تكنولوجيا الليزر

في معالجة المعادن والتصنيع، تُعدُّ آلات اللحام النقطي وآلات لحام الليزر من أكثر أنواع معدات اللحام انتشاراً؛ ومع ذلك، فإنها تختلف اختلافاً كبيراً من حيث مبادئ اللحام والتطبيقات المناسبة لها وهيكل المعدات وطرق الإنتاج.

للمؤسسات التي تبحث عن مصنِّعين لمعدات اللحام، فإن الخطوة الأولى عند مواجهة خيارات متنوعة في السوق هي فهم الفروق بين لحام النقطة ولحام الليزر. ويجب اختيار المعدات استنادًا إلى خصائص المنتج المحددة ومتطلبات الإنتاج، بدلًا من محاولة تحديد أي نوعٍ منها «أفضل» بشكل مبسَّط.

إذن، ما الفرق بالضبط بين آلات لحام النقطة وآلات لحام الليزر؟ وفي أي سيناريوهات يُوصى باستخدام كلٍّ منهما؟

أولًا: مبادئ اللحام المختلفة

تُعَدُّ آلات لحام النقطة نوعًا من معدات اللحام بالمقاومة. وتؤدي وظيفتها أساسًا عبر تطبيق ضغط على القطعة المراد لحامها بواسطة الأقطاب الكهربائية، مع مرور تيار لحامٍ خلالها في الوقت نفسه؛ مما يولِّد حرارةً في منطقة التماس، فيتكوَّن بذلك نقطة لحام.

وبالتالي، يتطلب لحام النقطة عادةً تماسًّا ماديًّا بين الأقطاب الكهربائية والقطعة المراد لحامها. وهو مناسب جدًّا للمنتجات التي تحتاج إلى وصلات عند نقاط محددة ثابتة.

أما آلات اللحام بالليزر فتستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة للطاقة موجَّه نحو سطح المادة، ما يؤدي إلى انصهار منطقة اللحام بسرعة وتكوين خط لحام. وحسب هيكل المنتج، يمكن إجراء لحام الليزر على هيئة لحام مستمر أو لحام نقطي أو لحام على طول مسار محدَّد.

ببساطة:

يركِّز اللحام النقطي على «الوصل عبر النقاط الملحومة»، في حين يركِّز لحام الليزر على «الوصل عبر الانصهار الناتج عن الليزر».

لا توجد علاقة استبدال مباشرة واحدة مقابل واحدة بين النوعين؛ فالاختيار الفعلي يعتمد على هيكل المنتج ومتطلبات العملية.

ثانياً: أيُّ منتجاتٍ تصلح أكثر لآلات اللحام النقطي؟

ويتميَّز اللحام النقطي بسرعته العالية في اللحام وملاءمته للوصلات المتعددة النقاط، ما يجعله شائع الاستخدام في التصنيع الضخم.

ومن الأمثلة على ذلك:

منتجات أسلاك المعادن ولوحات الشبكات المعدنية؛

قطع المعدن المصنوعة باللكم؛

المكونات الإنشائية من صفائح المعدن؛

الأجزاء المعدنية للأجهزة المنزلية؛

مكونات السيارات؛

موصلات معدنية للأجهزة الإلكترونية والأجهزة الكهربائية؛

مكونات معدنية لبطاريات وتطبيقات الطاقة الجديدة؛

في حالة بعض المنتجات، يُصمَّم قطعة العمل بنقاط لحام ثابتة متعددة؛ وتقتصر العملية على تحديد مواضع الطبقتين العلوية والسفلية من المادة بدقة واستخدام الأقطاب الكهربائية لإتمام اللحام. وفي مثل هذه الحالات، تُعد أجهزة اللحام النقطي الخيار الأسهل عادةً؛

ثالثاً: أيُّ المنتجات أنسب لآلات اللحام بالليزر؟

تتميَّز عملية اللحام بالليزر بتضييق منطقة اللحام؛ ويمكن تخصيص مسار اللحام وفق التصميم الهيكلي للمنتج. ولذلك، تُستخدم على نطاق واسع في معالجة المعادن الدقيقة والتطبيقات التي تتطلَّب معايير جمالية عالية وإنتاج المكونات ذات الهياكل المعقدة؛

وتشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:

الأجزاء المعدنية والصفائح المعدنية: لحام الأجزاء المعدنية الهيكلية مثل صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ والصفائح المجلفنة؛

الطاقة الجديدة وتخزين الطاقة: غلاف البطاريات والمكونات المعدنية الهيكلية وغيرها؛

الأجهزة المنزلية وأدوات المطبخ: الهياكل المعدنية، والدعائم، والأجزاء الهيكلية ذات الصلة؛

تصنيع الإلكترونيات الدقيقة: أجزاء معدنية تتطلب دقة عالية في اللحام وجودة جمالية ممتازة؛

السيارات ومكوناتها: لحام أجزاء هيكلية معدنية محددة ومكونات.

تتوفر معدات لحام الليزر بأنواع مختلفة، مثل لواح لحام الليزر المحمولة مع وحدات تغذية سلك تلقائية، ولواح لحام الليزر المبردة بالهواء، ولواح لحام الليزر المسطحة الخالية من العلامات، ولواح لحام الليزر القائمة على الغالفنومتر، ومحطات لحام الليزر الروبوتية.

وبالتالي، فإن مصطلح «جهاز لحام الليزر» لا يشير إلى نوع واحد فقط من المعدات؛ بل يعتمد الاختيار المحدد على متطلبات عملية التصنيع الخاصة بالمنتج.

رابعًا: ما الفرق بين طريقي الإنتاج في لحام النقطة ولحام الليزر؟

توجد فروق كبيرة في طرائق الإنتاج بين عمليتي اللحام هاتين.

تتطلب لحام النقطة عادةً أن يتلامس القطب مع قطعة العمل؛ ويتحدد موقع اللحام وفقًا لهيكل القطب وإمكانية الوصول إلى قطعة العمل. ولتحسين كفاءة الإنتاج في المنتجات التي تتطلب عددًا كبيرًا من نقاط اللحام، يمكن الاعتماد على لحام النقاط المتعددة أو الأدوات الخاصة أو المعدات الآلية.

أما لحام الليزر فيوجّه الحزمة نحو موقع محدّد، ويمكنه لحام المناطق التي يصعب على الأقطاب التقليدية الوصول إليها باستخدام تكوين المعدات والأدوات المناسبة.

وفي الإنتاج الآلي، يمكن دمج لحام الليزر مع الروبوتات ومنصات الحركة وأنظمة تحديد المواقع بالرؤية لتحقيق تحكّمٍ مرِنٍ جدًّا في مسار اللحام.

وبالتالي، يُعد لحام النقطة خيارًا قويًّا للمنتجات التي تتطلب نقاط لحام ثابتة ووصلات سريعة الدفعة. أما لحام الليزر فيجب أخذه في الاعتبار للمنتجات التي تتطلب وصلات مستمرة أو مسارات معقدة أو معايير جمالية عالية في منطقة اللحام.

خامسًا: كيف تختار بين جهاز لحام النقطة وجهاز لحام الليزر؟

عند شراء المعدات، يمكن للشركات تقييم الخيارات استنادًا إلى العوامل التالية:

ملاحظة: تُستخدم هذه الجدول فقط للفهم الأولي، ولا يجوز الاعتماد عليه وحده عند اختيار المعدات.

قبل الانتهاء من اختيار المعدات، من الضروري إجراء التحقق من صحة العملية باستخدام عينات فعلية من المنتج.

القسم السادس: لماذا يُوصى بإجراء لحام تجريبي عند شراء معدات اللحام؟

سواءً أكنت تختار اللحام النقطي أو لحام الليزر، فإن الاعتماد فقط على أسماء المنتجات أو مواصفات المعدات قد يؤدي إلى أخطاء.

فعلى سبيل المثال، حتى في حالة منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن الاختلافات في سمك الصفيحة، وتصميم الهيكل، ومواقع نقاط اللحام قد تؤدي إلى متطلبات مختلفة فيما يخص تكوين المعدات ومعايير اللحام.

وتتمثل سير العمل المنطقي فيما يلي:

نماذج المنتجات/الرسومات → تأكيد المواد والسمك → تحليل مواقع اللحام → خطة العمليات → تجربة لحام النماذج → فحص جودة اللحام → إتمام تجهيز المعدات

بالنسبة للمنشآت، لا يتيح اختبار اللحام فقط تقييم جودة اللحام، بل يوفّر أيضًا رؤية مبكرة حول تشغيل المعدات، وأوقات دورة الإنتاج، وتوافق المنتج مع المعدات.

الخاتمة

يُعدّ اللحام النقطي أكثر ملاءمةً للمنتجات التي تتطلب في المقام الأول وصلات ثابتة عند نقاط محددة، بينما يتيح لحام الليزر تنفيذ طبقات لحام متواصلة، ولحام المسارات، والتطبيقات التي تتطلّب دقة عالية ونتائج جمالية متفوّقة. وعند اختيار معدات اللحام، فإن العامل الأهم الذي يجب على المنشآت أخذه في الاعتبار هو توافق المنتج مع عملية اللحام.