लेजर वेल्डिंग समझाया - लेजर वेल्डिंग 101 |

लेज़र वेल्डिंग क्या है? लेज़र वेल्डिंग की पूरी जानकारी! लेज़र वेल्डिंग के बारे में आपको जो कुछ भी जानना ज़रूरी है, वह सब यहाँ है, जिसमें मुख्य सिद्धांत और मुख्य प्रक्रिया पैरामीटर शामिल हैं!

कई ग्राहक लेजर वेल्डिंग मशीन के बुनियादी कार्य सिद्धांतों को नहीं समझते हैं, सही लेजर वेल्डिंग मशीन का चयन करना तो दूर की बात है, हालांकि मिमोवर्क लेजर आपको सही निर्णय लेने में मदद करने और लेजर वेल्डिंग को समझने में आपकी सहायता करने के लिए अतिरिक्त सहायता प्रदान करने के लिए यहां है।

लेजर वेल्डिंग क्या है?

लेजर वेल्डिंग पिघलने वेल्डिंग का एक प्रकार है, वेल्डिंग गर्मी स्रोत के रूप में लेजर बीम का उपयोग करते हुए, वेल्डिंग सिद्धांत यह है कि सक्रिय माध्यम को उत्तेजित करने के लिए एक विशिष्ट विधि, अनुनाद गुहा दोलन का गठन, और फिर उत्तेजित विकिरण बीम में बदलना, जब बीम और काम टुकड़ा एक दूसरे से संपर्क करें, ऊर्जा को काम के टुकड़े से अवशोषित किया जाता है, जब तापमान सामग्री के पिघलने बिंदु तक पहुंचता है तो वेल्डेड किया जा सकता है।

वेल्डिंग पूल की मुख्य क्रियाविधि के अनुसार, लेज़र वेल्डिंग में दो बुनियादी वेल्डिंग क्रियाविधि होती हैं: ऊष्मा चालन वेल्डिंग और डीप पेनेट्रेशन (कीहोल) वेल्डिंग। ऊष्मा चालन वेल्डिंग द्वारा उत्पन्न ऊष्मा, ऊष्मा स्थानांतरण के माध्यम से वर्कपीस तक विसरित हो जाती है, जिससे वेल्ड सतह पिघल जाती है और वाष्पीकरण नहीं होता, जिसका उपयोग अक्सर कम गति वाले पतले घटकों की वेल्डिंग में किया जाता है। डीप फ्यूजन वेल्डिंग सामग्री को वाष्पीकृत कर देती है और बड़ी मात्रा में प्लाज्मा बनाती है। उच्च ताप के कारण, पिघले हुए पूल के सामने छेद हो जाएँगे। डीप पेनेट्रेशन वेल्डिंग सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली लेज़र वेल्डिंग विधि है, यह वर्कपीस को अच्छी तरह से वेल्ड कर सकती है, और इनपुट ऊर्जा बहुत अधिक होती है, जिससे वेल्डिंग की गति तेज़ हो जाती है।

लेज़र वेल्डिंग में प्रक्रिया पैरामीटर

ऐसे कई प्रक्रिया पैरामीटर हैं जो लेजर वेल्डिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं, जैसे कि शक्ति घनत्व, लेजर पल्स तरंग, डीफोकसिंग, वेल्डिंग गति और सहायक परिरक्षण गैस का विकल्प।

लेज़र शक्ति घनत्व

लेज़र प्रसंस्करण में शक्ति घनत्व सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है। उच्च शक्ति घनत्व पर, सतह परत को एक माइक्रोसेकंड के भीतर क्वथनांक तक गर्म किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में वाष्पीकरण होता है। इसलिए, उच्च शक्ति घनत्व ड्रिलिंग, कटिंग और उत्कीर्णन जैसी सामग्री निष्कासन प्रक्रियाओं के लिए फायदेमंद है। कम शक्ति घनत्व के लिए, सतह के तापमान को क्वथनांक तक पहुँचने में कुछ मिलीसेकंड लगते हैं, और सतह के वाष्पीकृत होने से पहले, तल गलनांक तक पहुँच जाता है, जिससे एक अच्छा गलनांक वेल्ड बनाना आसान हो जाता है। इसलिए, ऊष्मा चालन लेज़र वेल्डिंग के रूप में, शक्ति घनत्व सीमा 104-106W/cm2 होती है।

लेज़र पल्स वेवफ़ॉर्म

लेज़र पल्स तरंगरूप न केवल पदार्थ निष्कासन और पदार्थ पिघलने के बीच अंतर करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, बल्कि प्रसंस्करण उपकरणों की मात्रा और लागत निर्धारित करने के लिए भी एक प्रमुख पैरामीटर है। जब उच्च-तीव्रता वाली लेज़र किरण पदार्थ की सतह पर पड़ती है, तो पदार्थ की सतह पर 60 से 90% लेज़र ऊर्जा परावर्तित और परावर्तित हो जाती है, विशेष रूप से सोना, चाँदी, तांबा, एल्युमीनियम, टाइटेनियम और अन्य पदार्थ जिनमें प्रबल परावर्तन और तीव्र ऊष्मा स्थानांतरण होता है। लेज़र पल्स के दौरान किसी धातु का परावर्तन समय के साथ बदलता रहता है। जब पदार्थ का सतही तापमान गलनांक तक बढ़ जाता है, तो परावर्तन तेज़ी से घटता है, और जब सतह पिघलने की अवस्था में होती है, तो परावर्तन एक निश्चित मान पर स्थिर हो जाता है।

लेज़र पल्स चौड़ाई

पल्स चौड़ाई स्पंदित लेज़र वेल्डिंग का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। पल्स चौड़ाई प्रवेश की गहराई और ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र द्वारा निर्धारित की जाती है। पल्स चौड़ाई जितनी लंबी होती है, ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र उतना ही बड़ा होता है, और प्रवेश की गहराई पल्स चौड़ाई की आधी शक्ति के साथ बढ़ती है। हालाँकि, पल्स चौड़ाई में वृद्धि से शिखर शक्ति कम हो जाएगी, इसलिए पल्स चौड़ाई में वृद्धि आमतौर पर ऊष्मा चालन वेल्डिंग के लिए उपयोग की जाती है, जिसके परिणामस्वरूप एक चौड़ा और उथला वेल्ड आकार प्राप्त होता है, जो विशेष रूप से पतली और मोटी प्लेटों की लैप वेल्डिंग के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, कम शिखर शक्ति के परिणामस्वरूप अतिरिक्त ऊष्मा इनपुट होता है, और प्रत्येक सामग्री की एक इष्टतम पल्स चौड़ाई होती है जो प्रवेश की गहराई को अधिकतम करती है।

डीफोकस मात्रा

लेज़र वेल्डिंग में आमतौर पर एक निश्चित मात्रा में डीफोकसिंग की आवश्यकता होती है, क्योंकि लेज़र फ़ोकस पर स्पॉट केंद्र का शक्ति घनत्व बहुत अधिक होता है, जिससे वेल्डिंग सामग्री का छिद्रों में वाष्पित होना आसान हो जाता है। लेज़र फ़ोकस से दूर प्रत्येक तल में शक्ति घनत्व का वितरण अपेक्षाकृत समान होता है।

दो डीफोकस मोड हैं:
धनात्मक और ऋणात्मक विफोकस। यदि फ़ोकल तल वर्कपीस के ऊपर स्थित है, तो यह धनात्मक विफोकस है; अन्यथा, यह ऋणात्मक विफोकस है। ज्यामितीय प्रकाशिकी सिद्धांत के अनुसार, जब धनात्मक और ऋणात्मक विफोकस तलों और वेल्डिंग तल के बीच की दूरी समान होती है, तो संबंधित तल पर शक्ति घनत्व लगभग समान होता है, लेकिन वास्तव में, प्राप्त पिघले हुए पूल का आकार भिन्न होता है। ऋणात्मक विफोकस की स्थिति में, अधिक प्रवेश प्राप्त किया जा सकता है, जो पिघले हुए पूल के निर्माण प्रक्रिया से संबंधित है।

वेल्डिंग गति

वेल्डिंग की गति वेल्डिंग सतह की गुणवत्ता, प्रवेश गहराई, ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र आदि को निर्धारित करती है। वेल्डिंग की गति प्रति इकाई समय में ऊष्मा इनपुट को प्रभावित करेगी। यदि वेल्डिंग की गति बहुत धीमी है, तो ऊष्मा इनपुट बहुत अधिक होगा, जिसके परिणामस्वरूप वर्कपीस जल जाएगा। यदि वेल्डिंग की गति बहुत तेज़ है, तो ऊष्मा इनपुट बहुत कम होगा, जिसके परिणामस्वरूप वर्कपीस की वेल्डिंग आंशिक रूप से और अधूरी रहेगी। वेल्डिंग की गति को कम करने का उपयोग आमतौर पर प्रवेश को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है।

सहायक झटका संरक्षण गैस

उच्च शक्ति लेज़र वेल्डिंग में सहायक ब्लो प्रोटेक्शन गैस एक आवश्यक प्रक्रिया है। एक ओर, यह धातु सामग्री को स्पटरिंग और फ़ोकसिंग दर्पण को दूषित होने से रोकता है; दूसरी ओर, यह वेल्डिंग प्रक्रिया में उत्पन्न प्लाज़्मा को अत्यधिक फ़ोकसिंग से रोकता है और लेज़र को सामग्री की सतह तक पहुँचने से रोकता है। लेज़र वेल्डिंग की प्रक्रिया में, पिघले हुए पूल की सुरक्षा के लिए अक्सर हीलियम, आर्गन, नाइट्रोजन और अन्य गैसों का उपयोग किया जाता है, ताकि वेल्डिंग इंजीनियरिंग में वर्कपीस को ऑक्सीकरण से बचाया जा सके। सुरक्षात्मक गैस के प्रकार, वायु प्रवाह के आकार और ब्लोइंग कोण जैसे कारकों का वेल्डिंग परिणामों पर बहुत प्रभाव पड़ता है, और विभिन्न ब्लोइंग विधियों का भी वेल्डिंग की गुणवत्ता पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है।