای لبه بیرونی نازلهای سری C، E و F و برای جوش بدون سیم نازل C بدون خوراک مناسب هستند. اگر کارهای متنوع انجام میدهید، پک نازل انتخاب اقتصادیتری است.
بهترین جنس برای نازل جوش لیزری چیست؟
مس رایجترین و مناسبترین جنس برای نازل جوش لیزری است، چون گرما را سریع دفع میکند و در برابر پاشش مذاب مقاوم است. نازلهای مسی با روکش نیکل یا کروم، مقاومت بیشتری در برابر چسبیدن مذاب دارند.
هر نازل جوش لیزری چقدر عمر میکند؟
عمر نازل عدد ثابتی ندارد و به ساعت کار، نوع متریال، تمیزی قطعه، فشار گاز و مهارت اپراتور بستگی دارد. نازل را روزانه بررسی کنید و به محض تغییر شکل دهانه یا چسبیدن مذاب تعویضش کنید.
عدد روی نازل جوش لیزری (مثلاً ۱۶ یا ۲۰) به چه معناست؟
عدد روی نازلهای سیمدار، قطر سیم جوش مناسب آن را نشان میدهد؛ برای مثال CS-16 مخصوص سیم ۱.۶ میلیمتری و FS-20 مخصوص سیم ۲ میلیمتری است.
اگر نازل اشتباه ببندم، جوش خراب میشود؟
بله. نازل نامناسب ممکن است فاصله فوکوس را تغییر دهد، روی درز به درستی ننشیند یا مسیر سیم را منحرف کند. نتیجه آن نفوذ کم، خط جوش ناصاف، گیر کردن سیم و سوختن سریع نازل است.
فاصله نوک نازل تا قطعه باید چقدر باشد؟
در گانهای دستی، نوک نازل معمولاً بهطور مستقیم روی قطعه یا با فاصله بسیار کم قرار میگیرد و فاصله فوکوس از طریق طول نازل و لوله مقیاس تنظیم شده است. اگر نفوذ کم است، فوکوس را طبق دفترچه دستگاه یا با راهنمایی کارشناس تنظیم کنید.
آیا نازل جوش روی گان برش هم بسته میشود؟
در گانهای چندکاره، نازل جوش و نازل برش هر دو روی یک گان بسته میشوند، اما برای هر عملیات باید نازل مخصوص همان کار نصب شود. نازلهای هدهای برش CNC (مانند Raytools و WSX) با نازلهای گان جوش دستی متفاوت هستند.
نازل مسی بهتر است یا برنجی؟
برای جوش لیزری، نازل مسی انتخاب بهتری است، چون رسانایی حرارتی بالاتری دارد و در کار طولانی دوام بیشتری نشان میدهد. نازل برنجی ارزانتر است، اما برای کار پیوسته و توان بالا توصیه نمیشود.
واحد تحقیق و توسعه: شرکت جهان لیزر