ما هو المبدأ الأساسي للحام بالليزر؟

Jun 28, 2025 ترك رسالة

Precautions for Laser Welding Machine When Processing Aluminum Metal
 
المبدأ الأساسي لللحام بالليزر هو تقنية تستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة-طاقة-يركز على سطح المادة، مما يتسبب في ذوبان المادة بسرعة وتكوين تجمع منصهر، والذي يتصلب عند التبريد لتحقيق ترابط على المستوى -الذري. الآليات الرئيسية هي كما يلي:

1. تحويل الطاقة وصهر المواد

بعد تركيزه بواسطة نظام بصري، يحقق شعاع الليزر (على سبيل المثال، ليزر الألياف، ليزر YAG) كثافة طاقة تبلغ 104∼107 واط/سم2. عندما يشع الليزر المادة، يمتص السطح طاقة الفوتون ويتحول إلى طاقة حرارية، مما يؤدي بسرعة إلى رفع درجة الحرارة المحلية فوق نقطة انصهار المادة (أو حتى نقطة الغليان) لتشكيل بركة سائلة منصهرة.

2. الاختلافات الأساسية بين وضعي اللحام

بناءً على كثافة الطاقة والتفاعل الحراري، يتم تصنيف اللحام بالليزر إلى وضعين نموذجيين:

 

لحام التوصيل(كثافة الطاقة 104∼106 وات/سم2):
تنتشر طاقة الليزر إلى المادة من خلال التوصيل الحراري، مما يؤدي إلى اختراق سطحي ونسبة كبيرة من عرض اللحام إلى -إلى-العمق (مناسبة للألواح الرقيقة).

اللحام بالاختراق العميق(كثافة الطاقة أكبر من أو تساوي 3.5×106 وات/سم2):
تعمل الطاقة العالية على تبخير المادة على الفور، مما يؤدي إلى إنشاء تأثير "ثقب المفتاح"-يعمل ضغط البخار على صد المعدن السائل، مما يسمح لشعاع الليزر بالتغلغل بعمق داخل المادة. يؤدي هذا إلى زيادة الاختراق بشكل كبير (مناسب للألواح السميكة)، مع نسبة عرض صغيرة -إلى-عمق (تصل إلى 1:10 أو أكثر).

3. العوامل المؤثرة الرئيسية

كثافة الطاقة: يحدد وضع اللحام (التوصيل أو الاختراق العميق) وعمق الاختراق، ليكون بمثابة المعلمة الأساسية.

خصائص المواد: مثل الانعكاسية (الألومنيوم يعكس حوالي 80% من ضوء الليزر 1070 نانومتر، مما يتطلب تعويضًا أعلى للطاقة) والتوصيل الحراري (تتطلب الموصلية العالية للألمنيوم طاقة مركزة).

معدل التبريد: يشكل التصلب السريع للمسبح المنصهر لحامًا كثيفًا، لكن معدلات التبريد العالية قد تسبب تشققات في المواد الهشة.

خاتمة

إن جوهر اللحام بالليزر هو "عملية الصهر-الصلبة المحلية الناتجة عن شعاع ليزر عالي الكثافة-طاقة-". من خلال التحكم في المعلمات مثل كثافة الطاقة ووضع التركيز، فإنه يتيح اللحام الفعال من الصفائح الرقيقة إلى الصفائح السميكة، ومن المكونات الدقيقة إلى الهياكل الكبيرة.
 
--------------
رايدر

إرسال التحقيق

whatsapp

الهاتف

البريد الإلكتروني

التحقيق