اللحام بالليزر عملية تصنيع متقدمة تُستخدم في صناعات تشمل السيارات، والطب، والفضاء، والإلكترونيات، والمجوهرات، وصناعة الأدوات والقوالب. تستخدم عملية اللحام بالليزر ليزرًا مكثفًا لتطبيق الحرارة على اللحام الذي يدمج المادتين. ميزته الرئيسية مقارنةً بالتقنيات التقليدية هي أنه أكثر برودة، مما يُقلل من الضغوط الداخلية في المفصل. تحقق هذه العملية رابطًا قويًا في التطبيقات التي يخترق فيها اللحام عمقًا أقل من 1 مم.

1. صناعة السيارات

تشمل صناعة السيارات مجموعة واسعة من المنظمات والأنشطة المتعلقة بتصنيع المركبات الآلية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر التصميم والتطوير والتصنيع والإنتاج والصيانة. وقد ازداد دور اللحام بالليزر في صناعة السيارات بشكل ملحوظ خلال السنوات القليلة الماضية، ويعود ذلك إلى حد كبير إلى كفاءة الإنتاج والجودة والفعالية من حيث التكلفة. مكونات السيارات مثل: الملفات اللولبية، وأجزاء المحرك، ووحدات تكييف الهواء، والمولدات، وحاقنات الوقود، والمرشحات هي مجرد أمثلة على أنواع الأجزاء التي تساعد الليزر في إنتاجها. تُستخدم حاليًا عدة أنواع مختلفة من اللحام بالليزر في تطبيقات السيارات مثل: الصمام الثنائي الأزرق المباشر، والألياف، وليزر القرص النبضي، وألومنيوم الإيتريوم النبضي المشبع بالنيوديميوم للأجزاء الأصغر، واللحامات النقطية، ولحامات الدرز. كان هناك اتجاه متزايد لاستخدام ليزر الألياف في صناعة السيارات مؤخرًا.

2. الصناعة الطبية

يوفر القطاع الطبي خدمات الرعاية الصحية، والمعدات الطبية، والأدوية لعامة الناس. وفي العديد من التطبيقات الطبية، مثل عمليات الزرع، يُستخدم معدن رقيق للغاية، ويتطلب لحامًا دقيقًا، مما يجعل اللحام بالليزر خيارًا مرغوبًا فيه. يعمل اللحام بالليزر عن طريق تركيز ليزر عالي الطاقة على اللحام بين المواد لإذابة الأجزاء ودمجها. ويستخدم القطاع الطبي بشكل متكرر اللحام الدقيق، حيث يصل عمق اللحامات إلى أقل من 1 مم. ولإجراء هذا النوع من اللحام، غالبًا ما يستخدم القطاع الطبي ليزر Nd:YAG والليزر ذي الموجة المستمرة (CW). وتتمثل فائدة هذا النوع من اللحام في إمكانية إجراء لحامات دقيقة للغاية على منتجات مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب، والشفرات الجراحية، ومعدات التنظير الداخلي.

3. صناعة الطيران والفضاء

تستخدم صناعة الطيران اللحام بالليزر لدقته في العديد من التطبيقات - من أجهزة الكشف عن المعادن الأمنية إلى هياكل الطائرات. تتطلب صناعة الطيران لحامات عالية الجودة للغاية لأنها ستتعرض لعمر تشغيل طويل وتواجه الكثير من الضغط. لحام الليزر في صناعة الطيران فريد من نوعه لأنه يستخدم سلك حشو لإنشاء لحامات أقوى. وهذا ضروري بسبب متطلبات هياكل الطيران لتكون شديدة المرونة للتعب. بالنسبة لهذا اللحام، تستخدم الصناعة ليزر الألياف. يفيد اللحام بالليزر صناعة الطيران من خلال تقليل العدد الإجمالي للمسامير المستخدمة و(بالتالي) وزن الطائرة. وهذا مهم لأن مصنعي الطائرات يبحثون دائمًا عن طرق لتقليل وزن الطائرة - حتى بالجرامات. تستغرق صناعة الطيران وقتًا لتبني عمليات جديدة بسبب الحاجة إلى تأهيل واسع النطاق؛ ومع ذلك، فإن أحد التطبيقات التي يستخدم فيها اللحام بالليزر بشكل شائع هو تصنيع خزانات الوقود.

4. صناعة الإلكترونيات

تُنتج صناعة الإلكترونيات منتجاتٍ لمجموعةٍ واسعةٍ من التطبيقات والأغراض. ومع ذلك، تزداد تعقيدات أحدث المعدات الإلكترونية. قد تصل المسافة بين الدبابيس إلى 0.3 مم، وهي مسافةٌ قريبةٌ جدًا تمنع حدوث جسورٍ بينها باستخدام طرق اللحام التقليدية. تستخدم صناعة الإلكترونيات عملية لحام ليزر قياسية، وتستخدم أجهزة لحام ليزر Nd:YAG، واللحام بالموجات المستمرة، واللحام بالألياف، واللحام بالليزر النبضي. تكمن فائدة استخدام تقنيات اللحام بالليزر في القدرة على إنتاج لحامات دقيقة للمكونات الكهربائية الصغيرة والمتطورة. ومن أمثلة اللحام بالليزر في صناعة الإلكترونيات تصنيع وحدات التحكم وأنواعٍ معينة من الترانزستورات.

5. صناعة المجوهرات

تُنتج صناعة المجوهرات سلعًا استهلاكية قابلة للارتداء، تتفاوت جودتها، وغالبًا ما تتضمن أحجارًا ثمينة ومعادن نادرة وتصاميم معقدة. وتستخدم صناعة المجوهرات اللحام بالليزر لإنتاج وإصلاح منتجات دقيقة التصميم ومعقدة.

تعتمد الصناعة على مفهوم "الحركة الحرة"، حيث يكون شعاع الليزر ثابتًا، ويمكن للمشغل استخدام يديه بأمان لتحريك المجوهرات أمام الشعاع للحام. تكمن فائدة استخدام آلة لحام الليزر "الحركة الحرة" في أنها آمنة التشغيل وسهلة الاستخدام نسبيًا. يمكن استخدام آلات لحام الليزر في صناعة معظم أنواع المجوهرات، مثل الخواتم والأساور.

6. صناعة الأدوات والقوالب

صناعة الأدوات والقوالب صناعة عالية المهارة متخصصة في تصنيع أجزاء الآلات والمعدات وغيرها من المنتجات مثل: أدوات التثبيت، والتثبيتات، والقوالب، والقوالب البلاستيكية، وأدوات القطع. اللحام بالليزر قادر على إطالة عمر أدوات القوالب، وهي ميزة تصميمية أساسية لهذه المكونات. تعمل آلات اللحام بالليزر أيضًا بدرجة حرارة أقل من اللحام التقليدي، مما يلغي الحاجة إلى التسخين المسبق للإصلاح ويقلل من الضغوط الداخلية الناتجة عن حرارة عمليات اللحام الأخرى. تُعد أنظمة اللحام بالليزر النبضي أكثر أشكال الليزر كفاءةً بفضل تركيز الحرارة المباشر والدقة التي تتجنب الأسطح التالفة المرتبطة غالبًا بأنظمة اللحام التقليدية. يُعد تصنيع الأدوات الدقيقة المستخدمة في قطع وتشكيل وتشكيل المعادن في صناعة الأدوات والقوالب مثالًا على تطبيق اللحام بالليزر في هذه الصناعة.