I . مبدأ اللحام الأساسي: تحويل الطاقة وذوبان المواد
مرحلة توصيل الحرارة: عند القدرة المنخفضة أو التعرض القصير ، تنقل الحرارة عبر المادة عن طريق التوصيل ، مما تسبب في تليين السطح .
مرحلة الانصهار: طاقة كافية تخلق تجمع منصهر من خلال ذوبان المواد المحلية .
مرحلة التبخير(في لحام ثقب المفتاح): تتبخر كثافة الطاقة العالية المادة ، وتشكيل "ثقب المفتاح" الذي يسمح للليزر بالاختراق بعمق ، وإنشاء لحام مع نسبة عالية من العمق إلى عرض .
II . مكونات المفاتيح ووظائفها
مولد الليزر: ينتج عوارض الليزر عالية الطاقة ، وتحديد الطاقة (e . g . ، 100 w-10 kw) وطول الموجة (e .} g . ، 1064 نانومتر لليزر الألياف ، 10. 6 μM for co₂).
النظام البصري: يتضمن العدسات والمرايا والماسحات الضوئية Galvo لتركيز الموضع/الشكل الموضعي للتحكم ، مما يؤثر على دقة اللحام والكفاءة .
نظام الحركة: يضم محركات مؤازرة وأدلة لتحريك رأس العمل أو رأس الليزر ، مما يتيح التحكم في المسار (خطي ، منحنى ، لحام ثلاثي الأبعاد) .
نظام التبريد: يمنع تبريد الماء أو الهواء ارتفاع درجة الحرارة لمولد الليزر والمكونات البصرية ، مما يضمن تشغيل مستقر .
نظام التحكم: Software Software (e . g . ، plc ، برنامج لحام متخصص) يعين المعلمات (الطاقة ، السرعة ، تردد النبض) وتراقب العملية .
نظام الغاز التدريع: يسلم الغازات الخاملة (الأرجون ، النيتروجين) أو الغازات التفاعلية (CO₂) لحماية البركة المنصهرة من الأكسدة وتحسين جودة اللحام .
III . أوضاع اللحام الرئيسية وخصائصها
كثافة الطاقة المنخفضة (<10⁵ W/cm²) allows heat to transfer through conduction, forming a shallow, wide molten pool. Ideal for thin materials (<1 mm), it yields smooth welds with minimal deformation, suitable for electronics and precision parts.
High power density (>10⁵ w/cm²) تبخير المواد لإنشاء "ثقب المفتاح" ، والسماح للليزر بالاختراق بعمق . يتحرك ثقب المفاتيح مع الليزر ، ويصلب حمام السباحة المنصهر في أمكّنات ذات دلالة عميقة و {3} نسبة تصل إلى 10: 1.
IV . معلمات اللحام الحرجة
قوة الليزر: تحدد إدخال الطاقة . تتيح الطاقة العليا اختراقًا أعمق للمواد السميكة ، في حين أن الطاقة غير الكافية تسبب اللحامات غير المكتملة .
سرعة اللحام: يجب أن تتطابق مع الطاقة . تؤدي السرعة المفرطة إلى اندماج غير مكتمل ، وتبطئ السرعة للغاية توسع المنطقة المتأثرة بالحرارة وتسبب التشوه .
قطر بقعة: يؤثر على كثافة الطاقة . تركز البقع الأصغر الطاقة للحام الدقيق .
تردد النبض وعرضه(بالنسبة للليزر النبضي): تحكم في مدخلات الحرارة لتقليل التشوه الحراري في مواد رقيقة أو حساسة للحرارة .
مسافة defocus: المسافة بين تركيز الليزر وسطح الشغل . defocus الإيجابية (التركيز فوق السطح) تناسب اللحام السطحي ، في حين أن التركيز السلبي (التركيز داخل المادة) هو للاختراق العميق .
V . القدرة على التكيف والتطبيقات
مواد مناسبة:
المعادن: الفولاذ المقاوم للصدأ ، الصلب الكربوني ، سبيكة الألومنيوم ، النحاس ، سبيكة التيتانيوم ، سبيكة النيكل ، ومواد متباينة (E . g . ، Copper-Aluminum) .
غير المعادن: بعض المواد البلاستيكية والسيراميك (مع معدات متخصصة) .
التطبيقات النموذجية:
التصنيع: أجزاء السيارات (الجسم ، حالات البطارية) ، إلكترونيات (لوحات الدوائر ، الموصلات) ، الفضاء (مكونات المحرك) .
الطبي: اللحام الدقيق للقسطرة والأجهزة القابلة للزرع .
طاقة جديدة: لحام علامات تبويب بطارية الليثيوم والوحدات النمطية الضوئية .
vi . مزايا وقيود لحام الليزر
المزايا:
تتيح الطاقة المركزة لحام عالي السرعة والحد الأدنى من المناطق المتأثرة بالحرارة ، مما يقلل من التشوه .
تتجنب المعالجة غير الملامسة الأضرار الميكانيكية للأعمال ، ومناسبة للمناطق التي يصعب الوصول إليها .
جودة لحام عالية الدقة ومتسقة ، مثالية للإنتاج الضخم .
القدرة على التكيف على نطاق واسع ، بما في ذلك المواد المتباينة .
القيود:
تكلفة المعدات الأولية المرتفعة ، مما يجعلها أقل ملاءمة لإنتاج المزارع الصغيرة .
متطلبات صارمة لتركيب الشغل والنظافة السطحية .
صيانة معقدة للأنظمة البصرية ومولدات الليزر .
-------------------
رايدر