انواع روش های جوش و استفاده از جوش لیزر

چه چیزی دو قطعه فلز را به هم می‌پیوندد و ساخت سازه‌های پیچیده را ممکن می‌سازد؟ پاسخ این پرسش را می‌توان در دنیای جوشکاری جستجو کرد. جوشکاری، هنری است که با تبدیل انرژی به گرما، پیوند محکمی بین مواد ایجاد می‌کند. در این مقاله، به بررسی انواع روش های جوش و استفاده از جوش لیزر در صنایع مختلف خواهیم پرداخت. با بازرگانی هادی همراه باشید.

آشنایی با انواع روش های جوش

جوشکاری یکی از فرآیندهای مهم در صنعت است که برای اتصال دائمی قطعات فلزی و غیرفلزی به کار می‌رود. روش‌های مختلفی برای جوشکاری وجود دارد که هرکدام بسته به نوع مواد، کاربرد و شرایط اجرایی متفاوت هستند. در ادامه، انواع روش های جوش و استفاده از جوش لیزر را به تفصیل بررسی می‌کنیم.

۱. جوشکاری قوس الکتریکی (Arc Welding)

جوشکاری قوس الکتریکی یکی از رایج‌ترین روش‌های جوشکاری است که در آن از قوس الکتریکی برای ذوب و اتصال فلزات استفاده می‌شود. این روش شامل زیرمجموعه‌های مختلفی است:

جوشکاری قوس فلزی دستی (SMAW)

در این روش از یک الکترود مصرفی برای ایجاد قوس و ذوب فلز پایه استفاده می‌شود. SMAW یکی از ساده‌ترین و پرکاربردترین روش‌های جوشکاری است و در تعمیرات، ساخت‌وساز و صنایع مختلف به کار می‌رود.

جوشکاری قوس فلزی با گاز محافظ (GMAW)

در این روش که با نام MIG شناخته می‌شود، یک سیم الکترود مصرفی به‌طور مداوم تغذیه شده و با کمک گاز محافظ از اکسید شدن محل جوش جلوگیری می‌کند.

جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (TIG)

این روش از یک الکترود غیرمصرفی تنگستن و گاز محافظ مانند آرگون استفاده می‌کند و برای جوشکاری دقیق و تمیز مواد مانند آلومینیوم و فولاد ضدزنگ مناسب است.

۲. جوشکاری مقاومتی (Resistance Welding)

جوشکاری مقاومتی از جریان الکتریکی و فشار برای ایجاد اتصال بین دو فلز استفاده می‌کند. در این روش، حرارت از مقاومت الکتریکی فلزات در مقابل جریان تولید شده و باعث ذوب و اتصال آن‌ها می‌شود. انواع رایج این روش عبارتند از:

جوشکاری نقطه‌ای (Spot Welding)

در این روش، دو قطعه فلز در محل خاصی با اعمال فشار و جریان الکتریکی به هم متصل می‌شوند. جوشکاری نقطه‌ای در صنایع خودروسازی بسیار رایج است.

جوشکاری سر به سر (Seam Welding)

مشابه جوشکاری نقطه‌ای است ولی به صورت یک خط پیوسته انجام می‌شود. این روش در ساخت مخازن و لوله‌ها به کار می‌رود.

۳. جوشکاری لیزری (Laser Welding)

جوشکاری لیزری یکی از پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین روش‌های جوشکاری است که در آن از پرتوی لیزر برای ذوب و اتصال مواد استفاده می‌شود. لیزر می‌تواند به نقاط بسیار کوچک با دقت بالا متمرکز شده و جوش‌های بسیار تمیز و محکم ایجاد کند. استفاده از این روش در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و پزشکی رایج است. مزایای جوشکاری لیزری عبارتند از:

دقت بالا و کنترل بهتر: به دلیل توانایی کنترل دقیق لیزر، می‌توان جوش‌هایی با دقت بالا ایجاد کرد که در سایر روش‌ها قابل دستیابی نیست.

سرعت بالا: این روش نسبت به روش‌های سنتی سریع‌تر است و می‌تواند در زمان کمتری قطعات بیشتری را جوش دهد.

مناسب برای مواد نازک و حساس: به دلیل میزان کم حرارت وارد شده به قطعه کار، جوش لیزری برای مواد نازک و حساس به گرما مناسب است.

۴. جوشکاری پلاسمایی (Plasma Welding)

جوشکاری پلاسمایی مشابه جوشکاری TIG است اما در این روش، قوس الکتریکی از یک نازل باریک عبور کرده و به یک پلاسما با دمای بالا تبدیل می‌شود. این روش برای جوشکاری مواد با ضخامت بالا و همچنین جوشکاری‌های دقیق مناسب است.

۵. جوشکاری زیرپودری (Submerged Arc Welding)

در این روش، قوس الکتریکی زیر یک لایه پودر محافظ شکل می‌گیرد که از اکسید شدن جوش جلوگیری می‌کند. جوشکاری زیرپودری برای جوشکاری‌های طولانی و پیوسته مناسب است و به دلیل اتوماتیک بودن فرآیند، در ساخت سازه‌های بزرگ استفاده می‌شود.

۶. جوشکاری با گاز اکسی‌استیلن (Oxy-Acetylene Welding)

این روش با استفاده از شعله‌ای که از ترکیب گاز اکسیژن و استیلن ایجاد می‌شود، فلزات را ذوب کرده و به هم متصل می‌کند. جوشکاری اکسی‌استیلن معمولا برای تعمیرات و کارهای کوچک و ظریف به کار می‌رود.

۷. جوشکاری انفجاری (Explosive Welding)

جوشکاری انفجاری از نیروی انفجار برای اتصال دو فلز به هم استفاده می‌کند. در این روش، یکی از فلزات با سرعت بالا به سمت دیگری رانده می‌شود که منجر به ایجاد یک جوش محکم بین آن‌ها می‌شود. این روش برای اتصال فلزات با خواص متفاوت کاربرد دارد.

نکات مهم هنگام استفاده از انواع روش های جوش و استفاده از جوش لیزر

در هنگام استفاده از انواع روش‌های جوشکاری، از جمله جوش لیزری، رعایت نکات زیر برای حفظ ایمنی، کیفیت جوش و کارایی عملیات ضروری است:

1. انتخاب روش مناسب جوشکاری

انتخاب صحیح روش جوشکاری متناسب با نوع مواد، ضخامت قطعات، و شرایط محیطی اهمیت زیادی دارد. هر روش جوشکاری مزایا و معایب خاص خود را دارد؛ بنابراین باید با توجه به نیاز پروژه، روش مناسب انتخاب شود.

2. آماده‌سازی صحیح قطعات

تمیز کردن و آماده‌سازی سطح قطعات قبل از جوشکاری بسیار مهم است. آلودگی‌ها، زنگ‌زدگی، روغن و سایر ذرات می‌توانند باعث کاهش کیفیت جوش و ایجاد عیوب شوند.

3. تنظیم پارامترهای جوشکاری

پارامترهایی مانند جریان، ولتاژ، سرعت جوشکاری و فشار گاز محافظ باید به‌درستی تنظیم شوند. در جوشکاری لیزری، تنظیم دقیق توان لیزر و سرعت حرکت پرتو برای دستیابی به جوش با کیفیت بسیار مهم است.

4. استفاده از تجهیزات ایمنی

استفاده از تجهیزات ایمنی مانند عینک محافظ، دستکش، ماسک و لباس مناسب برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از نور شدید، جرقه‌ها و بخارات سمی الزامی است.

5. کنترل کیفیت و بازرسی

پس از اتمام جوشکاری، بازرسی دقیق جوش‌ها برای شناسایی عیوب احتمالی مانند ترک‌ها، حفره‌ها و ناپیوستگی‌ها ضروری است. استفاده از روش‌های غیرمخرب مانند تست اولتراسونیک می‌تواند به تضمین کیفیت جوش کمک کند.

6. مدیریت حرارت و خنک‌سازی

در جوشکاری لیزری و سایر روش‌ها، مدیریت صحیح حرارت و استفاده از روش‌های خنک‌سازی به جلوگیری از تغییر شکل و تنش‌های حرارتی کمک می‌کند.

7. آموزش و تجربه اپراتور

مهارت و تجربه اپراتور نقش مهمی در کیفیت نهایی جوش دارد. آموزش‌های لازم برای شناخت تجهیزات و تنظیمات صحیح، به بهبود کیفیت و کاهش خطاهای احتمالی کمک می‌کند.

رعایت این نکات هنگام جوشکاری باعث افزایش کیفیت، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی در فرآیندهای جوشکاری می‌شود.

جمع‌بندی
هر یک از انواع روش های جوش و استفاده از جوش لیزر مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارد و انتخاب بهترین روش به نوع مواد، کاربرد و شرایط محیطی بستگی دارد. جوشکاری لیزری به‌دلیل دقت و کارایی بالا به‌طور گسترده‌ای در صنایع پیشرفته به‌کار می‌رود و آینده روشنی در پیش دارد. با شناخت دقیق روش‌های مختلف جوشکاری می‌توان از هر یک به‌طور بهینه در کاربردهای صنعتی بهره برد.