اللحام بالليزر هو عملية لحام لا غنى عنها في الإنتاج الصناعي الحديث، ويمثل قفزة نوعية عن تكنولوجيا اللحام التقليدية. وهو قابل للتطبيق على نطاق واسع في مجالات الإنتاج الصناعي الراقية مثل السيارات وبناء السفن والطيران. فيما يلي ثلاث إعدادات للمعلمات لآلات اللحام بالليزر.

1. عرض نبضة الليزر:

عرض النبضة هو معلمة حاسمة في اللحام بالليزر النبضي. فهو ليس فقط معلمة مهمة تختلف عن إزالة المادة والذوبان، بل هو أيضًا عامل رئيسي يحدد تكلفة وحجم معدات المعالجة.

2. كثافة طاقة الليزر:

كثافة الطاقة هي واحدة من أهم المعايير في معالجة الليزر. عند كثافات طاقة أعلى، يمكن تسخين السطح إلى نقطة الغليان خلال ميكروثوانٍ، مما يؤدي إلى تبخر كبير. لذلك، فإن كثافة الطاقة العالية مفيدة لإزالة المواد والمعالجة، مثل الثقب، والقطع، والنقش. عند كثافات طاقة أقل، يستغرق درجة حرارة السطح عدة ميلي ثوانٍ للوصول إلى نقطة الغليان. يصل القاع إلى نقطة الانصهار قبل أن يتبخر السطح، مما يساعد في تكوين لحام جيد. لذلك، تتراوح كثافة الطاقة للحام الليزر التوصيلي بين 10 ⁴ و 10 ⁶ W/cm ² .

3. شكل موجة نبضة الليزر:

شكل موجة نبضة الليزر هو مسألة حاسمة في اللحام بالليزر، خاصة في لحام الصفائح المعدنية. عندما يشع شعاع ليزر عالي الكثافة على سطح المادة، يفقد سطح المعدن 60-98% من طاقة الليزر عبر الانعكاس، وتتغير نسبة الانعكاس مع درجة حرارة السطح. تأثير نبضة الليزر على انعكاسية المعدن متغير للغاية.

مقارنة باللحام التقليدي، يوفر اللحام بالليزر المزايا التالية:

1. سرعة عالية، عمق كبير، وتشوه ضئيل.

2. يمكن لحام التيتانيوم والكوارتز وغيرها من المواد المقاومة للحرارة إلى أو على مواد أخرى مختلفة بنتائج ممتازة.

3. بعد تركيز الليزر، تكون كثافة الطاقة عالية. عند لحام المعدات عالية الأداء، يمكن أن تزيد نسبة العرض إلى العمق إلى 5:1، ويمكن أن تصل إلى 10:1.

4. يمكن تمييز شعاع الليزر بسهولة حسب الزمن والمكان، ويمكن معالجة عدة أشعة ومحطات متعددة في نفس الوقت، مما يوفر شرطًا مسبقًا للحام أكثر دقة.

5. يمكن استخدامه للحام دقيق. بعد التركيز، يمكن لشعاع الليزر تحديد موقع نقطة صغيرة بدقة، مما يمكن استخدامه في لحام القطع الصغيرة والمتوسطة في الإنتاج الآلي الضخم.

6. يوفر اللحام عن بعد من نوع التلامس مرونة اللحام غير التلامسي. خاصة في السنوات الأخيرة، أدى اعتماد تقنية نقل الألياف البصرية في معالجة ليزر YAG إلى توسيع تسويق وتطبيق تقنية اللحام بالليزر بشكل أكبر.

7. آلة اللحام بسيطة ويمكنها إجراء اللحام في درجة حرارة الغرفة أو تحت ظروف خاصة. على سبيل المثال، إذا مر شعاع الليزر عبر مجال كهرومغناطيسي، فلن يتحرك؛ يمكن لليزر اللحام في الفراغ، الهواء، وبعض البيئات الغازية، ويمكنه أيضًا اللحام عبر الزجاج أو المواد الشفافة.