લેસર વેલ્ડીંગ સતત અથવા સ્પંદિત લેસર જનરેટર દ્વારા અનુભવી શકાય છે.લેસર વેલ્ડીંગના સિદ્ધાંતને ગરમી વહન વેલ્ડીંગ અને લેસર ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.104~105 W/cm2 કરતા ઓછી પાવર ડેન્સિટી એ ઉષ્મા વાહક વેલ્ડીંગ છે, આ સમયે, ગલનની ઊંડાઈ અને વેલ્ડીંગની ઝડપ ધીમી છે;જ્યારે પાવર ડેન્સિટી 105~107 W/cm2 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે ધાતુની સપાટી ગરમીની ક્રિયા હેઠળ "કીહોલ્સ" માં અંતર્મુખ બને છે, જે ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ બનાવે છે, જે વેલ્ડીંગની ઝડપી ગતિ અને વિશાળ ઊંડાઈ-પહોળાઈના ગુણોત્તરની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.
આજે, અમે મુખ્યત્વે લેસર ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગની ગુણવત્તાને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળોના જ્ઞાનને આવરી લઈશું
1. લેસર પાવર
લેસર ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગમાં, લેસર પાવર પેનિટ્રેશન ડેપ્થ અને વેલ્ડીંગ સ્પીડ બંનેને નિયંત્રિત કરે છે.વેલ્ડની ઊંડાઈ સીધી બીમ પાવર ઘનતા સાથે સંબંધિત છે અને તે ઘટના બીમ પાવર અને બીમ ફોકલ સ્પોટનું કાર્ય છે.સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ચોક્કસ વ્યાસના લેસર બીમ માટે, બીમની શક્તિના વધારા સાથે ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ વધે છે.
2. ફોકલ સ્પોટ
લેસર વેલ્ડીંગમાં બીમ સ્પોટ સાઈઝ એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ચલોમાંનું એક છે કારણ કે તે પાવર ડેન્સિટી નક્કી કરે છે.પરંતુ તેને માપવું એ ઉચ્ચ-શક્તિ લેસરો માટે એક પડકાર છે, જો કે ત્યાં ઘણી પરોક્ષ માપન તકનીકો ઉપલબ્ધ છે.
બીમ ફોકસની વિવર્તન મર્યાદા સ્પોટ સાઈઝની ગણતરી વિવર્તન સિદ્ધાંત અનુસાર કરી શકાય છે, પરંતુ નબળા ફોકલ પરાવર્તનના અસ્તિત્વને કારણે વાસ્તવિક સ્પોટનું કદ ગણતરી કરેલ મૂલ્ય કરતાં મોટું છે.સૌથી સરળ માપન પદ્ધતિ iso-તાપમાન પ્રોફાઇલ પદ્ધતિ છે, જે ફોકલ સ્પોટના વ્યાસ અને પોલીપ્રોપીલિન પ્લેટ દ્વારા જાડા કાગળ બળી અને ઘૂસી ગયા પછી છિદ્રને માપે છે.માપન પ્રેક્ટિસ દ્વારા આ પદ્ધતિ, લેસર પાવર સાઇઝ અને બીમ એક્શન ટાઇમમાં નિપુણતા મેળવે છે.
3. રક્ષણાત્મક ગેસ
લેસર વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા પીગળેલા પૂલને સુરક્ષિત રાખવા માટે ઘણીવાર રક્ષણાત્મક વાયુઓ (હિલીયમ, આર્ગોન, નાઈટ્રોજન) નો ઉપયોગ કરે છે, જે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં વર્કપીસને ઓક્સિડેશનથી અટકાવે છે.રક્ષણાત્મક ગેસનો ઉપયોગ કરવાનું બીજું કારણ એ છે કે ફોકસિંગ લેન્સને ધાતુની વરાળ દ્વારા દૂષિત થવાથી અને પ્રવાહીના ટીપાં દ્વારા સ્ફટરિંગથી સુરક્ષિત કરવું.ખાસ કરીને હાઇ-પાવર લેસર વેલ્ડીંગમાં, ઇજેક્ટા ખૂબ શક્તિશાળી બને છે, તે લેન્સને સુરક્ષિત કરવા માટે જરૂરી છે.રક્ષણાત્મક ગેસની ત્રીજી અસર એ છે કે તે ઉચ્ચ-શક્તિ લેસર વેલ્ડીંગ દ્વારા ઉત્પાદિત પ્લાઝ્મા શિલ્ડિંગને વિખેરવામાં ખૂબ અસરકારક છે.ધાતુની વરાળ લેસર બીમને શોષી લે છે અને પ્લાઝ્મા ક્લાઉડમાં આયનાઇઝ કરે છે.ધાતુની વરાળની આસપાસનો રક્ષણાત્મક વાયુ પણ ગરમીને કારણે આયનાઈઝ થાય છે.જો ત્યાં ખૂબ પ્લાઝ્મા હોય, તો લેસર બીમ કોઈક રીતે પ્લાઝ્મા દ્વારા ખાઈ જાય છે.બીજી ઊર્જા તરીકે, પ્લાઝ્મા કાર્યકારી સપાટી પર અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જે વેલ્ડની ઊંડાઈને છીછરી અને વેલ્ડ પૂલની સપાટીને વધુ પહોળી બનાવે છે.
યોગ્ય રક્ષણાત્મક 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.તમામ પરિબળોમાં, સૌથી મહત્વપૂર્ણ શોષણ દર છે.
લેસર બીમમાં સામગ્રીના શોષણ દરને બે પરિબળો અસર કરે છે.પ્રથમ સામગ્રીનો પ્રતિકાર ગુણાંક છે.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 ઝડપ
વેલ્ડીંગની ઝડપ ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ પર મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે.ઝડપ વધારવાથી ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ ઓછી થઈ જશે, પરંતુ ખૂબ ઓછી સામગ્રીના વધુ પડતા ગલન અને વર્કપીસ વેલ્ડીંગ તરફ દોરી જશે.તેથી, ચોક્કસ લેસર પાવર અને ચોક્કસ જાડાઈ સાથે ચોક્કસ સામગ્રી માટે યોગ્ય વેલ્ડીંગ ઝડપ શ્રેણી છે, અને અનુરૂપ ગતિ મૂલ્ય પર મહત્તમ ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ મેળવી શકાય છે.
6. ફોકસ લેન્સની ફોકલ લેન્થ
ફોકસ લેન્સ સામાન્ય રીતે વેલ્ડીંગ બંદૂકના માથામાં સ્થાપિત થાય છે, સામાન્ય રીતે, 63~254mm (વ્યાસ 2.5 "~10") ફોકલ લંબાઈ પસંદ કરવામાં આવે છે.ફોકસિંગ સ્પોટ સાઈઝ ફોકલ લેન્થના પ્રમાણમાં હોય છે, ફોકલ લેન્થ જેટલી ઓછી હોય છે, સ્પોટ જેટલી નાની હોય છે.જો કે, ફોકલ લેન્થની લંબાઈ ફોકસની ઊંડાઈને પણ અસર કરે છે, એટલે કે, ફોકસની ઊંડાઈ ફોકલ લેન્થ સાથે સિંક્રનસ રીતે વધે છે, તેથી ટૂંકી ફોકલ લેન્થ પાવર ડેન્સિટીમાં સુધારો કરી શકે છે, પરંતુ ફોકસની ઊંડાઈ નાની હોવાને કારણે, અંતર લેન્સ અને વર્કપીસ વચ્ચે સચોટ રીતે જાળવણી કરવી આવશ્યક છે, અને ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ મોટી નથી.વેલ્ડીંગ દરમિયાન સ્પ્લેશ અને લેસર મોડના પ્રભાવને લીધે, વાસ્તવિક વેલ્ડીંગમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સૌથી ટૂંકી ફોકલ ડેપ્થ મોટે ભાગે 126mm (વ્યાસ 5 ") હોય છે. જ્યારે સીમ મોટી હોય ત્યારે 254mm (વ્યાસ 10") ની ફોકલ લંબાઈ ધરાવતા લેન્સને પસંદ કરી શકાય છે. અથવા વેલ્ડને સ્પોટ સાઇઝ વધારીને વધારવાની જરૂર છે.આ કિસ્સામાં, ઊંડા ઘૂંસપેંઠ છિદ્રની અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉચ્ચ લેસર આઉટપુટ પાવર (પાવર ડેન્સિટી) જરૂરી છે.
હેન્ડહેલ્ડ લેસર વેલ્ડીંગ મશીનની કિંમત અને ગોઠવણી વિશે વધુ પ્રશ્નો
પોસ્ટનો સમય: સપ્ટેમ્બર-27-2022