راهنمای کاربری دستگاه جوش لیزر فایبر دستی؛ از ایمنی تا تنظیم نازل، فوکوس و گاز

زمان مطالعه: حدود ۱۰ دقیقه · دسته: آموزش فنی / جوش لیزر

دستگاه جوش لیزر فایبر دستی سریع، تمیز و کم‌حرارت جوش می‌دهد؛ اما فقط وقتی که درست تنظیم شود. بیشتر مشکلاتی که اپراتورها با آن روبه‌رو می‌شوند، مثل نفوذ کم، پاشش زیاد، تخلخل یا سوراخ شدن قطعه، به‌خاطر انتخاب نادرست نازل، فوکوس یا گاز است، نه خرابی دستگاه.

در این راهنما کار با دستگاه جوش لیزر دستی را از ایمنی و چک‌لیست شروع کار تا انتخاب نازل، تنظیم فوکوس، Wobble، گاز محافظ، توان و سرعت قدم‌به‌قدم توضیح داده‌ایم و در پایان یک جدول عیب‌یابی آورده‌ایم تا بدانید با دیدن هر عیب، اول سراغ کدام پارامتر بروید.

پرش به: ایمنی شروع کار ترتیب تنظیم انتخاب نازل فوکوس Wobble گاز محافظ زاویه‌ی تورچ عیب‌یابی خاموش کردن پرسش‌ها

ایمنی پیش از هر چیز

دستگاه جوش لیزر فایبر دستی در رده‌ی لیزرهای کلاس ۴ قرار می‌گیرد؛ یعنی هم پرتو مستقیم و هم پرتو بازتابی آن می‌تواند به چشم و پوست آسیب جدی بزند. پرتو لیزر فایبر (طول موج حدود 1064–1080nm) دیده نمی‌شود، پس «ندیدن پرتو» به معنی بی‌خطر بودن نیست.

توقف فوری لازم است اگر: بوی سوختگی یا دود از هد یا کابل بیاید، نازل یا هد بیش از حد داغ شود، پیام خطای منبع لیزر، چیلر یا بازتاب پرتو ظاهر شود، کابل فیبر آسیب دیده باشد، یا کسی بدون محافظ وارد محدوده شود. در این حالت کلید توقف اضطراری (E-Stop) را بزنید و موضوع را به مسئول فنی گزارش دهید.

چک‌لیست شروع کار

1. برق و ارتاتصال برق و ارت دستگاه سالم باشد و کابل‌ها زیر پا یا قطعه‌ی داغ نباشند.
2. چیلراول چیلر را روشن کنید و صبر کنید دمای آب به محدوده‌ی کاری برسد. سطح آب و نبود نشتی را بررسی کنید.
3. کابل فیبرکابل فیبر تا یا گره نخورده و زیر بار نباشد. خم شدید کابل فیبر آسیب جدی می‌زند.
4. شیشه‌ی محافظشیشه‌ی محافظ هد را از نظر لکه، ترک یا سوختگی بررسی کنید.
5. نازل و سیمنازل متناسب با نوع اتصال و قطر سیم نصب و محکم باشد؛ مسیر سیم‌تغذیه گیر نداشته باشد.
6. گازشیر کپسول را باز کنید، فشار و دبی گاز را تنظیم و از خروج گاز از نازل مطمئن شوید.
7. ایمنیکلید توقف اضطراری، کلید قفل (Key Switch) و تابلوی هشدار سر جایشان باشند و همه محافظ چشم داشته باشند.

ترتیب روشن کردن معمول: چیلر ← منبع لیزر ← کنترلر. بعد از روشن شدن، گیره‌ی ارت را به قطعه وصل کنید؛ در بیشتر دستگاه‌ها پرتو فقط وقتی فعال می‌شود که نازل با قطعه‌ی متصل به ارت تماس داشته باشد.

ترتیب درست تنظیم دستگاه برای یک جوش جدید

اشتباه رایج این است که اپراتور فقط ضخامت را ببیند و توان را تنظیم کند. ترتیب درست این است:

یعنی اول مشخص کنید چه جنسی، با چه ضخامتی، با چه نوع اتصالی و با یا بدون سیم جوش داده می‌شود؛ بعد نازل و فوکوس را انتخاب کنید و در آخر توان و سرعت را روی قطعه‌ی تست تنظیم کنید.

انتخاب نازل بر اساس نوع اتصال

نازل جوش لیزر فقط یک قطعه‌ی مصرفی نیست؛ شکل آن با هندسه‌ی اتصال و مسیر ورود سیم و گاز هماهنگ است. نازل نامناسب علاوه بر افت کیفیت جوش، احتمال بازتاب ناخواسته‌ی پرتو را هم بالا می‌برد. هر سازنده‌ی هد کدگذاری خودش را برای نازل‌ها دارد، پس کد دقیق را از دفترچه‌ی همان هد بگیرید؛ اصل انتخاب اما یکی است:

هماهنگی نازل، سیم و مسیر تغذیه

قطر سیم، سوراخ نازل سیم، لوله‌ی تغذیه‌ی سیم و رول (غلتک) سیم‌تغذیه باید هم‌اندازه باشند. مثلاً با سیم 1.0mm از نازل سیم 1.0 و رول 1.0 استفاده کنید. ناهماهنگی این‌ها باعث گیر کردن، لرزش یا جمع شدن سیم می‌شود.

تنظیم فوکوس (Focus / Defocus)

فوکوس جایی است که پرتو بیشترین تمرکز انرژی را دارد. سه حالت داریم:

• فوکوس صفر: نقطه‌ی تمرکز دقیقاً روی سطح قطعه است.
• دیفوکوس مثبت: نقطه‌ی تمرکز بالای سطح است؛ انرژی روی سطح پخش‌تر است و جوش پهن‌تر و کم‌عمق‌تر می‌شود.
• دیفوکوس منفی: نقطه‌ی تمرکز داخل قطعه است؛ انرژی بیشتر به عمق می‌رود و نفوذ بیشتر می‌شود.

جهت مثبت و منفی در نرم‌افزار هدهای مختلف ممکن است متفاوت تعریف شده باشد؛ تعریف را از دفترچه‌ی کنترلر دستگاه خود بررسی کنید.

جدول مقدار شروع فوکوس (میلی‌متر)

همان‌طور که می‌بینید، آلومینیوم معمولاً به دیفوکوس منفی بیشتری نسبت به فولاد و استیل نیاز دارد و استفاده از سیم هم فوکوس را حدود یک میلی‌متر منفی‌تر می‌کند.

روش پیدا کردن فوکوس واقعی دستگاه

1. قطعه‌ی تستیک قطعه‌ی ضایعات با همان جنس، ضخامت و نوع اتصال کار اصلی آماده کنید.
2. ثابت نگه داریدتوان، سرعت، گاز و Wobble را ثابت نگه دارید تا فقط اثر فوکوس دیده شود.
3. فقط فوکوس را تغییر دهیدچند خط جوش کوتاه با فوکوس‌های +2، +1، 0، -1، -2، -3 بزنید.
4. مقایسه کنیدبرای هر خط، ظاهر، نفوذ، پاشش، پهنای جوش و پایداری حوضچه را یادداشت کنید.
5. ثبت کنیدبهترین مقدار را به‌عنوان فوکوس تأییدشده برای همان جنس، ضخامت و اتصال یادداشت کنید تا دفعه‌ی بعد از صفر شروع نکنید.

تنظیم Wobble (نوسان پرتو)

در هدهای جوش دستی، پرتو با یک الگوی نوسانی حرکت می‌کند تا جوش پهن‌تر و پایدارتر شود و به فاصله‌ی درز حساسیت کمتری داشته باشد. دو پارامتر دارد:

• عرض Wobble (Width): پهنای نوسان پرتو؛ بیشتر شدن آن جوش را پهن‌تر می‌کند.
• فرکانس Wobble (Frequency): سرعت نوسان پرتو؛ روی یکنواختی و ظاهر جوش اثر دارد.

نکته: با افزایش عرض Wobble، معمولاً باید سرعت تغذیه‌ی سیم را کم کنید. این رابطه فرمول ثابتی ندارد و باید با تست پیدا شود.

انتخاب گاز محافظ

گاز محافظ از اکسید شدن حوضچه‌ی مذاب جلوگیری می‌کند و روی نفوذ، تخلخل، تغییر رنگ و شکنندگی جوش اثر می‌گذارد.

اگر جوش استیل تیره، آبی یا سیاه شد، اول دبی و پوشش گاز را بررسی کنید: شیر کپسول، شلنگ، نشتی، تمیزی نازل و فاصله‌ی تورچ.

زاویه‌ی نگه داشتن تورچ و روش جوشکاری

• تورچ را کاملاً عمود بر قطعه نگه ندارید؛ پرتو بازتابی مستقیم به هد برمی‌گردد و به اپتیک آسیب می‌زند. زاویه‌ی حدود ۷۰ درجه نسبت به سطح مناسب است.
• زاویه‌ی کمتر از حدود ۴۵ درجه هم مناسب نیست، چون بازتاب پرتو به اطراف و به سمت افراد بیشتر می‌شود.
• زاویه و سرعت حرکت را در طول خط جوش ثابت نگه دارید؛ تغییر سرعت دست یعنی تغییر نفوذ.
• سطح قطعه را پیش از جوش از روغن، رنگ، زنگ و آلودگی تمیز کنید و درز را تا حد امکان بدون فاصله جفت کنید.
• در شروع و پایان خط جوش مکث طولانی نکنید تا قطعه سوراخ نشود.

اصلاح پارامتر: همه چیز را با هم عوض نکنید

اگر جوش مشکل دارد، پارامترها را یکی‌یکی و به این ترتیب بررسی کنید تا بفهمید کدام واقعاً اثر داشته است:

جدول عیب‌یابی جوش لیزر

کنترل کیفیت جوش

• نفوذ کافی و یکنواخت
• نبود ترک، حفره و سوراخ
• پاشش کم و ظاهر یکنواخت
• پهنا و ارتفاع گرده‌ی مناسب
• تغییر رنگ کم در استیل
• تاب‌برداشتن کم قطعه

خاموش کردن و نگهداری روزانه

ترتیب خاموش کردن: پایان جوش ← خاموش کردن لیزر و کنترلر ← بستن شیر گاز ← خاموش کردن چیلر. پس از خاموش شدن، تورچ را در جای خودش قرار دهید و کابل فیبر را بدون خم شدید جمع کنید.

پرسش‌های متداول درباره‌ی کار با دستگاه جوش لیزر

آیا جدول فوکوس برای همه‌ی دستگاه‌ها یکسان است؟
خیر. لنز فوکوس، هد و نازل هر دستگاه متفاوت است و حتی دو دستگاه با توان یکسان ممکن است فوکوس متفاوتی بخواهند. جدول این راهنما نقطه‌ی شروع است و عدد نهایی را باید با تست روی قطعه پیدا کنید.

عینک جوش معمولی برای جوش لیزر کافی است؟
خیر. باید از عینک یا ماسکی استفاده کنید که مخصوص طول موج لیزر فایبر (حدود 1064nm) ساخته شده باشد.

چه زمانی از سیم استفاده کنم؟
وقتی درز فاصله دارد، گرده‌ی جوش لازم است یا اتصال گوشه‌ای و سپری است. در درزهای کاملاً جفت و ورق‌های نازک معمولاً بدون سیم هم جوش خوبی می‌گیرید.

چرا جوش استیل سیاه یا آبی می‌شود؟
معمولاً به‌خاطر کمبود یا نرسیدن گاز محافظ است. دبی گاز، نشتی شلنگ، تمیزی نازل و زاویه‌ی تورچ را بررسی کنید.

نازل داغ می‌شود یا سوراخش تغییر شکل می‌دهد، دلیل چیست؟
معمولاً پرتو در مرکز نازل نیست یا فوکوس و نوع نازل مناسب نیست. دستگاه را متوقف کنید و تنظیم مرکز پرتو را به مسئول فنی بسپارید.

چرا نباید تورچ را عمود نگه دارم؟
در حالت عمود، پرتو بازتابی مستقیم به هد برمی‌گردد و می‌تواند به شیشه‌ی محافظ، لنز و حتی منبع لیزر آسیب بزند.

جمع‌بندی

برای گرفتن جوش لیزر خوب، اول ایمنی محدوده و چک‌لیست شروع کار را رعایت کنید؛ بعد به ترتیب جنس، ضخامت، نوع اتصال و سیم را مشخص کنید و نازل مناسب را بگذارید. فوکوس را از جدول شروع کنید و با تست روی قطعه‌ی ضایعات عدد واقعی دستگاه خود را پیدا کنید، Wobble و گاز را تنظیم کنید و در آخر توان و سرعت را دقیق کنید. اگر جوش مشکل داشت، پارامترها را یکی‌یکی تغییر دهید و تنظیمات تأییدشده را برای دفعه‌های بعد یادداشت کنید.