نجاح المعدن معاللحام بالليزريعتمد ذلك على خصائصه الفيزيائية الأساسية. على سبيل المثال، يمكن للانعكاسية العالية أن تحرف طاقة الليزر، بينما تُبدّد الموصلية الحرارية العالية الحرارة بسرعة كبيرة من منطقة اللحام. تُحدد هذه الخصائص، إلى جانب نقطة الانصهار، مدى كفاءة امتصاص المادة للطاقة لتشكيل لحام قوي ودقيق.
فيما يلي تفصيل للمعادن الشائعة وكيفية تأثير خصائصها.
لحام الفولاذ الكربوني بالليزر
الفولاذ الكربوني هو سبيكة حديد-كربون، تصل نسبة الكربون فيها إلى ٢٫١٪. ويُعدّ محتوى الكربون العامل الرئيسي المُحدد لخصائصه.
الفولاذ منخفض الكربون(أقل من 0.25% كربون) متين، سهل السحب، وسهل التشكيل واللحام. يُستخدم غالبًا في ألواح هياكل السيارات، والأسلاك، والأنابيب.
الفولاذ متوسط الكربون(0.25% إلى 0.60% كربون) أقوى وأكثر صلابة من الفولاذ منخفض الكربون. هذا يجعله مناسبًا للمكونات التي تتطلب قوة ومقاومة أكبر للتآكل، مثل التروس والأعمدة وعجلات السكك الحديدية.
الفولاذ عالي الكربون(أكثر من 0.60% كربون) هو الأقوى والأكثر صلابة بين الثلاثة، ولكنه أيضًا الأقل ليونة والأكثر هشاشة. صلابته تجعله مثاليًا لقطع الأدوات والزنبركات والأسلاك عالية القوة، ولكنه يتطلب معالجة دقيقة أثناء اللحام لمنع التشقق.
يعد الفولاذ الكربوني بمثابة العمود الفقري في التصنيع، كما أنه يتكيف بشكل رائع مع اللحام بالليزر.
المزاياستحصل على لحامات قوية وعميقة بدقة مذهلة وتشوهات قليلة جدًا. السرعة ميزة إضافية رائعة، تُعزز الإنتاجية في المصنع.
الاعتباراتالتبريد السريع لعملية الليزر قد يجعل اللحام هشًا وعرضةً للتشقق. أحيانًا، يكون التسخين المسبق ضروريًا لإبطاء التبريد ومنع المشاكل.
لحام الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر
هذا تناغمٌ مثالي. يُعدّ اللحام بالليزر العملية المثالية للفولاذ المقاوم للصدأ، خاصةً للصناعات التي تتطلب نظافةً فائقة.
المزايايُعدّ انخفاض تركيز الحرارة المُدخلة ميزةً كبيرة. فهو يحافظ على خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المقاومة للتآكل من خلال منع ما يُسمى "ترسب الكربيد". وهذا يُنتج لحامات دقيقة ونظيفة جراحيًا، ولهذا السبب يحظى بشعبية كبيرة في الصناعات الطبية والغذائية.
الاعتباراتتتميز معظم أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الشائعة، مثل سلسلة 300 (مثل 304 و316)، بقدرة لحام استثنائية. ومع ذلك، قد تصبح بعض الدرجات الأخرى، مثل سلسلة 400، هشة في المنطقة المتأثرة بالحرارة.
لحام الألومنيوم بالليزر
لقد كان لحام الألومنيوم دائمًا أمرًا صعبًا، لكن اللحام بالليزر غيّر قواعد اللعبة.
المزاياالألومنيوم موصل ممتاز للحرارة، ما يعني أنه في اللحام التقليدي، تنتشر الحرارة وتتسبب في تشوه القطعة بأكملها. تُحل طاقة الليزر المركزة وانخفاض الحرارة المُدخلة هذه المشكلة، مما يُقلل التشوه بشكل كبير.
الاعتباراتالألومنيوم عاكسٌ للغاية. سطحه اللامع قادرٌ على عكس شعاع الليزر مباشرةً. يعتمد النجاح على عدة عوامل أساسية: تنظيف السطح جيدًا، واستخدام غاز الحماية المناسب، واستخدام نوع الليزر المناسب (يُفضّل عادةً ليزر الألياف) لضمان امتصاص الطاقة.
لحام التيتانيوم بالليزر
إذا كنت بحاجة إلى لحام التيتانيوم، فإن الليزر هو أحد أفضل الأدوات التي يمكنك استخدامها للقيام بهذه المهمة.
المزاياالتيتانيوم معدنٌ تفاعلي، ما يعني أنه يتلوث بسهولة بالأكسجين الموجود في الهواء عند انصهاره، مما يؤدي إلى لحام ضعيف وهش. سرعة الليزر ودقته تُقلل من وقت انصهار المعدن وتعرضه للضوء، مما يُقلل من خطر التلوث والهشاشة.
الاعتباراتكما هو الحال مع لحام التيتانيوم بتقنية TIG، يجب توخي الحذر الشديد. النظافة التامة والحماية المثالية باستخدام غاز خامل (مثل الأرجون) أمران أساسيان.
لحام النحاس والمعادن العاكسة الأخرى بالليزر
وهنا يأتي دور اللحام بالليزر الذي يتجاوز حدود الممكن.
المزاياتستطيع آلة اللحام بالليزر لحام مواد شديدة الانعكاس، مثل النحاس، والتي يصعب لحامها بأي طريقة لحام أخرى تقريبًا. يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية في تطبيقات مثل بطاريات السيارات الكهربائية، حيث يجب لحام النحاس والألومنيوم.
الاعتباراتهذا أمرٌ احترافي. قد تُلحق الانعكاسية العالية والتوصيل الحراري الضرر ببصريات الليزر إذا لم تُدار بشكل صحيح. غالبًا ما يتطلب الأمر معدات متخصصة وتقنيات متقدمة.
ما هي Lتقليد اللحام بالليزر؟
مع أنها تبدو أداةً سحرية، إلا أنها ليست مثاليةً لكل وظيفة. من المهم فهم التنازلات.
1.التكلفة الأولية العالية:تعتبر آلة اللحام بالليزر الاحترافية استثمارًا كبيرًا، وهي أكثر تكلفة بكثير من إعدادات MIG أو TIG التقليدية.
2.متطلبات صارمة للمفاصلكما ذكرنا، تحتاج أجهزة الليزر إلى تركيب دقيق. إذا كانت أجزاؤك بها فجوات أو لم تُقطع بدقة، فلن يتمكن الليزر من ربطها بفعالية.
3.قضايا الانعكاسية:قد يكون من الصعب لحام المواد اللامعة مثل الألومنيوم والنحاس دون استخدام الليزر والتقنيات المتخصصة.
4.المخاوف المتعلقة بالسلامةشعاع الليزر عالي الكثافة خطير للغاية، وقد يُسبب إصابات بالغة في العين وحروقًا جلدية، حتى من جراء انعكاساته. لذا، يُنصح باستخدام أغطية السلامة المناسبة ومعدات الوقاية الشخصية.
أفضل الممارسات للحصول على لحامات ليزر خالية من العيوب
للحصول على أقصى استفادة من عملية اللحام بالليزر، عليك إتقان الأساسيات.
التحضير هو كل شيء
تجهيز المفصللا يسعنا إلا أن نؤكد: يجب أن تتلاءم أجزاؤك بإحكام. احرص على أن تكون الفجوة أقل من 10% من سمك المادة للحصول على أفضل النتائج.
تنظيف الأسطحتخلص من كل ما هو غير معدني. هذا يعني إزالة جميع الزيوت والشحوم والأكاسيد وأي ملوثات أخرى. السطح النظيف ضروري لمنع المسامات والعيوب الأخرى في اللحام.
تحكم في عمليتك
غاز الحماية:تمامًا مثل TIG وMIG، يستخدم اللحام بالليزر غازًا خاملًا (عادةً الأرجون أو الهيليوم) لحماية حوض اللحام المنصهر من الأكسجين والنيتروجين في الهواء، مما يضمن لحامًا قويًا ونظيفًا.
تحسين المعلماتيجب ضبط إعداداتك. يجب معايرة قوة الليزر، وسرعة اللحام، ومسافة التركيز بدقة وفقًا للمادة والسمك المحددين اللذين تعمل بهما.
السلامة أولاً، دائماً
اللحام بالليزر ليس عمليةً سهلةً تُؤخذ على محمل الجد. فالضوء المُركّز قويٌّ للغاية. يجب على أي شخصٍ قريبٍ من العملية ارتداء نظاراتٍ واقيةٍ من الليزر مُصمّمةٍ خصيصًا لطول موجة الليزر المُحدّد.
هل آلة اللحام بالليزر هي الخيار المناسب لك؟
إذن، هل يجب عليك الاستثمار في اللحام بالليزر؟
لنلخص الأمر. يُعدّ اللحام بالليزر أداة تصنيع متطورة توفر سرعة ودقة وجودة لا مثيل لها. إلا أن التكلفة الأولية المرتفعة والمتطلبات الصارمة لقطع نظيفة وملائمة تمامًا هما المفاضلة.
فكرتنا النهائيةإذا كان عملك يتطلب حجمًا كبيرًا من العمل، وأتمتة، ودقة متناهية، خاصةً على المواد الحساسة أو الصعبة، فإن اللحام بالليزر ليس مجرد خيار آخر. إنه الحل الأمثل الذي يُمكنه إحداث ثورة في إنتاجك.
وقت النشر: ١٥ أغسطس ٢٠٢٥
