Skip to Content

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

ایمنی، چک‌لیست شروع کار، انتخاب نازل، جدول فوکوس، Wobble، گاز محافظ و عیب‌یابی جوش لیزر
by
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.

محیط کار

  • محدوده‌ی جوشکاری را با پرده یا دیواره‌ی محافظ لیزر جدا و با تابلوی هشدار لیزر علامت‌گذاری کنید.
  • افراد غیرمجاز نباید وارد محدوده شوند. اگر دستگاه یا محفظه اینترلاک دارد، آن را دور نزنید.
  • مواد قابل اشتعال، اسپری‌ها و حلّال‌ها را از محل جوش دور کنید.
  • تهویه و دودکش (Fume Extraction) مناسب داشته باشید؛ دود فلزات، به‌خصوص گالوانیزه و قطعات رنگی، برای تنفس مضر است.
  • از جوشکاری روی سطوح براق و آینه‌ای که پرتو را به سمت افراد بازتاب می‌دهند، بدون پوشش محافظ اطراف خودداری کنید.

تجهیزات حفاظت فردی

  • عینک یا ماسک ایمنی مخصوص طول موج لیزر فایبر با چگالی نوری مناسب؛ عینک یا ماسک جوش معمولی برق کافی نیست.
  • دستکش و لباس آستین‌بلند نسوز؛ پوست دست و ساعد را نپوشیده نگذارید.
  • کفش ایمنی و در صورت نیاز ماسک تنفسی.
  • همه‌ی افرادی که داخل محدوده‌ی کنترل‌شده هستند، نه فقط اپراتور، باید محافظ چشم داشته باشند.

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:

جنس←ضخامت←نوع اتصال و فاصله (Gap)←با سیم / بدون سیم←نازل←فوکوس←گاز←Wobble←توان و سرعت←تست

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.

گروهپارامترچه چیزی را کنترل می‌کند
لیزرتوان (Power)انرژی کل و عمق نفوذ
لیزرفوکوس / دیفوکوسچگالی انرژی روی سطح یا داخل قطعه
حرکت پرتوعرض و فرکانس Wobbleپهنای جوش و پایداری حوضچه‌ی مذاب
اپراتورسرعت جوشکاریحرارت ورودی؛ سرعت کم یعنی حرارت بیشتر
سیمقطر و سرعت تغذیه‌ی سیمپر کردن درز و ارتفاع گرده
گازنوع و دبی گازمحافظت از اکسیداسیون و تخلخل
هدنوع نازلهدایت سیم و گاز متناسب با هندسه‌ی اتصال

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:

نوع اتصالتوضیحنازل مناسباستفاده از سیم
لب‌به‌لب (Butt)دو ورق هم‌سطح کنار همنازل مخصوص Buttاگر فاصله‌ی درز زیاد است، با سیم
گوشه‌ی داخلی / سپری (Tee / Fillet)یک ورق عمود بر ورق دیگرنازل مخصوص Tee / گوشه‌ی داخلیبسته به طراحی و اندازه‌ی گرده
گوشه‌ی بیرونی (Corner)دو ورق در لبه به هم می‌رسندنازل مخصوص Cornerبسته به فاصله‌ی درز
رویهم (Lap)یک ورق روی ورق دیگرنازل مخصوص Lapمعمولاً بدون سیم یا با سیم کم
لبه (Edge)لبه‌ی دو ورق کنار همنازل مخصوص Edgeبسته به ضخامت
جوش بدون سیمدرز بسیار دقیق و بدون فاصلهنازل ساده‌ی بدون سیم (مسی)—

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.

قطر سیمنازل سیملوله‌ی تغذیهرول سیم‌تغذیه
0.8 mm0.8متناسب با ۰٫۸0.8
1.0 mm1.0متناسب با ۱٫۰1.0
1.2 mm1.2متناسب با ۱٫۲1.2
1.6 mm1.6متناسب با ۱٫۶1.6

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)

ضخامتفولاد ساختمانیفولاد + سیم ۱٫۲استیلاستیل + سیم ۱٫۲آلومینیومآلومینیوم + سیم ۱٫۲
۱ میلی‌متر+100-1-1-2
۲ میلی‌متر0-1-1-2-2-3
۳ میلی‌متر-1-2-2-3-3-4
۴ میلی‌متر-3-4-3-4-4-5

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.

قاعده‌ی سرانگشتی: دیفوکوس منفی را می‌توان حدود دوسوم ضخامت ورق در نظر گرفت. مثلاً برای ورق ۳ میلی‌متری، تست را از حدود -2 شروع کنید. این فقط نقطه‌ی شروع است، نه عدد قطعی.

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.
فوکوس با فاصله‌ی نازل یکی نیست. فاصله‌ی مکانیکی نوک نازل تا سطح قطعه را خود هندسه‌ی نازل تعیین می‌کند و با عدد فوکوس در نرم‌افزار فرق دارد. همچنین تنظیم فوکوس با مرکز بودن پرتو در نازل فرق دارد: اگر پرتو در مرکز نازل نباشد، گاز درست روی جوش نمی‌نشیند، پرتو به لبه‌ی نازل برخورد می‌کند، نازل داغ می‌شود و جوش ناپایدار می‌شود. تنظیم مرکز پرتو و کالیبراسیون مکانیکی فوکوس کار مسئول فنی است.

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.
پارامترمحدوده‌ی شروع معمول
عرض Wobble2 – 3 mm
فرکانس Wobble40 – 80 Hz
سرعت تغذیه‌ی سیم8 – 12 mm/s

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.

گازویژگیکاربرد
آرگون پیشنهاد عمومیگاز خنثی، محافظت خوب در برابر اکسیداسیونانتخاب پیش‌فرض برای فولاد، استیل و آلومینیوم
نیتروژنتخلخل کم در استیل؛ در فولاد ساختمانی ممکن است شکنندگی را بیشتر کندبرخی کاربردهای استیل و آلومینیوم
هلیومانتقال حرارت خوب، گران‌ترکاربردهای خاص
مخلوط آرگون/هیدروژن یا آرگون/اکسیژنمی‌تواند نفوذ را بیشتر کندفقط با تأیید مسئول فنی و پس از تست

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:

قطعه و فاصله‌ی درز←تمیزی سطح←نازل←فوکوس←گاز←سرعت←توان←Wobble←سرعت سیم

جدول عیب‌یابی جوش لیزر

عیباول این‌ها را بررسی کنید
نفوذ کمفوکوس، سرعت زیاد، توان کم
سوراخ شدن قطعهتوان زیاد، سرعت کم، فوکوس
جوش خیلی پهنعرض Wobble زیاد
جوش خیلی باریکعرض Wobble کم
پاشش زیادفوکوس، گاز، توان، آلودگی سطح
تخلخل (حفره)گاز، تمیزی قطعه، فوکوس
تغییر رنگ استیلدبی و پوشش گاز محافظ
بریدگی کنار جوش (Undercut)سرعت، توان، Wobble
جمع شدن سیمسرعت تغذیه‌ی سیم زیاد یا توان کم
ذوب نشدن سیمتوان کم، سرعت سیم زیاد
سوختن بیش از حد سیمتوان زیاد، سرعت سیم کم
جوش ناپایدارمرکز پرتو، شیشه‌ی محافظ، نازل، گاز
داغ شدن یا آسیب نازلمرکز پرتو، فوکوس، نوع نازل
نفوذ یکنواخت نیستفوکوس، ثابت نبودن سرعت دست، فاصله‌ی درز

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.

نگهداری روزانه

  • شیشه‌ی محافظ هد را بررسی و در صورت لکه یا سوختگی تعویض کنید.
  • نازل را از پاشش و مذاب چسبیده تمیز کنید و نازل تغییرشکل‌داده را عوض کنید.
  • سطح آب و فیلتر چیلر را بررسی کنید.
  • مسیر سیم‌تغذیه و رول را از گردوغبار و براده تمیز کنید.
  • شلنگ و اتصالات گاز را از نظر نشتی بررسی کنید.
  • کابل فیبر و کابل‌های برق را از نظر بریدگی، له‌شدگی یا خم شدید بررسی کنید.
هنگام تعویض شیشه‌ی محافظ: دستگاه را خاموش کنید، با دستکش بدون پودر کار کنید، شیشه را فقط از لبه بگیرید و کشوی شیشه را در محیط تمیز و دور از گردوغبار باز 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.

برای تنظیم دستگاه جوش لیزر خود کمک می‌خواهید؟

جنس، ضخامت و نوع اتصال قطعه‌ی خود را برای کارشناسان آسیم الکترونیک بفرستید تا در انتخاب نازل، فوکوس و پارامترهای شروع راهنمایی‌تان کنیم.

تماس با کارشناس فنی دستگاه جوش لیزر آب‌خنک پرسش‌های پیش از خرید

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.

راهنمای انتخاب لنز و قطعات مصرفی هد لیزر فایبر؛ جدول سازگاری Raytools، BOCI و WSX
سایز لنز فوکوس، کولیماتور، شیشه‌ی محافظ، نازل و رینگ سرامیکی هر مدل هد برش را پیدا کنید