वेल्डिंग दो या दो से अधिक धातुओं को ऊष्मा के प्रयोग से जोड़ने की प्रक्रिया है। वेल्डिंग में आमतौर पर किसी पदार्थ को उसके गलनांक तक गर्म किया जाता है ताकि आधार धातु पिघलकर जोड़ों के बीच के अंतराल को भर दे और एक मजबूत जुड़ाव बन जाए। लेजर वेल्डिंग एक ऐसी विधि है जिसमें ऊष्मा स्रोत के रूप में लेजर का उपयोग किया जाता है।
उदाहरण के तौर पर, वर्गाकार केस वाली पावर बैटरी लें: बैटरी कोर को लेजर द्वारा कई भागों से जोड़ा जाता है। संपूर्ण लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, सामग्री के जुड़ाव की मजबूती, उत्पादन क्षमता और दोष दर, ये तीन ऐसे मुद्दे हैं जिन पर उद्योग विशेष ध्यान देता है। सामग्री के जुड़ाव की मजबूती को धातुकर्म प्रवेश गहराई और चौड़ाई (जो लेजर प्रकाश स्रोत से निकटता से संबंधित है) द्वारा दर्शाया जा सकता है; उत्पादन क्षमता मुख्य रूप से लेजर प्रकाश स्रोत की प्रसंस्करण क्षमता से संबंधित है; दोष दर मुख्य रूप से लेजर प्रकाश स्रोत के चयन से संबंधित है; इसलिए, इस लेख में बाजार में उपलब्ध सामान्य लेजर प्रकाश स्रोतों पर चर्चा की गई है। कई लेजर प्रकाश स्रोतों की एक सरल तुलना की गई है, ताकि अन्य प्रक्रिया विकासकर्ताओं को सहायता मिल सके।
क्योंकिलेसर वेल्डिंगलेजर मूलतः प्रकाश को ऊष्मा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है, जिसमें कई प्रमुख पैरामीटर शामिल हैं, जैसे कि बीम की गुणवत्ता (बीबीपी, एम2, विचलन कोण), ऊर्जा घनत्व, कोर व्यास, ऊर्जा वितरण का स्वरूप, अनुकूली वेल्डिंग हेड, प्रोसेसिंग विंडो और प्रोसेस करने योग्य सामग्री। इन पैरामीटरों का उपयोग मुख्य रूप से लेजर प्रकाश स्रोतों का विश्लेषण और तुलना करने के लिए किया जाता है।
सिंगलमोड-मल्टीमोड लेजर तुलना
सिंगल-मोड मल्टी-मोड परिभाषा:
सिंगल मोड का तात्पर्य द्वि-आयामी समतल पर लेजर ऊर्जा के एकल वितरण पैटर्न से है, जबकि मल्टी-मोड का तात्पर्य अनेक वितरण पैटर्नों के अध्यारोपण से निर्मित स्थानिक ऊर्जा वितरण पैटर्न से है। सामान्यतः, बीम गुणवत्ता कारक (M2) के आकार का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि फाइबर लेजर आउटपुट सिंगल-मोड है या मल्टी-मोड: 1.3 से कम M2 शुद्ध सिंगल-मोड लेजर है, 1.3 और 2.0 के बीच M2 अर्ध-सिंगल-मोड लेजर (कुछ-मोड) है, और 2.0 से अधिक M2 मल्टी-मोड लेजर है।
क्योंकिलेसर वेल्डिंगलेजर मूलतः प्रकाश को ऊष्मा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है, जिसमें कई प्रमुख पैरामीटर शामिल हैं, जैसे कि बीम की गुणवत्ता (बीबीपी, एम2, विचलन कोण), ऊर्जा घनत्व, कोर व्यास, ऊर्जा वितरण का स्वरूप, अनुकूली वेल्डिंग हेड, प्रोसेसिंग विंडो और प्रोसेस करने योग्य सामग्री। इन पैरामीटरों का उपयोग मुख्य रूप से लेजर प्रकाश स्रोतों का विश्लेषण और तुलना करने के लिए किया जाता है।
सिंगलमोड-मल्टीमोड लेजर तुलना
सिंगल-मोड मल्टी-मोड परिभाषा:
सिंगल मोड का तात्पर्य द्वि-आयामी समतल पर लेजर ऊर्जा के एकल वितरण पैटर्न से है, जबकि मल्टी-मोड का तात्पर्य अनेक वितरण पैटर्नों के अध्यारोपण से निर्मित स्थानिक ऊर्जा वितरण पैटर्न से है। सामान्यतः, बीम गुणवत्ता कारक (M2) के आकार का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि फाइबर लेजर आउटपुट सिंगल-मोड है या मल्टी-मोड: 1.3 से कम M2 शुद्ध सिंगल-मोड लेजर है, 1.3 और 2.0 के बीच M2 अर्ध-सिंगल-मोड लेजर (कुछ-मोड) है, और 2.0 से अधिक M2 मल्टी-मोड लेजर है।
चित्र में दर्शाए अनुसार: चित्र b एक एकल मूलभूत मोड के ऊर्जा वितरण को दर्शाता है, और वृत्त के केंद्र से गुजरने वाली किसी भी दिशा में ऊर्जा वितरण एक गाऊसी वक्र के रूप में होता है। चित्र a बहु-मोड ऊर्जा वितरण को दर्शाता है, जो कई एकल लेजर मोड के अध्यारोपण से निर्मित स्थानिक ऊर्जा वितरण है। बहु-मोड अध्यारोपण का परिणाम एक सपाट-शीर्ष वक्र होता है।
सामान्य सिंगल-मोड लेज़र: IPG YLR-2000-SM, SM सिंगल मोड का संक्षिप्त रूप है। गणनाओं में फोकस स्पॉट आकार की गणना के लिए कोलिमेटेड फोकस 150-250 का उपयोग किया गया है, ऊर्जा घनत्व 2000W है, और तुलना के लिए फोकस ऊर्जा घनत्व का उपयोग किया गया है।
सिंगल-मोड और मल्टी-मोड की तुलनालेसर वेल्डिंगप्रभाव
सिंगल-मोड लेज़र: छोटे कोर व्यास, उच्च ऊर्जा घनत्व, मजबूत भेदन क्षमता, कम ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र, तेज चाकू के समान, विशेष रूप से पतली प्लेटों की वेल्डिंग और उच्च गति वेल्डिंग के लिए उपयुक्त है। इसका उपयोग गैल्वेनोमीटर के साथ छोटे पुर्जों और अत्यधिक परावर्तक पुर्जों (कान, कनेक्टिंग पीस आदि) को संसाधित करने के लिए किया जा सकता है। जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है, सिंगल-मोड में छोटा कीहोल और आंतरिक उच्च दबाव वाले धातु वाष्प की सीमित मात्रा होती है, इसलिए इसमें आमतौर पर आंतरिक छिद्र जैसे दोष नहीं होते हैं। कम गति पर, सुरक्षात्मक हवा के बिना सतह खुरदरी होती है। उच्च गति पर, सुरक्षा जोड़ी जाती है। गैस प्रसंस्करण गुणवत्ता अच्छी है, दक्षता उच्च है, वेल्ड चिकने और समतल होते हैं, और उत्पादन दर उच्च है। यह स्टैक वेल्डिंग और पेनिट्रेशन वेल्डिंग के लिए उपयुक्त है।
मल्टी-मोड लेजर: बड़े कोर व्यास, सिंगल-मोड लेजर की तुलना में थोड़ी कम ऊर्जा घनत्व, कुंद चाकू, बड़ा कीहोल, मोटी धातु संरचना, कम गहराई-से-चौड़ाई अनुपात, और समान शक्ति पर, प्रवेश गहराई सिंगल-मोड लेजर की तुलना में 30% कम होती है, इसलिए यह बट वेल्ड प्रसंस्करण और बड़े असेंबली अंतराल वाली मोटी प्लेटों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।
कम्पोजिट-रिंग लेजर कंट्रास्ट
हाइब्रिड वेल्डिंग: 915nm तरंगदैर्ध्य वाली सेमीकंडक्टर लेजर बीम और 1070nm तरंगदैर्ध्य वाली फाइबर लेजर बीम को एक ही वेल्डिंग हेड में संयोजित किया जाता है। दोनों लेजर बीम समानांतर रूप से वितरित होती हैं और दोनों लेजर बीम के फोकल तलों को लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है, जिससे उत्पाद में सेमीकंडक्टर और फाइबर दोनों गुण मौजूद होते हैं।लेसर वेल्डिंगवेल्डिंग के बाद की क्षमताएं। इसका प्रभाव चमकदार होता है और इसमें फाइबर की गहराई होती है।लेसर वेल्डिंग.
सेमीकंडक्टर अक्सर 400um से अधिक के बड़े प्रकाश बिंदु का उपयोग करते हैं, जो मुख्य रूप से सामग्री को पहले से गर्म करने, सामग्री की सतह को पिघलाने और फाइबर लेजर की सामग्री की अवशोषण दर को बढ़ाने के लिए जिम्मेदार होता है (तापमान बढ़ने पर लेजर की सामग्री की अवशोषण दर बढ़ जाती है)।
रिंग लेजर: दो फाइबर लेजर मॉड्यूल लेजर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो एक मिश्रित ऑप्टिकल फाइबर (बेलनाकार ऑप्टिकल फाइबर के भीतर रिंग ऑप्टिकल फाइबर) के माध्यम से सामग्री की सतह तक पहुंचाया जाता है।
दो लेजर किरणें, जिनमें गोलाकार स्पॉट होते हैं: बाहरी रिंग कीहोल के खुलने को चौड़ा करने और सामग्री को पिघलाने के लिए जिम्मेदार होती है, जबकि आंतरिक रिंग की लेजर किरण प्रवेश गहराई को नियंत्रित करती है, जिससे अत्यंत कम स्पैटर वाली वेल्डिंग संभव हो पाती है। आंतरिक और बाहरी रिंग की लेजर किरणों की शक्ति और कोर व्यास को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है। प्रक्रिया विंडो एकल लेजर किरण की तुलना में अधिक लचीली होती है।
मिश्रित-वृत्ताकार वेल्डिंग प्रभावों की तुलना
हाइब्रिड वेल्डिंग, सेमीकंडक्टर थर्मल कंडक्टिविटी वेल्डिंग और फाइबर ऑप्टिक डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंग का संयोजन होने के कारण, बाहरी रिंग का प्रवेश उथला होता है, धातु संरचना तेज और पतली होती है; साथ ही, इसकी थर्मल कंडक्टिविटी बेहतर होती है, पिघले हुए पूल में उतार-चढ़ाव कम होता है, रेंज बड़ी होती है और पिघला हुआ पूल अधिक स्थिर होता है, जिससे सतह अधिक चिकनी दिखाई देती है।
रिंग लेजर, डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंग और डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंग का एक संयोजन है, इसलिए बाहरी रिंग भी पेनिट्रेशन डेप्थ उत्पन्न कर सकती है, जिससे कीहोल ओपनिंग को प्रभावी ढंग से बढ़ाया जा सकता है। समान शक्ति पर पेनिट्रेशन डेप्थ और मेटलोग्राफी की मोटाई अधिक होती है, लेकिन साथ ही, पिघले हुए पूल की स्थिरता ऑप्टिकल फाइबर सेमीकंडक्टर की तुलना में थोड़ी कम होती है, इसमें उतार-चढ़ाव कंपोजिट वेल्डिंग की तुलना में थोड़ा अधिक होता है, और खुरदरापन अपेक्षाकृत अधिक होता है।
पोस्ट करने का समय: 20 अक्टूबर 2023
