اللحام بالليزر هو عملية تستخدم لربط المعادن أو اللدائن الحرارية معًا باستخدام شعاع الليزر لتشكيل اللحام. نظرًا لكونه مصدرًا للحرارة المركزة ، يمكن إجراء اللحام بالليزر في المواد الرقيقة بسرعات لحام عالية تبلغ مترًا في الدقيقة ، وفي المواد السميكة يمكن أن تنتج لحامات ضيقة وعميقة بين الأجزاء ذات الحواف المربعة.
يعمل اللحام بالليزر في وضعين مختلفين بشكل أساسي: اللحام المحدود بالتوصيل ولحام ثقب المفتاح. يعتمد الوضع الذي يتفاعل فيه شعاع الليزر مع المادة التي يتم لحامها على كثافة الطاقة عبر الحزمة التي تضرب قطعة العمل.
يحدث اللحام المحدود بالتوصيل عندما تكون كثافة الطاقة عادة أقل من 105 واط / سم 2. يتم امتصاص شعاع الليزر فقط على سطح المادة ولا يخترقها. غالبًا ما تُظهر اللحامات المحدودة التوصيل نسبة عرض إلى عمق عالية.
عادةً ما يتم إجراء اللحام بالليزر باستخدام كثافة طاقة أعلى ، بواسطة آلية ثقب المفتاح. عندما يركز شعاع الليزر على بقعة صغيرة بما يكفي لإنتاج كثافة طاقة نموذجية> ؛ 106-107 واط / سم 2 ، لا تذوب المادة الموجودة في مسار الحزمة فحسب ، بل تتبخر أيضًا ، قبل أن تتم إزالة كميات كبيرة من الحرارة بالتوصيل. ثم يخترق شعاع الليزر المركّز إلى قطعة الشغل ويشكل تجويفًا يسمى&# 39 ؛ ثقب المفتاح&# 39 ؛ مملوء بالبخار المعدني (والذي في بعض الحالات يمكن أن يتأين ، مكونًا بلازما).
يساهم هذا البخار المتوسع أو البلازما في منع انهيار الجدران المنصهرة لثقب المفتاح في هذا التجويف.
علاوة على ذلك ، تم تحسين اقتران شعاع الليزر بقطعة العمل بشكل كبير من خلال تكوين ثقب المفتاح هذا. يتم بعد ذلك تحقيق اللحام العميق الاختراق عن طريق اجتياز ثقب المفتاح على طول المفصل ليتم لحامها أو تحريك المفصل فيما يتعلق بشعاع الليزر. ينتج عن هذا اللحامات ذات نسبة العمق إلى العرض العالية.
تحت تأثير التوتر السطحي ، تتدفق بعض المواد المنصهرة عند الحافة الأمامية لثقب المفتاح حول تجويف ثقب المفتاح إلى الخلف ، ثم تبرد وتتصلب لتشكيل اللحام. هذا يترك غطاء اللحام بنمط شيفرون يشير للخلف نحو نقطة بداية اللحام.
