लेजर जॉइनिंग तकनीक, या लेजर वेल्डिंग तकनीक, सामग्री की सतह पर विकिरण को केंद्रित और नियंत्रित करने के लिए उच्च शक्ति वाली लेजर किरण का उपयोग करती है। सामग्री की सतह लेजर ऊर्जा को अवशोषित करके उसे ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जिससे सामग्री स्थानीय रूप से गर्म होकर पिघल जाती है, और फिर ठंडा होकर जम जाती है, जिससे समरूप या असमान सामग्रियों को जोड़ा जा सकता है। लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए 10 की लेजर शक्ति घनत्व की आवश्यकता होती है।410 तक8W/cm2परंपरागत वेल्डिंग विधियों की तुलना में लेजर वेल्डिंग के निम्नलिखित फायदे हैं।
लेजर जॉइनिंग तकनीक, या लेजर वेल्डिंग तकनीक, सामग्री की सतह पर विकिरण को केंद्रित और नियंत्रित करने के लिए उच्च शक्ति वाली लेजर किरण का उपयोग करती है। सामग्री की सतह लेजर ऊर्जा को अवशोषित करके उसे ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जिससे सामग्री स्थानीय रूप से गर्म होकर पिघल जाती है, और फिर ठंडा होकर जम जाती है, जिससे समरूप या असमान सामग्रियों को जोड़ा जा सकता है। लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए 10 की लेजर शक्ति घनत्व की आवश्यकता होती है।410 तक8W/cm2परंपरागत वेल्डिंग विधियों की तुलना में लेजर वेल्डिंग के निम्नलिखित फायदे हैं।
1-प्लाज्मा बादल, 2-पिघलने वाला पदार्थ, 3-कीहोल, 4-संलयन की गहराई
कीहोल की मौजूदगी के कारण, लेजर बीम कीहोल के अंदरूनी हिस्से को विकिरणित करने के बाद, सामग्री द्वारा लेजर के अवशोषण को बढ़ाएगी और प्रकीर्णन और अन्य प्रभावों के बाद पिघले हुए पूल के निर्माण को बढ़ावा देगी, दोनों वेल्डिंग विधियों की तुलना निम्नानुसार की गई है।
उपरोक्त चित्र समान सामग्री और समान प्रकाश स्रोत की लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया को दर्शाता है। ऊर्जा रूपांतरण तंत्र केवल कीहोल के माध्यम से होता है। कीहोल और छेद की दीवार के पास पिघली हुई धातु लेजर किरण के आगे बढ़ने के साथ चलती है। पिघली हुई धातु कीहोल को पीछे छूटी हवा से दूर धकेलती है, जिससे वह भर जाती है और संघनन के बाद एक वेल्ड सीम का निर्माण होता है।
यदि वेल्ड की जाने वाली सामग्री भिन्न धातु है, तो विभिन्न सामग्रियों के गलनांक, तापीय चालकता, विशिष्ट ताप क्षमता और विस्तार गुणांक जैसे तापीय गुणों में अंतर का वेल्डिंग प्रक्रिया पर बहुत प्रभाव पड़ेगा, जिसके परिणामस्वरूप वेल्डिंग तनाव, वेल्डिंग विरूपण और वेल्ड किए गए धातु के क्रिस्टलीकरण की स्थिति में परिवर्तन होगा, जिससे वेल्ड के यांत्रिक गुणों में कमी आएगी।
इसलिए, वेल्डिंग स्थल की विभिन्न विशेषताओं के अनुसार, वेल्डिंग प्रक्रिया में लेजर फिलर वेल्डिंग, लेजर ब्रेज़िंग, ड्यूल-बीम लेजर वेल्डिंग, लेजर कंपोजिट वेल्डिंग आदि का विकास हुआ है।
लेजर वायर फिलिंग वेल्डिंग
एल्युमीनियम, टाइटेनियम और तांबे की मिश्र धातुओं की लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया में, इन सामग्रियों में लेजर प्रकाश का अवशोषण कम (<10%) होने के कारण, फोटो-जनित प्लाज्मा लेजर प्रकाश को कुछ हद तक अवरुद्ध कर देता है, जिससे छींटे आसानी से बन जाते हैं और छिद्रण और दरारों जैसे दोष उत्पन्न हो जाते हैं। इसके अलावा, पतली प्लेटों की स्पटरिंग के दौरान जब वर्कपीस के बीच का अंतर स्पॉट व्यास से अधिक होता है, तो वेल्डिंग की गुणवत्ता भी प्रभावित होती है।
उपरोक्त समस्याओं को हल करने में, फिलर सामग्री की विधि का उपयोग करके बेहतर वेल्डिंग परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। फिलर तार या पाउडर हो सकता है, या पूर्व-निर्धारित फिलर विधि का उपयोग किया जा सकता है। छोटे केंद्रित बिंदु के कारण, फिलर सामग्री लगाने के बाद वेल्ड संकरा हो जाता है और सतह पर थोड़ा उत्तल आकार ले लेता है।
लेजर ब्रेज़िंग
फ्यूजन वेल्डिंग के विपरीत, जिसमें दो वेल्ड किए गए हिस्सों को एक ही समय में पिघलाया जाता है, ब्रेज़िंग में वेल्ड सतह पर आधार सामग्री की तुलना में कम गलनांक वाली एक फिलर सामग्री मिलाई जाती है, आधार सामग्री के गलनांक से कम और फिलर सामग्री के गलनांक से अधिक तापमान पर फिलर सामग्री को पिघलाकर अंतर को भरा जाता है, और फिर संघनित होकर एक ठोस वेल्ड बनाया जाता है।
ब्रेज़िंग ऊष्मा-संवेदनशील माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, पतली प्लेटों और वाष्पशील धात्विक पदार्थों के लिए उपयुक्त है।
इसके अलावा, ब्रेज़िंग सामग्री को जिस तापमान पर गर्म किया जाता है, उसके आधार पर इसे सॉफ्ट ब्रेज़िंग (<450 डिग्री सेल्सियस) और हार्ड ब्रेज़िंग (>450 डिग्री सेल्सियस) में वर्गीकृत किया जा सकता है।
ड्यूल बीम लेजर वेल्डिंग
ड्यूल-बीम वेल्डिंग लेजर विकिरण के समय और स्थिति पर लचीला और सुविधाजनक नियंत्रण प्रदान करती है, जिससे ऊर्जा वितरण को समायोजित किया जा सकता है।
इसका उपयोग मुख्य रूप से एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की लेजर वेल्डिंग, ऑटोमोबाइल के लिए स्प्लिस और लैप प्लेट वेल्डिंग, लेजर ब्रेज़िंग और डीप फ्यूजन वेल्डिंग के लिए किया जाता है।
दो स्वतंत्र लेजरों द्वारा या बीम स्प्लिटर के साथ बीम को विभाजित करके डबल बीम प्राप्त किया जा सकता है।
ये दोनों किरणें अलग-अलग समय क्षेत्र की विशेषताओं (स्पंदित बनाम निरंतर), अलग-अलग तरंग दैर्ध्य (मध्य-अवरक्त बनाम दृश्य तरंग दैर्ध्य) और अलग-अलग शक्तियों वाले लेजरों का संयोजन हो सकती हैं, जिन्हें संसाधित की जाने वाली वास्तविक सामग्री के अनुसार चुना जा सकता है।
4. लेजर कंपोजिट वेल्डिंग
लेजर बीम को एकमात्र ऊष्मा स्रोत के रूप में उपयोग करने के कारण, एकल ऊष्मा स्रोत लेजर वेल्डिंग की ऊर्जा रूपांतरण दर और उपयोग दर कम होती है, वेल्ड आधार सामग्री पोर्ट इंटरफ़ेस में आसानी से मिसअलाइनमेंट, छिद्र और दरारें उत्पन्न हो सकती हैं और अन्य कमियां हो सकती हैं। इस समस्या को हल करने के लिए, अन्य ऊष्मा स्रोतों के तापन गुणों का उपयोग करके वर्कपीस पर लेजर के तापन को बढ़ाया जा सकता है, जिसे आमतौर पर लेजर कंपोजिट वेल्डिंग कहा जाता है।
लेजर कंपोजिट वेल्डिंग का मुख्य रूप लेजर और इलेक्ट्रिक आर्क की कंपोजिट वेल्डिंग है, 1 + 1 > 2 प्रभाव इस प्रकार है।
लागू चाप के निकट लेजर बीम के बाद,इलेक्ट्रॉन घनत्व में काफी कमी आई हैलेजर वेल्डिंग द्वारा उत्पन्न प्लाज्मा बादल पतला हो जाता है, जिससेइससे लेजर अवशोषण दर में काफी सुधार हो सकता है।जबकि आधार सामग्री के पूर्व-हीटिंग पर चाप लेजर की अवशोषण दर को और बढ़ा देगा।
2. चाप की उच्च ऊर्जा उपयोगिता और कुलऊर्जा का उपयोग बढ़ेगा.
3. लेजर वेल्डिंग का कार्यक्षेत्र छोटा होता है, जिससे वेल्डिंग पोर्ट में गलत संरेखण होने की संभावना रहती है, जबकि चाप की तापीय क्रिया अधिक होती है, जिसके कारणवेल्डिंग पोर्ट के गलत संरेखण को कम करेंसाथ ही,वेल्डिंग की गुणवत्ता और आर्क की दक्षता में सुधार होता है।चाप पर लेजर किरण के फोकस करने और मार्गदर्शन करने के प्रभाव के कारण।
4. उच्च शिखर तापमान, बड़े ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र, तीव्र शीतलन और ठोसकरण गति वाली लेजर वेल्डिंग से दरारें और छिद्र आसानी से उत्पन्न हो सकते हैं; जबकि चाप का ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र छोटा होता है, जिससे तापमान प्रवणता, शीतलन और ठोसकरण गति को कम किया जा सकता है।यह छिद्रों और दरारों के निर्माण को कम और समाप्त कर सकता है।.
लेजर-आर्क कंपोजिट वेल्डिंग के दो सामान्य रूप हैं: लेजर-टीआईजी कंपोजिट वेल्डिंग (जैसा कि नीचे दिखाया गया है) और लेजर-एमआईजी कंपोजिट वेल्डिंग।
वेल्डिंग के अन्य रूप भी हैं जैसे लेजर और प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग, लेजर और प्रेरक ताप स्रोत मिश्रित वेल्डिंग।
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पोस्ट करने का समय: 13 जनवरी 2023
