بیشینه سازی کارایی با ماشین لazer بردازی

چطور؟ ماشین آلات جوش لیزر کار

اصول اصلی فناوری پیوند لیزری

جوش لیزر با تمرکز پرتو های شدید نور بر روی مواد کار می کند تا آنها را با کمترین انحراف به هم ذوب کند. اساساً، این فرآیند یک پرتو نور فوق متمرکز را به هر چیزی که نیاز به پیوستن دارد هدایت می کند، سطوح را ذوب می کند تا وقتی سرد می شوند به صورت یکپارچه پیوند پیدا کنند. چیزی که این روش را برجسته می کند این است که نتایج اغلب تمیز است، و اغلب نیاز به تمیز کردن اضافی بعد از عمل ندارد. به دست آوردن نتایج خوب به شدت به نحوه تعامل لیزر با مواد مختلف بستگی دارد. چیزهایی مثل رنگ نور مورد استفاده (طول موج) و اینکه چقدر پرتگاه متمرکز است می تواند تفاوت بین یک جوش کامل و یکی که تحت فشار شکست می خورد را ایجاد کند. تنظیم تنظیمات مانند سطح قدرت و سرعت فقط تنظیمات فنی نیست، بلکه تقریبا همه چیز برای مغازه هایی است که به اتصال های ثابت و قوی نیاز دارند. به همین دلیل است که ما در حال حاضر جوش لیزر را در همه جا می بینیم از ساخت موتورهای جت تا ساخت قطعات کوچک در داخل دستگاه های ایجاد ضربان قلب.

سیستم‌های لیزر موج پیوسته نسبت به لیزر پالس‌دار

سیستم های لیزری اساسا به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: لیزرهای موج مداوم (CW) و لیزر پالس شده، هر دو مزایای متمایزی را بسته به آنچه که باید انجام شود ارائه می دهند. لیزرهای CW قدرت ثابت تولید می کنند، بنابراین برای جوشکاری مواد ضخیم و انجام عملیات سریع بدون توقف بسیار خوب کار می کنند. گرماي ثابتشون باعث ميشه انتخاب خوبي براي گرفتن جوش هاي عميق نفوذي بشه اما ليزرهاي پالس شده کارشون فرق ميکنه آنها انرژی را در انفجار های کوتاه آزاد می کنند، کنترل بسیار بهتری بر میزان گرما در مواد دارند. این باعث کاهش انحراف می شود و آنها را برای کارهای ظریف که نمی خواهیم آسیب های زیادی به حرارت داشته باشند، مناسب می کند. در هنگام تصمیم گیری بین این گزینه ها، صاحبان فروشگاه باید به چیزهایی مانند نوع ماده ای که با آن کار می کنند، سرعت نیاز به نتایج و دقیقاً چه نوع الزامات شغلی وجود دارد فکر کنند. به عنوان مثال، بسیاری از کارخانه ها به لیزرهای CW برای قابلیت های سرعت بالا اعتماد می کنند، اما وقتی کسی نیاز به انجام کارهای دقیق در قطعات حساس دارد، لیزرهای پالس شده تمایل دارند راه را برای رفتن باشند. درست کردن این تمایز به این معنی است که تولید کنندگان می توانند ابزار مناسب را برای کار در تمام انواع محیط های مختلف تولید انتخاب کنند.

مزایای تولیدی دیود لیزر

چسباندن سریع با ورود گرما کم

جوش لیزر به این دلیل برجسته است که بسیار سریعتر از روش های مدرسه قدیمی کار می کند و گرما کمتری را به آنچه جوش داده می شود وارد می کند. تولید وقتی به این تکنولوژی تغییر می کند، واقعاً شروع می شود، زیرا شغل ها سریعتر تمام می شوند و کارخانه ها می توانند کار بیشتری را به طور کلی انجام دهند. چیزی که جوش لیزر را خاص می کند این است که چقدر دقیق شکل های پیچیده ای را بدون گرم شدن بیش از حد قطعات ایجاد می کند که در غیر این صورت ممکن است آسیب ببینند. برخی مطالعات نشان می دهد که با استفاده از گزینه های لیزر با سرعت بالا، بهره وری حدود 40٪ بهتر از روش های جوش معمولی افزایش می یابد. این لیزر ها فراتر از اینکه فقط کارها را در کارخانه سریع تر انجام دهند، در واقع مواد شکننده را در طول فرآیند نیز محافظت می کنند.

کاهش پس از پردازش و زباله های متریال

جوش لیزر برجسته است زیرا تمام کار اضافی را پس از فرآیند اولیه مانند پیسیدن و ماشینکاری قطعات کاهش می دهد. دقت این روش در مقایسه با تکنیک های قدیمی تکمیل، زمان و هزینه را صرفه جویی می کند، که باعث می شود خطوط تولید به طور کلی به راحتی کار کنند. از آنجایی که لیزر ها انرژی را به شدت متمرکز می کنند، مواد زیادی در طول تولید هدر نمی روند در حالی که هنوز هم تحملات تنگ را حفظ می کنند. برخی از کارخانه ها گزارش می دهند که حدود ۳۰ درصد کمتر خرد می شوند وقتی به سیستم های جوش لیزر تغییر می کنند. ضایعات کمتر به معنای صرفه جویی در مواد و پول است، چیزی که تولید کنندگان دوست دارند زیرا بدون قربانی کیفیت یا کارایی، کاملاً در ابتکارات سبزشان جا می گذارد.

بهره وری انرژی و صرفه جویی در هزینه

سیستم های جوش لیزر در مقایسه با تکنیک های جوش قدیمی، انرژی بیشتری دارند، که می تواند به صرفه جویی در هزینه های واقعی برای تولید کنندگان منجر شود. این سیستم ها در طول کار، مصرف برق کمتری دارند، و هزینه های ماهانه برق را که به سود می رسد کاهش می دهند. علاوه بر این، تجهیزات لیزر معمولاً قبل از نیاز به تعمیر یا قطعات جایگزین، طولانی تر می شوند، بنابراین زمان توقف و هزینه نگهداری در طول زمان کمتر است. بر اساس گزارش های صنعت از چندین شرکت اصلی در تولید فلز، بسیاری از شرکت های تولیدی پس از تغییر به تکنولوژی لیزر، هزینه های انرژی خود را حدود 20 تا 25 درصد کاهش داده اند. فراتر از صرفه جویی در پول نقد، این کارایی به شرکت ها مزیت رقابتی می دهد و در عین حال به آنها کمک می کند تا منابع را در دراز مدت بهتر مدیریت کنند، چیزی که به طور فزاینده ای اهمیت دارد به عنوان مقررات زیست محیطی در بازارهای مختلف.

جوشکاری لیزر نسبت به روش‌های جوشکاری سنتی

مقایسه دقت: TIG و MIG نسبت به لیزر

وقتی صحبت از کار دقیق می شود، جوش لیزر در مقایسه با تکنیک های قدیمی مانند TIG و MIG بسیار برجسته است. روش تمرکز پرتو های لیزر انرژی خود را به جوش های بسیار باریک تر اجازه می دهد، چیزی که در هنگام کار بر روی اجزای پیچیده تفاوت ایجاد می کند. به عنوان مثال تولید دستگاه های پزشکی را در نظر بگیرید، جایی که تحمل ها تا حدود 0.1 میلی متر امکان پذیر است. این نوع دقت به معنای محصولات بهتر در کل و زمان کمتری است که قطعات نیاز به تعمیر یا تعویض دارند. صنایع مربوط به قطعات هوافضا یا میکروالکترونیک به ویژه از این قابلیت بهره مند می شوند زیرا حتی انحرافات کوچک می تواند مشکلات عمده ای را در جریان پایین ایجاد کند. تولیدکنندگان که به سیستم های لیزر تغییر می کنند اغلب در دراز مدت خود را صرفه جویی در هزینه می کنند در حالی که هنوز هم به این استانداردهای کیفیت سخت می رسند.

جوشکاری لیزر دستی برای عملیات‌های انعطاف‌پذیر

دستگاه های جوش لیزر دستی، نحوه برخورد مردم با کارهای جوش را تغییر داده اند، زمانی که تحرک مهم ترین مسئله است. کارگران می توانند در حالی که در اطراف محل کار حرکت می کنند تنظیمات را تغییر دهند، که برای تعمیر تجهیزات یا انجام تغییرات آخرین دقیقه در محل های ساخت و ساز تفاوت زیادی دارد. بر اساس گزارش های صنعت، این واحدهای قابل حمل زمان راه اندازی را تقریباً 40٪ نسبت به تجهیزات جوش معمولی کاهش می دهند. توانایی تنظیم در پرواز به طور قابل توجهی پروژه ها را سرعت می دهد، به ویژه در شرایطی که شرایط در طول روز تغییر می کند. به همین دلیل است که بسیاری از متخصصان اکنون هر زمان که نیاز دارند جوش های با کیفیت را سریع انجام دهند بدون اینکه تجهیزات سنگین را در مکان های مختلف بکشند، به لیزرهای دستی دست می زنند.

کاربردها در صنایع با خروجی بالا

تولید خودرو و ساخت فولاد صفحه‌ای

دنیای خودرو شاهد تغییرات بزرگی است به لطف تکنولوژی جوش لیزر که باعث می شود خطوط مونتاژ سریع تر از همیشه پیش برود. تولیدکنندگان خودرو اکنون می توانند قطعات فلزی بسیار پیچیده را با دقت و قدرت شگفت انگیزی به هم بریزند، که به طور قابل توجهی زمان تولید را کاهش می دهد. جالب این است که این تکنولوژی لیزر دقیقاً در آنچه صنعت خودرو سال هاست در آن کار می کند، جا می گذارد -- وزن کمتری اما مواد قوی تر که به خودرو کمک می کند سوخت کمتری مصرف کند و انتشار کمتری داشته باشد. این سیستم های لیزری قدرت کنترل و اتوماسیون کافی را برای مدیریت ترکیب های پیچیده ای مانند آلومینیوم مخلوط با فولاد با قدرت بالا فراهم می کنند، چیزی که وسایل نقلیه امروز را بسیار امن تر می کند در حالی که هنوز هم در برابر انواع شرایط جاده و حوادث مقاومت می کند.

Komponent‌های هوافضا و تولید دستگاه‌های پزشکی

جوش لیزر نقش مهمی در تولید هوافضا دارد، جایی که آنها نیاز به ساخت اجزای قوی و سبک برای ساخت هواپیما دارند. دقت این روش به حفظ قطعات هوافضا کمک می کند حتی در صورت قرار گرفتن در معرض گرما، لرزش و فشار شدید در طی عملیات پرواز. در مورد دستگاه های پزشکی، سازندگان به تکنیک های جوش لیزر برای رعایت استانداردهای سختگیرانه برای ناباروری و اندازه گیری دقیق در اتاق های جراحی متکی هستند. بیمارستان ها از ابزار جراحی و دستگاه های کاشت قابل استفاده خود می خواهند که در حالی که ساختار آنها محکم است، از خطر آلودگی پاک باشند. گزارش های صنعت نشان می دهد که تاسیسات استفاده از فن آوری های جوش لیزر نرخ سازگار بودن محصول را در هر دو بخش بهتر کرده اند. در حالی که شرکت های هوافضا و فضا برای مواد سبک تر فشار می آورند و تولید کنندگان پزشکی با مقررات سختگیرانه تری روبرو هستند، شاهد افزایش سرمایه گذاری در سیستم های لیزری پیشرفته هستیم که می توانند این الزامات سخت را مدیریت کنند.

통합 فیبر لیزر برش با سیستم‌های جوشکاری

قرار دادن برش فیبر لیزر با سیستم های جوش یک حرکت هوشمندانه برای تولید کنندگان است که به دنبال کاهش وقت تلف شده در طول تولید هستند. وقتی این دو فرآیند دست به دست کار می کنند، نیاز به حرکت قطعات بین مراحل کمتر است، که زمان و پول را صرفه جویی می کند. کارخانه هایی که این رویکرد ترکیبی را اتخاذ کرده اند اغلب شاهد افزایش تولید خود با حدود 20٪ یا بیشتر هستند. سود واقعی از این است که وقتی برش و جوش دادن به جای مراحل جداگانه در یک جریان مداوم انجام می شود، همه چیز خیلی سریعتر می شود. جالب این است که فراتر از صرفه جویی در زمان، این ادغام در واقع منجر به نتایج نهایی بهتر می شود. قطعات تمایل دارند دقیق تر و سازگارتر باشند زیرا فرصت کمتری برای اشتباهات در هنگام دستکاری وجود دارد. برای کسب و کارهایی که حجم آنها مهم است، مانند تولید خودرو یا لوازم خانگی، این نوع سیستم تفاوت را در حفظ رقابت در حالی که هزینه ها را تحت کنترل نگه می دارد، ایجاد می کند.

خودکارسازی و روندهای آینده

همکاری کوبات سیستم‌های جوشکاری لیزری

تولیدات شاهد تغییر بزرگی هستند به لطف ربات های همکاری، که معمولاً به آنها ربات های همراه گفته می شود، که در کنار ماشین های جوش لیزر کار می کنند تا کارایی و ایمنی محل کار را افزایش دهند. این ربات ها تمام کارهای تکراری خسته کننده را انجام می دهند، و به جوشگران باتجربه اجازه می دهند مهارت های خود را بر روی حل مشکلات پیچیده متمرکز کنند به جای اینکه در کارهای معمول غرق شوند. کارخانه های بیشتری به دنبال راه هایی برای اتوماسیون هستند و ما انتظار داریم که در حدود ۳۰ درصد رشد در سیستم های کمک شده توسط ربات ها را در طول ده سال آینده ببینیم. برای مثال IPG Photonics را در نظر بگیرید آنها تکنولوژی لیزر LightWELD خود را دارند که اکنون با کوبات ها کار می کنند، چیزی که آنها در FABTECH 2024 نشان می دهند. چي باعث ميشه اين برنامه ها اينقدر خوب باشن؟ آنها در واقع به کارگران ماهر کمک می کنند تا کار بهتری را سریعتر انجام دهند به خاطر آن پیکربندی های پیش تنظیم شده که زمان تنظیم را کاهش می دهد و به طور مداوم نتایج با کیفیت را بدون همه حدس و گمان ارائه می دهد.

تولید هوشمند و ادغام IoT

ترکیب تکنولوژی اینترنت اشیا با جوش لیزر واقعاً در حال تغییر نحوه کار کارخانه ها در این روزها است، به خصوص وقتی که می آید به حفظ ماشین آلات قبل از خراب شدن. جادوی واقعی از طریق تجزیه و تحلیل داده های فوری در طول عملیات جوش اتفاق می افتد، به تکنسین اجازه می دهد مشکلات را زودتر تشخیص دهد و تنظیمات را در پرواز برای حفظ کیفیت محصول تغییر دهد. بر اساس مطالعات اخیر چندین تولید کننده بزرگ، کارخانه هایی که این روش را اتخاذ می کنند، اغلب حدود ۲۵ درصد زمان کمتری را در انتظار تعمیرات تلف می کنند. کارشناسان صنعت پیش بینی می کنند که با افزایش شرکت هایی که اینترنت اشیا را در سیستم های جوش لیزر خود ادغام می کنند، ما شروع به دیدن خطوط تولید صاف تر در بخش های مختلف خواهیم کرد. در حالی که هیچ کس نمی تواند دقیقا بگوید که این تغییر چقدر سریع اتفاق می افتد، آنچه که روشن است این است که جوش لیزر مجهز به سنسورهای هوشمند به سرعت برای هر کارخانه ای که به دنبال رقابت در بازار امروز است ضروری است.