ما هو اللحام بالاختراق العميق بالليزر؟

يتضمن اللحام ذو الاختراق العميق بالليزر استخدام شعاع ليزر مستمر لتوصيل المواد ومشاركة أوجه التشابه في العملية المعدنية مع لحام شعاع الإلكترون. يتم تحويل الطاقة من خلال هيكل "ثقب صغير" ويتم تحقيقه من خلال تشعيع الليزر عالي الكثافة للطاقة، مما يتسبب في تبخر المواد وتشكيل مسام صغيرة.

يعمل هذا الثقب الصغير المملوء بالبخار مثل الجسم الأسود، حيث يمتص تقريبًا كل طاقة الشعاع الساقط. ونتيجة لذلك تصل درجة الحرارة داخل التجويف إلى حوالي 2500 درجة، مما يتسبب في ذوبان المعدن المحيط بالتجويف بسبب انتقال الحرارة من الجدار الخارجي للتجويف ذو درجة الحرارة المرتفعة. يتم ملء الثقب الصغير بالبخار ذي درجة الحرارة المرتفعة- الناتج عن التبخر المستمر لمادة الجدار تحت إشعاع شعاع الضوء. الجدران محاطة بالمعدن المنصهر، ثم يتم إحاطتها بمادة صلبة. تختلف هذه العملية عن اللحام التقليدي حيث يتم ترسيب الطاقة أولاً على السطح ثم يتم نقلها إلى الداخل.

يكون تدفق السائل والتوتر السطحي لطبقة الجدار في حالة توازن ديناميكي مع ضغط البخار المتولد بشكل مستمر داخل تجويف الثقب. يحافظ الدخول المستمر للشعاع إلى الحفرة الصغيرة على حالة تدفق مستقرة للمادة خارج الحفرة.

وهذا يعني أن الثقب الصغير والمعدن المنصهر المحيط بجدار الثقب يتحركان للأمام بالسرعة الأمامية للشعاع الرئيسي، ويملأ المعدن المنصهر الفجوات المتبقية بعد إزالة الثقب الصغير ويتكثف وفقًا لذلك، مكونًا خط اللحام. تحدث جميع العمليات المذكورة أعلاه بسرعة كبيرة بحيث يمكن أن تصل سرعة اللحام بسهولة إلى عدة أمتار في الدقيقة.

يتحرك الثقب الصغير والمعدن المنصهر المحيط به للأمام مع العارضة الأمامية، مما يسمح للمعدن المنصهر بملء الفجوة وتشكيل خط اللحام. يمكن أن تحقق هذه العملية عالية السرعة-سرعات لحام تصل إلى عدة أمتار في الدقيقة.

إحدى الفوائد الرئيسية للحام الاختراق العميق بالليزر هي قدرته على الاختراق بعمق في المعدن الذي يتم لحامه. يتيح ذلك لليزر إنشاء رابطة قوية ومتينة بين القطع المعدنية، مما يؤدي إلى لحام آمن للغاية وطويل الأمد-.

ميزة أخرى لهذه التقنية هي قدرتها على لحام مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك الفولاذ والألومنيوم والتيتانيوم. بالإضافة إلى ذلك، فإن اللحام بالليزر ذو الاختراق العميق متعدد الاستخدامات ويمكن استخدامه لربط الأشكال المعقدة بسهولة.