راهنمای تعمیر و نگهداری دستگاه جوش لیزری؛ جلوگیری از خرابی و کاهش هزینه‌ها

چرا تعمیر و نگهداری دستگاه جوش لیزری اهمیت حیاتی در تولید صنعتی دارد؟

جوشکاری لیزری امروز به یکی از ستون‌های اصلی تولید صنعتی تبدیل شده است. سرعت بالا، دقت میلی‌متری، حرارت کنترل‌شده و کیفیت اتصال، باعث شده این فناوری در بسیاری از صنایع جایگزین روش‌های قدیمی‌تر شود. از ساخت قطعات حساس گرفته تا تولید انبوه در خطوط پیشرفته، دستگاه جوش لیزری نقش مهمی در بهبود کیفیت و افزایش بهره‌وری دارد.

با این حال، کار با دستگاه‌های جوش لیزری تنها زمانی نتیجه‌ای مطلوب و پایدار خواهد داشت که اصول تعمیر و نگهداری آن به‌درستی رعایت شود. لیزر به‌عنوان یک منبع انرژی متمرکز، اگر بدون تجهیزات حفاظتی، محیط مناسب یا آموزش کافی به‌کار گرفته شود، می‌تواند برای اپراتور، دستگاه و حتی محصول نهایی خطرساز باشد. همچنین بی‌توجهی به نگهداری دوره‌ای مانند تمیزکاری لنز، بررسی نازل، تنظیم گاز محافظ، سرویس سیستم خنک‌کننده یا کنترل توان خروجی در طول زمان کیفیت جوش را کاهش می‌دهد و هزینه‌های خرابی و توقف خط تولید را افزایش می‌دهد. اگر هنوز با مبانی این فناوری آشنا نیستید، پیشنهاد می‌کنیم قبل از ادامه، تعریف دقیق و سازوکار آن را در صفحه‌ی «دستگاه جوش لیزری چیست» بخوانید تا ادامه‌ی نکات نگهداری و عیب‌یابی را با دید روشن‌تری دنبال کنید.

به همین دلیل، پرداختن به موضوع «تعمیر و نگهداری دستگاه جوش لیزری» صرفا یک توصیه مهندسی نیست؛ بلکه یک ضرورت عملی برای هر کارگاهی است که به کیفیت، امنیت و دوام تجهیزات خود اهمیت می‌دهد. آشنایی با اصول تعمیر و نگهداری، روش‌های صحیح سرویس دوره‌ای، بررسی قطعات مصرفی، تشخیص مشکلات رایج و مهم‌تر از همه، آموزش صحیح اپراتورها، مجموعه‌ای از اقداماتی هستند که یک دستگاه جوشکاری لیزری را همیشه پایدار و قابل اعتماد نگه می‌دارند.

در این مقاله، تلاش کرده‌ایم یک راهنمای جامع و کاربردی ارائه دهیم؛ راهنمایی که تمام جنبه‌های تعمیر و نگهداری دستگاه جوش لیزری را پوشش می‌دهد و به‌گونه‌ای تدوین شده که برای فعالان صنعت کاملاً قابل استفاده باشد. هدف این است که با دانشی شفاف و ساختارمند، هم از خطرات احتمالی جلوگیری شود و هم عمر دستگاه و کیفیت جوش در بلندمدت تضمین گردد.

تعمیر و نگهداری دوره‌ای

تعمیر و نگهداری منظم و دوره‌ای دستگاه جوش لیزری، شرط لازم برای عملکرد مطمئن، کاهش خرابی جوش لیزری و طولانی‌تر شدن عمر مفید آن است. بسیاری از مشکلات و خرابی‌های پرهزینه دستگاه ناشی از سهل‌انگاری در سرویس‌های دوره‌ای یا عدم توجه به علائم هشدار اولیه است. در مقابل، یک برنامه نگهداری پیشگیرانه می‌تواند احتمال توقف ناگهانی دستگاه را به طور چشمگیری کاهش دهد و کیفیت جوش را در سطح مطلوب نگه دارد.

در این بخش ابتدا به اصول کلی نگهداری دوره‌ای می‌پردازیم و سپس در بخش‌های بعدی، برخی قطعات خاص را جداگانه بررسی می‌کنیم. اصول کلی نگهداری عبارت‌اند از:

• تدوین برنامه منظم سرویس: نخستین گام، داشتن یک برنامه مکتوب برای سرویس‌های روزانه، هفتگی، ماهانه و سالانه است. این برنامه باید مطابق توصیه‌های سازنده دستگاه و تجربه عملی تنظیم شود. برای مثال، بازرسی روزانه شامل تمیزکاری‌های ساده و بررسی‌های چشمی است (مانند چک کردن لنز محافظ، فشار گاز و تمیزی نازل)، در حالی که سرویس هفتگی می‌تواند شامل چک کردن سطح آب چیلر و تمیز کردن فیلترهای هوا باشد، و سرویس ماهانه موارد عمقی‌تری مانند بازرسی لنزهای داخلی را در بر گیرد. داشتن یک چک‌لیست برای هر بازه زمانی باعث می‌شود هیچ مورد مهمی فراموش نشود.
• بازرسی و تمیزکاری بخش‌های کلیدی: دستگاه جوش لیزری شامل اجزای حساسی است که هر یک نیاز به نگهداری دارند. مهم‌ترین این بخش‌ها عبارت‌اند از:
  • سیستم اپتیکی (لنزها و آینه‌ها): باید به طور منظم بازدید و تمیز شوند تا هرگونه آلودگی یا پاشش که می‌تواند پرتوی لیزر را منحرف یا جذب کند، برطرف گردد. لنز محافظ که جلوی هد لیزر قرار دارد یک قطعه مصرفی است و بسته به میزان استفاده ممکن است هفته‌ای یک بار یا ماهی یک بار نیاز به تعویض داشته باشد. همیشه برای تمیز کردن لنزها از دستکش و دستمال بدون پرز و محلول مخصوص تمیزکننده اپتیک استفاده شود. هرگز لنز داغ را تمیز نکنید و مراقب باشید خراش نیافتد.
  • منبع لیزر: منبع یا سورس لیزر فایبر نسبت به لیزرهای سنتی (مثل CO2 یا YAG) نیاز نگهداری کمتری دارد، اما همچنان باید قدرت خروجی لیزر به‌صورت دوره‌ای بررسی شود. افت تدریجی توان می‌تواند نشانه آلودگی یا پیری دیودهای لیزر باشد. همچنین فیلترهای ورودی منبع لیزر (برای هوا یا آب) باید پاکیزه باشند. منبع لیزر باید در دمای کاری پایداری قرار داشته باشد و از گرم‌شدن بیش از حد محافظت شود. در صورت مشاهده آلارم‌های مرتبط با منبع لیزر، به سرعت اقدام کنید و با سرویس‌کار مجاز تماس بگیرید، زیرا این بخش قلب دستگاه است.
  • سیستم خنک‌کننده (چیلر): چیلر یا سیستم خنک‌کننده آب نقش اساسی در دفع حرارت منبع لیزر و هد اپتیکی دارد. کنترل سطح و کیفیت آب خنک‌کننده بسیار مهم است. هر روز سطح آب در مخزن چیلر را چک کنید. هر گونه نشتی در شیلنگ‌ها یا اتصالات را بررسی کنید و از تمیز بودن فیلترهای آب مطمئن شوید. آب خنک‌کننده باید طبق دستورالعمل (معمولا هر ۶ تا ۱۲ ماه) تعویض شود تا از تجمع رسوبات یا آلودگی‌ها جلوگیری شود. استفاده از آب مقطر دیونیزه شده برای جلوگیری از خوردگی و رشد جلبک توصیه می‌شود؛ همچنین کندانسور رادیاتور یا مبدل حرارتی چیلر باید تمیز باشند و فن‌های خنک‌کننده به‌خوبی کار کنند.
  • سیستم گاز محافظ و نازل: وجود گاز محافظ تمیز و پایدار برای کیفیت جوش حیاتی است. کپسول‌های گاز (مثلاً آرگون یا نیتروژن) را طبق برنامه تعویض کنید و مطمئن شوید رگولاتور گاز سالم است و فشار و دبی مناسب تنظیم شده‌اند. نازل گاز که در سر تفنگ جوش لیزری است باید تمیز و گرد باشد؛ تجمع ذرات یا تغییر شکل نازل می‌تواند جریان گاز را مختل کرده و کیفیت جوش را افت دهد. تمیزکاری نازل را می‌توان به صورت روزانه انجام داد (با برس یا ابزار مخصوص، پس از خنک شدن). در صورت آسیب‌دیدگی یا سوختگی دهانه نازل، آن را تعویض کنید.
    نکته: پس از استفاده از دستگاه جوش لیزر، نوک نازل را با یک چسب پلمپ کنید.
  • سیستم الکتریکی و کنترلی: تابلو برق، منبع تغذیه و اتصالات الکتریکی را از لحاظ تمیزی و استحکام چک کنید. وجود گردوغبار در بردهای الکترونیکی می‌تواند موجب اتصالی یا گرمای اضافی شود؛ بنابراین از جارو برقی استفاده کنید (یا هوای فشرده). ولتاژهای تغذیه دستگاه (ورودی سه فاز، خروجی‌های پاور به لیزر و غیره) را سالانه توسط برق‌کار ماهر اندازه بگیرید تا مطمئن شوید در محدوده مناسب هستند و نوسان غیرعادی ندارند. عملکرد صحیح کلیدهای اضطراری و اینترلاک‌ها نیز باید آزمایش شود
• ثبت و مستندسازی: هر فعالیت نگهداری (از تعویض یک لنز گرفته تا سرویس چیلر) را مستندسازی کنید. داشتن سوابق نگهداری کمک می‌کند الگوهای خرابی را شناسایی کنید و همچنین برای حفظ گارانتی دستگاه لازم است. یک دفترچه یا فایل برای دستگاه اختصاص دهید و تاریخ، اقدامات انجام‌شده و نام فرد انجام‌دهنده را ثبت کنید. این مستندات در طول زمان ارزشمند خواهند شد و به برنامه‌ریزی بهتر سرویس‌ها کمک می‌کنند.

قطعات مصرفی مانند لنز و نازل

برخی از اجزای دستگاه جوش لیزری جزو قطعات مصرفی محسوب می‌شوند، یعنی عمر محدودی دارند و باید در بازه‌های زمانی معینی تعویض یا سرویس شوند. مهم‌ترین این قطعات لنزهای محافظ و فوکوس و همچنین نازل گاز هستند. نگهداری صحیح و تعویض به‌موقع این قطعات تأثیر مستقیم بر کیفیت جوش و عمر دستگاه دارد.

• لنز محافظ: لنز محافظ قطعه‌ای شیشه‌ای است که جلوی خروجی لیزر (داخل هد جوشکاری) قرار می‌گیرد تا از لنز فوکوس اصلی در برابر پاشش مواد مذاب و دود محافظت کند. این لنز بالاترین میزان استهلاک را دارد زیرا مستقیما در معرض آلودگی‌هاست. توصیه می‌شود لنز محافظ را بسته به میزان کارکرد دستگاه، به صورت هفتگی یا حتی روزانه بازدید کنید. اگر روی آن لکه، دوده، یا قطرات فلز مشاهده شد، آن را با دقت تمیز نمایید. روش تمیزکاری به این صورت است که لنز را با دمیدن هوای تمیز عاری از غبار کنید، سپس با یک دستمال میکروفایبر آغشته به الکل ایزوپروپیل ۹۹٪ به‌آرامی سطح آن را پاک کنید. هرگز از مواد ساینده یا دستمال کثیف استفاده نکنید زیرا خراش‌های میکروسکوپی روی لنز می‌تواند کیفیت پرتوی لیزر را تحت تأثیر قرار دهد. اگر پس از تمیزکاری هنوز لنز کدر یا دارای سوختگی است، حتما آن را تعویض کنید. عمر لنز محافظ وابسته به تمیزی گاز محافظ و میزان پاشش است و ممکن است از چند روز تا چند ماه متغیر باشد. (معمولا محافظ‌ها باید تعویض شوند.)
• لنز فوکوس: لنز فوکوس اصلی که وظیفه متمرکز کردن پرتوی لیزر بر قطعه را دارد نیز به‌مرور زمان ممکن است نیاز به تمیزکاری یا تعویض پیدا کند. هرچند وجود لنز محافظ جلوی آن از اکثر آسیب‌ها جلوگیری می‌کند، اما عوامل همچون رسوب گرفتن بخارات بر سطح لنز فوکوس یا آسیب حرارتی تدریجی می‌تواند رخ دهد. تمیزکاری لنز فوکوس باید در محیط بسیار تمیز (اتاق تمیز یا زیر هود بدون غبار) انجام شود. زیرا کوچک‌ترین ذره روی این لنز می‌تواند در حضور پرتوی قوی لیزر ایجاد لکه سوختگی کند. بهتر است این کار توسط تکنسین مجرب و طبق دستورالعمل سازنده صورت گیرد. لنز فوکوس را نیز با روش مشابه (هوای تمیز و دستمال و حلال خالص) پاک کنید. در صورت مشاهده هرگونه ترک، چاله یا تغییر رنگ روی لنز فوکوس، آن را تعویض نمایید. توجه: هنگام تعویض لنز فوکوس، از ابزار مخصوص (مانند گیره مکنده لنز) استفاده کنید و حتماً جهت لنز (طرف محدب/مقعر) را مطابق توصیه سازنده قرار دهید تا فوکوس درستی حاصل شود.
• نازل گاز محافظ: نازل معمولا یک قطعه مسی یا برنجی پیاله‌ای شکل است که دور خروجی لیزر را گرفته و گاز محافظ را به اطراف حوضچه جوش هدایت می‌کند. نازل طراحی شده تا جریان گاز به شکل پایدار و متمرکز بیرون بیاید و منطقه جوش را محافظت کند. در حین جوشکاری لیزری صنعتی، به‌خصوص اگر فاصله نازل با قطعه خیلی کم باشد، قطرات ریز مذاب و جرقه‌ها ممکن است به داخل یا لبه نازل بچسبند و دهانه آن را تاحدی مسدود کنند. بنابراین تمیزکاری منظم نازل ضروری است. معمولاً در پایان هر شیفت کاری یا بعد از چند ساعت جوشکاری، با یک سیم برس یا ابزار مناسب داخل نازل را از ذرات چسبیده پاک کنید. اگر سوراخ نازل دچار شکل نامتقارن شده (مثلاً بیضی شده یا لب‌پر شده) حتماً آن را تعویض نمایید. یک دهانه نامتقارن جریان گاز را آشفته می‌کند و محافظت ناکامل خواهد بود. خوشبختانه اغلب نازل‌ها پیچ‌شونده هستند و به‌راحتی با چرخاندن خلاف جهت ساعت باز می‌شوند. همیشه نازل یدکی در کارگاه داشته باشید تا در صورت نیاز سریع تعویض کنید. قیمت ناچیز نازل در مقایسه با اثر آن بر کیفیت جوش و حفاظت لنز، بسیار ناچیز است.
• آینه‌ها یا فیبرها: بسته به نوع دستگاه، اگر از آینه‌های هدایت‌کننده (در دستگاه‌های قدیمی‌تر) استفاده می‌شود، آن آینه‌ها هم مصرفی محسوب می‌شوند و باید هرازچندگاه تمیز و احیاناً تعویض شوند. در دستگاه‌های فایبر لیزر، آینه‌های بیرونی وجود ندارند؛ اما سر فیبر نوری که پرتوی لیزر را حمل می‌کند دارای یک پنجره محافظ است. این پنجره شیشه‌ای نیز عملکردی شبیه لنز محافظ دارد و در صورت آسیب باید عوض شود. همچنین از خم‌کردن بیش از حد کابل فیبر نوری خودداری کنید چون می‌تواند به هسته انتقال‌دهنده لیزر صدمه بزند.

فیدر سیم و مواد پرکننده

بسیاری از کاربردهای جوشکاری لیزری به‌صورت جوش خود‌محور و بدون سیم پرکننده انجام می‌شوند، اما در مواردی که نیاز به پرکردن درز یا بهبود خواص جوش است، از سیم جوش یا مواد پرکننده استفاده می‌گردد. دستگاه جوش لیزری ممکن است مجهز به یک فیدر سیم خودکار باشد که سیم جوش را با سرعت کنترل‌شده‌ای به حوضچه جوش وارد می‌کند. نگهداری صحیح سیستم فیدر سیم و مدیریت مواد پرکننده نیز نقش مهمی در کیفیت جوش و عملکرد پایدار دستگاه دارد:

• سیم جوش و شرایط آن: سیم جوش مورد استفاده باید متناسب با جنس قطعه کار باشد (مثلاً سیم آلومینیومی برای آلومینیوم، سیم فولاد ضدزنگ برای استیل ضدزنگ و غیره). همواره از سیم‌های با کیفیت و تمیز استفاده کنید. سیم زنگ‌زده یا آلوده می‌تواند باعث ورود ناخالصی به جوش و حتی آسیب به لوله‌های فیدر شود. نگهداری سیم در محل خشک و بسته‌بندی مناسب (دور از رطوبت) الزامی است. قرقره سیم را در محل وایر فیدر نصب کنید و مطمئن شوید آزادانه می‌چرخد؛ گیر کردن قرقره موجب کشش اضافی و نوسان در سرعت تغذیه می‌شود.
• تنظیم و تمیزی فیدر سیم: سیستم فیدر شامل موتور محرک، قرقره‌های جلوبرنده و یک لوله یا آستر است که سیم را به سمت مشعل هدایت می‌کند. تنظیم صحیح فشار قرقره‌های فیدر بسیار مهم است؛ اگر خیلی سفت باشند، ممکن است سیم را له کنند یا موتور را تحت فشار قرار دهند و اگر خیلی شل باشند، سیم سر می‌خورد و تغذیه ناپیوسته خواهد بود. در حافظه دستگاه معمولا میزان فشار یا شماره قرقره مناسب با قطر سیم مشخص است. تمیزکاری مسیر عبور سیم نیز باید هر چند وقت یک‌بار انجام شود. ذرات ناشی از ساییده شدن سیم یا گردوغبار می‌تواند در آستر تجمع یابد و حرکت سیم را سخت کند. برخی آسترها با هوای فشرده قابل پاک‌سازی هستند یا در صورت فرسودگی باید تعویض شوند.
• هماهنگی سرعت سیم و لیزر: تنظیمات فیدر سیم باید با سرعت جوشکاری و توان لیزر هماهنگ باشد. اگر سرعت پیشروی سیم زیاد باشد، سیم اضافی تولید پاشش می‌کند و اگر کم باشد، جوش پر نمی‌شود و کیفیت افت می‌کند. معمولا یک نمودار یا جدول از سوی سازنده دستگاه یا ماده وجود دارد که سرعت‌های تقریبی سیم در برابر توان یا سرعت جوش را پیشنهاد می‌کند. اپراتور باید بر اساس مشاهده کیفیت جوش (مثلاً اندازه گرده جوش و وجود عیوبی نظیر سرد جوشی یا اضافی جوش) این سرعت را تنظیم کند.

نکات کلیدی در تعمیر و نگهداری فنی دستگاه جوش لیزری

راه‌اندازی صحیح و نگهداری تنظیمات فنی دستگاه جوش لیزری، نقش اساسی در حفظ کیفیت جوش، افزایش عمر تجهیزات و جلوگیری از افت کارایی دارد. این نگهداری شامل کالیبراسیون دوره‌ای، بررسی وضعیت قطعات اپتیکی، کنترل پارامترهای فرآیندی و پایش عملکرد سیستم‌های داخلی دستگاه است. در ادامه مهم‌ترین حوزه‌های نگهداری فنی دستگاه توضیح داده می‌شود:

کالیبراسیون و هم‌راستایی پرتو

یکی از مهم‌ترین بخش‌های نگهداری فنی، اطمینان از هم‌محور بودن پرتو لیزر با نازل و مجموعه اپتیکی است. اگر پرتو دقیقاً از مرکز لنز و نازل عبور نکند:

• بخشی از انرژی از بین می‌رود.
• کیفیت جوش کاهش می‌یابد.
• احتمال آسیب‌دیدگی لنز و نازل افزایش پیدا می‌کند.

بسیاری از دستگاه‌های لیزری تنظیمات داخلی برای بررسی هم‌راستایی دارند. در سرویس‌های دوره‌ای:

• مسیر پرتو بررسی می‌شود.
• موقعیت فیبر نسبت به لنز فوکوس کنترل می‌شود.
• ابزارهای تست مانند کاغذ حرارتی یا پد تست استفاده می‌شوند.

اگر در کیفیت جوش افت مشاهده شود، یکی از نخستین اقدام‌ها بازرسی مسیر پرتو و در صورت نیاز هم‌خط‌سازی مجدد است. این کار معمولاً توسط تکنسین انجام می‌شود، اما اپراتور باید نشانه‌های آن را بشناسد.

تنظیم فاصله کانونی (فوکوس)

فوکوس صحیح، به‌طور مستقیم بر:

• عمق جوش
• پهنای خط اتصال
• میزان نفوذ
• تکرارپذیری فرآیند

تأثیر دارد. فاصله نازل تا سطح قطعه باید به‌دقت تنظیم شود. برای هر جنس یا ضخامت جدید، بهتر است چند تست فوکوس انجام شود تا بهترین نقطه کانونی پیدا شود.

پس از هر اقدام زیر، فوکوس باید دوباره تست شود:

• تغییر نازل
• تغییر برنامه جوش

در دستگاه‌هایی که سیستم فوکوس خودکار دارند نیز لازم است کالیبراسیون دوره‌ای انجام شود تا مقادیر ذخیره‌شده همیشه دقیق باقی بمانند.

بررسی توان خروجی لیزر

توان خروجی دستگاه ممکن است به مرور زمان کمتر از میزان تنظیم‌شده دیده شود. این مسئله می‌تواند ناشی از:

• آلودگی لنزها
• خرابی جزئی منبع لیزر
• تنظیمات اشتباه نرم‌افزاری
• مشکلات مسیر اپتیکی

باشد.

علائم افت توان:

• جوش کم‌عمق‌تر
• حوضچه کوچک‌تر
• افزایش پاشش
• کاهش سرعت فرآیند

برای نگهداری صحیح، موارد زیر ضروری است:

• تمیزکاری دوره‌ای لنزها
• مقایسه کیفیت جوش با نمونه‌های قبلی
• بررسی تاریخچه توان خروجی
• بازبینی تنظیمات دستگاه پس از تغییر نرم‌افزار

کارگاه‌هایی که پاورمتر دارند، باید اندازه‌گیری دوره‌ای توان واقعی را در برنامه نگهداری قرار دهند.

کنترل سرعت و الگوی حرکت

سرعت حرکت دستگاه نسبت به توان لیزر یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر کیفیت اتصال است. نگهداری صحیح سیستم حرکتی شامل:

• کالیبراسیون محورهای X   Y  Z
• بررسی وضعیت تسمه‌ها و گیربکس‌ها
• بررسی خطی بودن حرکت محور
• کنترل میزان لقی و استهلاک مکانیکی

است. اگر محور به درستی کالیبره نباشد:

• سرعت واقعی با سرعت تنظیم‌شده متفاوت می‌شود.
• کیفیت جوش افت می‌کند.

در دستگاه‌هایی که الگوی نوسانی پرتو (Wobble) دارند، باید دامنه و فرکانس نوسان نیز به طور دوره‌ای بررسی و در صورت نیاز اصلاح شود.

پارامترهای پالس و شکل موج

در برخی دستگاه‌ها شکل موج خروجی لیزر قابل تنظیم است. این تنظیمات در کنترل:

• نفوذ
• تخلخل
• پایداری حوضچه
• شروع جوش

تأثیر قابل‌توجهی دارد. نگهداری صحیح این بخش به معنای:

• بازبینی دوره‌ای برنامه‌های جوشکاری
• مستندسازی تنظیمات موفق
• به‌روزرسانی مقادیر بر اساس تجربه تولید
• جلوگیری از استفاده طولانی‌مدت از تنظیمات ناکارآمد

است. تغییرات کوچک در شکل موج می‌تواند تفاوت زیادی در کیفیت نهایی ایجاد کند.

سیستم‌های کنترلی و مجموعه الکترونیکی

سیستم‌های الکترونیکی دستگاه باید در سرویس دوره‌ای بررسی شوند تا از عملکرد صحیح آن‌ها اطمینان حاصل شود. موارد قابل بررسی شامل:

• کنترل دمای منبع لیزر
• عملکرد بردهای کنترلی
• صحت پردازش سیگنال‌ها
• کارکرد سنسورهای داخلی
• ثبت و تحلیل گزارش‌ها و داده‌های دستگاه

اگر هر یک از این بخش‌ها دچار اختلال شود، تنظیمات فرایندی نیز تحت تأثیر قرار می‌گیرد و کیفیت جوش افت می‌کند. حفظ پایداری این سیستم‌ها یکی از مهم‌ترین بخش‌های نگهداری مدرن است.

عیب‌یابی رایج برای نگهداری صحیح

حتی با رعایت دقیق نکات نگهداری، ممکن است گاهی دستگاه جوش لیزری یا کیفیت جوش دچار مشکل شود. توانایی عیب‌یابی سریع مشکلات رایج به اپراتور و تکنسین کمک می‌کند که از توقف دستگاه جلوگیری کرده و هزینه‌های تعمیراتی را کاهش دهند. در این بخش، برخی از ایرادات متداول در فرایند جوشکاری لیزری و دستگاه، به همراه علل احتمالی و راه‌حل‌های پیشنهادی مطرح می‌شوند:

• دستگاه روشن نمی‌شود یا آماده به کار نیست: اگر دستگاه کلاً خاموش است یا بوت نمی‌شود، موارد پایه را بررسی کنید. برق اصلی دستگاه وصل است؟ دکمه‌های استپ اضطراری رها هستند یا گیر کرده‌اند؟ پیغام خطا روی پنل (مثل interlock error) وجود دارد؟ بسیاری مواقع علت ساده‌ای مانند درگیر بودن یک اینترلاک (در یا کاور باز) یا قطعی کابل برق اصلی است. پس از طی این موارد، اگر مشکل ادامه داشت، برق ورودی را با مولتی‌متر چک کنید و فیوزها را ببینید. در صورت مشاهده ارورهای تخصصی (مثل خطای PC یا منبع لیزر)، بهتر است با پشتیبانی تماس بگیرید مگر اینکه آموزش تخصصی دیده باشید.
• کاهش توان یا جوش کم‌عمق و ضعیف: این یکی از مشکلات رایج است که علل مختلفی می‌تواند داشته باشد. ابتدا تمیزی لنز محافظ را چک کنید؛ یک لنز کثیف یا آسیب‌دیده اولین متهم در افت عمق جوش است. اگر لنز تمیز و سالم بود، فوکوس را بررسی کنید؛ ممکن است فاصله نازل تا قطعه تنظیم نباشد و نقطه کانونی لیزر دقیقاً روی محل جوش نباشد. علت دیگر می‌تواند پایین بودن تنظیم توان یا سرعت بالا باشد. مطمئن شوید پارامترهای جوش (توان و سرعت) طبق استاندارد هستند؛ گاهی به اشتباه توان کمتر یا سرعت بیشتر تنظیم شده و نتیجه جوش ضعیف شده است. ناپایداری منبع تغذیه لیزر (افت ولتاژ ورودی یا مشکل داخلی) نیز ممکن است توان را کاهش دهد که در این صورت ارور مربوطه ظاهر می‌شود. اگر با همه این بررسی‌ها مشکل پابرجاست، احتمالا نیاز به سنجش توان خروجی لیزر و تماس با سرویس فنی وجود دارد.
• تخلخل (وجود حفرات ریز در جوش): حباب یا حفرات گازی در جوش لیزری می‌توانند به علت ورود هوا یا گازهای ناخواسته به حوضچه مذاب باشند. شایع‌ترین دلیل، عدم کافی بودن گاز محافظ است. بررسی کنید کپسول گاز خالی نباشد، فشار تنظیمی مناسب باشد و مسیر شیلنگ‌ها نشت نداشته باشد. دلیل دوم، نازل کثیف یا معیوب است که باعث آشفتگی یا انسداد در جریان گاز می‌شود. تمیزکاری یا تعویض نازل در این حالت ضروری است؛ همچنین آلودگی سطح قطعه کار (مانند روغن، زنگ‌زدگی یا رطوبت) می‌تواند در اثر حرارت لیزر گاز تولید کرده و در جوش حفره ایجاد کند. همیشه قبل از جوش، سطح قطعه را کاملا تمیز و خشک کنید.
• پاشش زیاد و چسبیدن مذاب به نازل یا لنز: اگر مشاهده می‌کنید جوش لیزری بیش از حد پاشش دارد، احتمالا پارامترها بهینه نیستند. توان خیلی زیاد یا عدم تطبیق آن با سرعت می‌تواند فلز را بیش از حد تبخیر و پاشش ایجاد کند. کاهش توان یا افزایش سرعت جوش را امتحان کنید تا پاشش کمتر شود. فاصله خیلی کم نازل تا قطعه نیز باعث می‌شود که پاشش‌های طبیعی جوش به راحتی به لنز محافظ یا داخل نازل بچسبند. سعی کنید فاصله را اندکی بیشتر کنید (البته در محدوده‌ای که گاز هنوز موثر باشد). اگر جنس قطعه ناخالصی یا پوشش داشته باشد، پاشش بیشتر خواهد بود؛ انتخاب سیم جوش مناسب یا تمیزکاری سطح در این زمینه کمک می‌کند. پس از رفع علت، حتما لنز محافظ و نازل را تمیز کنید؛ چون پاشش جوش می‌تواند باعث مشکلات بعدی (مانند کاهش توان یا انسداد گاز) شود.
• کیفیت جوش ناپایدار در طول درز: چنانچه ابتدای جوش خوب است؛ ولی انتها ضعیف می‌شود یا برعکس، ممکن است الگوی زمانی توان لیزر نیاز به تنظیم داشته باشد. یا احتمال دارد سرعت حرکت یکنواخت نباشد؛ در سیستم‌های دستی این وابسته به مهارت اپراتور است و در سیستم رباتیک ممکن است برنامه مشکل داشته باشد. همچنین عدم تغذیه پیوسته سیم جوش می‌تواند باعث نوسان در کیفیت شود؛ بنابراین به سیستم فیدر سیم نیز در این حالت باید مشکوک شد.

آموزش اپراتور برای نگهداری صحیح دستگاه جوش لیزری

آموزش اپراتور جوش لیزر یکی از ارکان اصلی تضمین کارایی در کار با دستگاه است. حتی پیشرفته‌ترین برنامه‌های نگهداری، بدون اپراتور و پرسنل آموزش‌دیده، کارآمد نخواهند بود. درک صحیح اپراتور از کاربردهای دستگاه جوش لیزری در صنایع مختلف، به او کمک می‌کند تنظیمات، نگهداری و ارزیابی کیفیت جوش را دقیق‌تر انجام دهد.

در این بخش اهمیت آموزش و سرفصل‌های آموزشی مهم برای اپراتورهای دستگاه جوش لیزری را مرور می‌کنیم:

• روش کار با دستگاه: اپراتور باید به خوبی کار با پنل کنترل دستگاه جوش لیزری را یاد بگیرد؛ از چگونگی تنظیم توان و سرعت گرفته تا فراخوانی برنامه‌های از پیش ذخیره‌شده. همچنین توالی عملیاتی دستگاه (مثلا خاموش/روشن کردن صحیح، شیوه صحیح فوکوس‌گیری، راه‌اندازی چیلر، فعال کردن گاز محافظ و …) باید مرحله به مرحله آموزش داده شود. بسیاری از خطاها ناشی از اشتباهات در راه‌اندازی یا تنظیمات است؛ بنابراین راهنمای کاربری دستگاه باید مطالعه و درک شود.
• نگهداری روزمره توسط اپراتور: اگرچه برخی وظایف نگهداری بر عهده تیم تعمیرات و نگهداری است، اما اپراتور نقش مهمی در نگهداری اپراتوری دارد. به اپراتور باید آموزش داد که مثلا هر روز پیش از شروع کار، لنز محافظ را چک کند، فشار گاز را ببیند، آب چیلر را کنترل کند و بعد دستگاه را استارت کند. همچنین تمیزکاری‌های ساده و جاروب محل کار جز وظایف اپراتور است. اگر اپراتور این کارها را به خوبی انجام دهد، بار زیادی از دوش تعمیرکاران برداشته می‌شود و مشکلات در بدو حل می‌شوند.
• شناسایی صداها و علائم غیرعادی: اپراتور که هر روز با دستگاه سروکار دارد، بهتر از هرکس متوجه تغییر در رفتار آن می‌شود. باید به او آموزش داد که به حس ششم فنی خود اعتماد کند و هر مورد غیرمعمول را فورا گزارش کند. مثلاً افزایش صداهای لرزش، جرقه زدن‌های غیرمعمول، تغییر رنگ پرتوی خروجی، بوی بد یا دود متفاوت و… همه می‌توانند نشانه مشکل باشند. اپراتور نباید منتظر بماند تا دستگاه کاملا خراب شود؛ بلکه به محض مشاهده علائم هشدار، آن را به واحد فنی اطلاع دهد. این فرهنگ گزارش‌دهی زودهنگام بسیار به جلوگیری از خرابی‌های بزرگ کمک می‌کند.
• دوره‌های بازآموزی: تکنولوژی لیزر در حال پیشرفت است و همچنین ممکن است پس از مدتی، برخی نکات نگهداری از یاد برود یا سهل‌انگاری رخ دهد؛ بنابراین برگزاری دوره‌های بازآموزی سالانه یا هر زمان که دستگاه یا فرایند جدیدی اضافه می‌شود ضروری است. در این دوره‌ها، حوادث یا شبه‌حوادث رخ‌داده بررسی و تحلیل می‌شوند تا درس‌آموزی شود. همچنین تغییرات در استانداردها باید به اطلاع کارکنان برسد.
• آموزش برای شرایط اضطراری: اپراتور باید بداند در صورت بروز آتش‌سوزی، برق‌گرفتگی یا حادثه برای همکارش چه کند. داشتن طرح واکنش اضطراری و آموزش آن به اپراتور و سایر اعضای تیم بسیار مهم است. مثلا اگر کسی دچار سوختگی با لیزر شد، مراحل کمک‌های اولیه چیست یا چه اطلاعاتی را به پزشک منتقل کنند یا اگر حین کار با لیزر آتش‌سوزی رخ داد، اپراتور ابتدا لیزر را خاموش اضطراری کند بعد با کپسول مناسب از فاصله ایمن تلاش به اطفا نماید و همزمان دیگران را خبر کند.
• آشنایی با اصول کیفی جوش: هرچند اپراتور لزوما مهندس متالورژی نیست، اما باید نکات اساسی کیفیت جوش لیزری را بداند. مثلا بداند حفره گازی چیست، نفوذ جوش چقدر باید باشد، ترک جوش چه شکلی است، اثرات کمبود گاز محافظ چگونه است و … . این دانش به او کمک می‌کند هنگام جوشکاری عملی، خروجی را ارزیابی کند و اگر اشکالی دید (مثلا تغییر رنگ جوش به سیاهی که نشانه کمبود گاز است یا وجود حفره)، فورا علت را دریابد و اصلاح کند.

نگهداری منبع لیزر فایبر

منبع لیزر فایبر در دستگاه‌های جوش لیزری قلب تپنده سیستم و گران‌قیمت‌ترین جزء آن است. نیازهای نگهداری منبع لیزر تا حد زیادی به نوع دستگاه مربوط است؛ به همین دلیل شناخت دقیق انواع دستگاه جوش لیزری در برنامه‌ریزی سرویس و بهره‌برداری اهمیت دارد.
فهم نحوه عملکرد و نیازهای نگهداری این منبع لیزر برای بهره‌برداری بهینه و طولانی‌مدت دستگاه ضروری است. لیزرهای فایبر عموما مزایای زیادی نسبت به نسل‌های قبل (لیزرهای CO2 یا YAG) دارند: آن‌ها تراز نوری ثابت‌تری دارند، آینه‌های تنظیم‌شونده ندارند و به طور کلی با ثبات‌تر و کم‌استهلاک‌تر هستند. اما این به معنی بدون نیاز به مراقبت بودن آن‌ها نیست. در ادامه به نکاتی درباره منبع لیزر فایبر می‌پردازیم:

• خنک‌کاری مناسب منبع لیزر: لیزر فایبر صنعتی معمولاً توسط یک سیستم چیلر، خنک می‌شود. دیودهای پمپاژکننده لیزر و فیبرهای تقویت‌کننده به شدت به دمای کاری مناسب وابسته‌اند. هر افزایش دمای غیرمجاز می‌تواند عمر دیود لیزر را کاهش دهد یا در موارد شدید منجر به خاموشی خودکار منبع شود؛ لذا حفظ کارایی چیلر برای حفاظت از منبع لیزر حیاتی است. اگر دستگاه به طور مداوم ارور دمای منبع لیزر می‌دهد، نباید سرسری گرفته شود؛ این مسئله را با کاهش دمای محیط، سرویس چیلر یا کاهش سیکل کاری دستگاه رفع کنید.
• پایداری توان خروجی: یکی از ویژگی‌های مثبت لیزرهای فایبر، پایداری خوب توان خروجی در طول زمان است. با این حال، گذشت زمان طولانی یا استفاده در نزدیک حد توان حداکثر می‌تواند کمی توان را کاهش دهد. مانیتور کردن توان واقعی خروجی در فواصل زمانی (مثلاً هر شش ماه) و مقایسه آن با توان تنظیمی، ایده از سلامت منبع لیزر به ما می‌دهد. برخی دستگاه‌ها دارای سنسور داخلی اندازه‌گیری توان هستند؛ اگر چنین امکانی دارید، گزارش‌های آن را مشاهده کنید. در غیر این صورت، هنگام جوشکاری یک قطعه مرجع (از نظر عمق نفوذ یا عرض جوش) می‌توانید کیفیت را با گذشته مقایسه کنید. افت توان ممکن است با تمیزکردن مسیر نوری و لنزها جبران شود، ولی اگر منبع لیزر واقعا افت کرده باشد، ممکن است نیاز به تعمیر یا تعویض ماژول‌های دیود باشد.
• عدم نیاز به تنظیم اپتیکی: بر خلاف لیزرهای قدیمی، لیزر فایبر مسیر نوری تماما درون فیبر دارد و نیاز به هم‌خط سازی آینه‌ها ندارد. این یک مزیت بزرگ نگهداری است. اما در قسمت انتهایی فیبر که به هد جوش متصل می‌شود، نصب فیبر به هد اهمیت دارد. در هنگام نصب یا جابه‌جایی دستگاه، باید مراقب فیبر نوری بود تا ضربه شدید یا خمش تند به آن وارد نشود. معمولا فیبرها حداقل شعاع خمش معینی (مثلا ۲۰ سانتیمتر) دارند و پیچیدن تیزتر از آن می‌تواند به هسته آسیب رساند. اگر قرار است دستگاه جابه‌جا شود، بهتر است فیبر لیزر را در کاور محافظ خودش جمع‌آوری و مهار کنید تا آسیب نبیند.
• تمیزی سر فیبر (در صورت جداشدنی بودن): برخی طراحی‌ها امکان جدا کردن کابل فیبر از منبع یا از هد را می‌دهند (اتصال کانکتوری). اگر چنین است، هر وقت کانکتور فیبر را جدا می‌کنید، باید درپوش محافظ تمیز روی هر دو سر (کانکتور و ورودی هد) قرار دهید تا گردوغبار وارد مسیر فیبر نشود. گردوغبار در سطح مقطع فیبر هنگام اتصال مجدد می‌تواند با پرتوی لیزر بسوزد و لکه دائمی ایجاد کند که راندمان انتقال را کاهش می‌دهد. پس در محیط‌های کارگاهی حتی‌الامکان اتصال فیبر را باز نکنید مگر ضرورت داشته باشد.
• عمر مفید دیودهای لیزر: سازندگان معمولا عمر دیودهای پمپ لیزر فایبر را صد هزار ساعت اعلام می‌کنند. این در شرایط ایدئال و استفاده نرمال است. عواملی که می‌تواند این عمر را کاهش دهد عبارت‌اند از: دمای کار بالا، کارکرد مداوم در توان حداکثر، روشن/خاموش کردن‌ پی‌درپی (چرخه‌های حرارتی) و آلودگی‌های آب یا برق نامناسب. هر اقدامی که بتواند این تنش‌ها را کم کند، عمر منبع را افزایش می‌دهد. مثلا اگر برای کار شما مقدور است، هنگام زمان‌های طولانی بیکاری دستگاه را در حالت آماده‌باش بگذارید تا دیودها با حداقل توان کار کنند به جای روشن/خاموش کامل.
• سازگاری منبع لیزر و کاربرد: اگر روزی خواستید ماده متفاوتی جوش دهید یا فرایندتان تغییر کرد، به مشخصات منبع لیزر توجه کنید. برخی منابع فایبر قابلیت مدولاسیون پالسی یا تنظیم طول موج را دارند. چنانچه کاربردی نیازمند پالس‌های کوتاه یا شکل موج خاص است، اطمینان حاصل کنید منبع شما آن قابلیت را دارد یا خیر. همچنین برای مواد بسیار بازتابنده (مثل مس یا آلومینیوم)، مطمئن شوید منبع لیزر شما تحمل بازتاب برگشتی را دارد. بسیاری از منابع فایبر مدرن سیستم حفاظت در برابر بازتاب (Back-reflection protection) دارند که در صورت برگشت بخشی از پرتو از سطح قطعه، آسیبی نبینند.
• قرارداد سرویس و خدمات پس از فروش: از آنجا که منبع لیزر فایبر یک تجهیز تخصصی است، پیشنهاد می‌شود یک قرارداد پشتیبانی با شرکت سازنده یا تامین‌کننده داشته باشید. در این قراردادها معمولاً سالانه یک یا دو بار کارشناس شرکت دستگاه را بررسی و کالیبره می‌کند و در صورت بروز مشکل جدی، قطعه یدکی تامین می‌شود. این ممکن است هزینه‌ای داشته باشد؛ اما در مقابل، از خوابیدن خط تولید برای مدت طولانی جلوگیری می‌کند. حدود ۲۰٪ خریداران صنعتی چنین قراردادهایی را دارند، ولی این درصد رو به افزایش است؛ زیرا اهمیت پایداری تولید برای صنایع بیشتر شده است.

تحلیل اقتصادی نگهداری

در نگاه نخست، ممکن است اجرای دقیق برنامه‌های نگهداری و صرف زمان و هزینه برای قطعات مصرفی یا آموزش، هزینه‌بر به نظر برسد. اما اگر از دید تحلیل اقتصادی نگهداری به موضوع نگاه کنیم، فواید آن به مراتب بیشتر از هزینه‌هایش خواهد بود. در این بخش، تأثیرات اقتصادی مثبت نگهداری صحیح دستگاه جوش لیزری را بررسی می‌کنیم و نشان می‌دهیم که چرا صرف بودجه و وقت در این حوزه یک سرمایه‌گذاری خردمندانه است:

• کاهش خرابی‌های ناگهانی و هزینه تعمیرات: خرابی پیش‌بینی‌نشده دستگاه می‌تواند بسیار پرهزینه باشد. نه تنها هزینه تعمیر یا تعویض قطعه آسیب‌دیده مطرح است، بلکه هزینه فرصت از دست‌رفته به دلیل توقف تولید نیز اهمیت دارد. برای مثال، اگر یک دستگاه جوش لیزری در خط تولید خودرو یک روز کامل از کار بیفتد، ممکن است ده‌ها خودرو کمتر تولید شوند که این خود ضرری بزرگ است. نگهداری پیشگیرانه با کشف زودهنگام مشکلات از این خرابی‌های بزرگ جلوگیری می‌کند. بر اساس مطالعات صنعتی، نگهداری پیشگیرانه می‌تواند زمان توقف برنامه‌ریزی‌نشده را تا ۵۰٪ کاهش دهد و قابلیت اطمینان تجهیزات را ۴۰٪ افزایش دهد. این یعنی صرفه‌جویی مستقیم در هزینه تعمیرات اضطراری و افزایش بهره‌وری تولید.
• افزایش عمر دستگاه: دستگاه‌های جوش لیزری سرمایه‌گذاری‌های عمده‌ای برای شرکت‌ها هستند. هر چه عمر مفید دستگاه بیشتر شود، بازگشت سرمایه بهتری حاصل می‌گردد. نگهداری صحیح مانند آن است که عمر دستگاه را با هزینه اندک بخریم. به عنوان مثال، اگر بدون نگهداری، دستگاه پس از ۵ سال فرسوده شود و نیاز به تعویض منبع لیزر چند  چند ‌هزار دلاری باشد، اما با نگهداری بتوان این زمان را به ۷ یا ۸ سال افزایش داد، شرکت در واقع ۲-۳ سال سود بدون هزینه یک منبع جدید برده است. پس افزایش عمر دستگاه از نتایج مهم نگهداری است که ارزش اقتصادی بالایی دارد.
• بهبود کیفیت و کاهش ضایعات: نگهداری نه تنها بر خود دستگاه بلکه بر کیفیت خروجی نیز اثرگذار است. دستگاهی که لنز تمیز و تنظیم دقیق دارد، جوش‌های باکیفیت‌تری می‌دهد. در نتیجه نرخ ضایعات یا دوباره‌کاری کاهش می‌یابد. هر قطعه معیوب یا نیازمند تعمیر مجدد، هزینه اضافی مواد و زمان کار را تحمیل می‌کند. با پایدار نگه داشتن شرایط دستگاه، جوش‌ها از اولین بار درست انجام می‌شوند. کاهش ضایعات به معنی صرفه‌جویی در مواد خام و زمان تولید است که مستقیم به سوددهی کمک می‌کند.
• کاهش هزینه‌های حوادث: هر حادثه صنعتی (مثل آسیب چشم یا سوختگی فرد یا آتش‌سوزی) می‌تواند هزینه‌های سنگینی در پی داشته باشد؛ از هزینه درمان و غرامت گرفته تا خسارت به تجهیزات و توقف کار. نگهداری مناسب (مثلا سالم نگه داشتن اینترلاک‌ها و اطمینان از عملکرد سیستم تهویه) احتمال وقوع چنین حوادثی را به شدت کاهش می‌دهد. کاهش حوادث به معنای اجتناب از هزینه‌های پنهانی است که شاید در نگاه اول در بودجه نیاید؛ اما بسیار واقعی‌اند. همچنین یک محیط ایمن باعث روحیه بهتر کارکنان می‌شود که بهره‌وری را بالا می‌برد، هرچند این را سخت بتوان به رقم تبدیل کرد.
• استفاده بهینه از منابع و انرژی: دستگاهی که مرتب سرویس شده باشد، معمولاً بهره‌وری انرژی بهتری دارد. مثلاً اگر آینه‌ها و لنزها تمیز باشند، توان کمتری هدر می‌رود و جوش با انرژی کمتری حاصل می‌شود. یا چیلری که کویل‌های تمیز دارد، با برق کمتری می‌تواند دما را پایین نگه دارد؛ بنابراین نگهداری می‌تواند مصرف برق و گاز محافظ را نیز کاهش دهد که در بلندمدت صرفه اقتصادی دارد. ضمن اینکه کاهش مصرف انرژی، مزیت زیست‌محیطی و روابط عمومی مثبتی هم برای شرکت به دنبال دارد.
• زمان‌بندی بهتر تولید و برنامه‌ریزی: وقتی دستگاه‌ها تحت برنامه منظم سرویس باشند، کارفرما می‌تواند با اطمینان بیشتری برنامه تولید را تنظیم کند. خرابی ناگهانی کمتری رخ می‌دهد و اگر هم قرار است دستگاهی متوقف شود، می‌توان آن را در زمان‌های کم‌کار یا تعطیلی‌ها گنجاند. این قابلیت پیش‌بینی ارزش زیادی دارد، چرا که تا حد امکان از غافلگیری‌های ناخوشایند جلوگیری می‌کند. برنامه‌ریزی تولید دقیق‌تر، خود به بهره‌وری و استفاده کامل از ظرفیت‌ها کمک کرده و در نهایت سودآوری را افزایش می‌دهد.
• مزیت رقابتی و اعتبار: شرکت‌هایی که تجهیزات خود را خوب نگهداری می‌کنند، معمولاً کیفیت یکنواخت‌تری در محصولاتشان دارند و قابلیت تحویل به‌موقع تعهدات را بیشتر حفظ می‌کنند. این به معنای رضایت بیشتر مشتریان و کسب اعتبار در بازار است. اگر مشتری بداند که کارخانه شما دستگاه‌های مدرن و به‌خوبی مراقبت‌شده دارد، اعتماد بیشتری به کیفیت و تعهدات شما خواهد کرد. این موضوع می‌تواند به کسب سفارش‌های بیشتر و قیمت‌های بهتر منجر شود که سود اقتصادی آشکاری در پی دارد.

در نهایت، توجه به اصول نگهداری و بهره‌برداری صحیح، تنها زمانی بیشترین بازده را خواهد داشت که انتخاب اولیه دستگاه نیز متناسب با نیاز واقعی کارگاه انجام شده باشد؛ به همین دلیل بررسی دقیق نکات فنی پیش از خرید دستگاه جوش لیزری نقش تعیین‌کننده‌ای در کاهش هزینه‌های آتی و افزایش بهره‌وری دارد.

تعمیر و نگهداری برای چک لیست دستگاه‌ جوش لیزر

به طور کلی، دستگاه جوش لیزری از لیزر فیبر پیوسته با طول موج 1080 نانومتر استفاده می‌کند و پس از انبساط، انعکاس و تمرکز پرتو، سطح قطعه کار را تحت تابش قرار داده و گرما به داخل هدایت می‌شود.

با کنترل دقیق پارامترهای لیزر، قطعه کار ذوب شده و یک حوضچه مذاب خاص ایجاد می‌شود که امکان جوشکاری دقیق لیزری را فراهم می‌کند. جوشکاری لیزری غالباً برای جوشکاری مواد نازک و قطعات دقیق استفاده می‌شود و برخورداری از مزایای جوش لیزری باعث شده این فناوری در خطوط تولید مدرن جایگاه ویژه‌ای پیدا کند.

باید توجه داشت که با استاندارد شدن این تجهیزات لیزری در صنایع پیشرفته، تعمیر و نگهداری مناسب بسیار مهم است. اجزای کلیدی نیازمند نگهداری منظم شامل سیستم مدار، سیستم انتقال، سیستم خنک‌ کننده، سیستم منبع نور، محیط کاری مناسب و عادات عملکردی صحیح نیز برای افزایش طول عمر تجهیزات مفید است.

قطعات اصلی که نیاز به تعمیر و نگهداری روزانه دارند، سیستم خنک ‌کننده (برای اطمینان از اثر دمای ثابت) و سیستم نوری (برای اطمینان از کیفیت پرتو) هستند و علاوه بر این، داشتن یک محیط کاری مناسب و رعایت عادات عملکرد صحیح نیز برای افزایش طول عمر تجهیزات مفید است.

نگهداری مناسب و دقیق این تجهیزات بسیار حائز اهمیت است، زیرا با پیشرفت علم و فناوری، دستگاه‌های جوش لیزری به تجهیزات استاندارد در برخی از شرکت‌های تولیدی و پردازش صنعتی تبدیل شده‌اند.

پسیستم خنک کننده

تعمیر و نگهداری مناسب سیستم خنک کننده دستگاه‌ جوش لیزر از طریق تعویض منظم آب، حفظ جریان روان آب و تنظیم دمای آب بر اساس شرایط محیطی بسیار مهم است. این امر به حفظ عملکرد بهینه و طول عمر دستگاه کمک شایان توجهی خواهد کرد.

نکات مهم در تعمیر و نگهداری سیستم خنک کننده دستگاه‌ جوش لیزر شامل:

تعویض منظم آب خنک کننده

آب داخل آبسردکن باید هر دو ماه یک بار تعویض شود. استفاده از آب تصفیه شده یا مقطر و حفظ دمای آب زیر 38 درجه سانتی‌گراد بسیار مهم است.

حفظ جریان روان آب

جریان آب خنک کننده باید همیشه روان و بدون وقفه باشد. خم شدن یا افتادن لوله‌های آب می‌تواند باعث اختلال در عملکرد پمپ آب شود که باید به موقع تعمیر شود.

تنظیم دمای آب بر اساس شرایط محیطی

در تابستان دمای آب باید 27-28 درجه و در زمستان 20-21 درجه باشد. دمای آب نباید از دمای نقطه شبنم محیط کمتر باشد. (دمای بهینه آب بین 18 تا 22 درجه است.)

جلوگیری از تراکم رطوبت

در محیط‌های مرطوب و بارانی، تراکم رطوبت در داخل لیزر می‌تواند به اجزای الکتریکی و نوری آسیب برساند؛ بنابراین باید دمای آب را مناسب با شرایط محیطی تنظیم کرد.

سیستم نوری

تمیز کردن لنز با دقت و استفاده از روش مناسب برای نگهداری آن می‌تواند به حفظ عملکرد بهینه دستگاه لیزری کمک کند. همچنین محدود کردن ایجاد سوراخ‌های با سرعت بالا نیز به افزایش طول عمر لنز فوکوس کمک می‌کند. تجمع گرد و غبار بر روی لنز باعث کاهش بازتاب و گذردهی لنز می‌شود و بر عملکرد لیزر تاثیر می‌گذارد.

برای تمیز کردن لنز، از پنبه آغشته به اتانول استفاده می‌کنند و لنز را از مرکز به سمت لبه با دقت و آرامی تمیز شود، تا به پوشش سطح آسیبی وارد نشود.

هنگام نصب لنز فوکوس، مطمئن شوید که سطح مقعر رو به پایین باشد. برای افزایش طول عمر لنز فوکوس، از ایجاد سوراخ‌های فوق العاده با سرعت بالا خودداری و از سوراخ‌های معمولی استفاده شود.

محیط کار

محیط کارگاه مناسب برای دستگاه‌ جوش لیزر باید خشک، تهویه دار، در محدوده دمایی مناسب و عاری از تداخلات الکترومغناطیسی و ارتعاشات قوی باشد؛ از مهم‌ترین نکات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• محیط کارگاه دستگاه جوش لیزری باید خشک و دارای تهویه مناسب باشد.
• دمای محیط باید بین 4 تا 33 درجه سانتیگراد باشد.
• این محدوده دمایی برای جلوگیری از تراکم تجهیزات در تابستان و جلوگیری از یخ زدگی تجهیزات لیزر در زمستان ضروری است.
• دستگاه لیزری باید از تجهیزات الکتریکی حساس به تداخل الکترومغناطیسی دور نگه داشته شود تا از آسیب دیدن دستگاه در اثر این تداخلات جلوگیری شود.
• همچنین باید از تداخل ناگهانی با قدرت بالا ناشی از تجهیزات پرقدرت و با لرزش قوی مانند دستگاه‌های جوش برقی بزرگ، میکسرهای الکتریکی غول پیکر و تجهیزات بزرگ انتقال قدرت و تبدیل دوری کرد.
• لرزش‌های ناشی از حرکت وسایل نقلیه موتوری و ارتعاشات زمین نیز می‌تواند برای دقت کاری دستگاه لیزری مضر باشد.

نکات عملی و اقدامات احتیاطی در نگهداری روزانه دستگاه جوش لیزری

علاوه بر موارد ذکر شده، باید به سایر موارد نیز توجه شود:

• ظاهر میزبان تجهیزات و سر جوش باید ضد گرد و غبار باشد.
• آشغال‌ها و دور ریزها را در دو طرف آبریز جمع نشود و برای اطمینان از تهویه و خنک شدن فضایی به اندازه 1 متر نگه داشته شود.
• لنز محافظ سر جوش را هر روز صبح بررسی و سپس دستگاه روشن شود. (هنگام بررسی، نیمی از کشوی لنز محافظ را بیرون تا وسط لنز دیده شود.)
• در صورت کاهش انرژی در حین جوشکاری، دستگاه را سریعا متوقف کرده و عینک محافظ را بررسی شود.( روش بازرسی همان روش فوق است.) اگر لکه‌های سیاه سوختگی وجود داشته باشد، باید آنها را به موقع تعویض کرد.
• اقدامات احتیاطی مهمی که هنگام تعویض لنزهای محافظ به آن توجه کرد:
• تمام تجهیزات دمنده هوا را در نزدیکی درز جوش خاموش و جریان هوا باید کم شود.
• اطراف کشوی آینه محافظ باید به همراه یک پارچه بدون پرز آغشته به الکل پاک شود.
• بعد از برداشتن کشوی آینه محافظ، سریع باید پنجره کشوی آینه محافظ را با کاغذ پوششی بسته شود، تا از ورود گرد و غبار به اتصالات پیشگیری شود.
• در هنگام تعویض لنزهای محافظ، کناره‌های لنز باید بدون تماس با سطح قرار بگیرد.
• پس از تعویض لنز، از یک دمنده هوا برای پاک کردن گرد و غبار استفاده شود.
• کاغذ پوشش آب بندی را در جهت صحیح در کشوی شیشه محافظ قرار داده شود.
• در جوشکاری باید دود به حداقل برسد؛ در صورت وجود دود و گرد و غبار زیاد، باید از یک روش برای گردگیری جهت حذف دود و گرد و غبار استفاده شود.

چک‌لیست کامل نگهداری روزانه، هفتگی، ماهانه و سالانه دستگاه جوش لیزری

اقدامات انجام شده برای بررسی، تنظیم و نظافت؛ این چک لیست در شرایط ایده آل تنظیم شده است و بسته به نوع دستگاه و شرایط کاربر، زمان‌های مجاز برای انجام اقدامات نگهداری می‌تواند متفاوت باشد.

این چک لیست شامل بررسی و نظافت قطعات و دستگاه، بررسی عملکرد سیستم حفاظت و اتصال بدنه، بررسی عملکرد و دمای چیلر، بررسی محل خروج سیم جوش، بررسی کاور سیم و اتصالات خروجی دستگاه، بررسی آلارم‌های داخل حافظه دستگاه و بررسی عملکرد کاربری دستگاه است.

• محافظ لنزها در داخل هد به صورت نظافت و تعویض روزانه و هر شش ماه یکبار
• آینه در داخل هد باید به صورت فصلی نظافت شود.
• تنظیم مسیر پرتو لیزر هد باید هم به صورت روزانه و هم به صورت هفتگی بررسی و تنظیم شود.
• فوکوس لنز به صورت روزانه تنظیم می‌شود.
• نازل هد جوش لیزر به صورت روزانه و هفتگی بررسی و تمیز می‌شود. 
• سطح هد جوش لیزر به صورت روزانه باید نظافت شود.
• عملکرد گاز کمکی، عملکرد و دمای چیلر و عملکرد سیم حفاظت اتصال بدنه باید به صورت روزانه بررسی شود.
• مایع ضد انجماد آب چیلر باید به صورت روزانه و ماهانه بررسی و تعویض شود.
• محل خروج سیم جوش به صورت روزانه و هفتگی بررسی و تنظیم شود.
• کاور سیم و اتصالات تورچ به دستگاه باید به صورت روزانه نظافت شود.
• بررسی آلارم‌های داخل حافظه دستگاه باید هر ماه عیب یابی شود.
• عملکرد پنل کاربری دستگاه باید به صورت هفتگی عیب یابی انجام شود.
• سطح مولد لیزر نیاز به نظافت هفتگی دارد.
• اتصالات آب خنک کننده مولد و تورچ لیزر باید به صورت هفتگی مورد بررسی قرار گیرد.
• فن تهویه و تجهیزات تابلو برق نیاز به نظافت ماهانه دارد.
• فیلتر هواکش چیلر باید به صورت سالانه و هفتگی بررسی شود.
• کندانسور و تهویه چیلر نیاز به نظافت ماهانه و سالانه دارد.
• کیفیت عملکرد ارت و استابلایزر باید هر 6 ماه یکبار انجام شود.

جمع‌بندی نهایی: اهمیت نگهداری هدفمند در دستگاه‌های جوش لیزری

نگهداری دستگاه جوش لیزری، مهم‌ترین عامل در حفظ عملکرد پایدار و کیفیت خروجی این فناوری در محیط‌های صنعتی است. دستگاه‌های لیزری، به‌ویژه در کاربردهای مداوم یا پروژه‌های حساس، نیازمند برنامه‌ریزی دقیق برای سرویس دوره‌ای و کنترل وضعیت قطعات هستند. توجه به سلامت اجزایی مانند لنز، نازل، سیستم خنک‌کننده، مکش دود، فیدر سیم، کابل‌ها و تنظیمات داخلی دستگاه، تأثیر مستقیمی بر کیفیت جوش، میزان استهلاک و طول عمر منبع لیزر دارد.

اجرای یک برنامه نگهداری منظم، باعث جلوگیری از خرابی‌های پیش‌بینی‌نشده، حفظ پایداری خط تولید، کاهش هزینه‌های تعمیرات و جلوگیری از توقف فعالیت‌های تولیدی می‌شود. این روند زمانی کامل می‌شود که اپراتورها نیز با اصول کارکرد دستگاه، روش‌های سرویس اولیه و پایش مستمر پارامترهای کاری آشنا باشند.

در نهایت، مجموعه‌هایی که نگهداری دستگاه را به‌عنوان یک فرآیند راهبردی و نه یک اقدام مقطعی در نظر می‌گیرند، از مزایایی مانند عمر طولانی‌تر دستگاه، کیفیت یکنواخت جوشکاری و بهره‌وری بیشتر بهره‌مند خواهند شد.

در صورتی که برای تدوین برنامه نگهداری، بررسی عملکرد دستگاه یا انتخاب پیکربندی مناسب نیاز به مشاوره دارید، می‌توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید: 02148000090

[rank_math_rich_snippet id=”s-e33abd59-cec2-418b-9a50-0f3cb7a890d5″]