استخدام ماكينات اللحام بالليزر في صناعة المجوهرات والإكسسوارات

استخدام ماكينات اللحام بالليزر في صناعة المجوهرات والإكسسوارات

يوجد نوعان شائعان من آلات لحام المجوهرات:ماكينات لحام المجوهرات بالليزروآلات لحام المجوهرات باللهب. لحام اللهب هو عملية تسخين موضعي قد تسبب إجهادًا أو تشوهًا في المعدن الأساسي، مما يجعله أقل ملاءمة للحام المجوهرات.
آلة لحام المجوهرات هي نوع متخصص من آلات اللحام بالليزر مصممة خصيصًا للمجوهرات والمنتجات المماثلة.

مبدأ عمل ماكينات اللحام بالليزر للمجوهرات

عند تعريض المعدن لإشعاع الليزر، يخضع سطحه لسلسلة من التغيرات: يسخن السطح بفعل الليزر، وينقل الحرارة بسرعة إلى الداخل. عند كثافة طاقة ليزر معينة، ينصهر السطح، ويتبخر جزء منه فورًا عند كثافات الطاقة العالية، مكونًا بركة منصهرة على سطح قطعة العمل. أثناء اللحام، ومع تحرك قطعة العمل بالنسبة لليزر، يتسارع المعدن المنصهر بزاوية محددة. تنخفض درجة حرارة المعدن السائل بسرعة نتيجة انتقال الحرارة، ويتصلب المعدن السائل مكونًا خط اللحام.
تتميز ماكينات لحام المجوهرات بالليزر بإمكانية ضبط معاييرها الرئيسية، وهي طاقة النبضة وعرضها: إذ تؤثر طاقة النبضة على كمية الانصهار، بينما يؤثر عرضها على عمق اللحام. إضافةً إلى ذلك، يمكن تعديل حجم بقعة اللحام بتغيير تركيز الضوء عبر موسّع شعاع ضوئي خارجي قابل للتعديل. وبالمقارنة مع عمليات اللحام الأخرى، يوفر اللحام بالليزر أداءً فائقًا في لحام مختلف المواد، إذ يتميز بأقل تشوه حراري للمكونات الملحومة وجودة عالية للوصلات.

ميزات المعدات

تعتمد آلات لحام المجوهرات المعدنية بالليزر، التي طورتها وصنعتها شركتنا، على تجاويف تركيز خزفية مقاومة للتآكل ودرجات الحرارة العالية، وتتميز بكفاءة تحويل كهروضوئي عالية. يتمتع تجويف التركيز ومصباح الزينون بعمر افتراضي يزيد عن 8 ملايين دورة. ويضمن خروج الغاز الواقي الحصول على لحامات ذات مظهر جمالي دون أكسدة أو تغير في اللون. ويمكن تشغيل الآلة بشكل متواصل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع بأداء عام مستقر.
إن ميزة اللحام بالليزر المتمثلة في التسخين الموضعي للمناطق الصغيرة تجعله قابلاً للتطبيق على نطاق واسع في صناعات مثل المجوهرات والبطاريات ومكونات الهواتف المحمولة.

مزايااللحام بالليزر في صناعة المجوهرات

تتميز عملية اللحام بالليزر بقوة لحام عالية وسرعة فائقة وانخفاض نسبة الهدر، مما يجعلها شائعة الاستخدام في الصناعات التحويلية الحديثة. وفي صناعة المجوهرات، توفر هذه العملية مزايا واضحة مقارنةً بتقنيات اللحام التقليدية.
1. سرعة فائقة، قوة عالية، تشوه ضئيل، لا حاجة للتسوية أو التنظيف بعد اللحام: السبب الرئيسي الذي يدفع مصنعي المجوهرات إلى اعتماد اللحام بالليزر هو سرعته الفائقة وتشوهه الضئيل، مما يُغني عن الحاجة إلى التسوية والتنظيف بعد اللحام. ورغم أن اللحام بالليزر أسرع من اللحام التقليدي باللهب، إلا أن المشغلين عادةً ما يمسكون قطع العمل يدويًا أو يستخدمون أدوات تثبيت، ويلحمون قطعة واحدة في كل مرة. معظم أماكن عمل اللحام بالليزر للمجوهرات صغيرة الحجم، مما يحد من قدرة المعالجة على دفعات ويزيد وقت اللحام قليلاً. ومع ذلك، فإن الوقت المُوفَّر في التنظيف يُعوِّض ذلك تمامًا. يمكن إجراء اللحام بالليزر تحت حماية الغاز الخامل، فلا يترك أي بقع نار على المنتجات، مما يُغني عن استخدام التدفق أثناء اللحام والتخليل الحمضي بعده. بشكل عام، يُحقق اللحام بالليزر كفاءة إنتاجية أعلى.

2. مناسب لقطع العمل الدقيقة، مما يضمن جودة متسقة

يمكن تركيز شعاع الليزر في بقعة صغيرة لتحديد المواقع بدقة، مما يجعله مثاليًا للإنتاج الآلي بكميات كبيرة. فهو لا يُحسّن الكفاءة بشكل ملحوظ فحسب، بل يُقلّل أيضًا من المنطقة المتأثرة بالحرارة ويضمن لحامات خالية من التلوث، مما يُحسّن جودة اللحام بشكل كبير ويُقلّل من نسبة الخردة. على سبيل المثال، قد تتعرض مجوهرات سبيكة 14 قيراطًا (58% ذهب، 2% فضة) الملحومة باللحام باللهب إلى تلدين الفضة، مما يُقلّل من صلابتها الإجمالية من 145 Hv إلى النصف تقريبًا، ما يؤدي إلى ظهور انبعاجات إذا سقطت من ارتفاع الخصر. في المقابل، يُركّز لحام الليزر منخفض الطاقة وعالي السرعة الحرارة، مما يمنع تلدين قطعة العمل ويحافظ على قوتها الهيكلية.

3. دقة تجميع عالية، تُمكّن من عمليات إنتاج مجوهرات مبتكرة: أحدث إدخال اللحام بالليزر في صناعة المجوهرات نقلة نوعية في مفاهيم التصميم التقليدية. فهو يُتيح ابتكار تصاميم مجوهرات ذات هياكل خاصة، كان من الصعب سابقًا تحقيقها أو لم تكن تلبي متطلبات الجودة باستخدام اللحام التقليدي. يعمل اللحام بالليزر في منطقة ضيقة، مما يُسهّل لحام مواد سبائك مختلفة دون اختلاطها، ويسمح بانتقالات لونية أو هيكلية حادة بين المكونات. كما أن منطقة عمله الضيقة تُميّزه عن اللحام التقليدي من حيث قابلية التبلل، وسلامة الوصلة، وحجم الحبيبات في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

4. اتساق واستقرار ممتازين

تُحقق عملية اللحام بالليزر عادةً اللحام المباشر عن طريق صهر قطع العمل موضعياً دون الحاجة إلى معادن حشو أو مواد مساعدة على اللحام.

5. يُسهّل إصلاح قطعة العمل

يمكنه إصلاح المعادن القريبة من الأحجار الكريمة، وإزالة الثقوب في المسبوكات، ولحام المناطق القريبة حتى 0.2 مم من المكونات المعقدة والحساسة للحرارة (مثل المفصلات والخطافات والمشابك والإطارات).

6. صديق للبيئة

لا حاجة إلى لحام أو مواد مساعدة على التدفق أو مواد تنظيف كيميائية أثناء اللحام بالليزر، مما يزيل مشاكل التخلص من النفايات.

7. توفير المواد المعدنية

تتطلب عملية اللحام التقليدية حدًا أدنى لسمك المعدن يبلغ 0.2 مم، بينما يقلل اللحام بالليزر هذا الحد إلى 0.1 مم، مما يقلل وزن المجوهرات بنسبة تتراوح بين 35% و40%، وهو أمر بالغ الأهمية خاصةً للمنتجات المُشكّلة كهربائيًا. كما يوفر اللحام بالليزر المعادن الثمينة ومواد اللحام، ويُغني عن استخدام أنواع مختلفة من اللحام في عمليات اللحام المتعددة.

8. أهم ميزات الجهاز

تتميز آلات اللحام بالليزر المستخدمة في صناعة المجوهرات باستهلاكها المنخفض للطاقة، مما يضمن مستوى عالٍ من الأمان. كما أنها تتميز بتصميمها الصغير والمحمول، مما يسمح للمشغلين بالعمل براحة تامة أثناء الجلوس.
آلات لحام المجوهرات بالليزر النموذجيةيمكن لحام معظم المعادن والسبائك بسرعة وموثوقية ودقة، مع العلم أن الكفاءة تعتمد بشكل كبير على خصائص المادة المستهدفة. يمكن إتمام عمليات التجميع المستمر أو إصلاح المسبوكات باستخدام نبضة ليزر واحدة أو أكثر تحت المراقبة البصرية، حيث تستغرق كل نبضة من 1 إلى 20 مللي ثانية. تُمكّن المجاهر المجسمة ومحاذاة الشعيرات المتقاطعة من تحديد مواقع مناطق اللحام بدقة، مما يسمح بإجراء تعديلات دقيقة على موضع قطعة العمل ضمن مجال الرؤية. عادةً ما يتم اللحام في الظروف الجوية العادية؛ ويمكن تبريد منطقة العمل عن طريق حقن الهواء أو الغاز الخامل، كما يُحسّن الغاز الخامل جودة لحام السبائك.

9. تأثير مواد السبائك على أداء اللحام بالليزر
تُنتج المواد السبائكية المختلفة نتائج لحام ليزرية متباينة. ففي ظل نفس معايير الجهاز ونفس كمية الحرارة المُدخلة بالنبضات، تؤدي الاختلافات في نسبة الطاقة الحرارية الممتصة (مقابل المنعكسة) من سطح السبيكة إلى تأثيرات انصهار متفاوتة لكل نبضة. تشمل العوامل الرئيسية المؤثرة السعة الحرارية (من درجة حرارة الغرفة إلى نقطة الانصهار)، ونقطة الانصهار، والحرارة الكامنة للانصهار، والتوصيل الحراري. تؤثر الاختلافات في هذه الخصائص بين المواد بشكل كبير على الطاقة اللازمة للحام الفعال، إذ يُعد امتصاص الحرارة الكافي من السطح أمرًا أساسيًا لنجاح عملية اللحام.

 


تاريخ النشر: 24 نوفمبر 2025