بررسی جوشکاری لیزری در صنایع خودروسازی
پیشگفتار
فرآیندهای جوشکاری با انرژی تشعشعی گروهی از فرآیندهای جوشکاری هستند که در آنها حرارت مورد نیاز برای انجام جوشکاری به کمک تابش یک پرتو حاوی انرژی بر روی موضع اتصال تامین می شود. این پرتوها ممکن است مانند پرتو الکترونی حاوی ذرات پر انرژی باشند و یا این که یک تشعشع الکترومغناطیسی باشند. در این روشها نیاز به تماس نزدیک قطعه با منبع حرارت (که می تواند قوس، پلاسما یا شعله باشد) نیست و با تمرکز پرتو بر روی هر نقطه می توان حوضچه جوش را در آن نقطه به وجود آورد. فرآیندهای جوشکاری با پرتو الکترونی، جوشکاری با پرتو لیزر و جوشکاری با ریز موج ها مهمترین فرآیندهای جوشکاری هستند که در این گروه جای می گیرند.
در این پایان نامه سعی شده است که به طور خاص در مورد شاخه جوشکاری لیزری که بخشی از فرآیندهای جوشکاری با انرژی تشعشعی می باشد، بحث شود. همچنین در ادامه این بحث به تحلیل المان های جوش پرداخته شده است.
در پایان از استاد گرامی جناب آقای مهندس فتحی که استاد راهنمای اینجانب در انجام این پروژه بوده اند، کمال تشکر را دارم.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول لیزر..........................................................................................(25-11)
1-1 مقدمه 12
1-2 تاریخچه لیزر 13
1-3 همدوسی لیزر 15
1-4 تولید اشعه لیزر 17
1-5 اصول فرایند جوشکاری با لیزر 21
1-6 موارد کاربرد جوش لیزر 23
فصل دوم تقسیم لیزرها........................................................................ (36-26)
2-1 لیزر حالت جامد 27
2-2 لیزرهای گازی 32
2-3 دیود لیزرها 36
فصل سوم متغیر های فرایند جوشکاری با لیزر................................. .(44-37)
3-1 توان پرتو لیزر 38
3-2 قطر پرتو لیزر 39
3-3 قابلیت جذب پرتو 41
3-4 سرعت عبور پرتو 43
3-5 گاز محافظ 44
فصل چهارم انتخاب لیزرجهت جوشکاری......................................... (51-45)
4-1 عوامل موثر در انتخاب لیزر مناسب 46
4-2 جوشکاری فولادها 49
4-3 جوشکاری آ لومینیم و آلیاژهای آن 50
4-4 جوشکاری تیتانیم و آلیاژهای آن 51
فصل پنجم لیزرهای توان پایین.......................................................... (55-52)
5-1 عوامل موثر در انتخاب لیزرهای توان پایین 53
5-2 نکات مهم دراستفاده از لیزرهای توان پایین 54
فصل ششم جوشکاری ورق ST14 مورد استفاده در ساخت
بدنه خودرو با استفاده از لیزر Nd:YAG پالسی.................................... (66-56)
6-1 چکیده 57
6-2 چیدمان آزمایش 57
6-3 بررسی نتایج آزمایش 59
فصل هفتم بررسی بیناب نشری پر پلاسما در جوشکاری ورق
فلز st14 بوسیله لیزر Nd:YAG پالسی............................................(77-67)
7-1 چکیده . 68
7-2 مقدمه 68
7-3 مواد و وسایل و روش های آزمایش 69
7-4 نتایج و بحث 71
فصل هشتم مزایا و محدودیت جوشکاری لیزری در مقایسه با
سایر روشها............................................................................................(82-78)
8-1 مزایای فرایند جوشکاری با اشعه لیزر 79
8-2 معایب فرایند جوشکاری با اشعه لیزر 81
8-3 مسائل ایمنی استفاده از لیزر 82
فصل نهم تحلیل المان محدود..............................................................(99-83)
9-1 تعیین المان و خواص مواد 84
9-2 مدل سازی هندسی 84
9-3 مش زنی ( ساختن مدل اجزا محدود) 86
9-4 اعمال شرایط مرزی و نیروها 88
9-5 تنظیمات حل و گرفتن نتایج مورد نیاز 89
نتیجه گیری و پیشنهادات.....................................................................(102-100)
1-1 : مقدمه
لیزر یک دسته اشعه موازی شده و پیوسته از جنس نور می باشد که تمام این اشعه دارای طول موج واحدی می باشد. البته این اشعه با اشعه نوری ناپیوسته ای که از خورشید تشعشع می کند بسیار متفاوت است. نور خورشید دارای طول موج های بسیار متفاوت و متنوع می باشد که در تمام جهات منتشر می شود. نور با طول موج های متفاوت می تواند روی یک نقطه مادی متمرکز شود و انرژی خود را به صورت انرژی حرارتی آزاد کند. اشعه لیزر یک اشعه به شدت موازی شده و کوهرنت می باشد که هر چه موازی تر و پیوسته تر باشد در نقطه کوچک تری می تواند متمرکز شود و انرژی حرارتی بیشتری را نیز تولید می کند.
این ویژگی اشعه لیزر باعث تقویت ایده استفاده از آن در جوشکاری به عنوان یک منبع منحصر به فرد انرژی شد. جوشکاری با اشعه لیزر یکی از جدیدترین تکنیک های جوشکاری است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. این فرآیند برای ساخت و تولید برخی قطعات صنعتی شرایطی را فراهم آورده است که تا قبل از آن، ساخت این قطعات غیر ممکن و یا بسیار مشکل بوده است. این فرآیند یک فرآیند جوشکاری ذوبی می باشد هر چند از نظر نوع تجهیزات و نوع فرآیند با فرآیند های جوشکاری ذوبی معمولی بسیار متفاوت است. با یک سری تغییرات و تجهیزات اضافی، می توان از لیزر برای برشکاری نیز با دقت و سرعت بسیار بالا استفاده نمود.
اولین دستگاه های جوش لیزر که ساخته شدند به ندرت مورد استفاده قرار می گرفتند و تنها در جاهایی از آنها استفاده می شد که چاره ای جز استفاده از آن نداشتند. علت این امر مشکل بودن استفاده از دستگاه، بالا بودن هزینه، عدم وجود امکانات ایمنی و عدم دسترسی به اپراتور ماهر و کارآمد بود. اما به مرور زمان علم و تکنولوژی لیزر پیشرفت کرد و دستگاه های بسیار پیشرفته ای ساخته شدند و دامنه استفاده از لیزر به طور چشم گیری افزایش یافت.
1-2: تاریخچه لیزر
کلمه لیزر مخفف عبارت Light Amplification Stimulated by Emission of Radiation به معنی تقویت نور تحریک شده با انتشار پرتوافکنی می باشد و بر روش تولید این نور دلالت دارد. مفهوم این لغت در زبان انگلیسی گسترش یافته و از لیزر به عنوان اسم و به معنی دستگاهی که لیزر تولید می کند استفاده می شود پیشنهاد استفاده از گسیل القایی از یک سیستم با جمعیت معکوس برای تقویت امواج میکروویو بطور مستقل بوسیله وبر (Weber) ، جوردون (Gordon) ، زیگر (Zeiger) ، تاونز (Townes) ، باسو (Basov) و پروخورو (Prokhorov) داده شد. اولین استفاده عملی از چنین تقویت کنندههایی توسط گروه جوردون ، زیگر و تاونز در دانشگاه کالیفرنیا انجام شد. این گروه نام میزر (MASER) را که از ابتدای حروف "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation" تشکیل شده بود برای آن برگزیدند.
اولین میزر با استفاده از گذار میکروویو در مولکولهای آمونیاک (3NH) ساخته شد. در سال 1958 اولین بار پیشنهاد فعالیت میزر در فرکانسهای نوری در مقالهای توسط اسکاولو (Schawlow) و تاونز داده شد. در سال 1960 یعنی کمتر از دو سال دیگر ، میلمن (Mailman) موفق به ساخت لیزر پالسی یاقوت شد. این لیزر پیوسته کار (CW) که لیزر گازی هلیوم نئون بود، در سال 1961 توسط علی جوان ایرانی ساخته شد. در سال 1962 نیز پیشنهاد لیزرهای نیمه هادی مطرح گردید.
جوش فلزات رنگی و جوش لیزری
چکیده:
اغلب خواص جوش به دلیل تفاوت بین ترکیب و مراحل حرارتی با خواص فلز مادر فرق دارد این مسئله لزوماً یک نقطه ضعف نیست به عنوان مثال در جوشکاری لب به لب استحکام بهتر جوش معمولاً مفید است البته به شرطی که از نرمی و شکل پذیری خوبی بهرهمند باشد. پس با عنوان این مسئله به این نکته خواهیم رسید که جوشکاری فلزات نرم مانند مس و AI و Ni و به طور کلی فلزات رنگی همانگونه که نسبت به سایر فلزات آسانتر است احتیاج به دقت بالاتری دارند.
در این پژوهش به چند مسئله پرداخته شده است که سر فصل مطالب به عنوان روشهای جوشکاری فلزات رنگین همچنین جوشکاری با گاز محافظ و جوشکاری با ماشین لیزر میباشد و میتوان با مطالعه هر فصل اطلاعات کاملی راجع به موضوع مورد نظر به دست آورد.
مقدمه:
همواره در ایران صنعت دستخوش تحولاتی بوده است. که بعضی مثبت و برخی منفی بوده است. صنعت جوشکاری و جوش یا به عبارتی بهتر علم جوش نیز همواره دچار تغییر و تحول شده است و امروز از صورت سنتی خود به یک علم پیشرفته تبدیل شده است. آنچه در این مقاله مورد بحث قرار میگیرد بیان گوشهای از پیشرفت این علم میباشد که در قالب جوشکاری فلزات رنگی و غیر فولادی و جوشکاری لیزری مورد بحث قرار میگیرد. جوش لیزری باعث شده که امروز کیفیت جوشکاری به طور فزایندهای بهبود یابد و امروز بیشترین کاربرد را در صنعت داشته باشد. با امید به اینکه این مقاله بتواند کمکی هر چند کوچک در این زمینه باشد .
فصل اول
1-3 خواص حرارتی مس 1
2-3 نکاتی در مورد جوشکاری مس 1
3-3 جوشکاری مس با الکترود دستی 4
4-3 جوشکاری مس با شعله گاز 5
5-3 جوشکاری مس با فرآیند TIG 7
6-3 جوشکاری مس با فرآیند MIG 8
7-3 جوشکاری مقاومتی مس 11
8-3 تعریف 12
9-3 جوشکاری برنج 14
10-3 جوشکاری آلومینیوم – برنز 20
11-3 جوشکاری سیلیسیم برنز 25
12-3 جوشکاری مس – نیکل 31
فصل دوم
4- جوشکاری با گاز محافظ 35
1-4 تعریف 36
2-4 تاریخچه 37
3-4 روشهای کاربرد 38
4-4 مزایا و محدودیتها 40
5-4 نحوء انتقال قطرات و تجهیزات از مفتول در فرآیند جوشکاریMIG 42
1-6-4 عیوب جوش MIG 50
2-6-4 تاثیر ولتاژ در نرخ تغذیه 55
3-6-4 تنظیم میزان حجم گاز 57
4-6-4 حالتهای از نفوذ ناقص 60
7-4 پارامترهای جوشکاری سیلیسلم برنز 67
8-4 پارامترهای جوشکاری مس – نیکل 69
فصل سه
9-4 جوشکاری با ماشین لیزر 72
1-9-4 مواد قابل جوش با لیزر 76
2-9-4 فولاد 77
3-9-4 فولاد ضد زنگ 78
4-9-4 آلومینیوم 79
5-9-4 مس 79
6-9-4 نیکل 80
7-9-4 تیتان 80
9-4 پارامترهای 80
10-4 نمودارهای از جوشکاری لیزری 82
11-4 جوشکاری اشعه لیزر دو لبه 88
12-4 آزمایشات 98
13-4 نتایج و بحثها 100
14-4 چکیده مقاله جوش لیزر 106
منابع و مأخذ 109
پاورپوینت سیستمهای لیزری در فعالیتهای عمرانی و ساختمان سازی شامل ۳0 اسلاید (ویژه رشته های مهندسی عمران و ساختمان) می باشد. در ادامه بخشی از متن این پاورپوینت و فهرست آن را برای شما قرار داده ایم و در انتها نیز تصویری از پیش نمایش اسلایدهای این پاورپوینت را برای شما قرار داده ایم تا بتوانید جزییات آن را مشاهده نمایید و در صورت تمایل به داشتن این پاورپوینت ، اقدام به خرید آن نمایید.
ایجاد شیب مناسب، تراز کردن و عمود کردن سطوح در فعالیتهای عمرانی از مهمترین دغدغه دستاندرکاران این حرفه است. در مورد مصالح ساختمانی، مقاومت مصالح ساختمانی و ستونها و سازه ها در صورتی که در جای مناسب قرار نگیرد به شکل ایده ال و محاسبه شده در طراحی، نخواهد بود. امروزه با افزایش ساخت و سازها و ساخت بلند مرتبه ها و افزایش ابعاد ساختمان، اندازهگیری با وسایل مرسوم تولید خطای بالایی میکند. علاوه بر این تمایل بازار به سوی سازه هایی با ساختار جدید و گاهاَ پیچیده و طبعاَ دقت بالا و استانداردهای جهانی است¬¬. بنابراین نیاز است که مجریان طرح ها و پروژه های مختلف مجهز به ابزار و تجهیزات جدید و به روز باشند تا هم بتوانند با رقیبان خود برای داشتن سهم در بازار کار رقابت کنند و درعین حال رضایت مشتری های خود را بدست بیاورند.
عنوان
سیستمهای لیزری در فعالیتهای عمرانی و ساختمان سازی
مقدمه
هدف از بکار بردن این تجهیزات جدید
مهم ترین کاربرد لیزر اندازه گیری فاصله ، تراز یابی و تطابق است
معماری داخلی ساختمان:
انواع متر لیزری
نمونه ای از کاربرد مترهای لیزری
موارد کاربرد لیزر متعامد
موارد کاربرد کراس لیزر در ساختمان سازی
کاربردهای لیزر نقطه ای
نمونه های کاربرد لیزر نقطه ای در ساختمان سازی
فعالیتهای عمرانی خارج از ساختمان
مزایای انجام عملیات ترازیابی به روش لیزری:
کاربردهای ترازیاب لیزری دوار:
نمونه های مختلف از کاربرد لیزرها
.
عنوان: سیستمهای لیزری در فعالیتهای عمرانی و ساختمان سازی
فرمت: پاورپوینت
تعداد صفحات: ۳0 اسلاید
ارائه شده در: فروشگاه های سازه برتر
.
تصویر پیش نمایش اسلایدهای این پاورپوینت: