مبادئ وتطبيقات اللحام بالليزر

يستخدم اللحام بالليزر بشكل عام شعاع ليزر مستمر لتوصيل المواد. تشبه عمليتها الفيزيائية المعدنية إلى حد كبير عملية اللحام بشعاع الإلكترون، أي أن آلية تحويل الطاقة تكتمل من خلال هيكل "ثقب صغير". وتحت إشعاع الليزر بكثافة طاقة عالية بما فيه الكفاية، سوف تتبخر المادة وتشكل ثقب صغير. يعمل هذا الثقب الصغير المملوء بالبخار كجسم أسود، حيث يمتص تقريبًا كل طاقة شعاع الضوء الساقط. يتم نقل الحرارة من الجدار الخارجي لهذا التجويف ذو درجة الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى إذابة المعدن المحيط بالفتحة. في جوهرها، إنها عملية تفاعل الليزر مع مادة غير شفافة. يظهر مبدأ اللحام بالليزر في الشكل 1.

الشكل 1. مبدأ اللحام بالليزر

نطاق تطبيق اللحام بالليزر

في شركتنا، في لحام مركبات السكك الحديدية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، يتم استبدال اللحام النقطي لمكونات الجدار الجانبي للمركبة تدريجيًا باللحام بالليزر. الهدف هو تحسين دقة وكفاءة تشغيل اللحام، وزيادة سرعة التشغيل بنسبة 20% إلى 30% مقارنة بالوقت الحالي، وتقليل التكلفة بنسبة 20% إلى 30%. عادةً، تتطلب كل مركبة سكة حديد 7000 إلى 8000 نقطة لحام، والسطح المعالج بعد اللحام النقطي يحتاج إلى معالجة لاحقة لإزالة اللون الأسود، وهو ما يستغرق وقتًا طويلاً. لقد أدى اللحام بالليزر إلى تحسين هاتين المسألتين. في الوقت الحاضر، يمكن أن يحقق اللحام بالليزر متطلبات اللحام للمفاصل التناكبية والمفاصل اللفة وأشكال المفاصل الأخرى لألواح الفولاذ المقاوم للصدأ في حدود 2.5 مم.

مزايا اللحام بالليزر هي سرعة اللحام السريعة، مدخلات حرارة اللحام المنخفضة، المنطقة الصغيرة المتأثرة بالحرارة، إجهاد اللحام الصغير، تشوه قطعة العمل الصغيرة، ويمكن الحصول على قوة مشتركة عالية الجودة ونسبة أكبر من العمق إلى العرض. علاوة على ذلك، يمكن لحام مجموعة متنوعة من المواد، مثل المعادن المقاومة للحرارة والمواد ذات الحساسية الحرارية القوية، ويمكن استخدامها أيضًا في لحام المواد غير المعدنية، مثل السيراميك والزجاج العضوي؛ تتمتع بإمكانية وصول جيدة ويمكن للشعاع أن يصل إلى الموضع الذي لا يمكن فيه اللحام بطريقة اللحام العامة بمساعدة المرآة العاكسة، وهو مناسب بشكل خاص للأجزاء الدقيقة واللحام بالليزر لمسافات طويلة. ولا يتطلب اتصالًا مباشرًا مع منطقة اللحام ويمكن أن تمر عبر الوسائط الشفافة لتلحيم قطع العمل داخل حاويات محكمة الغلق، مثل لحام المواد شديدة السمية مثل سبائك البريليوم داخل حاويات زجاجية محكمة الغلق.