يعتمد التصنيع الحديث بشكل كبير على لحام الليزر كتقنية أساسية للانضمام. تنتج العملية لحام دقيق مع الحد الأدنى من الفوضى التي لا يمكن لأساليب لحام قياسية تحقيقها. تنتج العملية شرارات مشرقة بينما تخلق لحام نظيف دون توليد دخان ثقيل أو بقايا أسلاك الحشو. تستخدم العملية الضوء المركز لأداء جميع الأعمال الضرورية. ويسيكوت يقدم حلول الليزر الصناعية الكاملة التي تشمل نماذج محمولة ووحدات صناعية آلية توفر نتائج عالية السرعة ودقة لاحتياجات الإنتاج الخاصة بك.

ما هو اللحام بالليزر؟

تستخدم عملية لحام الليزر شعاع الليزر المركز لخلق الحرارة التي تذوب المواد قبل أن تندمج مع بعضها البعض. يمتص السطح الطاقة الضوئية التي تنتج الحرارة الفورية التي تخلق بركة صغيرة ذائبة تتصلب إلى لحام. تنطبق العملية على المواد المعدنية وسبائكها وكذلك أنواع محددة من المواد البلاستيكية. تنتج عملية اللحام بالليزر توصيل طاقة دقيق مما يؤدي إلى لحام رقيق وعميق يحافظ على شكله دون تلف حراري كبير. تمكن العملية اللحامين من ربط أجزاء رقيقة أو حساسة دون التسبب في أي تشويه.

ظهر مفهوم لحام الليزر خلال الستينيات عندما أصبح الليزر عالي الطاقة متاحاً. أدى تطوير الليزر الأليفي إلى خفض حجم وتكلفة الأنظمة مع تحقيق كفاءة طاقة أفضل وتشغيل أسرع. وتخدم التكنولوجيا الآن الشركات المصنعة لإنتاج أجسام السيارات وحزم بطاريات الليثيوم والعديد من المكونات الدقيقة الأخرى.

إن آلة لحام الليزر المحمولة يوفر للمستخدمين حلول قابلة للتكيف لأنها تمكنهم من العمل على قطع كبيرة مع الحفاظ على جودة لحام موحدة من خلال تصميمها المحمول. تعمل الآلة بسهولة لمواد متعددة بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم دون الحاجة إلى تدريب واسع النطاق.

كيف يعمل اللحام بالليزر؟

ويولد مصدر الليزر شعاع ضوئي قوي يمر عبر العدسات البصرية أو كابلات الألياف البصرية للوصول إلى وجهته المستهدفة. يعاني السطح من الذوبان الفوري لأن كثافة الطاقة في نقطة التركيز تصل إلى مستويات عالية للغاية. يسافر الشعاع على طول المفصل حتى يكمل التماس عن طريق السماح للمعادن المنصهرة بالاندماج في قطعة واحدة بعد تبريدها.

غاز الدرع الذي عادة ما يتكون من الأرجون أو الهيليوم يحمي المنطقة المنصهرة من الأكسدة أثناء العملية. يحدث المراقبة في الوقت الحقيقي لاستقرار الشعاع ودرجة حرارة حمام اللحام وعمق الاختراق من خلال أجهزة الاستشعار في الأنظمة الآلية. نظام التحكم الدقيق لحام الليزر يجعله مناسب لتطبيقات التصنيع عالية الدقة.

الاستعداد لا يزال مهم. تؤثر نوعية التجميع المشترك بشكل مباشر على النتيجة النهائية لأن الإعداد المشترك المناسب يؤدي إلى نتائج أفضل. وسيؤدي وجود فجوات صغيرة بين المواد إلى إنتاج لحام ضعيف وتشكيل مسام. تتبع خطوط الإنتاج للمهنيين بروتوكول صارم يتضمن إعداد السطح وطرق التشديد الدقيقة.

ما هي الطرق الرئيسية لحام الليزر؟

عملية لحام الليزر تعمل من خلال طريقتين تشغيليتين مختلفتين تحددان كيفية تفاعل الطاقة الحرارية مع المواد. الاختيار بين هاتين الطريقتين يعتمد على سمك المادة ونوعها والمظهر المطلوب.

وضع التوصيل لحام

عملية طاقة الليزر تخلق ذوبان سطحي لا يؤثر على طبقات المواد العميقة. توزيع الحرارة المادية من خلال التوصيل يخلق منطقة لحام ضحلة. وتستغرق العملية وقتًا لإكمالها لكنها تولد لحامًا لا عيب فيه يعمل بشكل أفضل للتطبيقات التي تتجاوز فيها الجودة البصرية عمق اختراق اللحام. هذه الطريقة تناسب التطبيقات التي تتطلب أغطية معدنية رقيقة ومجوهرات ومكونات إلكترونية صغيرة. يؤدي انخفاض مدخلات الطاقة إلى الحد الأدنى من تشكيل الرشاشة وتشويه المواد.

حفرة المفتاح (اختراق عميق) لحام

تصل كثافة طاقة الليزر إلى مستويات عالية للغاية في هذه النقطة. شعاع الليزر يخلق منطقة صغيرة لتبخر المواد التي تشكل شكل ثقب المفتاح. يخترق شعاع الليزر في التجويف لتسخين المادة في أعماق تتجاوز مستوى السطح. فتحة المفتاح تتقدم عبر المادة بينما تنهار جدرانها المنصهرة لتشكيل مفصل ضيق عميق. وتوفر العملية سرعة عالية وكفاءة لتصنيع الأجزاء السميكة بما في ذلك إطارات السيارات ومكونات الطيران، ولكن تتطلب إدارة عملية صارمة لتجنب تشكيل المسامية.

ما هي أنواع الليزر المستخدمة في اللحام؟

يعتمد اختيار مصادر الليزر على المتطلبات المحددة لكل تطبيق. ويقف الليزر الألياف كخيار رائد للتطبيقات الحديثة. يعمل الليزر الألياف كنظام مدمج يوفر أداء مستقر مع استخدام الطاقة بكفاءة لإنشاء شعاع عالية الجودة تعمل بشكل جيد مع الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني والمواد النحاسية.

إن CO ₂ يحافظ الليزر على فائدته للمواد غير المعدنية السميكة ولكن متطلبات النظام البصري المعقد وإدارة الغاز تقلل من استخدامها الحالي. يستمر نظام الليزر Nd: YAG في العمل لتطبيقات لحام نبضية دقيقة لأنه يوفر دقة أفضل من أداء السرعة. تستخدم صناعة التصنيع الآن الليزر الديود والليزر الأزرق والخضراء لمعالجة المواد العاكسة بما في ذلك النحاس والذهب التي هي ضرورية لإنتاج السيارات الكهربائية والإلكترونيات.

ألف ماكينة لحام الليزر المبردة بالماء يوفر تشغيل مستقر من خلال التحكم في الحرارة خلال دورات العمل الممتدة. تحافظ الآلة على استقرار الشعاع من خلال نظام التبريد الفعال الذي يطول عمر المعدات وينتج توحيد لحام أفضل خلال عمليات التصنيع الكبيرة الحجم.

ما هي خصائص المعدات التي تؤثر على العملية؟

تعمل أنظمة توصيل الحزم من خلال طريقتين مختلفتين تشمل البصريات الثابتة ورؤوس المسح الآلي. يتيح ذراع روبوتي مع بصريات قابلة للتعديل تغييرات سريعة للأجزاء أثناء الإنتاج على نطاق واسع دون الحاجة إلى تدخل بشري للتركيب. تتيح تقنية وضع الحلقة القابلة للتعديل التحكم المنفصل في عمليات الحزم الداخلية والخارجية التي تقلل من الرشاش مع تعزيز استقرار حمام اللحام.

وتشكل عملية التحضير المشترك خطوة حيوية. الجمع بين الأجزاء النظيفة والمواءمة المناسبة ينتج لحام يصبح أقوى. ستمنع الملوثات السطحية بما في ذلك الزيت والبقايا شعاع الليزر أو منع الغاز من الهروب من المسبح المنصهر. تنظيف السطح قبل بدء العمل يؤدي إلى تقليل احتياجات إعادة التجهيز وفقا لمعظم المشغلين.

تعتمد عملية اللحام على أنظمة التبريد وأجهزة الاستشعار للحفاظ على التحكم في درجة الحرارة. تنفذ الآلات الحديثة أنظمة رؤية ومراقبة حرارية تكتشف العيوب في بدايتها قبل توسعها. أنظمة Wisecut تنفذ التحكم الذكي من خلال الحلول التي تجمع بين العمليات الآلية وواجهات سهلة الاستخدام للتعامل مع المهام المعقدة.

ما هي مزايا لحام الليزر؟

يوفر النظام مزايا واضحة عند بدء استخدامه. تنتج عملية اللحام نتائج أنظف وأقوى وأكثر دقة. تنتج عملية اللحام الحد الأدنى من التشوه الحراري الذي يقلل من الوقت اللازم لعمليات ما بعد المعالجة. الشعاع المركز يسمح لك باللحام بالقرب من المكونات الحساسة دون التسبب في أي ضرر. وتوفر العملية إنتاجية أعلى لأنها تعمل بسرعات تفوق تقنيات اللحام التقليدية.

تمكن العملية اللحامين من ربط أنواع المعادن المختلفة من خلال الفولاذ المقاوم للصدأ إلى مفاصل سبيكة النحاس والنيكل دون الحاجة إلى مواد حشو إضافية. تستفيد عملية الإنتاج الآلية من قابلية التكرار المتميزة مما يؤدي إلى معدلات رفض أقل للجزء. الجمع بين اللحام بالليزر والروبوتات وأنظمة الحركة يتيح التشغيل المستمر مما يجعله مناسبا لعمليات التصنيع الكبيرة.

تقدم Wisecut للشركات نوعين من المنتجس التي تتوافق مع متطلبات إنتاجها من خلال مجموعة منتجاتها المحمولة والصناعية.

ما هي التحديات المشتركة؟

لا توجد عملية بدون عيوب. التكلفة الأولية لمعدات اللحام بالليزر تتجاوز أنظمة القوس القياسية ولكن فوائدها التشغيلية الممتدة من خلال الإنتاج الأسرع والنتائج المتفوقة تجعلها تستحق. تتطلب عملية اللحام محاذاة الجزء بدقة لأن الفجوات الكبيرة بين الأجزاء ستمنع الليزر القوي من إنشاء رابط مناسب. تتطلب عملية اللحام التحكم الدقيق في الشعاع لأن المعادن العاكسة مثل الألومنيوم ستحرف جزءًا من الشعاع.

يتطلب النظام تدابير سلامة إضافية للتشغيل. يتطلب النظام حماية كاملة من خلال الدرع والنظارات الوقائية ومحطات العمل المغلقة لأن شعاعه الغير مرئي يمتلك قوة قوية. سيقوم فريقك بتشغيل النظام بأمان عندما يتلقى التدريب المناسب حول استخدامه الصحيح.

يتطلب تشغيل خط الإنتاج خدمات دعم الخدمة وخدمات الصيانة. سيشهد خط الإنتاج الخاص بك وقت توقف أقل عندما يكون لديك الوصول إلى Wisecut’ س فريق الخدمة الذي يوفر دعم تقني موثوق به.

أين يستخدم اللحام بالليزر؟

تخدم عملية لحام الليزر وظائف أساسية عبر مختلف القطاعات الصناعية. تستخدم صناعة السيارات لحام الليزر لبناء أجسام السيارات وأنظمة العادم ووحدات البطارية. يعتمد إنتاج أجهزة الاستشعار ودوائر الدوائر على لحام الليزر لإنشاء مفاصل صغيرة دقيقة. تستخدم الصناعة الطبية لحام الليزر لربط أدوات الفولاذ المقاوم للصدأ الصغيرة ومكونات الزرع التي تحتاج إلى البقاء معقمة وسطحية ناعمة. تستخدم شركات الطيران والفضاء لحام الليزر لتطوير هياكل خفيفة الوزن تحافظ على مستويات قوة عالية في ظروف قاسية. تقدم العملية دقة عالية وأقل تأثيرات حرارية مما يجعلها مناسبة لتطبيقات صنع الأدوات وإصلاح القالب.

يقدم مركز الأخبار في Wisecut معلومات إضافية عن التطبيقات وتطورات الصناعة. يحتوي مركز الأخبار في Wisecut على أمثلة عملية والاتجاهات الحالية التي تؤثر على عمليات تصنيع الليزر.

أسئلة متكررة

Q1: هل يمكن لحام الليزر استبدال جميع أساليب لحام التقليدية؟
ج: ليس بالكامل. وهو مثالي للدقة والسرعة ولكن أقل ملاءمة للبناء الخام أو المفاصل السميكة جدا حيث تحتاج الحشو والمرونة.

Q2: هل تحتاج إلى تدريب خاص لتشغيل آلة لحام الليزر؟
ج: يوصى بالتدريب الأساسي. بمجرد تعلم كيفية ضبط القوة والتركيز والسرعة ، يكون الأمر بسيطاً. تم تصميم العديد من الأنظمة الحديثة مع عناصر التحكم سهلة الاستخدام.

س3: كم من الوقت تستمر آلة لحام الليزر؟
ج: مع الصيانة المنتظمة والتبريد ، غالبا ما تعمل الأنظمة عالية الجودة بشكل موثوق لسنوات عديدة. يمكن لمصادر الليزر الأليافية أن تعمل أكثر من 100000 ساعة قبل التدهور الكبير.