الأشياء الجيدة الأساسية للمصانع المعدنية - آلات اللحام بالليزر

آلات اللحام بالليزر

لحام الليزر هو نوع جديد من اللحام ، وخاصة للمواد ذات الجدران الرقيقة والأجزاء الدقيقة ، مع مزايا التشغيل السهل ، طبقات اللحام الجميلة والسرعة العالية. كآلة صغيرة أساسية للمصانع والمنازل ، أصبحت آلات اللحام بالليزر تحظى بشعبية كبيرة في السنوات الأخيرة. في هذه المقالة ، سنقدم آلات اللحام بالليزر بالتفصيل من عدة زوايا لمساعدتك على فهم وشراء آلات اللحام بالليزر بشكل أفضل.

مبدأ العمل

لحام الليزر هو استخدام نبضات الليزر عالية الطاقة على المواد في منطقة صغيرة من التدفئة المحلية. طاقة الإشعاع بالليزر من خلال توصيل الحرارة إلى الانتشار الداخلي للمادة. ذاب المادة لتشكيل تجمع ذوبان معين. إنه نوع جديد من طريقة اللحام ، وخاصة لحام المواد ذات الجدران الرقيقة ، والأجزاء الدقيقة ، ولحام البقعة ، ولحام بعقب ، ولحام المكدس ، ولحام الختم ، وما إلى ذلك ، مع ارتفاع معدل العرض إلى عرضه ، عرض لحام صغير ، حرارة صغيرة المنطقة المتأثرة ، تشوه صغير ، سرعة اللحام السريع ، التماس لحام مسطح وجميل ، لا علاج أو علاج بسيط فقط بعد اللحام ، التماس لحام عالي الجودة ، بدون مسامية ، تحكم دقيق ، بقعة صغيرة مركزة ، دقة عالية تحديد المواقع ، سهلة لتحقيق الأتمتة اللحام من السهل أتمتة.

أنواع رئيسية

غالبًا ما تسمى آلات اللحام بالليزر آلات لحام الليزر السلبية للطاقة ، وآلات اللحام الباردة بالليزر ، وآلات لحام الأرجون بالليزر ، ومعدات لحام الليزر ، وما إلى ذلك. وفقًا لطريقة عملها ، يمكن تقسيمها في كثير من الأحيان إلى موقد العفن بالليزر (معدات لحام الليزر اليدوي (ليزر ليزر (ليزر. ) ، آلة لحام الليزر التلقائي ، آلة لحام ليزر المجوهرات ، آلة لحام البقعة الليزر ، آلة لحام الليزر الناقل الألياف ، آلة لحام المرآة الاهتزازية ، آلة لحام محمولة ، إلخ لوحة المفاتيح معدات اللحام بالليزر. الأشكال القابلة اللحام هي: النقاط أو الخطوط أو الدوائر أو المربعات أو أي أشكال مسطحة يرسمها برنامج AutoCAD.

المعلمات الرئيسية

تعتبر كثافة الطاقة واحدة من أكثر المعلمات أهمية في معالجة الليزر. بكثافة طاقة عالية ، يمكن تسخين الطبقة السطحية إلى نقطة الغليان داخل إطار زمني microsecond ، مما ينتج عنه عدد كبير من الأبخرة. لذلك ، تعتبر كثافات الطاقة العالية مفيدة لعمليات إزالة المواد مثل اللكم والقطع والنقش. بالنسبة لكثافة الطاقة المنخفضة ، يستغرق الأمر عدة مللي ثانية حتى تصل درجة حرارة الطبقة السطحية إلى نقطة الغليان وتصل الطبقة السفلية إلى نقطة الانصهار قبل تبخير الطبقة السطحية ، مما يجعل من السهل تشكيل لحام دمج جيد. لذلك ، في اللحام بالليزر في التوصيل ، تكون كثافة الطاقة في حدود 104 إلى 106 واط/㎡.

يعد شكل موجة النبض مشكلة مهمة في اللحام ، خاصة بالنسبة للحام الورقة الرقيقة. عندما يتم توجيه حزمة عالية الكثافة على سطح المادة ، يتم فقدان الطاقة التي ستنعكس من سطح المعدن ويختلف معدل الانعكاس مع درجة حرارة السطح. يختلف انعكاس المعدن بشكل كبير خلال مدة النبض.

يعد عرض النبض أحد المعلمات المهمة لحام النبض ، سواء من حيث إزالة المواد أو ذوبان المواد ، وأيضًا كمعلمة رئيسية في تحديد تكلفة وحجم معدات المعالجة.

يرجع تأثير الحجم خارج التركيز إلى كثافة الطاقة العالية في وسط البقعة عند النقطة المحورية بالليزر ، والتي تميل إلى التبخر في حفرة. يتم توزيع كثافة الطاقة بشكل متساوٍ نسبيًا في جميع الطائرات بعيدًا عن النقطة المحورية بالليزر. هناك نوعان من إزالة التركيز: إزالة التركيز الإيجابية والتخلص من السلبية. تقع الطائرة البؤرية فوق قطعة العمل لإزالة التركيز الإيجابية ، والعكس بالعكس لإزالة التركيز السلبي. وفقًا لنظرية البصريات الهندسية ، عندما تكون المسافة الإيجابية والسلبية في مستوى التركيز ومسافة مستوى اللحام متساوية ، تكون المستوى المقابل لكثافة الطاقة متماثلة تقريبًا ، ولكن في الممارسة العملية ، تختلف شكل تجمع المنصهر الذي تم الحصول عليه. مع إزالة التركيز السلبي ، يمكن الحصول على عمق أكبر من الذوبان ، والذي يرتبط بعملية تكوين تجمع الذوبان.

ميزات مفيدة

تحتوي آلة اللحام بالليزر على درجة عالية من الأتمتة وعملية لحام بسيطة. تلبي طريقة التشغيل غير الممتازة متطلبات النظافة وحماية البيئة. يزيد استخدام آلات اللحام بالليزر من كفاءة الشغل ، مما يؤدي إلى ظهور جميل ، طبقات اللحام الصغيرة ، أعماق اللحام الكبيرة وجودة اللحام العالية. تستخدم آلات اللحام بالليزر على نطاق واسع لمعالجة أسنان الأسنان ، ولحام لوحة المفاتيح ، ولحام الصلب السيليكون ، ولحام المستشعر ، ولحام غطاء ختم البطارية وغيرها الكثير. ومع ذلك ، فإن آلات اللحام بالليزر لها قيود في هذه المناطق بسبب ارتفاع تكلفتها ودقة عالية مطلوبة لتجميع قطعة العمل.

مجالات التطبيق

تصنيع

تستخدم تقنية اللحام بالليزر على نطاق واسع في تصنيع السيارات الأجنبية. وفقًا للإحصاءات في عام 2000 ، فإن النطاق العالمي لخفض خط إنتاج اللحام بالليزر الفارغ أكثر من 100 ، وهو الناتج السنوي لمكونات السيارات الملحومة بلوحة فارغة 70 مليون قطعة ، ويستمر في النمو بمعدل مرتفع. يستخدم الإنتاج المحلي لنماذج المقدمة أيضًا بعض الهياكل الفارغة المقطوعة. في اليابان ، يتم استخدام لحام الليزر CO2 بدلاً من اللحام بعقب الفلاش لتوصيل ملفات الفولاذ المدلفنة في صناعة الصلب ، ولا يمكن البحث عن لحام لوحات رقيقة للغاية ، مثل الرقائق بسمك لوحة 100 ميكرون أو أقل ، كن ملحومًا ، لكن اللحام الليزر YAG مع شكل موجة من طاقة الناتج الخاصة ناجحة ، مما يدل على مستقبل واسع لحام الليزر. قامت اليابان أيضًا بتطوير اللحام الليزر YAG لأول مرة في العالم لإصلاح أنابيب رقيقة من مولدات البخار في المفاعلات النووية ، وما إلى ذلك في اليابان ، يتم أيضًا تنفيذ تقنية اللحام بالليزر للتروس.

مسحوق المعادن

من خلال التطوير المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، لا يمكن أن تلبي العديد من التقنيات الصناعية حول المتطلبات الخاصة للمادة ، وتطبيق طرق الصهر والبث لمواد التصنيع. نظرًا لأن مواد المعادن للمسحوق لها خصائص خاصة ومزايا تصنيع ، في بعض المناطق مثل السيارات والطائرات والأدوات وأدوات القطع ، تحل صناعة التصنيع محل مواد الصهر والصب التقليدية. مع زيادة التطور لمواد المعادن للمسحوق ، أصبح بارزًا بشكل متزايد في أجزاء أخرى من مشكلة الاتصال ، بحيث يكون تطبيق مواد المعادن للمسحوق محدودًا. في أوائل الثمانينيات ، فتح اللحام بالليزر مع مزاياه الفريدة في مجال معالجة المواد المعدنية للمسحوق ، لتطبيق المواد المعدنية للمسحوق آفاق جديدة ، مثل استخدام مواد مسحوق المعادن الشائعة الاستخدام مع طريقة اللحام البرازيلية الماس ، نظرًا لمجموعة من انخفاض القوة ، يكون المنطقة المتأثرة بالحرارة واسعة ، لا سيما لا يمكن أن تتكيف مع متطلبات درجة الحرارة العالية والقوة الناتجة عن ذوبان مواد النحاس العالية ، فإن استخدام لحام الليزر يمكن أن يحسن قوة اللحام وكذلك درجة الحرارة العالية مقاومة.

صناعة السيارات

في أواخر الثمانينيات من القرن الماضي ، تم استخدام الليزر من فئة Kilowatt بنجاح في الإنتاج الصناعي ، وقد ظهرت خطوط اللحام بالليزر اليوم على نطاق واسع في صناعة تصنيع السيارات ، وأصبحت واحدة من الإنجازات المتميزة لصناعة السيارات. كانت الشركات المصنعة للسيارات الأوروبية أول من استخدم اللحام بالليزر لللحام المعدني للصفائح الجانبية في السقف والجسم في وقت مبكر من الثمانينيات ، وفي التسعينيات ، تنافست الولايات المتحدة على إدخال اللحام بالليزر في تصنيع السيارات ، والتي تطورت بسرعة على الرغم من بداية متأخرة. استخدمت إيطاليا اللحام بالليزر في مجموعة اللحام لمعظم مكونات الصلب ، يتم استخدام اليابان في تصنيع أغطية الجسم في عملية اللحام والقطع بالليزر. يتم استخدام التجميعات الملحومة بالليزر عالية القوة ، نظرًا لأدائها الممتاز في تصنيع جسم السيارات ، بشكل متزايد ، وفقًا لإحصائيات سوق المعادن الأمريكية ، حتى نهاية عام 2002 ، سيصل استهلاك هياكل الصلب الملحومة بالليزر إلى 70،000 طن من عام 1998 ، زيادة ثلاث مرات. وفقًا لخصائص دفعة صناعة السيارات ، ودرجة عالية من الأتمتة ، ومعدات اللحام بالليزر في اتجاه من النوع متعدد المسارات. في عملية أبحاث مختبر سانديا الوطني وبراتفيني المشترك في عملية اللحام بالليزر لإضافة الأسلاك المعدنية والمعدنية المجففة ، معهد ألمانيا بريمن لتكنولوجيا الحزمة التطبيقية في استخدام اللحام بالليزر للهيكل العظمي لسبائك الألومنيوم في عدد كبير من الدراسات ، أن إضافة معدن الحشو في اللحام يساعد على القضاء على التكسير الحراري ، وتحسين سرعة اللحام ، لحل مشكلة التسامح. الخط المطور بالفعل في الإنتاج في المصنع.

صناعة الإلكترونيات

يستخدم اللحام بالليزر على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات ، وخاصة في صناعة الإلكترونيات الدقيقة. نظرًا للمنطقة المتأثرة بالحرارة الصغيرة ، وتركيز التسخين السريع والإجهاد الحراري المنخفض للحام بالليزر ، يتم استخدامه في تغليف الدوائر المتكاملة وأدوات جهاز أشباه الموصلات ، مما يدل على تفوق فريد. كما تم استخدام اللحام بالليزر في تطوير أجهزة الفراغ ، مثل موليبدينوم الذي يركز الأعمدة مع حلقات دعم الفولاذ المقاوم للصدأ وتجميعات خيوط الكاثود السريعة. أجهزة الاستشعار أو أدوات التحكم في درجة الحرارة في ورقة مموجة مرنة ذات جدران رقيقة ذات جدران رقيقة في 0.05-0.1 مم ، واستخدام طرق اللحام التقليدية يصعب حلها ، واللحام TIG سهل اللحام من خلاله ، واستقرار البلازما ضعيف ، وتأثير العديد من العوامل والاستخدام تأثير اللحام بالليزر جيد جدًا ، يستخدم على نطاق واسع.

الطب الحيوي

بدأ اللحام بالليزر للأنسجة البيولوجية في سبعينيات القرن الماضي ، مع اللحام بالليزر للأنابيب الفالوب والأوعية الدموية ونجاح التفوق الموضح ، بحيث يحاول المزيد من الباحثين لحام مجموعة متنوعة من الأنسجة البيولوجية ، وتمتد إلى لحام الأنسجة الأخرى. ركزت الأبحاث حول لحام الليزر للأعصاب في الداخل والخارج على الطول الموجي للليزر والجرعة والشفاء الوظيفي وكذلك اختيار مواد اللحام بالليزر وجوانب البحث الأخرى. أجرى Liu Tongjun لحام الليزر للأوعية الدموية الصغيرة والجلد وغيرها من الأبحاث الأساسية القائمة على دراسات اللحام على القناة الصفراوية الشائعة من الفئران. بالمقارنة مع أساليب الخياطة التقليدية ، يتمتع اللحام بالليزر بمزايا مفاغرة سريعة ، ولا تفاعل في الجسم الغريب أثناء عملية الشفاء ، مع الحفاظ على الخواص الميكانيكية للمنطقة الملحومة ، ونمو الأنسجة التي تم إصلاحها وفقًا لخصائصها الميكانيكية الأصلية.

مناطق أخرى

في الصناعات الأخرى ، يتزايد لحام الليزر تدريجياً ، خاصة في اللحام بالمواد الخاصة. أجرت الصين العديد من الدراسات ، مثل اللحام بالليزر لسبائك BT20 Titanium ، وسبائك Hel30 ، وبطاريات Li-ion ، وما إلى ذلك. لقد طورت ألمانيا تقنية جديدة للحام بالليزر للزجاج المسطح.

طرق اللحام

يتم استخدام اللحام المقاومة لحام الأجزاء المعدنية الرقيقة عن طريق تثبيت قطعة العمل الملحومة بين قطبين لإذابة السطح الذي تم الاتصال به بواسطة الأقطاب الكهربائية من خلال تيار مرتفع ، أي عن طريق التسخين المقاوم لقطعة العمل لتنفيذ اللحام. يتم تشويه الشغل بسهولة ويتم اللحام المقاومة عن طريق اللحام جانبي المفصل ، في حين يتم لحام الليزر من جانب واحد فقط. تحتاج الأقطاب المستخدمة في لحام المقاومة إلى صيانة متكررة لإزالة الأكاسيد والتمسك بالمعادن من الشغل ، في حين أن اللحام بالليزر لمفاصل اللفة المعدنية الرفيعة لا يلمس الشغل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تدخل الحزمة أيضًا مناطق يصعب اللحام مع اللحام التقليدي وسرعة اللحام بسرعة.

لحام Argon Arc هو استخدام الأقطاب غير المستهلكة مع الغاز التدريبي ، ويستخدم عادة لحام قطع العمل الرقيقة ، ولكن سرعة اللحام أبطأ ، ومدخل الحرارة أكبر بكثير من اللحام بالليزر ، عرضة للتشوه.

يشبه اللحام Arc Arc Plasma Arcon ، لكن الشعلة تنتج قوسًا مضغوطًا لزيادة درجة حرارة القوس وكثافة الطاقة ، وهو أسرع وأعمق من اللحام Argon Arc ، ولكنه أدنى من لحام الليزر.

يعتمد لحام شعاع الإلكترون على تيار متسارع من إلكترونات كثافة عالية الكثافة التي تضرب الشغل ، مما ينتج عنه كمية كبيرة من الحرارة في منطقة كثيفة صغيرة على سطح قطعة العمل ، مما يخلق تأثيرًا صغيرًا "وبالتالي تنفيذ ذوبان عميق اللحام. إن العيوب الرئيسية للحام في شعاع الإلكترون هي الحاجة إلى بيئة فراغ عالية لمنع نثر الإلكترون ، وتعقيد المعدات ، وحجم وشكل الجزء الملحوم يقتصر على غرفة الفراغ ، وجودة متطلبات تجميع الأجزاء الملحومة هي يمكن أيضًا تنفيذ لحام شعاع الإلكترون الصارم وغير VACUUM ، ولكن بسبب نثر الإلكترون والضعف يؤثر التركيز على النتائج. يعاني لحام شعاع الإلكترون أيضًا من انحراف مغناطيسي ومشاكل الأشعة السينية ، حيث يتم شحن الإلكترونات كهربائيًا ويمكن أن تتأثر بالانحراف المغناطيسي ، لذلك يجب أن تكون قطع عمل لحام شعاع الإلكترون demagnetized قبل اللحام. لا يتطلب اللحام بالليزر غرفة فراغ أو إزالة المغناطيسية قبل الشغل من الشغل ، ويمكن تنفيذها في الغلاف الجوي ولا تعاني من مشاكل في حماية الأشعة السينية ، بحيث يمكن تشغيلها في الخط ويمكن أيضًا لحام مواد مغناطيسية.

فيديو