كان اللحام بالليزر مقابل اللحام بالتيغ (TIG) نقاشًا ساخنًا في تصنيع المعادن القطاع. يعتبر بعض الأشخاص اللحام بالليزر خيارًا أفضل وأكثر تقدمًا. وبالفعل، تتمتع هذه الطريقة بالعديد من المزايا، مما يجعلها خياراً للكثيرين. ومع ذلك، يقدم لحام TIG عرضًا ذا قيمة، ويقدم نفسه كخيار لائق.
وفي مثل هذه الحالات، يصبح اختيار اللحام بالليزر أو اللحام بالتيغ مربكاً. لذلك، يتطلب اختيارهما معرفة مفصلة بكلتا الطريقتين. سأشرح في هذه المقالة كل شيء عن اللحام بالليزر واللحام بالتيغ. بعد قراءة هذا المقال، ستتمكن من اختيار إحدى هاتين الطريقتين للحام بسهولة.
ملخص أساسيات اللحام بالليزر و TIG
قبل المقارنة بين اللحام بالليزر واللحام بالتيغ (TIG)، دعنا نتفحص أساسيات هاتين الطريقتين.
يستخدم اللحام بالليزر أشعة ليزر عالية الطاقة وشديدة التركيز. شعاع الليزر هذا قوي وله حرارة شديدة. تعمل هذه الحرارة على إذابة القطع المعدنية بسهولة. بعد ذلك، تخضع القطع المنصهرة للتبريد. وعندما تبرد، تندمج مع وصلة قوية أو لحام قوي.
طرق اللحام تختلف في التقنية والتطبيق. ومع ذلك، فإن اللحام بالليزر هو الأسرع من بين جميع هذه الطرق ويخلق الوصلة بسرعة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، تُعد الوصلات المصنوعة بهذه الطريقة تحفة فنية من الدقة. ومع ذلك، فإن هذه العملية مكلفة، وهو نوع من العيب. دعونا نناقش الطريقة المناظرة، لحام TIG.
لحام TIG هو عملية أبطأ ولكنها غير مكلفة نسبياً. وهي تستخدم قطب كهربائي من التنغستن غير القابل للاستهلاك والذي ينتج قوساً كهربائياً. يقوم هذا القوس الكهربائي بصهر القطعة المعدنية. يتم تغذية مادة حشو منفصلة أثناء عملية اللحام. يتم استهلاك هذا الحشو أيضاً، مما يخلق وصلة قوية بين حواف القطع المعدنية.
يستخدم لحام TIG على نطاق واسع لأنه ينتج عملاً عالي الجودة بسعر مناسب. وفي هذا النوع، يكون استخدام غاز التدريع إلزامياً. والغرض منه هو منع الهواء من ملامسة المادة المنصهرة ومنع تلوث السطح. وتعتبر هذه الطريقة الأنسب لإنشاء لحامات قوية وأنيقة على المواد الرقيقة.
ما هي الاختلافات بين اللحام بالليزر واللحام بالتيغ (TIG)؟
ذكرت سابقًا أن هذين أنواع لحام الصفائح المعدنية تختلف عن بعضها البعض في العديد من الجوانب. فمن الدقة إلى جودة اللحام وسرعته، فإن الفروق بينهما تجعلهما مناسبين لاحتياجات مختلفة. سأشرح في القسم أدناه جميع الاختلافات بين اللحام بالليزر واللحام بالتيغ. سيساعدك هذا القسم على اختيار تقنية اللحام المناسبة لاحتياجاتك الخاصة.
1- توليد الحرارة و HAZ
تستخدم كلتا الطريقتين طرقًا مختلفة لتوليد الحرارة. في اللحام بالليزر، يتم استخدام شعاع ليزر شديد التركيز ومكثف للغاية. يقوم هذا الشعاع بإذابة المادة، مما يساعد على إنشاء وصلة قوية. من ناحية أخرى، تنتج تقنية اللحام بالتيار الكهربائي TIG الحرارة من خلال تيار كهربائي. وكما قلت سابقاً، تستخدم هذه الطريقة قطباً كهربائياً من التنغستن غير قابل للاستهلاك.
أولاً، يتم تشغيل ماكينة لحام TIG. والآن، عند تقريب القطب الكهربائي من القطعة المعدنية، ينتج قوس كهربائي بين القطب والقطعة المعدنية. يحتوي هذا القوس على طاقة عالية ويصهر القطعة المعدنية بكفاءة. يشير HAZ إلى المنطقة المتأثرة بالحرارة. لا ينتج عن طريقة اللحام بالليزر سوى القليل من المنطقة المتأثرة بالحرارة أو لا تنتج أي منطقة متأثرة بالحرارة.
والسبب هو أن أشعة الليزر المستخدمة في هذه الطريقة مركزة للغاية. فهي تصهر موقع اللحام فقط. لذا، فإن انتشار الحرارة يكون في حده الأدنى، مما يؤدي إلى عدم وجود منطقة HAZ. تنتج طريقة لحام TIG منطقة HAZ، والتي يمكن أن تكون عيبًا، خاصة عند لحام المواد الرقيقة. لا تتركز الحرارة في نقطة واحدة، بل يمكن أن تنتشر عبر المادة.
2- توافق المواد والسماكة
تقنية اللحام بالليزر متعددة الاستخدامات وقوية للغاية. ويمكنها إنشاء لحامات قوية وعالية الجودة على جميع أنواع المواد. إذا كانت أي مادة ذات درجة انصهار أعلى، يمكنك زيادة قوة الليزر وصهر هذه القطع وإنشاء لحام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لطريقة اللحام هذه أيضًا لحام المواد السميكة والرقيقة.
لحام TIG لائق أيضاً ويمكنه لحام أنواع مختلفة من المواد. وتشمل هذه المواد الألومنيوم والصلب وغيرها. ومع ذلك، فهي مناسبة أكثر للحام المواد أو القطع الرقيقة. عندما يتعلق الأمر بلحام المواد الأكثر سمكًا، تصبح سرعة عملية اللحام هذه بطيئة جدًا. لذلك، لا أعتبرها خيارًا عمليًا عندما يتعلق الأمر بلحام المواد السميكة.
3- الكفاءة وجودة اللحام
تستخدم تقنية اللحام بالليزر شعاع ليزر عالي الطاقة لصهر القطع المعدنية بسرعة. وعندما تبرد هذه القطع المنصهرة، تندمج وتشكل وصلات. تكتمل هذه العملية في ثوانٍ معدودة، مما يجعلها سريعة للغاية وفعالة للغاية للإنتاج بالجملة.
ومن ناحية أخرى، يعتبر لحام TIG عملية أبطأ وأقل كفاءة. سيتعين عليك تلقيم الحشو يدوياً، مما يستهلك المزيد من الوقت. عندما يتعلق الأمر بجودة اللحام، لا يزال اللحام بالليزر يحصل على الأفضلية لأنه ينتج لحامات أنيقة بدقة ممتازة. ومع ذلك، ينتج لحام TIG أيضًا لحامًا أو وصلة جيدة على المواد الرقيقة، مما يجعلها تبرز.
قد لا تنشئ تقنية اللحام بالليزر لحامًا قويًا وأنيقًا على المواد الرقيقة. ومع ذلك، تعتمد جودة اللحام في لحام TIG على مهارات المشغل. يقوم المشغل بإمساك الشعلة وتغذية الحشو يدويًا في كل مرة، مما يجعل هذه العملية صعبة بعض الشيء. يمكن للمشغل الذي يتمتع بمهارات عالية إنشاء لحامات عالية الجودة حتى على المواد الرقيقة.
4- الأتمتة ومتطلبات المهارة
اللحام بالليزر هو نوع لحام أكثر تقدمًا. كما تأتي ماكينات اللحام بالليزر مزودة بأتمتة من الدرجة الأولى. تزيد هذه الأتمتة من سرعة وأداء ودقة عملية اللحام هذه. ومع ذلك، فإن العمل الكلي للحام بالليزر بسيط نسبياً. العملية هي المعرفة الأساسية لـ كيفية إنشاء لحامات قوية وعالية الجودة باستخدام اللحام بالليزر.
ومن ناحية أخرى، يعتبر لحام TIG أقل ملاءمة للأتمتة. كما أن الآلات المستخدمة في هذه الطريقة بسيطة وأقل آلية. وعملها معقد إلى حد ما، وهو عيب كبير. يجب أن يمتلك المشغل المهارات والخبرة اللازمة لاستخدام هذه الطريقة بفعالية. أثناء اللحام، يقوم المشغل بإمساك الشعلة وتغذية مادة الحشو مع ضمان إجراء اللحام في المكان الصحيح. هذه المهام المتعددة تجعل هذه العملية أكثر صعوبة، خاصة بالنسبة للمبتدئين.
5 - سلامة التشغيل ومواد الحشو
تعتبر كل من طريقتا اللحام بالليزر واللحام بالتيغ أكثر أماناً بشكل عام. تتميز آلات اللحام بالليزر الحديثة بأنظمة مغلقة حيث يحدث اللحام بالليزر. ومع ذلك، فإن شرارة ضوء الليزر عادةً ما تكون قوية ويمكن أن تسبب ضرراً للعينين.
لذلك، يجب عليك ارتداء نظارات واقية وقفازات عند إجراء هذا اللحام. وبالمثل، يعتبر لحام TIG أكثر أمانًا أيضًا، ولكن يجب عليك استخدام نظارات واقية وأدوات السلامة الأخرى. يمكن أن تكون الشرارة الناتجة عن القوس الكهربائي ضارة بالجلد والعينين. إذا كنت تستخدم التدابير الاحترازية الأساسية، يمكنك تجنب المشاكل. لا يستخدم اللحام بالليزر بشكل عام مواد الحشو.
يقوم الليزر بإذابة القطع بالليزر، ثم تندمج القطع، مما يؤدي إلى تكوين لحام. ومع ذلك، يحتاج لحام TIG دائمًا إلى حشو. إذا كانت هناك فجوة بين القطع، يتم صهر مادة الحشو على الصمامات التي تملأ تلك الفجوة. بدون حشو، يمكن أن يكون لحام TIG هذا صعبًا للغاية ويخلق لحامًا ضعيفًا. لا يحتاج اللحام بالليزر إلى حشو إلا عندما تكون الفجوة بين القطعتين كبيرة.
إضاءة سريعة: ينتج كلا هذين النوعين من اللحام أبخرة أثناء عملياتهما. هذه الأبخرة ضارة بالصحة بشكل عام. لذلك، أوصي بشدة بارتداء قناع للوجه عند استخدام أي من هذه التقنيات لإنشاء اللحام. إذا استنشقت هذه الأبخرة، فقد تسبب لك مشاكل صحية خطيرة. إن إجراء السلامة هذا ضروري لكلا النوعين من اللحام.
6- سرعة اللحام والإنتاجية
كما قلت سابقًا، اللحام بالليزر عملية سريعة وفعالة. أشعة الليزر المستخدمة في هذه الطريقة شديدة وقوية للغاية. فهي تسخن القطع المعدنية وتذيبها على الفور. وعندما تبرد هذه القطع، تندمج لتكوين لحام. علاوة على ذلك، فإن هذه الطريقة دقيقة، وهي ميزة كبيرة.
ومن ناحية أخرى، يعتبر لحام TIG عملية بطيئة جداً وتستغرق وقتاً طويلاً. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تحتاج أيضًا إلى مادة حشو منفصلة لإنشاء اللحام. وسيتعين على المشغل أن يمسك الشعلة بيد والحشو باليد الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، سيتعين على المشغل العمل ببطء لتجنب أي أخطاء. وهذا يؤثر على إنتاجية لحام TIG.
7- غاز التدريع والتشويه الحراري
لقد ناقشت سابقًا استخدام غاز التدريع وأهميته في مقالة دليل اللحام بالليزر مقابل اللحام بالليزر MIG. يتم نفخ هذا الغاز على اللحام لمنع المادة المنصهرة من التفاعل مع الأكسجين في الهواء. لنفترض أن هذا التفاعل يحدث بين المادة المنصهرة والهواء.
في مثل هذه الحالات، سيكون هناك المزيد من التلوث السطحي على اللحام بسبب عملية الأكسدة. تصدر تقنية اللحام بالليزر أشعة الليزر وتذيب القطع وتصنع الوصلات بسرعة. وبسبب هذه العملية السريعة، لا تحتاج هذه العملية إلى غاز التدريع. وهي اختيارية، ويمكنك استخدامها كإجراء احترازي.
ومع ذلك، فإن استخدام غاز التدريع إلزامي في TIG. والسبب هو أن هذه العملية أبطأ. ولذلك، فإن احتمالات تفاعل المادة المنصهرة مع الهواء مرتفعة، حيث يستغرق وقتاً أطول للتصلب. وبالتالي، سيتعين عليك استخدام الأرجون أو النيتروجين كغاز تدريع في هذه العملية. عندما يتعلق الأمر بالتشويه الحراري، أعتبر تقنية الليزر خيارًا أفضل.
والسبب هو أنه يستخدم شعاع ليزر عالي التركيز يذيب نقاط اللحام فقط. هذه الحرارة لا تنتشر وتسبب مشاكل تشويه الحرارة. ومن ناحية أخرى، يمكن أن يحدث تشوه حراري أثناء اللحام بالتيغ. والسبب في ذلك هو أن مصدر الحرارة (القوس) يمكنه تسخين جزء أكبر من المادة، بدلاً من التركيز فقط على موقع اللحام.
8- التكلفة والتطبيقات
اللحام بالليزر أكثر تكلفة مقارنة باللحام بالليزر MIG أو لحام TIG. تكلفة آلات اللحام بالليزر وأدواته وصيانتها مرتفعة للغاية. هذه العوامل تزيد من تكلفة العملية بشكل كبير. وهذه التكلفة المرتفعة لهذه العملية يمكن أن تكون جانباً سلبياً كبيراً بالنسبة للكثير من الناس. لحام TIG غير مكلف نسبياً.
والسبب في ذلك هو أن ماكينات اللحام بالليزر TIG ميسورة التكلفة وتتطلب صيانة قليلة جداً. أما أسعار اللحام بالليزر المرتفعة فتستحق العناء نظراً لدقتها الفائقة وسرعتها العالية. عندما يتعلق الأمر بالتطبيقات، تُستخدم كلتا التقنيتين في قطاعات مختلفة. يُستخدم اللحام بالليزر في المشاريع الكبيرة. ويُستخدم لحام TIG عادةً في أعمال الإصلاح الأصغر حجماً.
فيما يلي جدول يقارن بين تطبيقاتهم:
| تطبيقات اللحام بالليزر | تطبيقات اللحام بتيج TIG |
| لحام بطارية البطارية الكهربائية | لحام الحوض الفولاذ المقاوم للصدأ |
| الغرسات الطبية وأجهزة تنظيم ضربات القلب. | لحام إطارات الدراجات الهوائية والدراجات النارية |
| مستشعرات الهواتف الذكية والأجزاء الدقيقة. | إصلاح ألومنيوم الطائرات |
| قطع غيار التروس وناقل الحركة في السيارات. | تصنيع أنابيب العادم حسب الطلب |
| مكونات معدنية دقيقة ومتناهية الصغر | أعمال معدنية فنية وزخرفية |
| اللحام الموضعي للوحة الدائرة الكهربائية. | لحام خزانات وقود الألومنيوم |
| لحام مكونات التيتانيوم في الفضاء الجوي. | وصلات أنابيب النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ |
| لحام الدرز بشفرة حلاقة. | الإصلاح العام واللحام بالهواية |
اللحام بالليزر أو اللحام بالتيغ: أيهما يجب أن أختار؟
يعتمد الاختيار بين طرق اللحام هذه على ميزانيتك وتفضيلاتك.
أعتبر اللحام بالليزر خيارًا أفضل مقارنة بلحام TIG. فهو ينشئ لحامات قوية ودقيقة بطريقة سريعة. بالإضافة إلى ذلك، لا ينتج عنه منطقة HAZ كبيرة، وهي ميزة كبيرة. لن تضطر إلى استخدام حشوة منفصلة لإنشاء لحام أو وصلة موثوقة.
ومع ذلك، فإن عملية اللحام بالليزر هذه مكلفة، مما قد يشكل عقبة كبيرة. إذا كانت الميزانية هي مصدر قلقك، فيجب عليك اختيار لحام TIG. هذه العملية فعالة من حيث التكلفة ويمكنها إنشاء لحامات قوية على المواد الرقيقة. تكلفة ماكينة لحام TIG منخفضة للغاية، مما يضمن فعاليتها من حيث التكلفة.
بالإضافة إلى ذلك، يتمتع اللحامون بمزيد من التحكم في جودة اللحام بسبب التغذية اليدوية للحشو. باستخدام المهارة والخبرة المناسبة، يمكنك إنشاء لحامات دقيقة. ومع ذلك، فإن سرعة اللحام بالتلحيم بالتلحيم بالتيغ هو أمر مرفوض تمامًا بالنسبة لي. فهي تستغرق وقتًا أطول، حتى عند عمل لحام بسيط، مما يؤثر على الإنتاجية.
الأسئلة الشائعة
هل اللحام بالليزر أقوى من اللحام بالليزر TIG؟
نعم، يخلق اللحام بالليزر لحامًا أو وصلة قوية بدقة ودقة. أثناء هذا اللحام، لا يحدث أي تلوث سطحي. اللحام الذي تم إنشاؤه قوي ويدوم لسنوات عديدة دون أن يتعرض للتلف.
ما هي عيوب اللحام بالليزر؟
أولاً، اللحام بالليزر ليس مثاليًا لإنشاء اللحامات على القطع الرقيقة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه ينتج أبخرة يمكن أن تكون ضارة بصحة المشغل. بالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفة ماكينات اللحام بالليزر مرتفعة للغاية، مما يجعل هذه العملية مكلفة.
لماذا آلات اللحام بالليزر باهظة الثمن؟
التكلفة الأولية لماكينة اللحام بالليزر مرتفعة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي هذه الماكينات على المزيد من الميزات المتعلقة بميزات الأتمتة. تتطلب هذه الميزات الإضافية صيانة منتظمة، مما يجعل هذه العملية مكلفة.
الخاتمة
يقدم كل من اللحام بالليزر ولحام TIG عروض قيمة ممتازة. ويفضل اللحام بالليزر TIG بشكل عام للإنتاج على نطاق أصغر. وتحد سرعته الأبطأ وكفاءته الأقل من كفاءته من اقتصاره على أعمال الإصلاح الصغيرة. أما اللحام بالليزر فهو أكثر تقدماً ومعروف بدقته وسرعته.
يستخدمه المصنعون للإنتاج على نطاق واسع نظرًا لارتفاع تكلفته. وقد ناقشت في هذه المقالة جميع الاختلافات الرئيسية بين هاتين الطريقتين. أوصي بشدة بإجراء تحليل كامل لاحتياجاتك قبل اتخاذ قرار الاختيار. تناسب كلتا تقنيتي اللحام هاتين الطريقتين الاحتياجات والتطبيقات المختلفة.