مواد و ساخت پیشرفته

تکنیکی جدید برای جوشکاری سرامیک توسط محققین دانشگاه کالیفرنیا معرفی شده است که با استفاده از پالس های فوق کوتاه و سریع لیزری می‌تواند مواد سرامیکی بین سطوح قطعات را ذوب کرده و به هم جوش دهد. گرما فقط در ناحیه اتصال قطعات به صورت متمرکز و موضعی وجود دارد. این محققین روش خود را جوشکاری فوق سریع لیزر پالسی نامیده اند.
برای اینکه این روش عملی گردد، محققین مجبورند پارامترهای بهینه لیزر را که شامل زمان نوردهی، تعداد پالسهای لیزری و مدت زمان پالسهاست بهینه نمایند. با بهینه سازی پارامترهای لیزری، میتوان از لیزرهای با انرژی پایین در حدود 50 وات استفاده کرد.
بهترین پارامترهای بدست آمده طبق گفته های سرپرست گروه عرض پالس 2 پیکوثانیه، با فرکانس تکرار 1 مگاهرتز می‌باشند. در این پارامترها قطر ناحیه ذوب بزرگتر و کندوپاش کمتر و خنک سازی بهتر صورت می‌پذیرد.
به گفته این محققین تا به امروز هیچ روشی برای محصور کردن قطعات الکترونیک داخل سرامیک ها امکان پذیر نبوده است زیرا که کل مجموعه بایستی درون کوره قرار میگرفته که این باعث سوختن و از بین رفتن قطعات الکترونیک می‌شد.
هم اکنون جوشکاری با لیزرهای فوق سریع فقط برای مواد سرامیکی کوچکتر از 2 سانتی متر استفاده می‌شود ولی این گروه برنامه هایی برای استفاده در قطعات بزرگتر و حتی با جنس متفاوت را در دستور کار قرار داده اند.
منبع :
https://www.photonics.com/Articles/Welding_with_Pulsed_Lasers_Protects/a65067