مبدأ العمل لآلة اللحام بالليزر

يعتمد مبدأ عمل آلة لحام الليزر بشكل أساسي على حزمة الطاقة شديدة التركيز التي تم إنشاؤها بواسطة مصدر ضوء الليزر ، والذي يتم إنشاؤه عادةً بواسطة مولد ليزر ويركز على مساحة صغيرة جدًا من خلال مجموعة من الأنظمة البصرية الدقيقة. تستخدم آلات اللحام بالليزر أنواعًا مختلفة من مصادر ضوء الليزر ، مثل ليزر الحالة الصلبة (مثل ND ، ليزر الألياف) أو ليزر أشباه الموصلات ، لتوليد عوارض الليزر عن طريق إثارة الوسيلة. تمر شعاع الليزر عبر سلسلة من العاكسات وعناصر ضبط المسار البصري لضمان موازاةها وتركيزها ، وأخيراً يشجع سطح المفصل للمادة على لحام بقعة كثافة طاقة عالية جدًا. ‌

أثناء عملية اللحام ، تنقسم آلات اللحام بالليزر إلى نوعين أساسيين وفقًا لكثافة الطاقة المختلفة:

‌ heat welduction conduction ‌: عندما تكون كثافة طاقة الليزر منخفضة (أقل من 10^4 ~ 10^5 w/cm²) ، يتم نقل طاقة الليزر بشكل أساسي إلى داخل المادة من خلال توصيل الحرارة ، بحيث يذوب سطح المادة ويشكل مجموعة من الصلبة الضحلة ، وهي مناسبة للذات مواد صفيحة أو دقة. سرعة اللحام بطيئة نسبيا ولكن الدقة عالية.
‌laser لحام الاختراق العميق ‌: عندما تزداد كثافة طاقة الليزر إلى أعلى من 10^5 ~ 10^7 w/cm² ، يمكن أن تسخن شعاع الليزر سطح المادة بسرعة إلى درجة حرارة التبخير ، وتشكيل "تأثير ثقب". يدفع ضغط البخار ذي درجة الحرارة العالية المعدن المحيط بالتدفق ، مما يشكل حمام سباحة مصقول على شكل فتحة مفتاحية عميق وضيق. يتدفق المعدن المنصهر مرة أخرى حول ثقب المفتاح ، ويصلب بعد التبريد لتشكيل مفصل ملحوم قوي ، والذي يحتوي على خصائص الاختراق العميق والسرعة العالية ونسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة.
‌ مزايا التطبيق لآلات اللحام بالليزر تشمل الدقة العالية والسرعة العالية والتشوه المنخفض. تسمح إمكانيات تحديد المواقع والتركيز الدقيقة لشعاع الليزر باللحام الدقيق على مستوى الميكرون ، وهو مناسب بشكل خاص لاحتياجات اللحام للهياكل الصغيرة والمعقدة. في وضع لحام الاختراق العميق ، بسبب طاقة الليزر المركزة ، يكون المسبح المنصهر صغيرًا وعميقًا ، وسرعة اللحام سريعة ، وكفاءة الإنتاج عالية. بالمقارنة مع طرق اللحام التقليدية ، يمكن السيطرة على مدخلات اللحام بالليزر ، مما يقلل من الإجهاد الحراري والتشوه أثناء اللحام.