ومع تطور التصنيع الصناعي، سيتم تفضيل تقنيات المعالجة الفعالة والمرنة والصديقة للبيئة. يعتمد رأس اللحام بالليزر وضع تركيز شعاع عالي الطاقة، والذي يمكنه تحقيق أشكال يصعب تحقيقها في عملية اللحام مثل اللحام بالاختراق العميق واللحام السريع للرأس. خاصة مع المطابقة المرنة لمعدات رأس اللحام بالليزر وتكنولوجيا الكشف عبر الإنترنت الناضجة في الوقت الفعلي، يمكنها تحقيق أتمتة عالية في إنتاج الدفعات. في الوقت الحاضر، تم وضع عدد كبير من خطوط إنتاج رؤوس اللحام بالليزر في الإنتاج الصناعي.
رأس اللحام بالليزر هو عملية استخدام الطاقة الإشعاعية لرأس الليزر لتحقيق لحام فعال. مبدأ عمله هو إثارة الوسط النشط لرأس الليزر بطريقة معينة (مثل خليط ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى، بلورات عقيق الألومنيوم YAG الإيتريوم، وما إلى ذلك)، مما يؤدي إلى تأرجحه ذهابًا وإيابًا في تجويف الرنين، وبالتالي تشكيل شعاع إشعاع متحمس. عندما يتصل الشعاع بقطعة العمل، تمتص قطعة العمل طاقتها، ويمكن إجراء اللحام عندما تصل درجة الحرارة إلى نقطة انصهار المادة.
1. وضع لحام رأس اللحام بالليزر
يمكن تقسيم رأس اللحام بالليزر إلى وصلات لحام التوصيل الحراري ووصلات لحام الاختراق العميق. تنتشر حرارة المادة السابقة إلى داخل قطعة العمل من خلال نقل الحرارة، ولا تنتج إلا ظاهرة الانصهار على سطح اللحام. لم يتم اختراق الجزء الداخلي من قطعة العمل بالكامل، ولا توجد ظاهرة تبخر بشكل أساسي. تستخدم بشكل رئيسي في لحام المواد ذات الجدران الرقيقة منخفضة السرعة. هذا الأخير لا يذيب المادة تمامًا فحسب، بل يبخر المادة أيضًا لتكوين كمية كبيرة من البلازما. بسبب كمية الحرارة الكبيرة، سوف تظهر ثقوب المفاتيح في الجزء الأمامي من البركة المنصهرة.
2. شكل رأس اللحام بالليزر وهيكله وأدائه
نظرًا لصغر مساحة البقعة المركزة الناتجة عن رأس اللحام بالليزر، فإن المنطقة المتأثرة بالحرارة حول خط اللحام أصغر بكثير من تلك الخاصة بتكنولوجيا رأس اللحام العادية. عادة، لا تتطلب الوصلات الملحومة بالليزر حشوة معدنية. سطح خط اللحام مستمر وموحد، ذو مظهر جميل وخالي من العيوب السطحية مثل المسام والشقوق. مناسب جدًا للمناسبات ذات المتطلبات الصارمة لمظهر اللحام. على الرغم من أن منطقة التركيز صغيرة نسبيًا، إلا أن كثافة طاقة شعاع الليزر عالية جدًا (عادةً تصل إلى 103-108W/cm2).
3. ميزات رأس اللحام بالليزر
1) يمكن لرأس اللحام بالليزر تحقيق قوة مشتركة عالية الجودة ونسبة عرض إلى ارتفاع أكبر، مما يؤدي إلى سرعة لحام أسرع.
2) نظرًا لأن رأس اللحام بالليزر لا يتطلب بيئة مفرغة، فيمكن تحقيق التحكم عن بعد والإنتاج التلقائي من خلال العدسات والألياف الضوئية.
3) يتمتع رأس اللحام بالليزر بكثافة طاقة عالية وأداء لحام جيد للمواد التي يصعب لحامها مثل التيتانيوم والكوارتز، ويمكنه لحام المواد بخصائص مختلفة.
مع انتشار وتطبيق رأس اللحام بالليزر والإنتاج التجاري لرؤوس الليزر، انخفض سعر معدات رأس الليزر بشكل حاد. ومع ذلك، فإن تطوير رؤوس الليزر عالية الطاقة وتطوير وتطبيق طرق اللحام المركب الجديدة قد أدى أيضًا إلى تحسين كفاءة التحويل المنخفضة للحام بالليزر. أعتقد أنه في المستقبل القريب، سيحل رأس اللحام بالليزر تدريجياً محل عمليات اللحام التقليدية مثل اللحام بالقوس واللحام بالمقاومة، ليصبح الطريقة الرئيسية للحام الصناعي.