লেজার ওয়েল্ডিং লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির প্রয়োগের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক, তবে এটি একবিংশ শতাব্দীর সবচেয়ে আকর্ষণীয় এবং প্রতিশ্রুতিশীল ওয়েল্ডিং প্রযুক্তিও। ঐতিহ্যবাহী ওয়েল্ডিং পদ্ধতির তুলনায়, লেজার ওয়েল্ডিংয়ের অনেক সুবিধা রয়েছে, উচ্চতর ওয়েল্ডিং গুণমান এবং দ্রুত দক্ষতা রয়েছে। বর্তমানে, লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি উৎপাদন, পাউডার ধাতুবিদ্যা, অটোমোবাইল শিল্প, ইলেকট্রনিক্স শিল্প, জৈব চিকিৎসা এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।
ওয়েল্ডিং পুলের গঠন প্রক্রিয়া অনুসারে, লেজার ওয়েল্ডিংয়ের দুটি মৌলিক ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়া রয়েছে: তাপ পরিবাহী ওয়েল্ডিং এবং গভীর অনুপ্রবেশ (ছোট গর্ত) ওয়েল্ডিং। তাপ পরিবাহী ওয়েল্ডিং দ্বারা উৎপন্ন তাপ তাপ স্থানান্তরের মাধ্যমে ওয়ার্কপিসে ছড়িয়ে দেওয়া হয়, যাতে ওয়েল্ডের পৃষ্ঠ গলে যায়, মূলত কোনও বাষ্পীকরণের ঘটনা ঘটে না, যা প্রায়শই কম-গতির পাতলা-প্রাচীর উপাদানগুলির ওয়েল্ডিংয়ে ব্যবহৃত হয়। গভীর ফিউশন ওয়েল্ডিং উপাদানটিকে বাষ্পীভূত করে এবং প্রচুর পরিমাণে প্লাজমা তৈরি করে। উচ্চ তাপের কারণে, গলিত পুলের সামনের প্রান্তে গর্ত থাকবে। গভীর অনুপ্রবেশ ওয়েল্ডিং ওয়ার্কপিসটিকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে ঝালাই করতে পারে, এবং ইনপুট শক্তি বড়, ঢালাইয়ের গতি দ্রুত, এটি সর্বাধিক ব্যবহৃত লেজার ওয়েল্ডিং মোড।
লেজার ঢালাইয়ের গুণমানকে প্রভাবিত করে এমন অনেক প্রক্রিয়া পরামিতি রয়েছে, যেমন পাওয়ার ঘনত্ব, লেজার পালস ওয়েভফর্ম, ডিফোকাস, ঢালাইয়ের গতি এবং সহায়ক ব্লোয়িং গ্যাস।
১. লেজার পাওয়ার ঘনত্ব লেজার প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে পাওয়ার ঘনত্ব সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরামিতিগুলির মধ্যে একটি। উচ্চতর পাওয়ার ঘনত্বের সাথে, পৃষ্ঠ স্তরটিকে একটি মাইক্রোসেকেন্ড সময়সীমার মধ্যে ফুটন্ত বিন্দুতে উত্তপ্ত করা যেতে পারে, যা প্রচুর পরিমাণে বাষ্পীভবন তৈরি করে। অতএব, উচ্চ শক্তি ঘনত্ব উপাদান অপসারণ প্রক্রিয়াকরণের জন্য, যেমন পাঞ্চিং, কাটা এবং খোদাই করার জন্য খুবই সুবিধাজনক। কম শক্তি ঘনত্বের জন্য, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা স্ফুটনাঙ্কে পৌঁছাতে কয়েক মিলিসেকেন্ড সময় লাগে এবং পৃষ্ঠ স্তরটি বাষ্পীভূত হওয়ার আগে, নীচের স্তরটি গলনাঙ্কে পৌঁছায়, যা একটি ভাল ফিউশন ঢালাই তৈরি করা সহজ। অতএব, তাপ পরিবাহী লেজার ঢালাইয়ে, পাওয়ার ঘনত্বের পরিসীমা 104-106W/cm2।
2. লেজার পালস তরঙ্গরূপ
লেজার পালস ওয়েভফর্ম কেবল উপাদান অপসারণ এবং উপাদান গলানোর মধ্যে পার্থক্য করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার নয়, বরং প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামের আয়তন এবং খরচ নির্ধারণের জন্য একটি মূল প্যারামিটারও। যখন উচ্চ তীব্রতার লেজার রশ্মি উপাদানের পৃষ্ঠে প্রবেশ করে, তখন উপাদান পৃষ্ঠের লেজার শক্তির প্রতিফলন এবং ক্ষতির 60 ~ 90% থাকবে, বিশেষ করে সোনা, রূপা, তামা, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম এবং অন্যান্য উপকরণের শক্তিশালী প্রতিফলন, দ্রুত তাপ স্থানান্তর। লেজার পালস সংকেতের সময় ধাতুর প্রতিফলন সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়। যখন উপাদানের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা গলনাঙ্কে উন্নীত করা হয়, তখন প্রতিফলন দ্রুত হ্রাস পায় এবং যখন পৃষ্ঠটি গলনাঙ্কে থাকে, তখন প্রতিফলন একটি নির্দিষ্ট মান স্থিতিশীল হয়।
৩. পালস প্রস্থ পালস প্রস্থ হল পালস লেজার ওয়েল্ডিংয়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার। পালস প্রস্থ অনুপ্রবেশের গভীরতা এবং তাপ প্রভাবিত অঞ্চল দ্বারা নির্ধারিত হত। পালস প্রস্থ যত দীর্ঘ হবে, তাপ প্রভাবিত অঞ্চল তত বড় হবে এবং পালস প্রস্থের ১/২ শক্তির সাথে অনুপ্রবেশের গভীরতা বৃদ্ধি পাবে। যাইহোক, পালস প্রস্থ বৃদ্ধির ফলে পিক পাওয়ার হ্রাস পাবে, তাই পালস প্রস্থ বৃদ্ধি সাধারণত তাপ পরিবাহী ওয়েল্ডিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার ফলে একটি প্রশস্ত এবং অগভীর ওয়েল্ড আকার তৈরি হয়, বিশেষ করে পাতলা এবং পুরু প্লেটের ল্যাপ ওয়েল্ডিংয়ের জন্য উপযুক্ত। যাইহোক, কম পিক পাওয়ারের ফলে অতিরিক্ত তাপ ইনপুট হয় এবং প্রতিটি উপাদানের একটি সর্বোত্তম পালস প্রস্থ থাকে যা অনুপ্রবেশকে সর্বাধিক করে তোলে।
৪, ডিফোকাস লেজার ওয়েল্ডিংয়ের জন্য সাধারণত একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ ডিফোকাস প্রয়োজন হয়, কারণ স্পটের কেন্দ্রে লেজার ফোকাস খুব বেশি, গর্তে বাষ্পীভূত হওয়া সহজ। লেজার ফোকাস থেকে দূরে প্রতিটি সমতলে পাওয়ার ঘনত্বের বন্টন তুলনামূলকভাবে সমান। দুটি ডিফোকাসিং পদ্ধতি রয়েছে: পজিটিভ ডিফোকাসিং এবং নেগেটিভ ডিফোকাসিং। যদি ফোকাল প্লেনটি ওয়ার্কপিসের উপরে অবস্থিত থাকে, তবে এটি পজিটিভ ডিফোকাসিং; অন্যথায়, এটি নেগেটিভ ডিফোকাসিং। জ্যামিতিক অপটিক্স তত্ত্ব অনুসারে, যখন পজিটিভ এবং নেগেটিভ ডিফোকাসিং প্লেন এবং ওয়েল্ডিং প্লেনের মধ্যে দূরত্ব সমান হয়, তখন সংশ্লিষ্ট সমতলে পাওয়ার ঘনত্ব প্রায় একই থাকে, তবে প্রকৃত প্রাপ্ত ওয়েল্ড পুলের আকৃতি ভিন্ন হয়। নেগেটিভ ডিফোকাসিংয়ের ক্ষেত্রে, বৃহত্তর অনুপ্রবেশ পাওয়া যেতে পারে, যা গলিত পুলের গঠন প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত।
৫, ঢালাইয়ের গতি ঢালাইয়ের গতি ঢালাইয়ের পৃষ্ঠের গুণমান, অনুপ্রবেশ, তাপ প্রভাবিত অঞ্চল ইত্যাদি নির্ধারণ করে। ঢালাইয়ের গতি প্রতি ইউনিট সময়ের তাপ ইনপুটকে প্রভাবিত করবে। যদি ঢালাইয়ের গতি খুব ধীর হয়, তাহলে তাপ ইনপুট খুব বেশি হয়, যার ফলে ওয়ার্কপিসটি পুড়ে যায়। যদি ঢালাইয়ের গতি খুব দ্রুত হয়, তাহলে তাপ ইনপুট খুব ছোট হয়, যার ফলে ওয়ার্কপিস ঢালাই অস্বচ্ছ হয়ে যায়। ঢালাইয়ের গতি হ্রাস করা সাধারণত অনুপ্রবেশ উন্নত করার জন্য ব্যবহৃত হয়।
৬, উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন লেজার ঢালাইয়ে সহায়ক ব্লোয়িং প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস সহায়ক ব্লোয়িং প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস একটি অপরিহার্য প্রক্রিয়া। একদিকে, ধাতব পদার্থগুলিকে ফোকাসিং মিররকে দূষিত করা এবং ছিটানো থেকে বিরত রাখা; অন্যদিকে, এটি ঢালাই প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন প্লাজমাকে খুব বেশি ফোকাস করা থেকে বিরত রাখা এবং লেজারকে উপাদানের পৃষ্ঠে পৌঁছানো থেকে বিরত রাখা। লেজার ঢালাইয়ের প্রক্রিয়ায়, হিলিয়াম, আর্গন, নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য গ্যাসগুলি প্রায়শই গলিত পুলকে রক্ষা করার জন্য ব্যবহার করা হয়, যাতে ওয়েল্ডিং প্রকৌশলে ওয়ার্কপিসটি জারণ থেকে সুরক্ষিত থাকে। প্রতিরক্ষামূলক গ্যাসের ধরণ, বায়ু প্রবাহের আকার এবং ব্লোয়িং অ্যাঙ্গেলের মতো বিষয়গুলি ওয়েল্ডিংয়ের ফলাফলের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। বিভিন্ন ব্লোয়িং পদ্ধতিরও ঢালাইয়ের মানের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব রয়েছে।
হিলিয়াম সহজে আয়নিত হয় না (এতে উচ্চ আয়নিত শক্তি থাকে), যার ফলে লেজারটি মসৃণভাবে চলাচল করতে পারে এবং রশ্মি শক্তি ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠে বাধা ছাড়াই পৌঁছাতে পারে। এটি লেজার ওয়েল্ডিংয়ে ব্যবহৃত সবচেয়ে কার্যকর প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস, তবে দাম তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল। আর্গন সস্তা এবং ঘন, তাই এর সুরক্ষা আরও ভাল। তবে, এটি উচ্চ তাপমাত্রার ধাতব প্লাজমা দ্বারা সহজেই আয়নিত হয়, ফলে রশ্মির কিছু অংশ ওয়ার্কপিস থেকে রক্ষা পায়, যা ওয়েল্ডিংয়ের কার্যকর লেজার শক্তি হ্রাস করে, তবে ওয়েল্ডিংয়ের গতি এবং অনুপ্রবেশকেও ক্ষতিগ্রস্ত করে। আর্গন দ্বারা সুরক্ষিত ওয়েল্ডগুলির পৃষ্ঠগুলি হিলিয়াম দ্বারা সুরক্ষিত ওয়েল্ডগুলির তুলনায় মসৃণ। প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস হিসাবে নাইট্রোজেন সবচেয়ে সস্তা, তবে এটি কিছু ধরণের স্টেইনলেস স্টিল ওয়েল্ডিংয়ের জন্য উপযুক্ত নয়, মূলত ধাতববিদ্যার সমস্যার কারণে, যেমন শোষণ, যা কখনও কখনও ল্যাপ জোনে ছিদ্র তৈরি করে।
একটি নতুন ঢালাই প্রযুক্তি হিসেবে, লেজার ঢালাইয়ের বৈশিষ্ট্য হল উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, উচ্চ গতি, উচ্চ নির্ভুলতা, গভীর অনুপ্রবেশ এবং শক্তিশালী অভিযোজনযোগ্যতা। এর প্রয়োগ ক্রমশ বিস্তৃত হচ্ছে, যা কেবল উৎপাদন দক্ষতাই উন্নত করতে পারে না, বরং ঢালাইয়ের মানও উন্নত করতে পারে। লেজার ঢালাই প্রযুক্তি অবশ্যই উপাদান প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে আরও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
পোস্টের সময়: ২৮ মার্চ ২০২৩
