لحام بالليزرهي تكنولوجيا تستخدم شعاع ليزر لإذابة وربط المواد. لديها مزايا كثافة الطاقة العالية، التركيز المحلي، والتأثير الحراري الصغير.المواد المختلفة تظهر قابلية لحام مختلفة أثناء لحام الليزر، والتي ترتبط ارتباطا وثيقا مع العديد من العوامل.
I. معايير الليزر
1. قوة الليزر: إذا كانت قوة الليزر منخفضة جدًا ، فإن المادة لا تستطيع الحصول على طاقة كافية للذوبان ، مما يؤدي إلى تشكيل لحام غير كامل. يمكن أن يؤدي الطاقة الليزرية المفرطة إلى الذوبان الزائد ،منطقة كبيرة جدًا تتأثر بالحرارة، وتشكيل المسام والشقوق، وتؤثر على جودة اللحام.
2قطر المحور: يمكن لحجم النقطة المحورية التحكم في تركيز وتشتت طاقة الليزر ، مما يؤثر على عمق اللحام وجودة اللحام. كلما كان التركيز أكبر ،كلما كانت المنطقة المتأثرة بالحرارة أكبروكلما كانت خيط اللحام بالليزر أقل عمقاً كلما كان التركيز أصغر كلما كانت طاقة الليزر أكثر تركيزاً وكلما كانت خيط اللحام أعمق
3سرعة المسح: إذا كانت سرعة المسح سريعة جداً، فإن طاقة الليزر لا يمكن تركيزها بالكامل، مما يؤدي إلى خياطات لحام غير مكتملة. إذا كانت سرعة المسح بطيئة جداً،قد يسبب ذوبانًا مفرطًا ومنطقة كبيرة جدًا تتأثر بالحرارة، والذي سيؤثر على جودة اللحام.
4. وضع شعاع الليزر: تؤثر أنماط شعاع الليزر المختلفة على تأثير اللحام. على سبيل المثال ، يكون شعاع الليزر في وضع غاوس كثافة طاقة عالية وأداء تركيز جيد ،مما يجعلها مناسبة لحام المكونات الصغيرةأشعة الليزر في الوضع الطوبولوجي مناسبة لحام مناطق كبيرة.
II. خصائص المواد
نقطة إضافية: نقطة انصهار المادة هي واحدة من العوامل الهامة التي تؤثر على لحام الليزر. يتم استخدام طاقة الليزر المنخفضة عندما تكون نقطة الانصهار عالية،ويتم استخدام قوة الليزر العالية عندما تكون نقطة الانصهار مرتفعةهذا يمكن أن يحقق سرعة لحام أعلى وكفاءة.
2التوصيل الحراري: يمكن للمواد ذات التوصيل الحراري العالي أن تقود الحرارة إلى المحيط بشكل أسرع ، وبالتالي تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة ، وتقليل التشوهات والتأثير الحراري.على العكس، المواد ذات التوصيل الحراري المنخفض سوف يسبب تراكم الحرارة أثناء لحام، وزيادة المنطقة المتأثرة بالحرارة.
3معامل التوسع الحراري: تحتوي المواد المختلفة على معامل التوسع الحراري المختلف، والذي يمكن أن يؤثر على التغيرات الأبعاد وتوليد الإجهاد خلال عملية اللحام.
4سمك المواد: تؤثر سمك المادة على عمق اختراق وتوزيع طاقة الليزر الحراري.مما يؤدي إلى خياطات لحام أضيق، بينما المواد الأكثر سماكة تتطلب أشعة ليزر ذات قوة أعلى.
5الانعكاسية: عند لحام المواد ذات الانعكاسية العالية ، من الضروري اتخاذ تدابير إضافية.مثل استخدام طبقات امتصاص مناسبة أو ضبط معايير الليزر لضمان امتصاص واستخدام طاقة الليزر.
III. التحكم في عملية اللحام
1سرعة اللحام: إذا كانت سرعة اللحام سريعة للغاية ، فقد يؤدي ذلك إلى سوء جودة اللحام وشكل اللحام غير المنتظم وزيادة في عيوب اللحام. إذا كانت سرعة اللحام بطيئة للغاية ، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث عوارض في اللحام.قد يسبب ذوبان مفرط، زيادة درجة الحرارة في حافة خيط اللحام ، وتوسيع المنطقة المتأثرة بالحرارة ، وتؤدي إلى مشاكل مثل تشوه اللحام والشقوق.
2تعديل قوة اللحام: قوة الليزر المناسبة يمكن أن تضمن تشكيل واستقرار البركة المنصهرة، ولكن كل من القوة المفرطة والمنخفضة يمكن أن تؤدي إلى انخفاض في جودة اللحام.
3التحكم في موقع شعاع الليزر: من المهم جداً التأكد من أن شعاع الليزر موضع بدقة داخل المنطقة المستهدفة من مفصل اللحام.يمكن أن يؤدي وضع شعاع الليزر بشكل غير صحيح إلى عدم اكتمال مفاصل اللحام أو اللحام في الموقف الخاطئ.
4معدل تدفق الغاز الوقائي: يعد التحكم في معدل تدفق الغاز الوقائي ذو أهمية كبيرة للحد من تفاعلات الأكسدة ومنع التسامي.
5مراقبة عملية اللحام: يمكن للمراقبة والردود الفعلية أثناء عملية اللحام أن تساعد المشغلين على تحديد المشكلات المحتملة على الفور وإجراء التعديلات المناسبة.
الشروط البيئية
1درجة الحرارة والرطوبة: ارتفاع درجة حرارة البيئة قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة حول المادة، وزيادة تأثير الانتشار الحراري،توسيع المنطقة المتأثرة بالحرارة أثناء عملية لحام الليزر، وتؤدي إلى تشوه المادة المحيطة. بيئة رطوبة عالية سوف تزيد من درجة الأكسدة في منطقة اللحام، وتقلل من معدل امتصاص الليزر،وجعل لحام الليزر أكثر صعوبة.
2نظافة البيئة: أثناء عملية اللحام، يمكن أن تؤثر الملوثات مثل الغبار والشوائب في البيئة على انتقال شعاع الليزر وجودة اللحام.الملوثات يمكن أن تسبب التشتت، وامتصاص وانعكاس طاقة الليزر، مما يؤثر على نتائج اللحام. لذلك، فمن المهم جدا للحفاظ على منطقة اللحام نظيفة ونظيفة.