شعاع الليزر المختلفة مقابل لحام الشعاع الإلكتروني

كل من مؤيدي اللحام بالليزر (LBW) واللحام بالشعاع الإلكتروني (EBW) يتحدثان عن الإشادة الفردية لتقنيتهم ​​المفضلة ، ولكن غالبًا ما يكون أفضل حل للعميل هو استخدام كلا التقنيتين معًا. كلتا العمليتين مناسبتان تمامًا لربط المكونات ذات الأشكال الهندسية المعقدة ، وقادرة على تلبية المتطلبات الأكثر صرامة للخصائص المعدنية للتجميع النهائي.

لحام شعاع الليزر (LBW)

تستخدم مصادر طاقة اللحام بالليزر إما موجة مستمرة (CW) أو خرج نابض من الفوتونات. مع أنظمة CW ، يتم تشغيل شعاع الليزر دائمًا أثناء عملية اللحام. يتم تعديل الأنظمة النبضية لإخراج سلسلة من النبضات مع وقت إيقاف بين تلك النبضات. مع كلتا الطريقتين ، يتم تركيز شعاع الليزر بصريًا على سطح قطعة العمل الذي سيتم لحامه. يمكن توصيل أشعة الليزر هذه مباشرة إلى الجزء عبر البصريات الصلبة الكلاسيكية ، أو من خلال كابل الألياف الضوئية عالي المرونة القادر على توصيل طاقة الليزر إلى محطات العمل البعيدة.

إن كثافة الطاقة العالية لليزر هي التي تسمح بإحضار سطح المادة إلى درجة حرارة السوائل بسرعة ، مما يسمح بوقت تفاعل شعاع قصير مقارنة بطرق اللحام التقليدية مثل GTAW (لحام TIG) والعمليات المماثلة. وبالتالي يتم إعطاء الطاقة وقتًا أقل للتشتت في الجزء الداخلي من قطعة العمل. ينتج عن ذلك منطقة ضيقة متأثرة بالحرارة وخصم أقل للتعب من المكون.

لحام الشعاع الإلكتروني (EBW)

مقبولة على نطاق واسع عبر العديد من الصناعات ، تسمح EBW بلحام المعادن الحرارية وغير المتشابهة التي عادة ما تكون غير مناسبة للطرق الأخرى. يتم تحويل الطاقة الحركية للإلكترونات إلى طاقة حرارية ، والتي بدورها هي القوة الدافعة للانصهار. عادة ما تكون هناك حاجة إلى استخدام مادة حشو مضافة أو استخدامها ، ويكون التشويه بعد اللحام ضئيلاً. تتيح كثافة الطاقة العالية للغاية اختراقًا عميقًا ونسبًا عالية للظهور ، بينما تضمن بيئة التفريغ لحامًا خاليًا من تلوث الغاز في الغلاف الجوي يعد أمرًا بالغ الأهمية للمعادن مثل لحام شعاع الإلكترون التيتانيوم ، النيوبيوم ، المعادن الحرارية ، والسبائك الفائقة القائمة على النيكل.

ومع ذلك ، فإن الضرورة الرئيسية للعمل تحت تفريغ هو التحكم في شعاع الإلكترون بدقة. يحدث الانتثار عندما تتفاعل الإلكترونات مع جزيئات الهواء ؛ عن طريق خفض إلكترونات الضغط المحيط يمكن التحكم بها بإحكام. تم تجهيز غرف التفريغ الحديثة بأحدث الأختام وأجهزة الاستشعار الفراغية وأنظمة الضخ عالية الأداء التي تتيح الإخلاء السريع. هذه الميزات تجعل من الممكن تركيز شعاع الإلكترون على أقطار من 0.3 إلى 0.8 ملم. من خلال دمج أحدث المعالجات الدقيقة للتحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) ومراقبة الأنظمة من أجل معالجة الأجزاء الفائقة ، يمكن ربط أجزاء ذات أحجام وكتل مختلفة دون ذوبان مفرط للمكونات الأصغر. يتيح التحكم الدقيق لكل من قطر الشعاع الإلكتروني وسرعة السير دمج المواد التي يتراوح سمكها من 0.001 \"إلى عدة بوصات معًا. هذه الخصائص تجعل EBW تقنية ذات قيمة عالية.

يعد لحام الشعاع الإلكتروني (EBW) ولحام شعاع الليزر (LBW) طريقتين شائعتين جدًا للانضمام إلى العديد من المكونات المعدنية. ولكن ما هي العملية الأكثر فعالية؟ تعتمد الإجابة على هذا السؤال على تطبيق اللحام. في معظم الحالات ، من المفيد جدًا استخدام كلتا العمليتين في مراحل مختلفة ، خاصة مع عمليات ومكونات التصنيع الأكثر تعقيدًا. المعالجة بالليزر مطلوبة إما عندما يكون حجم التجميع النهائي كبيرًا جدًا بالنسبة لغرفة اللحام EB ، أو بعض المكونات في التجميع غير متوافقة مع المعالجة الفراغية (مثل السائل أو الغاز) ، أو عندما يكون اللحام غير قابل للوصول إلى حزمة إلكترونية مصدر. سيكون شعاع الإلكترون هو الخيار الأساسي عندما يجب أن يتم ختم التجميع المكتمل بمكونات داخلية تحت تفريغ ، عندما يتجاوز اختراق اللحام 1⁄2 \"، أو عندما يكون من الصعب بدء اقتران الليزر ، أو عندما لا يكون اللحام معرضًا للغلاف الجوي الظروف حتى تبرد إلى درجة حرارة مقبولة. ومن الأمثلة على ذلك لحام الفضاء من التيتانيوم وسبائكه ، والعديد من المعادن الحرارية مثل التنغستن والنيوبيوم والرينيوم والتنتالوم.