مبادئ وتطبيقات اللحام بالليزر

يستخدم اللحام بالليزر عادةً شعاع ليزر مستمر لربط المواد. يشبه العملية الفيزيائية للمتالورجيا للحام بالشعاع الإلكتروني بشكل كبير، أي أنMechanism تحويل الطاقة يتم من خلال هيكل "الفتحة الصغيرة". تحت تأثير ليزر كثافته الكهرومغناطيسية عالية بما فيه الكفاية، تتبخر المادة وتتشكل فتحة صغيرة. هذه الفتحة الممتلئة بالبخار تعمل مثل الجسم الأسود، حيث تمتص تقريبا كل طاقة الشعاع الذاهب إليها. ينتقل الحرارة من جدار هذا التجويف العالي الحرارة إلى الخارج، مما يؤدي إلى ذوبان المعدن المحيط بالفتحة. في الأساس، هو عملية تفاعل بين الليزر والمادة غير الشفافة. مبدأ اللحام بالليزر موضح في الشكل 1.

الشكل 1. مبدأ اللحام بالليزر

نطاق التطبيقلحام بالليزر

في شركتنا، في لحام المركبات السككية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، يتم تدريجياً استبدال لحام النقاط بلحام الليزر لأجزاء جدران المركبة الجانبية. الهدف هو تحسين دقة كفاءة اللحام وزيادة سرعة التشغيل بنسبة 20٪ إلى 30٪ مقارنة بالحاضر، وتقليل التكلفة بنسبة 20٪ إلى 30٪. عادةً، تحتاج كل مركبة سكة حديدية إلى 7000 إلى 8000 لحام نقاط، ويحتاج السطح المعالج بعد لحام النقاط إلى معالجة إزالة السوداء اللاحقة، وهي عملية تستهلك الكثير من الوقت. قدّمت لحام الليزر تحسينات لهذه المشكلتين. حاليًا، يمكن للحام الليزر تحقيق متطلبات اللحام للوصلات المستقيمة، والوصلات المتداخلة، وأشكال أخرى من الوصلات لألواح الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة تصل إلى 2.5 ملم.

تتمثل مزايا لحام الليزر في سرعة اللحام العالية، وانخفاض طاقة الحرارة المدخلة للحام، ومنطقة التأثير الحراري الصغيرة، وإجهاد اللحام المنخفض، والتشوه الصغير في القطعة المراد لحامها، ويمكن الحصول على قوة ربط عالية الجودة ونسبة عمق إلى عرض أكبر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لحام مجموعة متنوعة من المواد، مثل المعادن الحرارية والمواد ذات الحساسية الحرارية القوية، كما يمكن استخدامه لحام المواد غير المعدنية مثل السيراميك والزجاج العضوي؛ يتميز بسهولة الوصول، ويمكن للشعاع أن يصل إلى الأماكن التي لا يمكن للطرق التقليدية للحام الوصول إليها باستخدام مرآة انعكاس، وهو مناسب بشكل خاص للأجزاء الدقيقة ولحام المسافات الطويلة بالليزر. لا يتطلب الاتصال المباشر مع منطقة اللحام ويمكنه اختراق الوسائط الشفافة للحام القطع داخل الحاويات المغلقة، مثل لحام مواد سامة للغاية مثل سبيكة البيريلايوم داخل حاويات مغلقة بالزجاج.