هل تعبت من تشوهات لحام المعادن؟ إليك السبب وراء هيمنة اللحام بالليزر في التصنيع عالي المستوى

وعندما يتعلق الأمر بلحام المعادن، لا يزال يتخيل الكثيرون مشاهد لحام كهربائي تناثر الشرر فيه. وليس فقط أنه يتسبب في تشوه شديد للأجزاء ووصلات لحام خشنة، بل يواجه أيضًا صعوبة في تلبية احتياجات معالجة المكونات الدقيقة. ولكن اليوم، تكنولوجيا لحام الليزر أصبحت عملية أساسية في مجالات مثل السيارات والطب والطيران، وذلك بفضل مزاياها المتمثلة في "التحكم الدقيق في الحرارة، الكفاءة العالية، وانخفاض التلف". كيف تكسر بالضبط هذه العملية الحواجز التي تعترض اللحام التقليدي؟ وما نوع معدات لحام الليزر يجب اختياره في سيناريوهات مختلفة؟ اليوم، سنساعدك على فهم "المنطق الأساسي" للحام الليزري، ونقدم لك دليلاً لاختيار المعدات المناسبة لمختلف الاحتياجات.

المبدأ الأساسي للحام الليزري: استخدام أشعة الضوء كـ"مشاعل لحام"

المبدأ الأساسي لـ لحام بالليزر في الواقع ليس معقدًا. ببساطة، يستخدم شعاع ليزري عالي الكثافة (بكثافة طاقة تصل إلى 105∼107 واط/سم²) كمصدر حراري. ويتم تركيز هذا الشعاع الليزري على سطح المعدن، مما يؤدي إلى تسخين المنطقة المحلية فورًا حتى تتحول إلى حالة صهولة وتُشكل بركة صهولة. وبعد ابتعاد الشعاع الليزري، تتجمد البركة الصهولة وتبرد بسرعة، ما يسمح بتكوين رابطة معدنية قوية بين القطعتين المعدنيتين.

بالمقارنة مع اللحام القوسي التقليدي واللحام بالغاز، فإن مزاياه بارزة للغاية. تكون منطقة التأثير الحراري صغيرة جدًا، ويمكن التحكم في تشوه الجزء ضمن حدود 0.1 مم، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للسценARIOS التي تتطلب دقة عالية. وتصل كفاءة اللحام إلى 3 - 5 أضعاف العمليات التقليدية. على سبيل المثال، عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 2 مم باستخدام ليزر بقدرة 2 كيلوواط، يمكن أن تصل سرعة اللحام إلى 3.5 م/دقيقة. بل ويمكن للّحام بالليزر التعامل بسهولة مع مواد يصعب لحامها مثل سبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم والسبائك الفائقة. كما يمكنه تحقيق اتصال موثوق بين معادن مختلفة مثل النحاس-الحديد والفولاذ-الألومنيوم، وهو السبب الرئيسي وراء قدرته على الانتشار السريع في مجال التصنيع عالي المستوى.

اختيار معدات اللحام بالليزر: ملاءمة السيناريوهات المختلفة

اللحام بالليزر ليس حلاً مناسبًا لجميع الحالات. معدات لحام الليزر يناسب بشكل كبير سيناريوهات مختلفة. إن اختيار المعدات المناسبة لا يضمن الجودة فحسب، بل ويتجنب أيضًا هدر التكاليف. حاليًا، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الليزر تُستخدم عادةً في الصناعة: ليزر CO2 ليزر YAG الحالة الصلبة , و ليزر الألياف .

معدات لحام الليزر CO2 تركز على لحام الصفائح المتوسطة والسميكة. لديها طول موجي خرجي قدره 10.6 ميكرومتر وقدرة تصل إلى 20 كيلوواط. بالنسبة للأجزاء الهيكلية من الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 3-20 مم في بناء السفن وآلات البناء، يمكنها تحقيق لحام اختراق كامل بمرور واحد، مع نسبة عمق اللحام إلى العرض تبلغ 5:1. إن جهاز لحام الليزر CO2 الصناعي الذي نبيعه، والمجهز بمنضدة CNC، يمكنه دعم معالجة القطع الكبيرة بحجم 6 م × 2.5 م ويمكنه مراقبة موقع البقعة في الوقت الفعلي، مما يجعله مناسبًا جدًا لإنتاج أطر السيارات والأوعية تحت الضغط بكميات كبيرة.

معدات لحام الليزر YAG الحالة الصلبة هو خبير في الأجزاء الصغيرة الدقيقة. بطول موجة 1.06 ميكرومتر يمكن نقله عبر الألياف البصرية، ويمكنه لحام أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ ذات قطر 0.1 مم، ودقة بقعة اللحام تصل إلى ±0.01 مم. شركتنا جهاز لحام بالليزر الياج المحمول صغير الحجم، مناسب لإصلاح الأجهزة الطبية ومكونات الإلكترونيات، ويمكنه حتى التعامل مع أعمدة المحطات الصغيرة على لوحات الهواتف المحمولة الأم.

معدات اللحام بالليزر الليفي جيد في التعامل مع المواد عالية الانعكاسية مثل سبائك الألومنيوم والنحاس. يتمتع بجودة شعاع جيدة (بمعامل M2 قريب من 1). عند لحام سبائك الألومنيوم بسماكة 3 مم، لا توجد فقاعات هوائية. مزود بروبوت، يمكنه تحقيق لحام ثلاثي الأبعاد. تم استخدام نظامنا للحام بالليزر الليفي عالي القدرة (1 - 6 كيلوواط) على نطاق واسع في خط إنتاج صناديق بطاريات المركبات الكهربائية الجديدة، وبكفاءة عالية ومعدل رفض منخفض.

اللحام بالليزر في الحياة اليومية ومعايير اختيار المعدات

في الوقت الحاضر، تم دمج اللحام بالليزر منذ فترة طويلة في حياتنا، ويدعمه تقنيات مساعدة مناسبة خلف الكواليس. معدات لحام الليزر في مجال التصنيع السياراتي، تعتمد الألواح الملحومة المخصصة من الفولاذ المدرفل على البارد والفولاذ المجلفن عالي القوة لهياكل السيارات على معدات لحام الليزر CO2 لتحقيق قوة عالية ووزن خفيف. وفي المجال الطبي، يجب استخدام معدات لحام الليزر YAG لضمان "عدم حدوث تشوه ولا تلوث". وفي مجال الفضاء الجوي، تعتمد الشفة المركزية للطائرة الكبيرة C919 الصينية وشفرات التوربينات للمحركات الجوية على معدات لحام الليزر الليفية عالية القدرة لضمان الموثوقية في البيئات ذات درجات الحرارة والضغط العاليين.

عند اختيار المعدات، لا داعي لمتابعة القوة العالية بشكل عشوائي. المفتاح يكمن في ثلاثة جوانب: مطابقة القوة مع سماكة المادة (1 - 2 كيلوواط للألواح الرقيقة، و3 - 6 كيلوواط للألواح المتوسطة والسميكة، وأكثر من 10 كيلوواط للألواح شديدة السُمك)، ومطابقة جودة الشعاع مع متطلبات الدقة (M2<1.5 للقطع الدقيقة وM2<3 للقطع العادية)، ومطابقة تكوين الأتمتة مع نمط الإنتاج (أنظمة CNC كاملة للمعالجة الكبيرة، والمعدات المحمولة للصيانة بكميات صغيرة). على سبيل المثال، ماكينة لحام بالليزر الليفي بقدرة 2 كيلوواط مناسبة لتصنيع أدوات المطبخ من الفولاذ المقاوم للصدأ، في حين أن نظام لحام بالليزر الليفي بقدرة 6 كيلوواط مع منصة CNC ثلاثية الأبعاد مناسب لتصنيع أجزاء الطيران والفضاء.

اتجاه التطور المستقبلي للحام بالليزر

مع التحديث التكنولوجي، لا يزال اللحام بالليزر يتطور نحو اتجاه أكثر ذكاءً وكفاءة. يمكن لـ "اللحام الهجين بالليزر والقوس الكهربائي" زيادة عمق الاختراق وتقليل متطلبات التجميع. ويمكن لمعدات "المراقبة البصرية الذكية باستخدام الذكاء الاصطناعي" ضبط المعلمات في الوقت الفعلي وتقليل التدخل البشري. في المستقبل، مع انخفاض تكلفة معدات لحام الليزر تدريجياً، فلن يستمر فقط في تعزيز حضوره في مجال التصنيع عالي المستوى، بل سيدخل أيضاً المزيد من المؤسسات الصغيرة والمتوسطة، ما سيغير بشكل كامل النمط الواسع الانتشار للحام التقليدي. إذا كنت لا تزال متردداً بشأن اختيار المعدات، فلا تتردد في استشارتنا. يمكننا تخصيص حل لحام بالليزر وفقاً لاحتياجاتك، وتقديم الدعم الكامل من اختيار المعدات إلى التدريب ما بعد البيع، مما يساعدك على حل مشكلات الإنتاج وتحسين قدرة منتجاتك التنافسية من خلال معدات مناسبة.

​