تستخدم تقنية الانضمام بالليزر، أو تقنية اللحام بالليزر، شعاع ليزر عالي الطاقة لتركيز وتنظيم إشعاع سطح المادة، ويمتص سطح المادة طاقة الليزر ويحولها إلى طاقة حرارية، مما يتسبب في تسخين المادة محليًا وذوبانها يلي ذلك التبريد والتجميد لتحقيق ربط المواد المتجانسة أو غير المتشابهة. تتطلب عملية اللحام بالليزر كثافة طاقة ليزر تبلغ 104إلى 108ث / سم2. بالمقارنة مع طرق اللحام التقليدية، يتمتع اللحام بالليزر بالمزايا التالية.
تستخدم تقنية الانضمام بالليزر، أو تقنية اللحام بالليزر، شعاع ليزر عالي الطاقة لتركيز وتنظيم إشعاع سطح المادة، ويمتص سطح المادة طاقة الليزر ويحولها إلى طاقة حرارية، مما يتسبب في تسخين المادة محليًا وذوبانها يلي ذلك التبريد والتجميد لتحقيق ربط المواد المتجانسة أو غير المتشابهة. تتطلب عملية اللحام بالليزر كثافة طاقة ليزر تبلغ 104إلى 108ث / سم2. بالمقارنة مع طرق اللحام التقليدية، يتمتع اللحام بالليزر بالمزايا التالية.
1- السحابة البلازمية، 2- المواد الذائبة، 3- ثقب المفتاح، 4- عمق الانصهار
نظرًا لوجود ثقب المفتاح، فإن شعاع الليزر، بعد تشعيع الجزء الداخلي من ثقب المفتاح، سيزيد من امتصاص المادة لليزر ويعزز تكوين البركة المنصهرة بعد التشتت والتأثيرات الأخرى، تتم مقارنة طريقتي اللحام على النحو التالي.
الشكل أعلاه يعطي عملية اللحام بالليزر لنفس المادة ونفس مصدر الضوء، وآلية تحويل الطاقة تتم فقط من خلال ثقب المفتاح، ويتحرك ثقب المفتاح والمعدن المنصهر الموجود بالقرب من جدار الثقب مع تقدم شعاع الليزر، يقوم المعدن المنصهر بتحريك ثقب المفتاح بعيدًا عن الهواء المتبقي للملء وبعد التكثيف، مما يشكل خط لحام.
إذا كانت المادة المراد لحامها معدناً غير متماثل، فإن وجود اختلافات في الخواص الحرارية سيكون له تأثير كبير على عملية اللحام، مثل الاختلافات في نقاط الانصهار، والتوصيل الحراري، والسعة الحرارية النوعية، ومعاملات التمدد للمواد المختلفة، مما ينتج عنه في إجهاد اللحام وتشوه اللحام والتغيرات في ظروف تبلور معدن الوصلة الملحومة مما يؤدي إلى انخفاض في الخواص الميكانيكية للحام.
لذلك، وفقًا للخصائص المختلفة لمشهد اللحام، فقد طورت عملية اللحام اللحام بحشو الليزر، والنحاس بالليزر، واللحام بالليزر ثنائي الشعاع، واللحام المركب بالليزر، وما إلى ذلك.
لحام تعبئة الأسلاك بالليزر
في عملية اللحام بالليزر لسبائك الألومنيوم والتيتانيوم والنحاس، نظرًا لانخفاض امتصاص ضوء الليزر (<10٪) في هذه المواد، تتمتع البلازما المولدة بالصور بدرع معين من ضوء الليزر، لذلك من السهل تشكيل ترشيش و يؤدي إلى توليد العيوب مثل المسامية والشقوق. بالإضافة إلى ذلك، تتأثر جودة اللحام أيضًا عندما تكون الفجوة بين قطع العمل أكبر من قطر البقعة أثناء رش الصفائح الرقيقة.
في حل المشاكل المذكورة أعلاه، يمكن الحصول على نتيجة لحام أفضل باستخدام طريقة مادة الحشو. يمكن أن تكون مادة الحشو عبارة عن سلك أو مسحوق، أو يمكن استخدام طريقة حشو محددة مسبقًا. بسبب البقعة الصغيرة المركزة، يصبح اللحام أضيق وله شكل محدب قليلاً على السطح بعد تطبيق مادة الحشو.
اللحام بالليزر
على عكس لحام الانصهار، الذي يصهر جزأين ملحومين في نفس الوقت، يضيف النحاس مادة حشو ذات نقطة انصهار أقل من المادة الأساسية إلى سطح اللحام، ويذيب مادة الحشو لملء الفجوة عند درجة حرارة أقل من ذوبان المادة الأساسية نقطة وأعلى من نقطة انصهار مادة الحشو، ثم تتكثف لتشكل لحامًا صلبًا.
يعتبر اللحام بالنحاس مناسبًا للأجهزة الإلكترونية الدقيقة الحساسة للحرارة والألواح الرقيقة والمواد المعدنية المتطايرة.
علاوة على ذلك، يمكن تصنيفها أيضًا على أنها لحام ناعم (<450 درجة مئوية) ونحاس صلب (> 450 درجة مئوية) اعتمادًا على درجة الحرارة التي يتم فيها تسخين مادة اللحام.
اللحام بالليزر المزدوج الشعاع
يسمح اللحام ثنائي الشعاع بالتحكم المرن والمريح في وقت وموضع إشعاع الليزر، وبالتالي ضبط توزيع الطاقة.
يتم استخدامه بشكل رئيسي في اللحام بالليزر لسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم، ولحام الوصلات والصفائح للسيارات، واللحام بالليزر واللحام بالانصهار العميق.
يمكن الحصول على الشعاع المزدوج بواسطة ليزرين مستقلين أو عن طريق تقسيم الشعاع باستخدام مقسم الشعاع.
يمكن أن يكون الشعاعان عبارة عن مزيج من أشعة الليزر ذات خصائص مجال زمني مختلفة (نبضي مقابل مستمر)، وأطوال موجية مختلفة (الأشعة تحت الحمراء المتوسطة مقابل الأطوال الموجية المرئية) وقوى مختلفة، والتي يمكن اختيارها وفقًا للمادة المعالجة فعليًا.
4. اللحام المركب بالليزر
نظرًا لاستخدام شعاع الليزر كمصدر الحرارة الوحيد، فإن اللحام بالليزر بمصدر حراري واحد لديه معدل تحويل منخفض للطاقة ومعدل استخدام، ومن السهل أن تنتج واجهة منفذ مادة اللحام الأساسية اختلالًا، ومن السهل إنتاج المسام والشقوق وأوجه القصور الأخرى، من أجل حل هذه المشكلة، يمكنك استخدام خصائص التسخين لمصادر الحرارة الأخرى لتحسين تسخين الليزر على قطعة العمل، والذي يسمى عادة اللحام المركب بالليزر.
الشكل الرئيسي للحام المركب بالليزر هو اللحام المركب بالليزر والقوس الكهربائي، تأثير 1 + 1 > 2 هو كما يلي.
بعد شعاع الليزر بالقرب من القوس المطبق،يتم تقليل كثافة الإلكترون بشكل كبيريتم تخفيف سحابة البلازما الناتجة عن اللحام بالليزريمكن أن يجعل معدل امتصاص الليزر يتحسن بشكل كبير، في حين أن القوس الموجود على التسخين المسبق للمادة الأساسية سيزيد من معدل امتصاص الليزر.
2. الاستفادة العالية من الطاقة للقوس والإجماليسيتم زيادة استخدام الطاقة.
3، منطقة عمل اللحام بالليزر صغيرة، وسهلة التسبب في اختلال منفذ اللحام، في حين أن العمل الحراري للقوس كبير، والذي يمكن أنتقليل اختلال منفذ اللحام. وفي الوقت نفسه،تم تحسين جودة اللحام وكفاءة القوسبسبب تأثير التركيز والتوجيه لشعاع الليزر على القوس.
4، اللحام بالليزر مع درجة حرارة ذروة عالية، منطقة كبيرة متأثرة بالحرارة، سرعة تبريد وتصلب سريعة، من السهل توليد الشقوق والمسام؛ في حين أن المنطقة المتضررة بالحرارة في القوس صغيرة، مما يمكن أن يقلل من التدرج في درجة الحرارة، والتبريد، وسرعة التصلب،يمكن أن يقلل ويزيل توليد المسام والشقوق.
هناك نوعان شائعان من اللحام المركب بقوس الليزر: اللحام المركب بالليزر-TIG (كما هو موضح أدناه) واللحام المركب بالليزر-MIG.
هناك أيضًا أشكال أخرى من اللحام مثل اللحام بالليزر وقوس البلازما واللحام المركب بمصدر الحرارة الحثي والليزر.
حول مافن ليزر
Maven Laser هي الشركة الرائدة في تطبيق تصنيع الليزر في الصين والمزود الرسمي لحلول المعالجة بالليزر العالمية. نحن ندرك بعمق اتجاه تطور الصناعة التحويلية، ونثري منتجاتنا وحلولنا باستمرار، ونصر على استكشاف تكامل الأتمتة والمعلومات والاستخبارات مع الصناعة التحويلية، ونوفر معدات اللحام بالليزر، ومعدات وضع العلامات بالليزر، ومعدات التنظيف بالليزر والمجوهرات الذهبية والفضية بالليزر. معدات القطع لمختلف الصناعات بما في ذلك سلسلة الطاقة الكاملة، وتوسيع نفوذنا بشكل مستمر في مجال معدات الليزر.
وقت النشر: 13 يناير 2023
