הקשר בין מהירות ריתוך לאיכות הריתוך

יש להבין את הקשר בין מהירות הריתוך לאיכות הריתוך באופן דיאלקטי ואין להזניח אף אחד מהם. הוא בא לידי ביטוי בעיקר בשלב החימום ובשלב הגיבוש.

1. שלב חימום

בתנאי עבודה של צינורות מרותכים בתפר ישר בתדירות גבוהה, קצה ריק הצינור מחומם מטמפרטורת החדר לטמפרטורת הריתוך. במהלך תקופה זו, קצה ריק הצינור אינו מוגן כלל והוא חשוף לחלוטין לאוויר. זה גורם באופן בלתי נמנע לתגובות עזות עם חמצן, חנקן וחומרים אחרים באוויר, מה שמגדיל משמעותית את החנקן והתחמוצות בתפר הריתוך. נמדד שתכולת החנקן בתפר הריתוך עולה פי 20 עד 45 כתוצאה מכך. תכולת החמצן עולה לפיכך פי 7 עד 35. בינתיים, כמות גדולה של יסודות סגסוגת כמו מנגן ופחמן המועילים לתפר הריתוך נשרפים ומתאדים, וכתוצאה מכך ירידה בתכונות המכניות של תפר הריתוך. מכאן ניתן לראות שבמובן זה, ככל שמהירות הריתוך נמוכה יותר, כך איכות תפר הריתוך גרועה יותר.

לא רק זאת, ככל שקצה הצינור המחומם חשוף לאוויר זמן רב יותר, כלומר, ככל שמהירות הריתוך נמוכה יותר, כך ייווצרו יותר תחמוצות לא מתכתיות ברמה עמוקה יותר. תחמוצות לא מתכתיות ברמה עמוקה אלה קשות להוצאה מלאה מתפר הריתוך במהלך תהליך התגבשות השיחול שלאחר מכן. לאחר ההתגבשות, הן נשארות בתפר הריתוך בצורת תכלילים לא מתכתיים, ויוצרות ממשק שביר מובחן. ובכך הורסות את הקוהרנטיות של המיקרו-מבנה של הריתוך ומפחיתות את חוזק הריתוך. ככל שמהירות הריתוך גבוהה יותר, כך זמן החמצון קצר יותר, וכך פחות תחמוצות לא מתכתיות המיוצרות, המוגבלות לשכבת פני השטח, יכולות להיצאה בקלות מתפר הריתוך במהלך תהליך השיחול שלאחר מכן. כמו כן, לא יהיו שאריות תחמוצות לא מתכתיות מוגזמות בתפר הריתוך, וחוזק תפר הריתוך גבוה.

2. שלב התגבשות

על פי עקרונות המטלוגרפיה, כדי להשיג ריתוכים בעלי חוזק גבוה, יש צורך ללטש את גרגירי המיקרו-מבנה של הריתוך ככל האפשר. הגישה הבסיסית לליטוש היא ליצור מספר מספיק של גרעיני גביש בפרק זמן קצר, כך שיבואו במגע זה עם זה לפני שהם גדלים באופן משמעותי ותהליך ההתגבשות מסתיים. זה דורש הגברת מהירות הריתוך כדי לגרום לתפר הריתוך לעזוב במהירות את אזור החימום, כך שתפר הריתוך יוכל להתגבש במהירות בדרגת קירור תת-קרקעית גדולה יותר. כאשר דרגת הקירור התת-קרקעית עולה, קצב ההתגרענות יכול לעלות משמעותית, בעוד שקצב הצמיחה עולה פחות, ובכך להשיג את מטרת ליטוש גרגירי הריתוך.

לכן, בין אם משלב החימום של תהליך הריתוך או מהקירור לאחר הריתוך, תחת ההנחה של עמידה בתנאי הריתוך הבסיסיים, ככל שמהירות הריתוך גבוהה יותר, כך איכות תפר הריתוך טובה יותר.

מייבןמכונת ריתוך לייזר רובוטיתהוא לייזר סיב המשלב קרן לייזר בעלת אנרגיה גבוהה עם לייזר רובוטי כפלטפורמה נעה לריתוך. ניתן לרתך כל מסלול מרחבי. ניתן לתכנת את מכונת ריתוך הלייזר הרב-תכליתית לרתך חלקים שקשה לגשת אליהם עם מכונות ריתוך לייזר רגילות, ובכך לספק גמישות מקסימלית בריתוך. ניתן לפצל את קרן הלייזר בזמן ובאנרגיה, מה שמאפשר עיבוד סימולטני של מספר קרניים ולשפר את תפוקת הריתוך.