شارك تعلم استمتع حيث العلم والفائده

    اللحام بشعاع الليزر

    شاطر

    eng_mahmoud
    عضو نايم
    عضو نايم

    ذكر
    عدد الرسائل: 9
    العمر: 27
    تاريخ التسجيل: 02/04/2008

    اللحام بشعاع الليزر

    مُساهمة من طرف eng_mahmoud في 11/4/2008, 9:27 pm

    اللحام بشعاع الليزر



    أن أحد الأنواع الرئيسية للحام هو الصهر .
    ولحام الصهر يستخدم فيه طاقة حرارية كافية لتسخين أو صهر طرفي الجزء المطلوب لحامه ويمكن أن تكون الطاقة الحرارية المطلوبة من عدة مصادر فهي إما كيمائية أو كهربائية أو ضوئية مثل اللحام الليزر.
    Laser
    هي اختصار للكلمات التالية :
    Light amplification by stimulated Emission of radiation

    والليزر شعاع ضوئي يصدر بنبضات تدوم 2/1000 ثانية وبتردد 1/10 نبضات في الثانية والواحدة . ويستخدم في لحام وقطع معظم المعادن وذلك بتركيز شعاع منه لا يزيد عن قطر شعرة الرأس ومن أهم مميزات الليزر أنها تخترق المواد الشفافة واللدائن الشفافة و الراتجات العازلة دون أن تتلفها بينما تسخن أو تصهر المعادن سواء كانت مطلية بالمواد الشفافة أو بدونها . ونظرا لتركيز الليزر في مساحة صغيرة جدا فان سطح المناطق الملاصقة للحام لا تتعرض للتلف وتكون متناهية الضيق ولا تتأثر الأجزاء المعالجة حراريا بالليزر ولا تفقد شيئا من خواصها المكتسبة بالمعالجة الحرارية حتى أنه يمكن مسك الأجزاء الملحومة باليد مباشرة بعد اللحام نظرا لتركيز الأشعة أو انخفاض مقدار الطاقة المستخدمة.



    وباستخدم الليزر يمكن لحام المعادن غير المتشابه والصعب لحامها بالطرق الأخرى مثل النحاس والنيكل والألمنيوم والصلب المقاوم لصدأ والتيتانيوم والكلومبيوم.

    إن نظرية توليد الليزر تستند الى انه يمكن استثارة ذرات المادة باستخدام طاقة ضوئية أو كهربائية تعتمد على قابلية ذراتها لإطلاق أشعة ضوئية عندما تتعرض لأشعة ضوئية أو كهربائية طول موجتها قصير.






    في الوقت الحاضر تم توليد الليزر باستخدام الغاز بنفس المبدأ في توليده بالمواد الجامدة . ففي ليزر الغاز يتكون من انبوبه طويلة من الزجاج المقاوم للحرارة (Pyrex) بنافذتين في الطرفين ومرآتين مصممتين لعكس وارتداد الأشعة.



    وباستخدام غاز النيون مع شوائب من غاز الهليوم وباستخدام أشعة كهرومغناطيسية ذات تردد عالي الارتفاع وتتصل بالالكتلرودات حول الأنبوب الزجاجي ومن ثم يتم توليد الليزر . كما يستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون مع شوائب من النيتروجين أو الهليوم في أنبوب طوله عدة امتار فتصدر ليزر بطول موجة يبلغ 10.6 ميكرون وتكون هذه الأشعة إما مستمرة أو بصورة نابضة والتي تكفي لصهر ولحام معظم المعادن مثل النيوبيم والتيتانيوم والتنجستن ويمكن ثقب اشد المواد صلادة مثل الألماس وتوجد حاليا وحدات لتوليد الليزر بقدرة 20 كيلو وات تستخدم للحام وقطع المعادن السميكة بمساعدة الأكسجين .

    ويمكن استخدم وحدة ليزر بغاز ثاني أكسيد الكربون قدرتها 2 كيلو وات للحام معادن سمكتها 3ملم وتبلغ سرعة اللحام بالليزر 12 ملم /ث. ونظرا لارتفاع تكلفة لحام الليزر فان استخدامها يقتصر حاليا على استخدامات الفضاء والصناعات التي تتطلب دقة وتحكم عاليين مثل الصناعات الإلكترونية.

    Admin
    Admin
    Admin

    ذكر
    عدد الرسائل: 699
    العمر: 28
    الكليه/الفرقه/العمل: طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
    المزاج:
    تاريخ التسجيل: 03/09/2007

    رد: اللحام بشعاع الليزر

    مُساهمة من طرف Admin في 12/4/2008, 8:55 am


    اعداد م/ مينا جورج
    لحام المعادن:
    تنتج عكلية لحام المعادن عن طريق رفع درجة المعادن الى الانصهار ثم جمعهما معا
    ويعتبر الليزرمن افضل انواع اللحام لما يتميز به من امكانية الحصول على نقط لحام تبدا من 2مم
    ويتميز بالدقة و صغر نقط اللحام و السرعة و صغر مدى التشوية فى سطح المعدن
    كما يتميز بالقدرة الحصول على مدى واسع للطاقة المتولدة منه
    كما ان له قدرة على لحام العديد من الخامات كالاستانلس و الصلب الكربونى و التيتانيوم و الالومنيوم
    ويمكنه لحام الخامات المختلفة
    ولايقتصر اللحام بالليزر على المعادن فقط ولكن يمكنه غلق وختم اطراف الزجاج وختم الزجاج مع المعدن
    ويمكن استخدامه فى لحام اللدائن
    كما اناللحام بالليزر يمكن ان يقدم بعض العمليات الاضافية كالقطع للالواح ذات السمك الصغير(صاج السيارات مثلا)وثقب المشغولات و الكتابة و وضع الاختام التسلسلية على المعادن (كما فى شاسية السيارات)


    ومن المعروف عن اجهزة اللحام انها اما تقدم لحام نقطة او الشريط(الدرزseam welding)
    ولكن اجهزة اللحام باليزر يمكن ان تقدم الشكلين حيث يكون الشعاع بصورة متقطعة للحام النقطة
    او يكون بصورة متصلة مع لحام الشريط


    وعلى الرغم من ان الليزر ظهر منذ 20 سنة تقريبا الا انة لم يستعمل الا بعد حينوذلك لعدم الالمام الكامل بقدرات الليزر وارتفاع تكلفته وحاجتة لظروف عمل واجراءات وقائية حازمة كما ان ماكينات الليزر يعيبها كبر حجمها مما يفرض عند استخدامها ان تكون داخل حيز منفصل كبير


    ولقد قدر عدد الماكينات المستخدمة فى اللحام و القطع و الثقب بـ2000 ماكينة حتى الان ومنالمتوقع ان يصل هذا العددالى30000 ماكينة فى ال15 سنة المقبلة


    اللحام بالليزر:
    تنتج بتسليط شعاع الليزر على المعادن حيث يمتص سطح المعدن شعاع لضوء و تحولة الى طاقة حرارية و هكذا تتولد الطاقة الحرارية التى تعمل على صهر المعدن
    ويستخدم الليزر فى صورتين اما الشعاع المرئى او الاشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرو المغناطيسى وهذا الشعاع يمكن نقله من المصدرالى المعدن باى وسيلة بصرية تعمل على توجيه و تركيز الشعاع فى نقط صغيرة جدا ولان الليزر يتميز عن الضوء العادى بتماسكه وامكانية ارساله لمسافات بعيدة دون فقد يذكر من كفاءتة او طاقته لذلك هو يعتبر الافضل فى عمليات لحام المناطق الصغيرة عن الطرق لتقليدية للحام


    ولكن يعيبة عدم كفائة تحويل الطاقة الكهربية الى طاقة ضوئية لانتاج الليزر وذلك لان افضل انواع الليزر لا تقدم الا15:5% من الطاقة الماخوذة من المصدر الكهربائى و الباقى فاقد


    عملية ثقب المفتاح(key holing):
    وهو من اشهر عمليات الثقب النقطة حيث ان طاقة الشعاع اللازم لعملية الثقب تكون اكبر من 106 وات /سم2 لعمل اختراق عميق فى سطح المعدن حيث عند سقوط الشعاع على لسطح الخارجى للمعدن يعمل على رفع درجة حرارة النقطة المرتكز عليها الى درجة الغليان ولايلبث ان يذهب الشعاع الى العمق تدريجيا
    ومن الجدير بالذكر ان الغازات المعدنية المؤينة المتصاعدة من المعدن تعمل على امتصاص المزيد من الطاقة فتحجز نحو95% من طاقة الشعاع تاخذ الحجم الاسطوانى (كشكل الثقب) وتصل درجة الحرارة الى
    25000 درجة مئوية مما يعطى سرعة لعملية الثقب اكبر منثقب السطح
    المعادن ذات درجة الحرارة المنخفضة تنتج كمية اكبر من الغازات المؤينة


    اثناء عمليات الثقب تحدث بعض التفاعلات الكميائية كالاكسدة أو النيترة مع العازات المحيطة وهى تسبب بعض المشاكل حيث ان اكاسيد هذة المعادن لها نقطة انصهار اعلى من درجات الحرارة التى للمعادن وذلك ينتج نقط لحام هشة ومسامية لذلك يتم الحام فى بيئة معزولة و يحاط بالغازات الخاملة كالهليوم او الارجون




    انواع الحام باليزر:
    1-clear weld
    2-co2laser welding
    3-diode laser welding
    4-excimer laser welding
    5-Nd:yag laser welding

    لمزيد من المعلومات عن هذة الانواع برجاء زيارة الموقع:
    http://www.twi.co.uk/j32k/Menu/340

    المصدر لهذا الموضوع:
    http://www.uslasercorp.com/applications.html
    [/b]

      الوقت/التاريخ الآن هو 19/4/2014, 6:01 pm