مس دارای هدایت الکتریکی بی نظیر و مقاومت در برابر خوردگی است.رسانایی حرارتی بالا و بازتاب آن را با استفاده از روش های سنتی پیچیده تر می کند.جوش با لیزریک راه حل قدرتمند برای این مشکلات را ارائه می دهد، که پتانسیل مس را با کنترل دقیق حرارت و تمرکز آن باز می کند.
در این مقاله، ما چالش های ارائه شده توسط این فلز منحصر به فرد را بررسی خواهیم کرد، موثرترین روش هایجوشکاری لیزربنابراین عینک های ایمنی خود را بگیرید و نشانگرهای لیزر؛ زمان آن است که فلز قرمز را فتح کنید!
چالش های جوشاندن مس
مس دارای انرژی لیزری عالی، رسانایی الکتریکی، رسانایی حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی است. به دلیل این ویژگی ها، مس در طیف وسیعی از کاربردهای مختلف صنعتی استفاده می شود.با این حالدر مورد جوش لیزر، این فلز همه کاره با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود چالش های خود را ارائه می دهد.
1. رسانایی حرارتی
مس دارای بالاترین رسانایی حرارتی در میان سایر فلزات مهندسی است. گرما که در هنگام جوش استفاده می شود به سرعت در سراسر مواد تبخیر می شود.که باعث می شود محل گرما مورد نیاز برای تشکیل یک استخر جوش قوی دشوار شوداین می تواند منجر به ادغام ناقص، جوش ضعیف و مقاومت بیشتر در برابر ترک شود.
2بازتاب
مس همچنین دارای بازتاب پذیری بالا و جوش های با کیفیت بالا است، که می تواند به یک لایه پیچیده دیگر در هنگام استفاده از آن منجر شود.پرتو لیزر از سطح منعکس می شود و انرژی جذب شده توسط فلز را کاهش می دهد. اين مستلزم بالاترقدرت لیزر، که مشکلات تبخیر حرارتی را تشدید می کند و باعثجوشنقایص مس مانند خشکی و میزان پاشیدن.
3اکسیداسیون
مس به راحتی در دمای بالا اکسید ها را تشکیل می دهد، که یک چالش بزرگ برای جوش است. این اکسیدها می توانند جوش را آلوده کنند، قدرت آن را تضعیف کنند.مکانیکیاگر می خواهید از این مشکل جلوگیری کنید، ممکن است لازم باشد با تکنیک های محافظ و انتخاب فلوکس خود بیشتر مراقب باشید.
علاوه بر این ویژگی های کلیدی، بسیاری از عوامل دیگر به دشواری جوشاندن مس کمک می کنند. ضریب گسترش حرارتی بالا می تواند باعث انحراف و تغییر شکل در طول جوش و جوش باشد.جوشعلاوه بر این، در دسترس بودن فلزات پرکننده مناسب برای بریزینگ محدود است، که به چالش های بریزینگ اضافه می شود.
4 مزایایجوش با لیزرمس
جوش با لیزرتبدیل به تکنولوژی انتخاب برای پیوستن قطعات مس به عنوان آن را ارائه می دهد مزایای بسیاری نسبت به روش های سنتی مانند قوسجوش و جوشبرخی از مزایای اصلی در زیر ذکر شده است:
1. جوش هاي با کيفيت بالا
تحویل دقیق انرژی از فرآیند جوش باعث تولید جوش های تمیز و قوی با حداقل تحریف حرارتی می شود.
2. نفوذ عمیقجوشفرآیند
پرتو لیزر متمرکز ازجوشکاری لیزراجازه می دهد تا نفوذ جوش عمیق تر در مقایسه با روش های سنتی باشد. همچنین برای افزایش قدرت و مقاومت مفصل شناخته می شود.
3. رسانای گرماجوشفرآیند
گرم کردن محلی مسجوشبه حداقل می رسد منطقه گرمای تحت تاثیر، در نتیجه کاهش انحراف و ترک.
4. بهبود رسانایی الکتریکی
مسجوشاین فرآیند کمک می کند کنترل دقیق و حفاظت از گاز بی اثر را تسهیل کند. در عین حال، می تواند از اکسیداسیون جلوگیری کند و هدایت عالی مس را در منطقه جوش حفظ کند.
چه روش جوش ليزري براي مس مناسب تر است؟
تعیین بهترین مسجوشکاری لیزردر زیر برخی از بهترین روش ها برای جوشاندن مس ارائه شده است:
1.جوش لیزری موج مداوم (CW)
از جملهجوشکاری لیزرفرآیندها، موج مستمرجوشکاری لیزرلیزرهای CW برخلاف سایر فن آوری های لیزر متناوب، یک پرتو مداوم انرژی و یک پرتو پایدار را فراهم می کنند.
مزیت:
واردات گرما ثابت را فراهم می کند.
درجوشسرعت بالا و کارایی بالا.
کنترل عمق جوش خوب
نقص:
قدرت باید با دقت کنترل شود تا از واردات بیش از حد گرما و تحریف جلوگیری شود.
ممکن است به دلیل نفوذ حرارت بالا برای برش نازک مناسب نباشد.
2.لیزر دیود سبز
لیزرهای دیود سبز برای ترکیب ورق های مس نازک، جوش مایکرو و تولید افزودنی مناسب هستند.آنها نور سبز متمرکز را منتشر می کنند که کاملا با مس سازگار استتکنیک های جوش
مزیت:
به دلیل طول موج کوتاه تر (تقریباً 515 نانومتر).
ورودی گرما در مقایسه با لیزرهای مادون قرمز معمولی کاهش می یابد و تحریف و اسپرت را به حداقل می رساند.
کنترل دقیق اندازه جوش و منطقه گرمای تحت تاثیر.
نقص:
قدرت محدود در مقایسه با سایر انواع لیزر.
تکنولوژی نسبتا جدید
هزینه تجهیزات بیشتر است.
3.لیزر فیبر
لیزرهای فیبربه عنوان رقبای قوی ظاهر شده اند، راه حل های متنوع و کارآمد برای جوش مس را ارائه می دهند.لیزربرای انواع ضخامت های مس و قابلیت استفاده بسیار مناسب هستند.
مزیت:
قدرت بالا و کیفیت پرتو
مناسب برای هر دو بخش نازک و ضخیم است.
گزینه های طول موج انعطاف پذیر (915 نانومتر، 1064 نانومتر) را می توان برای آلیاژ های مس خاص سفارشی کرد.
طراحی کامپکت و کارآمد
نقص:
مس خالص میزان جذب کمتری دارد.
نیاز به بهینه سازی دقیق پارامتر برای جلوگیری از مشکلات مربوط به حرارتی
4ليزر مادون قرمز
مادون قرمزلیزربرای اتصال اجزای ظریف مانند سیم ها و مدارها در تلفن های هوشمند، سنسورها و صفحه های مدار چاپی شناخته شده است. آنها همچنین برای جوش دادن تب باتری، بسبار،و مبادلات گرما برای وسایل نقلیه الکتریکیعلاوه بر این، از لیزرهای مادون قرمز می توان برای ایجاد ساختارهای سبک وزن و قوی برای هواپیماها و فضاپیما استفاده کرد.
مزیت:
در مقایسه با تکنولوژی های جدید لیزر، مادون قرمزلیزریک گزینه مقرون به صرفه تر برای جوش رس ارائه می دهند.
جوش لیزر مادون قرمز یک تکنولوژی بالغ با زیرساخت های تاسیس شده و تجهیزات به راحتی در دسترس است.
مادون قرمزلیزرمی تواند با انواع مختلفی ازجوشتکنیک ها، از جمله هدایتجوش، سوراخ قفلجوش، و نفوذ عمیقجوش.
نقص:
ورودی حرارت بالا می تواند باعث پاشیدن و سوراخ شدن در جوش شود.
این فرآیند نیاز به تمیز کردن بیشتر دارد و ممکن است بر قدرت مفاصل تأثیر بگذارد.
HAZ بزرگ و تحریف بالقوه باعث می شود لیزرهای مادون قرمز برای دقت بالا مناسب نباشندجوشاز ورق های نازکی از مس