لحام المواد النحاسية بالليزر: الليزر الأزرق مقابل الليزر الأخضر

اللحام بالليزر هو تقنية معالجة ناشئة عالية الكفاءة. إن عملية التصنيع بالليزر هي نتيجة التفاعل بين شعاع معين من الطاقة والمادة. يتم تصنيف المواد بشكل عام إلى معادن وغير معدنية. وتشمل المواد المعدنية الفولاذ والحديد والنحاس والألمنيوم وسبائكها، بينما تشمل المواد غير المعدنية الزجاج والخشب والبلاستيك والنسيج والمواد الهشة. يتم تطبيق تصنيع الليزر في العديد من الصناعات، ولكن حتى الآن، يتم تطبيقه بشكل أساسي ضمن هذه الفئات من المواد.

تحتاج صناعة الليزر إلى تعزيز الأبحاث المتعلقة بخصائص المواد

في الصين، يرجع التطور السريع لصناعة الليزر إلى الطلب الكبير على التطبيقات. ومع ذلك، تركز معظم الشركات المصنعة لمعدات الليزر بشكل أساسي على التفاعل بين شعاع الليزر والمكونات الميكانيكية، ويفكر البعض في أتمتة المعدات. هناك نقص في الأبحاث حول المواد، مثل تحديد معلمات الشعاع المناسبة للمواد المختلفة. وتعني هذه الفجوة في الأبحاث أن بعض الشركات تقوم بتطوير معدات جديدة ولكنها لا تستطيع استكشاف تطبيقاتها الجديدة. لدى العديد من شركات الليزر مهندسين بصريين وميكانيكيين، ولكن عدد قليل من مهندسي علوم المواد، مما يسلط الضوء على الحاجة الملحة لمزيد من الأبحاث في خصائص المواد.

تعمل الانعكاسية العالية للنحاس على تعزيز تطوير تكنولوجيا الليزر الأخضر والأزرق

في المواد المعدنية، تم استكشاف المعالجة بالليزر للصلب والحديد جيدًا. ومع ذلك، لا تزال معالجة المواد عالية الانعكاس، وخاصة النحاس والألومنيوم، قيد الاستكشاف. يستخدم النحاس على نطاق واسع في الكابلات والأجهزة المنزلية والإلكترونيات الاستهلاكية والمعدات الكهربائية والمكونات الإلكترونية والبطاريات بسبب موصليته الحرارية والكهربائية الممتازة. على الرغم من سنوات عديدة من الجهد، واجهت تكنولوجيا الليزر صعوبات في معالجة النحاس بسبب خصائصه.

أولاً، يتمتع النحاس بانعكاسية عالية، مع معدل انعكاس بنسبة 90% لليزر بالأشعة تحت الحمراء العادي بطول 1064 نانومتر. ثانيًا، تتسبب الموصلية الحرارية الممتازة للنحاس في تبديد الحرارة بسرعة، مما يجعل من الصعب تحقيق تأثير المعالجة المطلوب. ثالثًا، يلزم استخدام أشعة ليزر ذات طاقة أعلى للمعالجة، مما قد يؤدي إلى تشوه النحاس. حتى لو تم الانتهاء من اللحام، فإن العيوب واللحامات غير المكتملة شائعة.

بعد سنوات من الاستكشاف، وجد أن أشعة الليزر ذات الأطوال الموجية الأقصر، مثل الليزر الأخضر والأزرق، أكثر ملاءمة لحام النحاس. وقد أدى هذا إلى تطوير تكنولوجيا الليزر الأخضر والأزرق.

التحول من ليزر الأشعة تحت الحمراء إلى الليزر الأخضر بطول موجة 532 نانومتر يقلل بشكل كبير من الانعكاس. يسمح الليزر ذو الطول الموجي 532 نانومتر بالاقتران المستمر لشعاع الليزر بمادة النحاس، مما يؤدي إلى استقرار عملية اللحام. إن تأثير اللحام على النحاس بالليزر بطول 532 نانومتر يمكن مقارنته بتأثير الليزر بطول 1064 نانومتر على الفولاذ.

وفي الصين، وصلت القوة التجارية لليزر الأخضر إلى 500 واط، بينما وصلت عالمياً إلى 3000 واط. تأثير اللحام مهم بشكل خاص في مكونات بطارية الليثيوم. في السنوات الأخيرة، أصبح لحام النحاس بالليزر الأخضر، وخاصة في صناعة الطاقة الجديدة، من أبرز الأحداث.

حاليًا، نجحت شركة صينية في تطوير ليزر أخضر مقترن بالألياف بالكامل بقدرة 1000 واط، مما يوسع بشكل كبير التطبيقات المحتملة للحام النحاس. المنتج تلقى استقبالا حسنا في السوق.

في السنوات الثلاث الماضية، اكتسبت تكنولوجيا الليزر الأزرق الجديدة اهتمام الصناعة. يقع الليزر الأزرق، الذي يبلغ طوله الموجي حوالي 450 نانومتر، بين الليزر فوق البنفسجي والأخضر. امتصاص الليزر الأزرق على النحاس أفضل من الليزر الأخضر، مما يقلل من الانعكاس إلى أقل من 35%.

يمكن استخدام اللحام بالليزر الأزرق في كل من اللحام بالتوصيل الحراري واللحام بالاختراق العميق، مما يحقق "لحامًا خاليًا من التناثر" ويقلل مسامية اللحام. إلى جانب تحسين الجودة، يوفر لحام النحاس بالليزر الأزرق أيضًا مزايا كبيرة في السرعة، حيث يكون أسرع بخمس مرات على الأقل من اللحام بالليزر بالأشعة تحت الحمراء. يمكن تحقيق التأثير الذي تم تحقيقه باستخدام ليزر الأشعة تحت الحمراء بقدرة 3000 واط باستخدام ليزر أزرق بقدرة 500 واط، مما يوفر الطاقة والكهرباء بشكل كبير.

الشركات المصنعة لليزر التي تطور الليزر الأزرق

تشمل الشركات المصنعة الرائدة لليزر الأزرق Laserline، وNuburu، وUnited Wins، وBWT، وHan's Laser. حاليًا، يعتمد الليزر الأزرق طريق تكنولوجيا أشباه الموصلات المقترنة بالألياف، والتي تتخلف قليلاً في كثافة الطاقة. ولذلك، قامت بعض الشركات بتطوير اللحام المركب ثنائي الشعاع لتحقيق تأثيرات لحام النحاس بشكل أفضل. يتضمن اللحام ثنائي الشعاع استخدام أشعة الليزر الزرقاء وأشعة الليزر تحت الحمراء في وقت واحد لحام النحاس، مع المواضع النسبية المعدلة بعناية لنقطتي الشعاع لحل مشكلات الانعكاسية العالية مع ضمان كثافة طاقة كافية.

يعد فهم خصائص المواد أمرًا بالغ الأهمية عند تطبيق تقنيات الليزر أو تطويرها. سواء تم استخدام الليزر الأزرق أو الأخضر، فكلاهما يمكن أن يعزز امتصاص النحاس لأشعة الليزر، على الرغم من أن الليزر الأزرق والأخضر عالي الطاقة مكلف حاليًا. من المعتقد أنه مع نضوج تقنيات المعالجة وانخفاض التكاليف التشغيلية لأجهزة الليزر الزرقاء أو الخضراء بشكل مناسب، فإن الطلب في السوق سوف يرتفع بالفعل.

تبريد فعال لليزر الأزرق والأخضر

تولد أشعة الليزر الزرقاء والخضراء حرارة كبيرة أثناء التشغيل، مما يستلزم حلول تبريد قوية. TEYU مبرد، الرائدة الشركة المصنعة للمبرد مع 22 عامًا من الخبرة، توفر حلول تبريد مخصصة لمجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية وتطبيقات الليزر. سلسلة CWFL لدينا مبردات المياه تم تصميمها خصيصًا لتوفير تبريد دقيق وفعال لأنظمة ليزر الألياف، بما في ذلك تلك المستخدمة في عمليات الليزر الأزرق والأخضر. من خلال فهم متطلبات التبريد الفريدة لمعدات الليزر، فإننا نقدم مبردات قوية وموثوقة لتعزيز الإنتاجية وحماية المعدات. 

تظل TEYU Chiller ملتزمة بالبقاء في طليعة تكنولوجيا التبريد بالليزر. نحن نراقب باستمرار اتجاهات الصناعة والابتكارات في مجال الليزر الأزرق والأخضر، ونقود التقدم التكنولوجي لتعزيز الإنتاجية الجديدة وتسريع إنتاج المبردات المبتكرة لتلبية متطلبات التبريد المتطورة لصناعة الليزر.

• سنة التأسيس
  --
• نوع العمل
  --
• البلد / المنطقة
  --
• الصناعة الرئيسية
  --
• المنتجات الرئيسية
  --
• الشخص الاعتباري
  --
• عدد الموظفي
  --
• قيمة الإخراج السنوي
  --
• سوق التصدير
  --
• تعاون العملاء
  --