લેસર વેલ્ડીંગ સતત અથવા સ્પંદિત લેસર જનરેટર દ્વારા સાકાર કરી શકાય છે. લેસર વેલ્ડીંગના સિદ્ધાંતને ગરમી વાહકતા વેલ્ડીંગ અને લેસર ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. 104~105 W/cm2 કરતા ઓછી પાવર ડેન્સિટી ગરમી વાહકતા વેલ્ડીંગ છે, આ સમયે, ગલનની ઊંડાઈ, અને વેલ્ડીંગ ગતિ ધીમી હોય છે; જ્યારે પાવર ડેન્સિટી 105~107 W/cm2 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે ગરમીની ક્રિયા હેઠળ ધાતુની સપાટી "કીહોલ્સ" માં અંતર્મુખ બને છે, જે ઊંડા ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ બનાવે છે, જેમાં ઝડપી વેલ્ડીંગ ગતિ અને મોટા ઊંડાઈ-પહોળાઈ ગુણોત્તરની લાક્ષણિકતાઓ હોય છે.
આજે, આપણે મુખ્યત્વે લેસર ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગની ગુણવત્તાને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળોના જ્ઞાનને આવરી લઈશું.
1. લેસર પાવર
લેસર ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગમાં, લેસર પાવર ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ અને વેલ્ડીંગ ગતિ બંનેને નિયંત્રિત કરે છે. વેલ્ડ ઊંડાઈ સીધી રીતે બીમ પાવર ઘનતા સાથે સંબંધિત છે અને તે ઘટના બીમ પાવર અને બીમ ફોકલ સ્પોટનું કાર્ય છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ચોક્કસ વ્યાસવાળા લેસર બીમ માટે, બીમ પાવર વધવા સાથે ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ વધે છે.
2. ફોકલ સ્પોટ
લેસર વેલ્ડીંગમાં બીમ સ્પોટનું કદ સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિબળોમાંનું એક છે કારણ કે તે પાવર ઘનતા નક્કી કરે છે. પરંતુ ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસરો માટે તેને માપવું એક પડકાર છે, જોકે ઘણી પરોક્ષ માપન તકનીકો ઉપલબ્ધ છે.
બીમ ફોકસના વિવર્તન મર્યાદા સ્પોટ કદની ગણતરી વિવર્તન સિદ્ધાંત અનુસાર કરી શકાય છે, પરંતુ નબળા ફોકલ પ્રતિબિંબના અસ્તિત્વને કારણે વાસ્તવિક સ્પોટ કદ ગણતરી કરેલ મૂલ્ય કરતા મોટું છે. સૌથી સરળ માપન પદ્ધતિ આઇસો-તાપમાન પ્રોફાઇલ પદ્ધતિ છે, જે જાડા કાગળને બાળી નાખ્યા પછી અને પોલીપ્રોપીલિન પ્લેટ દ્વારા ઘૂસી ગયા પછી ફોકલ સ્પોટ અને છિદ્રનો વ્યાસ માપે છે. માપન પ્રથા દ્વારા આ પદ્ધતિ લેસર પાવર કદ અને બીમ ક્રિયા સમયને માસ્ટર કરે છે.
૩. રક્ષણાત્મક ગેસ
લેસર વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં ઘણીવાર પીગળેલા પૂલને સુરક્ષિત રાખવા માટે રક્ષણાત્મક વાયુઓ (હિલિયમ, આર્ગોન, નાઇટ્રોજન)નો ઉપયોગ થાય છે, જે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં વર્કપીસને ઓક્સિડેશનથી અટકાવે છે. રક્ષણાત્મક ગેસનો ઉપયોગ કરવાનું બીજું કારણ ફોકસિંગ લેન્સને ધાતુના વરાળ દ્વારા દૂષણ અને પ્રવાહી ટીપાં દ્વારા છંટકાવથી બચાવવાનું છે. ખાસ કરીને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસર વેલ્ડીંગમાં, ઇજેક્ટા ખૂબ શક્તિશાળી બને છે, લેન્સને સુરક્ષિત રાખવું જરૂરી છે. રક્ષણાત્મક ગેસની ત્રીજી અસર એ છે કે તે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસર વેલ્ડીંગ દ્વારા ઉત્પાદિત પ્લાઝ્મા શિલ્ડિંગને વિખેરવામાં ખૂબ અસરકારક છે. ધાતુની વરાળ લેસર બીમને શોષી લે છે અને પ્લાઝ્મા વાદળમાં આયનીકરણ કરે છે. ધાતુની વરાળની આસપાસનો રક્ષણાત્મક ગેસ પણ ગરમીને કારણે આયનીકરણ કરે છે. જો ખૂબ વધારે પ્લાઝ્મા હોય, તો લેસર બીમ કોઈક રીતે પ્લાઝ્મા દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે. બીજી ઊર્જા તરીકે, પ્લાઝ્મા કાર્યકારી સપાટી પર અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જે વેલ્ડ ઊંડાઈને છીછરી બનાવે છે અને વેલ્ડ પૂલ સપાટીને પહોળી બનાવે છે.
યોગ્ય શિલ્ડિંગ ગેસ કેવી રીતે પસંદ કરવો?
4. શોષણ દર
સામગ્રીનું લેસર શોષણ સામગ્રીના કેટલાક મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો પર આધાર રાખે છે, જેમ કે શોષણ દર, પરાવર્તકતા, થર્મલ વાહકતા, ગલન તાપમાન અને બાષ્પીભવન તાપમાન. બધા પરિબળોમાં, સૌથી મહત્વપૂર્ણ શોષણ દર છે.
લેસર બીમમાં સામગ્રીના શોષણ દરને બે પરિબળો અસર કરે છે. પહેલું છે સામગ્રીનો પ્રતિકાર ગુણાંક. એવું જાણવા મળ્યું છે કે સામગ્રીનો શોષણ દર પ્રતિકાર ગુણાંકના વર્ગમૂળના પ્રમાણસર છે, અને પ્રતિકાર ગુણાંક તાપમાન સાથે બદલાય છે. બીજું, સામગ્રીની સપાટીની સ્થિતિ (અથવા પૂર્ણાહુતિ) બીમના શોષણ દર પર મહત્વપૂર્ણ પ્રભાવ ધરાવે છે, જે વેલ્ડીંગ અસર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.
5. વેલ્ડીંગ ગતિ
વેલ્ડીંગ ગતિનો ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ પર મોટો પ્રભાવ પડે છે. ગતિ વધારવાથી ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ ઓછી થશે, પરંતુ ખૂબ ઓછી થવાથી સામગ્રી વધુ પડતી પીગળી જશે અને વર્કપીસ વેલ્ડીંગ થશે. તેથી, ચોક્કસ લેસર પાવર અને ચોક્કસ જાડાઈ સાથે ચોક્કસ સામગ્રી માટે યોગ્ય વેલ્ડીંગ ગતિ શ્રેણી છે, અને અનુરૂપ ગતિ મૂલ્ય પર મહત્તમ ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ મેળવી શકાય છે.
6. ફોકસ લેન્સની ફોકલ લંબાઈ
સામાન્ય રીતે વેલ્ડીંગ ગનના માથામાં ફોકસ લેન્સ સ્થાપિત કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે, 63~254mm (વ્યાસ 2.5 "~10") ફોકલ લંબાઈ પસંદ કરવામાં આવે છે. ફોકસિંગ સ્પોટનું કદ ફોકલ લંબાઈના પ્રમાણસર હોય છે, ફોકલ લંબાઈ જેટલી ટૂંકી હોય છે, સ્પોટ તેટલી નાની હોય છે. જો કે, ફોકલ લંબાઈની લંબાઈ ફોકલ લંબાઈની ઊંડાઈને પણ અસર કરે છે, એટલે કે, ફોકસની ઊંડાઈ ફોકલ લંબાઈ સાથે સુમેળમાં વધે છે, તેથી ટૂંકી ફોકલ લંબાઈ પાવર ઘનતામાં સુધારો કરી શકે છે, પરંતુ ફોકસની ઊંડાઈ નાની હોવાથી, લેન્સ અને વર્કપીસ વચ્ચેનું અંતર સચોટ રીતે જાળવી રાખવું જોઈએ, અને ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ મોટી નથી. વેલ્ડીંગ દરમિયાન સ્પ્લેશ અને લેસર મોડના પ્રભાવને કારણે, વાસ્તવિક વેલ્ડીંગમાં વપરાતી ટૂંકી ફોકલ ઊંડાઈ મોટે ભાગે 126mm (વ્યાસ 5 ") હોય છે. 254mm (વ્યાસ 10") ની ફોકલ લંબાઈ ધરાવતો લેન્સ પસંદ કરી શકાય છે જ્યારે સીમ મોટી હોય અથવા વેલ્ડને સ્પોટ કદ વધારીને વધારવાની જરૂર હોય. આ કિસ્સામાં, ઊંડા ઘૂંસપેંઠ છિદ્ર અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉચ્ચ લેસર આઉટપુટ પાવર (પાવર ઘનતા) જરૂરી છે.
હેન્ડહેલ્ડ લેસર વેલ્ડીંગ મશીનની કિંમત અને ગોઠવણી વિશે વધુ પ્રશ્નો
પોસ્ટ સમય: સપ્ટેમ્બર-૨૭-૨૦૨૨