लेजर वेल्डिङका आधारभूत कुराहरूको लागि गाइड

लेजर वेल्डिङका आधारभूत कुराहरू

लेजर वेल्डिङ एक गैर-सम्पर्क प्रक्रिया हो जसमा वेल्डिङ गरिएका भागहरूको एक छेउबाट वेल्ड क्षेत्रमा पहुँच आवश्यक पर्दछ।

• तीव्र लेजर प्रकाशले सामग्रीलाई द्रुत गतिमा तताउँदा वेल्ड बनाइन्छ - सामान्यतया मिलि-सेकेन्डमा गणना गरिन्छ।

• सामान्यतया ३ प्रकारका वेल्डहरू हुन्छन्:

- चालन मोड।

- प्रवाह/प्रवेश मोड।

- प्रवेश वा किहोल मोड।

• कन्डक्सन मोड वेल्डिङ कम ऊर्जा घनत्वमा गरिन्छ जसले गर्दा उथले र चौडा वेल्ड नगेट बनाइन्छ।

• प्रवाह/प्रवेश मोड मध्यम ऊर्जा घनत्वमा हुन्छ, र प्रवाह मोड भन्दा बढी प्रवेश देखाउँछ।

• प्रवेश वा किहोल मोड वेल्डिंग गहिरो साँघुरो वेल्डहरू द्वारा विशेषता हो।

- यस मोडमा लेजर प्रकाशले "किहोल" भनेर चिनिने वाष्पीकृत पदार्थको फिलामेन्ट बनाउँछ जुन सामग्रीमा फैलिन्छ र लेजर प्रकाशलाई कुशलतापूर्वक सामग्रीमा पुर्‍याउनको लागि नाली प्रदान गर्दछ।

- पदार्थमा ऊर्जाको यो प्रत्यक्ष वितरण प्रवेश प्राप्त गर्न चालनमा निर्भर गर्दैन, र त्यसैले पदार्थमा तापलाई कम गर्छ र ताप प्रभावित क्षेत्रलाई कम गर्छ।

कन्डक्सन वेल्डिङ

• कन्डक्शन जोइनिङले लेजर बीम केन्द्रित हुने प्रक्रियाहरूको परिवारलाई वर्णन गर्दछ:

- १०³ Wmm⁻² को क्रम मा पावर घनत्व दिन

- यसले महत्त्वपूर्ण वाष्पीकरण बिना जोड्नको लागि सामग्रीलाई फ्यूज गर्छ।

• कन्डक्सन वेल्डिङमा २ मोडहरू छन्:

- प्रत्यक्ष तताउने

- ऊर्जा प्रसारण।

प्रत्यक्ष गर्मी

• प्रत्यक्ष तताउने समयमा,

- ताप प्रवाह सतह ताप स्रोतबाट शास्त्रीय तापीय चालकताद्वारा नियन्त्रित हुन्छ र वेल्ड आधार सामग्रीको भागहरू पगालेर बनाइन्छ।

• पहिलो कन्डक्सन वेल्डहरू १९६० को दशकको सुरुवातमा बनाइएका थिए, कम पावरको पल्स्ड रूबी प्रयोग गरिएको थियो र CO2 तार कनेक्टरहरूको लागि लेजरहरू।

• कन्डक्सन वेल्डहरू विभिन्न कन्फिगरेसनहरूमा तार र पातलो पानाहरूको रूपमा धातु र मिश्र धातुहरूको विस्तृत दायरामा बनाउन सकिन्छ।

- CO2 , Nd:YAG र डायोड लेजरहरू दशौं वाटको क्रममा पावर लेभल भएका।

- एक द्वारा प्रत्यक्ष तताउने CO2 लेजर बीमलाई पोलिमर पानाहरूमा ल्याप र बट वेल्डहरूको लागि पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

ट्रान्समिसन वेल्डिङ

• ट्रान्समिसन वेल्डिङ भनेको Nd:YAG र डायोड लेजरहरूको नजिकको इन्फ्रारेड विकिरण प्रसारण गर्ने पोलिमरहरूलाई जोड्ने एक कुशल माध्यम हो।

• ऊर्जा नयाँ अन्तरमुखीय अवशोषण विधिहरू मार्फत अवशोषित गरिन्छ।

• म्याट्रिक्स र सुदृढीकरणको थर्मल गुणहरू समान भएमा कम्पोजिटहरू जोड्न सकिन्छ।

• इन्फ्रारेड विकिरण नजिकै प्रसारण गर्ने सामग्रीहरू, विशेष गरी पोलिमरहरूमा, प्रवाहकीय वेल्डिंगको ऊर्जा प्रसारण मोड प्रयोग गरिन्छ।

• ल्याप जोइन्टको इन्टरफेसमा एउटा अवशोषित मसी राखिन्छ। मसीले लेजर बीम ऊर्जालाई अवशोषित गर्छ, जुन वरपरको सामग्रीको सीमित मोटाईमा सञ्चालन हुन्छ र पग्लिएको इन्टरफेसियल फिल्म बनाउँछ जुन वेल्डेड जोइन्टको रूपमा ठोस हुन्छ।

• जोर्नीको बाहिरी सतहहरू नपग्लाई बाक्लो सेक्सन ल्याप जोर्नीहरू बनाउन सकिन्छ।

• बट वेल्डहरू जोइन्टको एक छेउमा रहेको सामग्री मार्फत कोणमा जोइन्ट लाइन तर्फ ऊर्जा निर्देशित गरेर, वा यदि सामग्री अत्यधिक प्रसारणशील छ भने एक छेउबाट बनाउन सकिन्छ।

लेजर सोल्डरिङ र ब्रेजिङ

• लेजर सोल्डरिङ र ब्रेजिङ प्रक्रियाहरूमा, फिलर थप पगाल्न बीम प्रयोग गरिन्छ, जसले आधार सामग्री नपगाइकन जोर्नीको किनारहरूलाई भिजाउँछ।

• १९८० को दशकको सुरुवातमा प्रिन्टेड सर्किट बोर्डहरूमा प्वालहरू मार्फत इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूको लिडहरू जोड्नको लागि लेजर सोल्डरिङले लोकप्रियता प्राप्त गर्न थाल्यो। प्रक्रिया प्यारामिटरहरू सामग्री गुणहरूद्वारा निर्धारण गरिन्छ।

पेनिट्रेसन लेजर वेल्डिङ

• उच्च शक्ति घनत्वमा यदि ऊर्जा अवशोषित गर्न सकियो भने सबै पदार्थहरू वाष्पीकरण हुनेछन्। यसरी, यस तरिकाले वेल्डिंग गर्दा सामान्यतया वाष्पीकरणद्वारा प्वाल बनाइन्छ।

• यो "प्वाल" त्यसपछि पग्लिएका भित्ताहरूलाई पछाडि बन्द गरेर सामग्रीबाट पार गरिन्छ।

• परिणामस्वरूप "कीहोल वेल्ड" भनेर चिनिन्छ। यो यसको समानान्तर पक्षीय फ्युजन क्षेत्र र साँघुरो चौडाइद्वारा विशेषता हो।

लेजर वेल्डिङ दक्षता

• दक्षताको यो अवधारणालाई परिभाषित गर्ने शब्दलाई "जोइनिङ दक्षता" भनिन्छ।

• जोड्ने दक्षता वास्तविक दक्षता होइन किनकि यसमा (mm2 जोडिएको /kJ आपूर्ति गरिएको) एकाइहरू छन्।

– दक्षता=Vt/P (काट्ने क्रममा विशिष्ट ऊर्जाको पारस्परिक) जहाँ V = ट्र्याभर्स गति, मिमी/सेकेन्ड; t = मोटाई वेल्डेड, मिमी; P = घटना शक्ति, KW।

सामेल हुने दक्षता

• जोड्ने दक्षताको मूल्य जति उच्च हुन्छ, अनावश्यक तताउन त्यति नै कम ऊर्जा खर्च हुन्छ।

- कम गर्मी प्रभावित क्षेत्र (HAZ)।

- कम विकृति।

• यस सन्दर्भमा प्रतिरोध वेल्डिङ सबैभन्दा कुशल छ किनभने फ्युजन र HAZ ऊर्जा वेल्डिङ गरिने उच्च प्रतिरोध इन्टरफेसमा मात्र उत्पन्न हुन्छ।

• लेजर र इलेक्ट्रोन बीममा पनि राम्रो दक्षता र उच्च शक्ति घनत्व हुन्छ।

प्रक्रिया भिन्नताहरू

• आर्क अग्मेन्टेड लेजर वेल्डिङ।

- लेजर बीम अन्तरक्रिया बिन्दुको नजिक जडान गरिएको TIG टर्चको चाप लेजर उत्पन्न भएको हट स्पटमा स्वचालित रूपमा लक हुनेछ।

- यस घटनाको लागि आवश्यक तापक्रम वरपरको तापक्रमभन्दा लगभग ३०० डिग्री सेल्सियस बढी हुन्छ।

- यसको प्रभाव या त यसको ट्र्याभर्स गतिको कारणले अस्थिर रहेको चापलाई स्थिर पार्ने वा स्थिर रहेको चापको प्रतिरोध कम गर्ने हो।

- लकिङ केवल कम करेन्ट भएका र त्यसैले ढिलो क्याथोड जेट भएका आर्कहरूमा मात्र हुन्छ; अर्थात्, ८०A भन्दा कम करेन्टहरूको लागि।

- चाप लेजरको रूपमा वर्कपीसको एउटै छेउमा छ जसले पूँजी लागतमा सामान्य वृद्धिको लागि वेल्डिंग गति दोब्बर गर्न अनुमति दिन्छ।

• ट्विन बीम लेजर वेल्डिङ

- यदि २ वटा लेजर बीम एकैसाथ प्रयोग गरियो भने वेल्ड पूल ज्यामिति र वेल्ड मनकाको आकार नियन्त्रण गर्ने सम्भावना हुन्छ।

- २ इलेक्ट्रोन बीमहरू प्रयोग गरेर, किहोललाई स्थिर गर्न सकिन्छ जसले गर्दा वेल्ड पूलमा कम छालहरू उत्पन्न हुन्छन् र राम्रो प्रवेश र मनका आकार दिन्छ।

- एक एक्साइमर र CO2 लेजर बीम संयोजनले उच्च परावर्तनशीलता सामग्रीहरू, जस्तै आल्मुनियम वा तामा, को वेल्डिंगको लागि सुधारिएको युग्मन देखाएको छ।

- बढाइएको युग्मनलाई मुख्यतया निम्न कारणले गर्दा विचार गरिएको थियो:

• एक्साइमरको कारणले सतह लहरिएर परावर्तनशीलता परिवर्तन गर्ने।

• एक्साइमरबाट उत्पन्न प्लाज्मा मार्फत युग्मनबाट उत्पन्न हुने माध्यमिक प्रभाव।