أدى التطور السريع لتكنولوجيا لحام سبائك الألومنيوم بالليزر في السنوات الأخيرة إلى توسيع تطبيق سبائك الألومنيوم. يمكن لهذه التقنية أن تجمع بين مزايا مصدرين للحرارة في نفس الوقت ، وفي نفس الوقت يمكن أن تعوض عن أوجه القصور الخاصة بها. أكثر وأكثر شعبية.
1 نظرة عامة على سبائك الألومنيوم ولحامها
اللحام بالليزر هو نوع جديد من تقنيات اللحام. مصدر حرارة اللحام هو الليزر مباشرة ، والذي يمكنه تجنب إهدار الطاقة وتحسين كفاءة اللحام بشكل كبير. في نفس الوقت ، يستخدم اللحام بالليزر الروبوتات أو أدوات آلة CNC كنظام الحركة ، مما يقلل من مشاركة الأفراد ، مما يمكن أن يقلل من هدر العمالة ويحسن كفاءة اللحام. بالإضافة إلى مزايا التكاثر والنظافة بدون تلوث ، يمكن أيضًا أن يكون مصدر الحرارة بالليزر شديد التركيز وينقل بأداء جيد. لذلك ، يمكن جمع كل الطاقة في نقطة واحدة لتجنب فقدان الحرارة والهدر. لذلك ، يمكن أن يعمل اللحام بالليزر على تحسين كفاءة وسرعة اللحام وجودة اللحام. نظرًا لأن شعاع اللحام بالليزر يتحقق بواسطة النبض أو شعاع الليزر المستمر ، عندما تقوم شعاع الليزر بإشعاع سطح سبائك الألومنيوم مباشرة ، يمكن أن تنتشر الحرارة على السطح المعدني بسرعة إلى سبائك الألومنيوم ، بحيث يتم ذوبان سبائك الألومنيوم بسرعة لتشكيل خط اللحام ، في نفس الوقت ، يشكل قوة تفاعل على المعدن المنصهر ، وأخيرًا يتم ضغط سطح سبائك الألمنيوم المنصهر لأسفل لتشكيل ثقب صغير. هذا الثقب الصغير له تأثير قوي ، يمكنه امتصاص الطاقة المولدة تمامًا عندما يتم إشعاع شعاع الليزر ، وفي نفس الوقت يولد بخارًا عالي الحرارة. يشكل ضغط البخار وشد سطح الجدار توازنًا ديناميكيًا.
1. 1 طاقة اللحام بالليزر
لحام الليزر لديه قوة معينة. فقط عندما تصل قوة اللحام إلى ارتفاع معين ، يمكن إجراء اللحام بثبات وبشكل مستمر. خلاف ذلك ، يمكن أن يعمل اللحام فقط على سطح سبائك الألومنيوم ، مما يتسبب في ذوبان سطح سبائك الألومنيوم ولا يمكن أن يستمر اللحام بنجاح. يمكن لقوة اللحام بالليزر أن تصل إلى ارتفاع اللحام على السطح وداخل سبائك الألومنيوم ، حتى أعلى من ذلك ، وبالتالي فإن اللحام بالليزر من سبائك الألومنيوم يمكن أن يحسن الكفاءة والسرعة والجودة.
1. 2 سرعة اللحام بالليزر
نظرًا لقوة اللحام بالليزر العالية ، تزداد السرعة أثناء اللحام. يمكن أن تؤدي زيادة سرعة اللحام إلى تقليل عمق الاختراق. على العكس من ذلك ، إذا تباطأت السرعة ، فسيتم لحام سبائك الألومنيوم بشكل مفرط أو حتى اختراقها باللحام. لذلك ، يمكن أن يقلل اختيار اللحام بالليزر من نسبة فشل اللحام وبالتالي يقلل بشكل كبير من تكاليف اللحام.
1. 3 مزايا اللحام بالليزر
يمكن تحسين كثافة الطاقة ، وتحسين جودة اللحام ، وزيادة دقة اللحام وكثافته ، وكفاءة وسرعة اللحام العالية ، وتكلفة اللحام المنخفضة ، في ظل ظروف خاصة ، ويكون لها تأثير ضئيل على الأجزاء الأخرى من سبائك الألومنيوم أثناء اللحام.
2 تطبيق اللحام بالليزر في مختلف المجالات
2. 1 التطبيق في خط أنابيب النفط
في أنابيب النفط ، يمكن أن يؤدي تطبيق خطوط أنابيب سبائك الألومنيوم إلى زيادة قطر خط الأنابيب وزيادة ثخانة جدار خط الأنابيب لخط أنابيب البترول ، بحيث يمكن لخط الأنابيب نقل المزيد من النفط في فترة زمنية معينة. ينطوي نقل النفط على مخاطر عالية للغاية. إذا تسرب النفط ، فسوف يتسبب في خسائر غير متوقعة في الممتلكات ، وإصابات ، وتلوث بيئي وتلوث للمياه الجوفية. لذلك ، يجب إيلاء اهتمام خاص لحام أنابيب سبائك الألومنيوم لتحسين جودة اللحام يمكن أن يلعب لحام الليزر دورًا كبيرًا في هذا الوقت. من خلال اللحام بالليزر ، يمكن التحكم في عملية اللحام. يمكن إجراء اللحام دون الحاجة إلى فتح الأخدود. بمجرد إجراء اللحام ، تكون جودة اللحام عالية وكافية. يتم تجنب خطر تسرب النفط ، ويتم تحسين سلامة نقل النفط.
2. 2 التطبيق في صناعة تصنيع السيارات
مع التطور السريع للأوقات والسرعة المتزايدة لمستويات معيشة الناس في&# 39 ؛ من الشائع بالفعل الخروج وأخذ السيارات ، ولدى الناس متطلبات أعلى وأعلى لجودة السيارات. لذلك ، تبحث صناعة السيارات باستمرار عن مواد جديدة ووسائل فنية لتحسين جودة السيارات وتكنولوجيا اللحام بالليزر أصبحت أكثر استخدامًا على نطاق واسع في صناعة السيارات. كانت الولايات المتحدة أول من أدخل تكنولوجيا سبائك الألمنيوم اللحام بالليزر في صناعة السيارات. بعد سلسلة من التجارب ، تم تصنيع السيارات المصنوعة من سبائك الألمنيوم الملحومة بالليزر عن طريق اللحام بالليزر وسبائك الألومنيوم الرقيقة ، والتي لم تخفض وزن جسم السيارة بشكل كبير. علاوة على ذلك ، فقد قللت من عملية تصنيع السيارات ، وحسنت كفاءة الإنتاج ، ورحبت بها وتفضلها غالبية الشركات المصنعة للسيارات.
2. 3 التطبيق في صناعة الطيران
كما نعلم جميعًا ، تحتاج صناعة الطيران إلى مواد دقيقة للغاية ودقيقة لتصنيع سلسلة من المركبات الفضائية مثل الطائرات ، كما أن متطلبات وزن الماكينة نفسها صارمة أيضًا. يمكن أن يؤدي استخدام سبائك الألومنيوم الملحومة بالليزر لتصنيع الطائرات والآلات الأخرى إلى جعل جسم الطائرة يمكن تقليله عادة بنسبة 20٪ تقريبًا ، وقد تم تخفيض تكلفة التصنيع بشكل كبير. على سبيل المثال ، حققت أجزاء من الطائرات من السلسلة A 350 التي تنتجها الشركة المصنعة لمكونات الوحدات السكنية الألمانية باستخدام تقنية سبائك الألومنيوم اللحام بالليزر نجاحًا كبيرًا.
3 صعوبات تقنية لحام سبائك الألومنيوم بالليزر
3. 1 سطح الألمنيوم يعكس الليزر
لأن سبائك الألومنيوم معدن غير حديدي ، فهي عاكسة للغاية لمختلف الأشعة الضوئية. كحزمة أكثر كثافة ، من المرجح أن يسبب ضوء الليزر انعكاسًا على سطح سبائك الألومنيوم. بعبارة أخرى ، سبائك الألومنيوم معدن غير حديدي. لديها انعكاسية عالية وامتصاص صغير لليزر. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي المعادن على موصلية حرارية ، لذا فإن سبائك الألومنيوم لديها أيضًا موصلية حرارية قوية. من السهل عكس ضوء الليزر أو نقل حرارة ضوء الليزر بسرعة عند اللحام بالليزر ، مما يؤدي في النهاية إلى فشل لحام سبائك الألومنيوم. . لذلك ، عند لحام سبائك الألومنيوم بالليزر ، يجب إيلاء اهتمام صارم لزيادة كثافة طاقة الليزر بسرعة لمنع الانعكاس أو التوصيل. احرص على لحام سبائك الألومنيوم بكثافة عالية للغاية في الأوقات القصوى ، وذلك لتجنب الانعكاسات التي تنشأ.
3. 2 كن على استعداد تام عند لحام سبائك الألومنيوم بالليزر
نظرًا لأن سبائك الألومنيوم نشطة وتتأكسد بسهولة ، فمن السهل إرفاق كمية كبيرة من الغبار والرطوبة على سطحها. لذلك ، إذا لم يتم عمل الاستعدادات الكافية أثناء عملية اللحام ، فإن الأشياء المرفقة بالسطح تترك بسهولة مع اللحام السريع بالليزر على سطح سبائك الألومنيوم ، مما يؤثر على جودة سبائك الألومنيوم وتأثير اللحام. لذلك ، قبل لحام سبائك الألومنيوم ، يجب تنظيف سطح سبائك الألومنيوم لإزالة الزيت وما شابه من السطح. في نفس الوقت لمنع تهديدات السلامة مثل الانفجار الناجم عن الأكسدة أثناء اللحام ، من الضروري أيضًا تنظيف فيلم الأكسيد تمامًا على السطح المعدني وإزالة فيلم الأكسيد تمامًا.
4 عيوب اللحام بالليزر لسبائك الألومنيوم
على الرغم من أن اللحام بالليزر يتمتع بكفاءة عالية وسرعة عالية ويمكنه تقليل التكاليف بشكل كبير ، إلا أن لحام الليزر له أيضًا العديد من أوجه القصور. فقط بعد توضيح جميع هذه العيوب وحلها ، يمكن استخدام تكنولوجيا سبائك الألومنيوم اللحام بالليزر على نطاق أوسع.
4. 1 عيوب الثغرة
اقترح أعلاه أن المسام المعتدلة يمكن أن تحافظ على التوازن الداخلي والخارجي لسبائك الألومنيوم. ومع ذلك ، فإن الفقاعات المفرطة سيكون لها عدد كبير من العيوب. من الصعب تجنب عدد كبير من المسام. عندما يكون هناك عدد كبير من المسام ، تكون المسام غير مستقرة والفوضى داخل سبائك الألومنيوم. من السهل أن تتسبب في حدوث تشققات في الجزء الملحوم ، لذا فإن إزالة الثقوب ستكون عيبًا كبيرًا تحتاجه تقنية لحام ليزر سبائك الألومنيوم لاختراقه.
4. 2 عيوب الكراك الساخنة
عند تطبيق تقنية الليزر ، من الضروري زيادة درجة الحرارة والكثافة لتحقيق الغرض من اللحام السريع. من المحتمل أن يسبب هذا تشققات خاصة على سطح سبائك الألومنيوم ، مما يؤدي إلى فشل اللحام. من أجل التعامل مع الشقوق الحرارية ، توصل العلماء إلى حل ، وهو اللحام بالليزر يتم استخدام مواد الحشو في بعض الأحيان ، ولكن هذه الطريقة تؤدي بسهولة إلى إهدار الموارد وتكاليف العمالة الكبيرة. إن اتباع نهج أبسط للتعامل مع التكسير الحراري هو أيضًا مشكلة رئيسية توشك التكنولوجيا على معالجتها.
5 الخاتمة
تتميز سرعة اللحام بالليزر لسبائك الألومنيوم بالكثير من المزايا. وقد تم استخدامه على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من مجالات التصنيع كما حسّن جودة وسرعة التصنيع للآلة نفسها. ومع ذلك ، فإن تقنية اللحام بالليزر لديها أيضًا العديد من العيوب التي تؤدي إلى فشل اللحام. مع الجهود المستمرة للعلماء ، ستصبح تقنية اللحام أكثر نضجًا وتستخدم على نطاق واسع