يعد اللحام بالليزر أحد أقدم التطبيقات في معالجة المواد الصناعية بالليزر. في معظم التطبيقات المبكرة ، تكون اللحامات المولدة بالليزر ذات جودة أعلى ، وبالتالي تحسين الإنتاجية. مع تطور أنواع الليزر ، تتمتع مصادر الليزر الآن بطاقة أعلى وأطوال موجية مختلفة ونطاق قدرة نبضة أوسع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن انتشار الحزمة ، وأجهزة وبرامج التحكم في الماكينة ، وأجهزة استشعار العمليات كلها تعزز التطوير الجديد الأفضل لعملية اللحام بالليزر.
يتميز اللحام بالليزر بمزايا فريدة ، بما في ذلك المدخلات الحرارية المنخفضة ، ومنطقة الانصهار الضيقة ، والمنطقة المتأثرة بالحرارة ، فضلاً عن الخصائص الميكانيكية الممتازة للمواد التي كان يصعب في السابق استخدام العمليات التي تنتج مدخلات حرارة كبيرة للأجزاء. هذه الخصائص تجعل اللحام المتشكل عن طريق اللحام بالليزر أقوى وأكثر جاذبية في المظهر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وقت الإعداد المطلوب للحام بالليزر أقل بكثير. بالاقتران مع مستشعر التتبع بالليزر ، يمكن تحقيق الأتمتة ، وبالتالي تقليل تكلفة المنتج. كل هذه التقنيات الجديدة وسعت نطاق تطبيق اللحام بالليزر. في العديد من الصناعات ، تم تطبيق لحام ألياف الليزر باستخدام معادن مختلفة ، وأشكال المكونات ، وأحجامها وأحجامها بنجاح.
يعني الاستخدام المتزايد لبطاريات الليثيوم في السيارات الكهربائية والعديد من الأجهزة الإلكترونية أن المهندسين يستخدمون اللحام بليزر الألياف في تصميم المنتج. يتم توصيل المكونات الحاملة للتيار المتولدة من النحاس أو سبائك الألومنيوم بسلسلة من البطاريات في البطارية عن طريق اللحام بالليزر بالألياف الضوئية. سبيكة ألومنيوم اللحام بالليزر (سلسلة 3000 عادة) والنحاس النقي لتشكيل اتصال كهربائي مع الأقطاب الموجبة والسالبة للبطارية. جميع المواد وتركيبات المواد المستخدمة في البطارية هي مواد مرشحة لعملية اللحام بليزر الألياف الجديدة. تقوم الوصلات الملحومة المتداخلة والمؤخرة والشرائح بعمل وصلات مختلفة داخل البطارية. سوف ينتج عن اللحام بالليزر لمادة العروة إلى الأطراف السالبة والموجبة اتصال كهربائي معبأ. تجميع حزمة البطارية النهائية وخطوة اللحام ، وهي إحكام الإغلاق المشترك لخزان الألومنيوم ، تخلق حاجزًا للإلكتروليت الداخلي. نظرًا لأنه من المتوقع أن تعمل البطارية بشكل موثوق لمدة 10 سنوات أو أكثر ، فإن اختيار اللحام بالليزر يمكن أن يكون دائمًا بجودة عالية. باستخدام معدات وعملية اللحام بليزر الألياف الضوئية الصحيحة ، يمكن أن ينتج اللحام بالليزر باستمرار لحامات عالية الجودة من سبائك الألومنيوم من سلسلة 3000.
كانت الأختام المستخدمة في السفن والمصافي الكيميائية وصناعة الأدوية ملحومة في البداية باستخدام TIG. نظرًا لاستخدامها في بيئات حساسة ، يتم تشكيل هذه المكونات بدقة وطحنها بواسطة مواد سبائك النيكل الأساسية مع مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل الكيميائي. عادة ما يكون حجم الدُفعة صغيرًا وعدد الإعدادات كبير. من المفهوم أنه في الوقت الحالي ، تم تحسين تجميع هذه المكونات عن طريق اللحام بالليزر الليفي البصري. تشمل أسباب استخدام اللحام بالليزر الليفي لاستبدال عملية اللحام بالقوس الآلي المبكر: جودة اللحام بالليزر متسقة ؛ من السهل التحويل من تكوين مكون إلى آخر ، وذلك لتقليل وقت الإعداد وتحسين الإخراج ؛ يتم تقليل التكلفة عن طريق تجميع مستشعر التتبع بالليزر لأتمتة عملية اللحام بالليزر.
جعلت الإلكترونيات محكمة الإغلاق في الأجهزة الطبية مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب وغيرها من الأجهزة الإلكترونية من اللحام بالليزر الليفي العملية المفضلة للتطبيقات التي تتطلب أعلى مستوى من الموثوقية. أدى أحدث تطور في عملية اللحام المحكم للغاز إلى حل المشكلات المتعلقة باللحام بالليزر ونقطة نهاية اللحام ، وهو الموضع الرئيسي لإكمال الختم المحكم للغاز. في تقنية اللحام بالليزر السابقة ، عند إيقاف تشغيل شعاع الليزر ، حتى عند انخفاض طاقة الليزر ، سيتم إنشاء الاكتئاب عند نقطة النهاية. يزيل التحكم المتقدم في شعاع الليزر المنخفضات في اللحامات الرقيقة والعميقة. والنتيجة هي جودة اللحام المتسقة ، وعدم وجود مسامية عند نقطة النهاية ، وتحسين المظهر ، وختم أكثر موثوقية.
يتطلب اللحام بالليزر الليفي لسبائك الطيران القائمة على النيكل والتيتانيوم التحكم في هندسة اللحام وبنية اللحام الدقيقة ، بما في ذلك تقليل المسامية والتحكم في حجم الحبوب. في العديد من تطبيقات الطيران ، يعد أداء إجهاد اللحامات هو معيار التصميم الرئيسي. لذلك ، يحدد مهندس التصميم دائمًا أن سطح اللحام محدب أو محدب قليلاً لتعزيز قوة اللحام. لهذا الغرض ، يتم استخدام خط تعبئة بقطر 1.2 مم للعملية الآلية. ستؤدي إضافة سلك حشو إلى مفصل التناكب إلى تيجان اللحام المتسقة في الممرات العلوية والسفلية. من خلال ضمان البنية المجهرية الجيدة للحام ، فإن اختيار سبيكة أسلاك اللحام يساهم أيضًا في الخواص الميكانيكية للحام.
تعمل القدرة على تصنيع المنتجات باستخدام معادن وسبائك مختلفة على تحسين مرونة التصميم والإنتاج بشكل كبير. يعد تحسين خصائص المنتجات النهائية ، مثل التآكل والتآكل ومقاومة الحرارة ، مع التحكم في التكاليف ، دافعًا شائعًا للحام المعادن غير المتشابهة. مثال على ذلك ربط الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المجلفن. نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل ، فقد تم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 والفولاذ الكربوني المجلفن على نطاق واسع في العديد من التطبيقات ، مثل أدوات المطبخ ومكونات الطيران. تمثل هذه العملية بعض التحديات الخاصة ، خاصة وأن طلاء الزنك سيؤدي إلى مشاكل خطيرة في مسامية اللحام. أثناء اللحام ، ستتبخر الطاقة اللازمة لصهر الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ عند حوالي 900 ، وهو أقل بكثير من نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ. تؤدي نقطة غليان الزنك المنخفضة إلى تكوين بخار أثناء لحام ثقب المفتاح. عند محاولة الهروب من المعدن المنصهر ، قد يبقى بخار الزنك في اللحام المتصلب ، مما يؤدي إلى المسامية المفرطة للحام. في بعض الحالات ، يهرب بخار الزنك مع تصلب المعدن ، مما يؤدي إلى ظهور مسام أو خشونة على سطح اللحام. يمكن إجراء اللحام والتشطيب الميكانيكي بسهولة من خلال تصميم مشترك مناسب واختيار معلمات عملية الليزر. لا توجد شقوق أو مسام على الأسطح العلوية والسفلية للحامات التراكب من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بسمك 0.6 مم والفولاذ المجلفن بسمك 0.5 مم.
