آلة اللحام بالليزر هي نوع من معدات اللحام شائعة الاستخدام في الإنتاج الصناعي، وهي أيضًا آلة لا غنى عنها لمعالجة المواد بالليزر. منذ بدايات تطوير آلة اللحام بالليزر وحتى تطورها التقني الحالي، ظهرت أنواع عديدة من آلات اللحام، بما في ذلك آلة اللحام بالليزر المحمولة على نطاق واسع، وهي أداة مساعدة فعّالة في عمليات اللحام.
لماذا نستخدم غاز الحماية عند اللحام باستخدام آلة اللحام بالليزر المحمولة؟ آلة اللحام بالليزر المحمولة هي نوع جديد من طرق اللحام، تُستخدم بشكل رئيسي في لحام المواد رقيقة الجدران والأجزاء الدقيقة، حيث يمكنها تحقيق اللحام النقطي، واللحام الطرفي، واللحام المتداخل، واللحام المانع للتسرب، وغيرها. تتميز بعمق عالي، وعرض لحام صغير، وحرارة عالية. مساحة صغيرة متأثرة، تشوه بسيط، سرعة لحام عالية، خط لحام ناعم وجميل، لا يتطلب معالجة دقيقة بعد اللحام، خط لحام عالي الجودة، بدون مسامية، تحكم دقيق، نقطة تركيز صغيرة، دقة تحديد موضع عالية، سهولة في تحقيق الأتمتة.
1. يمكنه حماية عدسة التركيز من تلوث بخار المعدن وتناثر قطرات السائل
يمكن لغاز التدريع حماية عدسة التركيز لآلة اللحام بالليزر من تلوث بخار المعدن ورش قطرات السائل، وخاصة في اللحام عالي الطاقة، لأن القذف يصبح قويًا جدًا، ومن الضروري حماية العدسة في هذا الوقت.
2. غاز الحماية فعال في تبديد حجب البلازما الناتج عن اللحام بالليزر عالي الطاقة
يمتص بخار المعدن شعاع الليزر ويتأين في سحابة بلازما، كما يتأين الغاز الواقي المحيط ببخار المعدن بفعل الحرارة. في حال وجود كمية زائدة من البلازما، يستهلك البلازما شعاع الليزر جزئيًا. تتواجد البلازما على سطح العمل كطاقة ثانية، مما يجعل الاختراق ضحلًا ويتسع سطح حوض اللحام.
يزداد معدل إعادة اتحاد الإلكترونات بزيادة تصادمات الأجسام الثلاثة للإلكترونات مع الأيونات والذرات المتعادلة، مما يقلل من كثافة الإلكترونات في البلازما. كلما كانت الذرات المتعادلة أخف، زاد تردد التصادم ومعدل إعادة الاتحاد؛ من ناحية أخرى، لن تزيد كثافة الإلكترونات بسبب تأين الغاز نفسه إلا في الغاز الواقي ذي طاقة التأين العالية.
3. يمكن للغاز الواقي حماية قطعة العمل من الأكسدة أثناء اللحام
يجب أن تستخدم آلة اللحام بالليزر نوعًا من الغاز الحماية، ويجب ضبط البرنامج بحيث يُطلق الغاز الواقي أولاً ثم الليزر، وذلك لمنع أكسدة الليزر النبضي أثناء المعالجة المستمرة. يمكن للغاز الخامل حماية حوض المنصهر. عند لحام بعض المواد بغض النظر عن أكسدة السطح، قد لا تُؤخذ الحماية في الاعتبار، ولكن في معظم التطبيقات، تُستخدم غازات الهيليوم والأرجون والنيتروجين وغازات أخرى كحماية لمنع لحام قطعة العمل أثناء اللحام.
4. تصميم فتحات الفوهة
يُحقن غاز الحماية بضغط معين عبر الفوهة ليصل إلى سطح قطعة العمل. يُعدّ الشكل الهيدروديناميكي للفوهة وقطر المخرج عاملين بالغي الأهمية. يجب أن يكون حجم الفوهة كافيًا لدفع غاز الحماية المرشوش لتغطية سطح اللحام، ولكن لحماية العدسة بفعالية ومنع تلوث بخار المعدن أو تناثره، يجب أيضًا تحديد حجم الفوهة. يجب أيضًا التحكم في معدل التدفق، وإلا سيصبح التدفق الصفحي لغاز الحماية مضطربًا، وسيدخل الهواء إلى حوض المنصهر، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين مسام.
في اللحام بالليزر، يؤثر غاز الحماية على شكل اللحام وجودته ونفاذيته وعرضه. في معظم الحالات، يكون لنفخ غاز الحماية تأثير إيجابي على اللحام، ولكنه قد يُسبب أيضًا آثارًا سلبية.
الدور الإيجابي:
1) إن النفخ الصحيح للغاز الواقي سيحمي حوض اللحام بشكل فعال لتقليل الأكسدة أو حتى تجنبها؛
2) يمكن أن يؤدي النفخ الصحيح لغاز الحماية إلى تقليل الرذاذ الناتج أثناء اللحام بشكل فعال؛
3) يمكن أن يعزز النفخ الصحيح للغاز الواقي الانتشار الموحد لحوض اللحام عندما يتصلب، مما يجعل شكل اللحام موحدًا وجميلًا؛
4) يمكن أن يؤدي النفخ الصحيح للغاز الواقي إلى تقليل تأثير الحماية الناتج عن سحابة بخار المعدن أو سحابة البلازما على الليزر بشكل فعال، وزيادة معدل الاستخدام الفعال لليزر؛
5) يمكن أن يؤدي النفخ الصحيح لغاز الحماية إلى تقليل مسامية اللحام بشكل فعال.
يمكن تحقيق النتيجة المثالية باختيار نوع الغاز ومعدل تدفقه ووضع النفخ الصحيح. مع ذلك، قد يؤدي الاستخدام غير الصحيح للغاز الواقي إلى آثار سلبية على اللحام.
التأثير السلبي:
1) قد يؤدي نفخ غاز الحماية بشكل غير صحيح إلى حدوث لحامات رديئة:
2) اختيار نوع الغاز الخاطئ قد يسبب تشققات في اللحام، وقد يؤدي أيضًا إلى انخفاض الخصائص الميكانيكية للحام؛
3) قد يؤدي اختيار معدل تدفق نفخ الغاز الخاطئ إلى أكسدة أكثر خطورة في اللحام (سواء كان معدل التدفق كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا)، وقد يتسبب أيضًا في إزعاج معدن حوض اللحام بشكل خطير بواسطة قوى خارجية، مما يؤدي إلى انهيار اللحام أو تشكيله غير المتساوي؛
4) سيؤدي اختيار طريقة حقن الغاز الخاطئة إلى فشل اللحام في تحقيق تأثير الحماية أو حتى عدم وجود تأثير حماية على الإطلاق أو التأثير سلبًا على تكوين اللحام؛
5) نفخ الغاز الواقي سيكون له تأثير معين على اختراق اللحام، وخاصة عند لحام الصفائح الرقيقة، وسوف يقلل من اختراق اللحام.
بشكل عام، يُستخدم الهيليوم كغاز واقي، حيث يُثبط البلازما إلى أقصى حد، مما يزيد من عمق الاختراق وسرعة اللحام. كما أنه خفيف الوزن وقابل للتسرب، ولا يُسبب المسام بسهولة. وبالطبع، بناءً على نتائج اللحام الفعلية، فإن استخدام الأرجون الواقي ليس سيئًا.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن اللحام بالليزر، أو تريد شراء أفضل آلة لحام بالليزر بالنسبة لك،يرجى ترك رسالة على موقعنا الإلكتروني أو مراسلتنا عبر البريد الإلكتروني مباشرةً!
وقت النشر: 4 فبراير 2023
