લેસર વેલ્ડીંગ એ લેસર પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીના ઉપયોગના મહત્વપૂર્ણ પાસાઓમાંનું એક છે, પરંતુ 21મી સદીમાં સૌથી આકર્ષક અને આશાસ્પદ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી પણ છે. પરંપરાગત વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓની તુલનામાં, લેસર વેલ્ડીંગના ઘણા ફાયદા છે, ઉચ્ચ વેલ્ડીંગ ગુણવત્તા અને ઝડપી કાર્યક્ષમતા. હાલમાં, લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ ઉત્પાદન, પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર, ઓટોમોબાઈલ ઉદ્યોગ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગ, બાયોમેડિસિન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે.
વેલ્ડીંગ પૂલની રચના પદ્ધતિ અનુસાર, લેસર વેલ્ડીંગમાં બે મૂળભૂત વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓ છે: ગરમી વાહકતા વેલ્ડીંગ અને ઊંડા ઘૂંસપેંઠ (નાના છિદ્ર) વેલ્ડીંગ. ગરમી વાહકતા વેલ્ડીંગ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી ગરમી સ્થાનાંતરણ દ્વારા વર્કપીસમાં ફેલાય છે, જેથી વેલ્ડની સપાટી ઓગળી જાય, મૂળભૂત રીતે કોઈ બાષ્પીભવનની ઘટના નથી, જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ઓછી ગતિવાળા પાતળા-દિવાલ ઘટકોના વેલ્ડીંગમાં થાય છે. ડીપ ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ સામગ્રીને બાષ્પીભવન કરે છે અને મોટી માત્રામાં પ્લાઝ્મા બનાવે છે. મોટી ગરમીને કારણે, પીગળેલા પૂલના આગળના ભાગમાં છિદ્રો હશે. ડીપ પેનિટ્રેશન વેલ્ડીંગ વર્કપીસને સંપૂર્ણ રીતે વેલ્ડ કરી શકે છે, અને ઇનપુટ ઊર્જા મોટી છે, વેલ્ડીંગ ગતિ ઝડપી છે, તે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો લેસર વેલ્ડીંગ મોડ છે.
લેસર વેલ્ડીંગ ગુણવત્તાને અસર કરતા ઘણા પ્રક્રિયા પરિમાણો છે, જેમ કે પાવર ડેન્સિટી, લેસર પલ્સ વેવફોર્મ, ડિફોકસ, વેલ્ડીંગ સ્પીડ અને સહાયક બ્લોઇંગ ગેસ.
1. લેસર પાવર ડેન્સિટી પાવર ડેન્સિટી લેસર પ્રોસેસિંગમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિમાણોમાંનું એક છે. ઊંચી પાવર ડેન્સિટી સાથે, સપાટીના સ્તરને માઇક્રોસેકન્ડ સમય મર્યાદામાં ઉત્કલન બિંદુ સુધી ગરમ કરી શકાય છે, જેનાથી મોટા પ્રમાણમાં બાષ્પીભવન થાય છે. તેથી, પંચિંગ, કટીંગ અને કોતરણી જેવી સામગ્રી દૂર કરવાની પ્રક્રિયા માટે ઉચ્ચ પાવર ડેન્સિટી ખૂબ જ ફાયદાકારક છે. ઓછી પાવર ડેન્સિટી માટે, સપાટીનું તાપમાન ઉત્કલન બિંદુ સુધી પહોંચવામાં ઘણા મિલિસેકન્ડ લાગે છે, અને સપાટીનું સ્તર બાષ્પીભવન થાય તે પહેલાં, નીચેનું સ્તર ગલન બિંદુ સુધી પહોંચે છે, જે સારી ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ બનાવવાનું સરળ છે. તેથી, ગરમી વાહક લેસર વેલ્ડીંગમાં, પાવર ડેન્સિટી રેન્જ 104-106W/cm2 છે.
2. લેસર પલ્સ વેવફોર્મ
લેસર પલ્સ વેવફોર્મ એ માત્ર સામગ્રીને દૂર કરવાથી સામગ્રીના ગલન સુધી અલગ પાડવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ નથી, પરંતુ પ્રોસેસિંગ સાધનોના જથ્થા અને ખર્ચને નક્કી કરવા માટે એક મુખ્ય પરિમાણ પણ છે. જ્યારે ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા લેસર બીમ સામગ્રીની સપાટી પર આવે છે, ત્યારે સામગ્રીની સપાટી પર લેસર ઊર્જા પ્રતિબિંબ અને નુકસાનનો 60 ~ 90% ભાગ હશે, ખાસ કરીને સોનું, ચાંદી, તાંબુ, એલ્યુમિનિયમ, ટાઇટેનિયમ અને અન્ય સામગ્રી મજબૂત પ્રતિબિંબ, ઝડપી ગરમી ટ્રાન્સફર. લેસર પલ્સ સિગ્નલ દરમિયાન ધાતુનું પ્રતિબિંબ સમય સાથે બદલાય છે. જ્યારે સામગ્રીનું સપાટીનું તાપમાન ગલનબિંદુ સુધી વધારવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રતિબિંબ ઝડપથી ઘટે છે, અને જ્યારે સપાટી ગલન સ્થિતિમાં હોય છે, ત્યારે પ્રતિબિંબ ચોક્કસ મૂલ્ય પર સ્થિર થાય છે.
3. પલ્સ પહોળાઈ પલ્સ પહોળાઈ એ પલ્સ્ડ લેસર વેલ્ડીંગનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે. પલ્સ પહોળાઈ ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ અને ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવતી હતી. પલ્સ પહોળાઈ જેટલી લાંબી હશે, ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોન તેટલો મોટો હશે, અને પલ્સ પહોળાઈના 1/2 પાવર સાથે ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈ વધતી જશે. જો કે, પલ્સ પહોળાઈમાં વધારો થવાથી પીક પાવર ઘટશે, તેથી પલ્સ પહોળાઈમાં વધારો સામાન્ય રીતે ગરમી વાહકતા વેલ્ડીંગ માટે વપરાય છે, જેના પરિણામે પહોળો અને છીછરો વેલ્ડ કદ બને છે, ખાસ કરીને પાતળા અને જાડા પ્લેટોના લેપ વેલ્ડીંગ માટે યોગ્ય. જો કે, ઓછી પીક પાવર વધુ ગરમી ઇનપુટમાં પરિણમે છે, અને દરેક સામગ્રીમાં શ્રેષ્ઠ પલ્સ પહોળાઈ હોય છે જે ઘૂંસપેંઠને મહત્તમ બનાવે છે.
4, ડિફોકસ લેસર વેલ્ડીંગ માટે સામાન્ય રીતે ચોક્કસ માત્રામાં ડિફોકસની જરૂર પડે છે, કારણ કે સ્પોટ પાવર ડેન્સિટીના કેન્દ્રમાં લેસર ફોકસ ખૂબ વધારે હોય છે, જે છિદ્રોમાં બાષ્પીભવન કરવાનું સરળ હોય છે. લેસર ફોકસથી દૂર દરેક પ્લેનમાં પાવર ડેન્સિટીનું વિતરણ પ્રમાણમાં સમાન હોય છે. બે ડિફોકસિંગ પદ્ધતિઓ છે: પોઝિટિવ ડિફોકસિંગ અને નેગેટિવ ડિફોકસિંગ. જો ફોકલ પ્લેન વર્કપીસની ઉપર સ્થિત હોય, તો તે પોઝિટિવ ડિફોકસિંગ છે; અન્યથા, તે નેગેટિવ ડિફોકસિંગ છે. ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ સિદ્ધાંત અનુસાર, જ્યારે પોઝિટિવ અને નેગેટિવ ડિફોકસિંગ પ્લેન અને વેલ્ડીંગ પ્લેન વચ્ચેનું અંતર સમાન હોય છે, ત્યારે અનુરૂપ પ્લેન પર પાવર ડેન્સિટી લગભગ સમાન હોય છે, પરંતુ વાસ્તવિક પ્રાપ્ત વેલ્ડ પૂલ આકાર અલગ હોય છે. નેગેટિવ ડિફોકસિંગના કિસ્સામાં, વધુ ઘૂંસપેંઠ મેળવી શકાય છે, જે પીગળેલા પૂલની રચના પ્રક્રિયા સાથે સંબંધિત છે.
5, વેલ્ડીંગ ગતિ વેલ્ડીંગ ગતિ વેલ્ડીંગ સપાટીની ગુણવત્તા, ઘૂંસપેંઠ, ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોન વગેરે નક્કી કરે છે. વેલ્ડીંગની ગતિ પ્રતિ યુનિટ સમય ગરમીના ઇનપુટને અસર કરશે. જો વેલ્ડીંગ ગતિ ખૂબ ધીમી હોય, તો ગરમીનું ઇનપુટ ખૂબ મોટું હોય છે, જેના પરિણામે વર્કપીસ બળી જાય છે. જો વેલ્ડીંગ ગતિ ખૂબ ઝડપી હોય, તો ગરમીનું ઇનપુટ ખૂબ નાનું હોય છે, જેના પરિણામે વર્કપીસ વેલ્ડીંગ અપારદર્શક બને છે. વેલ્ડીંગ ગતિ ઘટાડવાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઘૂંસપેંઠ સુધારવા માટે થાય છે.
૬, હાઇ પાવર લેસર વેલ્ડીંગમાં સહાયક ફૂંકાતા રક્ષણાત્મક ગેસ સહાયક ફૂંકાતા રક્ષણાત્મક ગેસ એક આવશ્યક પ્રક્રિયા છે. એક તરફ, ધાતુના પદાર્થોને ફોકસિંગ મિરરને છલકાતા અને પ્રદૂષિત કરતા અટકાવવા માટે; બીજી તરફ, તે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થતા પ્લાઝ્માને વધુ પડતું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા અટકાવવા અને લેસરને સામગ્રીની સપાટી પર પહોંચતા અટકાવવા માટે છે. લેસર વેલ્ડીંગની પ્રક્રિયામાં, હિલીયમ, આર્ગોન, નાઇટ્રોજન અને અન્ય વાયુઓનો ઉપયોગ ઘણીવાર પીગળેલા પૂલને સુરક્ષિત રાખવા માટે કરવામાં આવે છે, જેથી વેલ્ડીંગ એન્જિનિયરિંગમાં વર્કપીસ ઓક્સિડેશનથી સુરક્ષિત રહે. રક્ષણાત્મક ગેસનો પ્રકાર, હવાના પ્રવાહનું કદ અને ફૂંકાતા કોણ જેવા પરિબળો વેલ્ડીંગ પરિણામ પર મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે. વિવિધ ફૂંકાતા પદ્ધતિઓનો પણ વેલ્ડીંગ ગુણવત્તા પર ચોક્કસ પ્રભાવ પડે છે.
હિલીયમ સરળતાથી આયનાઇઝ થતું નથી (તેમાં ઉચ્ચ આયનાઇઝિંગ ઉર્જા હોય છે), જેનાથી લેસર સરળતાથી પસાર થાય છે અને બીમ ઉર્જા વર્કપીસ સપાટી પર અવરોધ વિના પહોંચે છે. આ લેસર વેલ્ડીંગમાં વપરાતો સૌથી અસરકારક રક્ષણાત્મક ગેસ છે, પરંતુ કિંમત પ્રમાણમાં મોંઘી છે. આર્ગોન સસ્તો અને ઘન છે, તેથી તેનું રક્ષણ વધુ સારું છે. જો કે, તે ઉચ્ચ તાપમાનના ધાતુના પ્લાઝ્મા દ્વારા સરળતાથી આયનાઇઝ થાય છે, આમ બીમના ભાગને વર્કપીસથી રક્ષણ આપે છે, જે વેલ્ડીંગની અસરકારક લેસર શક્તિ ઘટાડે છે, પરંતુ વેલ્ડીંગની ગતિ અને ઘૂંસપેંઠને પણ નુકસાન પહોંચાડે છે. આર્ગોન દ્વારા સુરક્ષિત વેલ્ડની સપાટીઓ હિલીયમ દ્વારા સુરક્ષિત કરતા સરળ હોય છે. રક્ષણાત્મક ગેસ તરીકે નાઇટ્રોજન સૌથી સસ્તું છે, પરંતુ તે કેટલાક પ્રકારના સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડીંગ માટે યોગ્ય નથી, મુખ્યત્વે શોષણ જેવી ધાતુશાસ્ત્રની સમસ્યાઓને કારણે, જે ક્યારેક લેપ ઝોનમાં છિદ્રો બનાવે છે.
નવી વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી તરીકે, લેસર વેલ્ડીંગમાં ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા, ઉચ્ચ ગતિ, ઉચ્ચ ચોકસાઇ, ઊંડા ઘૂંસપેંઠ અને મજબૂત અનુકૂલનક્ષમતાની લાક્ષણિકતાઓ છે. તેનો ઉપયોગ વધુને વધુ વ્યાપક બની રહ્યો છે, જે ફક્ત ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકતો નથી, પરંતુ વેલ્ડીંગ ગુણવત્તામાં પણ સુધારો કરી શકે છે. લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી ચોક્કસપણે સામગ્રી પ્રક્રિયાના ક્ષેત્રમાં વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે.
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-28-2023
