تم اختراع آلات اللحام بالليزر لأول مرة في 1970s. بدأوا استخدامها في الإنتاج الضخم في 1990s وكان لها دور فعال في قطاعي السيارات والصناعة منذ ذلك الحين. إن دقتها وتكلفة تشغيلها المنخفضة جذابة للغاية ، وتعتبر بديلاً أفضل لحام البقعة المقاومة. يمكن أن تكون أعمال ماكينات اللحام بالليزر مربحة عند القيام بها بشكل صحيح ، لذلك يشرح هذا الدليل كيف يمكن للشركات ورجال الأعمال المغامرة فيها. لا ينبغي أن يكون اختيار الآلات المناسبة أمرًا معقدًا ، ويوضح لك هذا الدليل ما الذي تبحث عنه.
جدول المحتويات
آلة اللحام بالليزر: الحصة السوقية والطلب
عوامل يجب مراعاتها عند اختيار آلة لحام بالليزر
أنواع آلات اللحام بالليزر
السوق المستهدف لماكينات اللحام بالليزر
الأفكار النهائية حول آلات اللحام
آلة اللحام بالليزر: الحصة السوقية والطلب
من المتوقع أن ينمو حجم سوق آلات اللحام بالليزر 373 مليون دولار من 2021 إلى 2025 و بـ1.12 مليار دولار بحلول عام 2030. كان معدل النمو السنوي لعام 2021 4.48%. من بين الاتجاهات الناشئة في صناعة اللحام بالليزر التصنيع الإضافي. يتيح التصنيع الإضافي إمكانية تصنيع المنتجات ذات الأشكال الهندسية المعقدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحسن استخدام المواد ويقلل من الفاقد. يتم أيضًا استخدام آلات اللحام بالليزر في تصنيع السيارات لإنتاج أجزاء المحرك والمولدات والملفات اللولبية وفلاتر الوقود.
عوامل يجب مراعاتها عند اختيار آلة لحام بالليزر
شكل موجة نبض الليزر
عندما يتم توجيه شعاع الليزر عالي الكثافة إلى سطح المعدن ، 60-98٪ من طاقة الليزر تنعكس بعيدًا ، مما يتسبب في تغيير درجة حرارة ذلك السطح. هذا اعتبار مهم عند القيام بلحام الرقائق.
تردد نبضات الليزر
تردد نبضات الليزر هو القدرة على عكس النبضات. يتم قياسه كنبضات منعكسة في الثانية وباستخدام وحدة هيرتز (هرتز). كلما زاد التردد ، كان حجم الليزر أصغر ، مما يعني أنه يمكنه قطع المعادن بسهولة باستخدام مصدر ليزر ثابت. قبل اللحام ، يجب أن تكون طاقة الليزر المنتجة كافية لصهر المعدن للحام. يمكن استخدام سرعة المعالجة لتحديد تردد خرج الليزر.
كثافة الطاقة
ينتج عن كثافة الطاقة العالية تبخير سطح المادة التي يتم تسخينها إلى درجة الغليان بالميكروثانية. تعد كثافة الطاقة العالية مفيدة لإزالة المواد مثل القطع والنحت واللكم. زيادة كثافة الطاقة إلى 1.5 ميجاوات / سم2 وما بعده ينقل اللحام إلى وضع ثقب المفتاح / الاختراق. تصل كثافة الطاقة المنخفضة إلى نقطة الغليان لعدة أجزاء من الثانية. قبل تبخير السطح ، تصل الطبقة السفلية إلى نقطة الانصهار مما يجعلها مناسبة للحام الانصهار. يُعرف أيضًا باسم اللحام بالتوصيل ويتطلب كثافة طاقة تبلغ 0.5 ميجاوات / سم2.
عرض نبض الليزر
يتم إنتاج أشكال موجات الليزر على شكل نبضات. يشير عرض النبضة إلى المسافة بين نبضتين. يمكن تغيير المسافة بين نبضتين للتأثير على الطاقة المنبعثة. كلما انخفض عرض النبضة ، انخفضت الطاقة المنبعثة من الليزر. عرض النبضة هو أيضًا المعلمة الرئيسية لتحديد حجم وتكلفة معدات المعالجة.
مصدر الليزر
هناك ثلاثة أنواع من مصادر الليزر: الألياف ، ثاني أكسيد الكربون2، و Nd: YAG. ال ألياف الليزر مثالي لعمل الأجزاء المعدنية. C02 توفر أجهزة اللحام بالليزر شعاع لحام مستمرًا ينتج عنه لحامات فعالة ودائمة. إن أجهزة اللحام بالليزر Nd: YAG أقل كفاءة في استخدام الطاقة من ليزر الألياف. ومع ذلك ، فإن لديهم تحكمًا أكبر في الليزر لا يمكن تحقيقه مع أنواع الليزر الأخرى.
أنواع آلات اللحام بالليزر
الليزر النبضي
الليزر النبضي تركيز طاقتهم الناتجة في انفجارات موجزة عالية الطاقة.
المميزات:
- تقوم بلحام شفرات الحلاقة ، والصفائح المعدنية ، والمجوهرات الذهبية ، وأجهزة تنظيم ضربات القلب المصنوعة من التيتانيوم.
- لديها متوسط منخفض للطاقة 10-20 W.
- للتطبيقات عالية السرعة مثل الاجتثاث وتنظيف الأسطح ، توجد آلات ليزر نابض بها 500 W.
الايجابيات:
- انها مناسبة للمعادن الخفيفة والرقيقة.
- يمكن ترسيب العديد من المواد في مجموعة متنوعة من الغازات.
- يمكن أن يخدم ليزر واحد العديد من أنظمة التفريغ.
سلبيات:
- يتطلب دقة تجميع عالية لمنع انحراف شعاع الليزر.
الليزر المستمر
الليزر المستمر لها ناتج ثابت اسميًا على مدى فترة من الثواني أو أكثر.
المميزات:
- لها ناتج ثابت اسميًا عبر فاصل زمني ثابت.
- يمكن أن تنتج آلاف المللي واط ويمكن ضبطها من أقل من 700 إلى أكثر من 1000 نانومتر.
الايجابيات:
- ينبعث منها شعاع ثابت من الضوء بقوة ثابتة.
- يوصى بلحام الأجزاء السميكة.
سلبيات:
- يمكن أن يسبب مشاكل عند اللحام على المعادن ذات الأجزاء الرقيقة. يمكن أن يتشوه المعدن أو يتلف.
- إنه أغلى من الليزر النبضي.
السوق المستهدف لماكينات اللحام بالليزر
من المتوقع أن تنمو آلات اللحام بالليزر بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 4.8% خلال الفترة المتوقعة 2022-2032. من المتوقع أن يكون لمنطقة آسيا والمحيط الهادئ الحصة الأكبر من سوق آلات اللحام بالليزر. العوامل المساهمة في هذه الهيمنة هي الوعي المتزايد بتكنولوجيا اللحام بالليزر والنمو في صناعات السيارات والنقل. من المتوقع أن تفقد أوروبا حصتها في سوق ماكينات اللحام بالليزر بسبب نقص المواد الخام بالإضافة إلى الآثار السلبية للأزمة الاقتصادية. كما ستفقد أمريكا الشمالية حصتها في السوق لصالح الاقتصادات الناشئة في منطقة آسيا والمحيط الهادي.
الأفكار النهائية حول آلات اللحام
يُفضل اللحام بالليزر على أشكال اللحام الأخرى لأسباب مختلفة. وأهمها عدم تآكل الماكينات وعدم استخدام الأقطاب الكهربائية في اللحام. هذا بالإضافة إلى أتمتة اللحام بمساعدة برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD). يزور Alibaba.com لمجموعة مختارة من آلات اللحام بالليزر المتاحة.
