லேசர் வெல்டிங் என்பது லேசர் செயலாக்க தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாட்டின் முக்கிய அம்சங்களில் ஒன்றாகும், ஆனால் 21 ஆம் நூற்றாண்டில் மிகவும் கண்கவர் மற்றும் நம்பிக்கைக்குரிய வெல்டிங் தொழில்நுட்பமாகும். பாரம்பரிய வெல்டிங் முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, லேசர் வெல்டிங் பல நன்மைகள், அதிக வெல்டிங் தரம் மற்றும் வேகமான செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது. தற்போது, லேசர் வெல்டிங் தொழில்நுட்பம் உற்பத்தி, தூள் உலோகம், ஆட்டோமொபைல் தொழில், மின்னணுவியல் தொழில், உயிரி மருத்துவம் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
வெல்டிங் குளத்தின் உருவாக்க பொறிமுறையின்படி, லேசர் வெல்டிங் இரண்டு அடிப்படை வெல்டிங் வழிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளது: வெப்ப கடத்தல் வெல்டிங் மற்றும் ஆழமான ஊடுருவல் (சிறிய துளை) வெல்டிங். வெப்ப கடத்தல் வெல்டிங்கால் உருவாகும் வெப்பம் வெப்ப பரிமாற்றம் மூலம் பணிப்பகுதிக்கு பரவுகிறது, இதனால் வெல்டின் மேற்பரப்பு உருகும், அடிப்படையில் ஆவியாதல் நிகழ்வு இல்லை, இது பெரும்பாலும் குறைந்த வேக மெல்லிய சுவர் கூறுகளின் வெல்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆழமான இணைவு வெல்டிங் பொருளை ஆவியாக்கி அதிக அளவு பிளாஸ்மாவை உருவாக்குகிறது. அதிக வெப்பம் காரணமாக, உருகிய குளத்தின் முன் முனையில் துளைகள் இருக்கும். ஆழமான ஊடுருவல் வெல்டிங் பணிப்பகுதியை முழுமையாக பற்றவைக்க முடியும், மேலும் உள்ளீட்டு ஆற்றல் பெரியது, வெல்டிங் வேகம் வேகமாக உள்ளது, இது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் லேசர் வெல்டிங் பயன்முறையாகும்.
லேசர் வெல்டிங் தரத்தை பாதிக்கும் பல செயல்முறை அளவுருக்கள் உள்ளன, அதாவது சக்தி அடர்த்தி, லேசர் துடிப்பு அலைவடிவம், குவிய நீக்கம், வெல்டிங் வேகம் மற்றும் துணை ஊதும் வாயு.
1. லேசர் சக்தி அடர்த்தி லேசர் செயலாக்கத்தில் மிக முக்கியமான அளவுருக்களில் ஒன்று சக்தி அடர்த்தி. அதிக சக்தி அடர்த்தியுடன், மேற்பரப்பு அடுக்கை ஒரு மைக்ரோ விநாடி நேர வரம்பிற்குள் கொதிநிலைக்கு வெப்பப்படுத்தலாம், இது அதிக அளவு ஆவியாதலை உருவாக்குகிறது. எனவே, அதிக சக்தி அடர்த்தி குத்துதல், வெட்டுதல் மற்றும் வேலைப்பாடு போன்ற பொருள் அகற்றும் செயலாக்கத்திற்கு மிகவும் சாதகமானது. குறைந்த சக்தி அடர்த்திக்கு, மேற்பரப்பு வெப்பநிலை கொதிநிலையை அடைய பல மில்லி விநாடிகள் ஆகும், மேலும் மேற்பரப்பு அடுக்கு ஆவியாகும் முன், கீழ் அடுக்கு உருகுநிலையை அடைகிறது, இது ஒரு நல்ல இணைவு வெல்டிங்கை உருவாக்குவது எளிது. எனவே, வெப்ப கடத்தல் லேசர் வெல்டிங்கில், சக்தி அடர்த்தி வரம்பு 104-106W/cm2 ஆகும்.
2. லேசர் துடிப்பு அலைவடிவம்
லேசர் துடிப்பு அலைவடிவம் என்பது பொருள் உருகுவதை வேறுபடுத்துவதற்கான ஒரு முக்கியமான அளவுரு மட்டுமல்ல, செயலாக்க உபகரணங்களின் அளவு மற்றும் செலவை தீர்மானிக்க ஒரு முக்கிய அளவுருவாகும். பொருளின் மேற்பரப்பில் அதிக தீவிரம் கொண்ட லேசர் கற்றை செலுத்தப்படும்போது, பொருள் மேற்பரப்பில் 60 ~ 90% லேசர் ஆற்றல் பிரதிபலிப்பு மற்றும் இழப்பு, குறிப்பாக தங்கம், வெள்ளி, தாமிரம், அலுமினியம், டைட்டானியம் மற்றும் பிற பொருட்கள் வலுவான பிரதிபலிப்பு, வேகமான வெப்ப பரிமாற்றம் இருக்கும். லேசர் துடிப்பு சமிக்ஞையின் போது ஒரு உலோகத்தின் பிரதிபலிப்பு காலப்போக்கில் மாறுபடும். பொருளின் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை உருகுநிலைக்கு உயர்த்தப்படும்போது, பிரதிபலிப்பு விரைவாகக் குறைகிறது, மேலும் மேற்பரப்பு உருகும் நிலையில் இருக்கும்போது, பிரதிபலிப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பில் நிலைப்படுத்தப்படுகிறது.
3. பல்ஸ் அகலம் பல்ஸ்டு லேசர் வெல்டிங்கின் ஒரு முக்கியமான அளவுரு பல்ஸ் அகலம் ஆகும். பல்ஸ் அகலம் ஊடுருவலின் ஆழம் மற்றும் வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தால் தீர்மானிக்கப்பட்டது. பல்ஸ் அகலம் நீளமாக இருந்தால், வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் பெரியதாக இருக்கும், மேலும் பல்ஸ் அகலத்தின் 1/2 சக்தியுடன் ஊடுருவலின் ஆழம் அதிகரிக்கும். இருப்பினும், பல்ஸ் அகலத்தின் அதிகரிப்பு உச்ச சக்தியைக் குறைக்கும், எனவே பல்ஸ் அகலத்தின் அதிகரிப்பு பொதுவாக வெப்ப கடத்தல் வெல்டிங்கிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் விளைவாக அகலமான மற்றும் ஆழமற்ற வெல்ட் அளவு ஏற்படுகிறது, குறிப்பாக மெல்லிய மற்றும் தடிமனான தட்டுகளின் மடியில் வெல்டிங்கிற்கு ஏற்றது. இருப்பினும், குறைந்த உச்ச சக்தி அதிகப்படியான வெப்ப உள்ளீட்டை விளைவிக்கிறது, மேலும் ஒவ்வொரு பொருளும் ஊடுருவலை அதிகரிக்கும் உகந்த துடிப்பு அகலத்தைக் கொண்டுள்ளது.
4, டிஃபோகஸ் லேசர் வெல்டிங்கிற்கு பொதுவாக ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு டிஃபோகஸ் தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் ஸ்பாட் பவர் அடர்த்தியின் மையத்தில் உள்ள லேசர் ஃபோகஸ் மிக அதிகமாக இருப்பதால், துளைகளாக ஆவியாகிவிடும். லேசர் ஃபோகஸிலிருந்து விலகி ஒவ்வொரு தளத்திலும் பவர் அடர்த்தியின் விநியோகம் ஒப்பீட்டளவில் சீரானது. இரண்டு டிஃபோகசிங் முறைகள் உள்ளன: நேர்மறை டிஃபோகசிங் மற்றும் எதிர்மறை டிஃபோகசிங். குவியத் தளம் பணிப்பகுதிக்கு மேலே அமைந்திருந்தால், அது நேர்மறை டிஃபோகசிங்; இல்லையெனில், அது எதிர்மறை டிஃபோகசிங். வடிவியல் ஒளியியல் கோட்பாட்டின் படி, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை டிஃபோகசிங் தளங்களுக்கும் வெல்டிங் தளத்திற்கும் இடையிலான தூரம் சமமாக இருக்கும்போது, தொடர்புடைய தளத்தில் உள்ள சக்தி அடர்த்தி தோராயமாக ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், ஆனால் உண்மையில் பெறப்பட்ட வெல்ட் பூல் வடிவம் வேறுபட்டது. எதிர்மறை டிஃபோகசிங் விஷயத்தில், அதிக ஊடுருவலைப் பெறலாம், இது உருகிய குளத்தின் உருவாக்க செயல்முறையுடன் தொடர்புடையது.
5, வெல்டிங் வேகம் வெல்டிங் மேற்பரப்பு தரம், ஊடுருவல், வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் போன்றவற்றை வெல்டிங் வேகம் தீர்மானிக்கிறது. வெல்டிங்கின் வேகம் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு வெப்ப உள்ளீட்டைப் பாதிக்கும். வெல்டிங் வேகம் மிகவும் மெதுவாக இருந்தால், வெப்ப உள்ளீடு மிகப் பெரியதாக இருக்கும், இதன் விளைவாக பணிப்பகுதி எரியும். வெல்டிங் வேகம் மிக வேகமாக இருந்தால், வெப்ப உள்ளீடு மிகச் சிறியதாக இருக்கும், இதன் விளைவாக பணிப்பகுதி வெல்டிங் ஒளிபுகாதாக இருக்கும். வெல்டிங் வேகத்தைக் குறைப்பது பொதுவாக ஊடுருவலை மேம்படுத்தப் பயன்படுகிறது.
6, துணை ஊதும் பாதுகாப்பு வாயு துணை ஊதும் பாதுகாப்பு வாயு என்பது உயர் சக்தி லேசர் வெல்டிங்கில் ஒரு அத்தியாவசிய செயல்முறையாகும். ஒருபுறம், உலோகப் பொருட்கள் சிதறி கவனம் செலுத்தும் கண்ணாடியை மாசுபடுத்துவதைத் தடுக்க; மறுபுறம், வெல்டிங் செயல்பாட்டில் உருவாகும் பிளாஸ்மா அதிகமாக கவனம் செலுத்துவதைத் தடுக்கவும், லேசர் பொருளின் மேற்பரப்பை அடைவதைத் தடுக்கவும் இது பயன்படுகிறது. லேசர் வெல்டிங் செயல்பாட்டில், உருகிய குளத்தைப் பாதுகாக்க ஹீலியம், ஆர்கான், நைட்ரஜன் மற்றும் பிற வாயுக்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் வெல்டிங் பொறியியலில் பணிப்பகுதி ஆக்ஸிஜனேற்றத்திலிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது. பாதுகாப்பு வாயுவின் வகை, காற்று ஓட்டத்தின் அளவு மற்றும் ஊதும் கோணம் போன்ற காரணிகள் வெல்டிங் முடிவில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. வெவ்வேறு ஊதும் முறைகளும் வெல்டிங் தரத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளன.
ஹீலியம் எளிதில் அயனியாக்கம் அடையாது (இது அதிக அயனியாக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது), லேசர் சீராகச் செல்லவும், பீம் ஆற்றல் பணிக்கருவி மேற்பரப்பைத் தடையின்றி அடையவும் அனுமதிக்கிறது. இது லேசர் வெல்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பயனுள்ள பாதுகாப்பு வாயு, ஆனால் விலை ஒப்பீட்டளவில் விலை உயர்ந்தது. ஆர்கான் மலிவானது மற்றும் அடர்த்தியானது, எனவே இது சிறந்த பாதுகாப்பைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், இது உயர் வெப்பநிலை உலோக பிளாஸ்மாவால் எளிதில் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகிறது, இதனால் பீமின் ஒரு பகுதியை பணிக்கருவியிலிருந்து பாதுகாக்கிறது, வெல்டிங்கின் பயனுள்ள லேசர் சக்தியைக் குறைக்கிறது, ஆனால் வெல்டிங் வேகம் மற்றும் ஊடுருவலையும் சேதப்படுத்துகிறது. ஆர்கானால் பாதுகாக்கப்பட்ட வெல்ட்களின் மேற்பரப்புகள் ஹீலியத்தால் பாதுகாக்கப்பட்ட மேற்பரப்புகளை விட மென்மையானவை. நைட்ரஜன் ஒரு பாதுகாப்பு வாயுவாக மலிவானது, ஆனால் சில வகையான துருப்பிடிக்காத எஃகு வெல்டிங்கிற்கு இது பொருத்தமானதல்ல, முக்கியமாக உறிஞ்சுதல் போன்ற உலோகவியல் சிக்கல்கள் காரணமாக, இது சில நேரங்களில் மடி மண்டலத்தில் துளைகளை உருவாக்குகிறது.
ஒரு புதிய வெல்டிங் தொழில்நுட்பமாக, லேசர் வெல்டிங் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, அதிக வேகம், அதிக துல்லியம், ஆழமான ஊடுருவல் மற்றும் வலுவான தகவமைப்புத் திறன் ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. அதன் பயன்பாடு மேலும் மேலும் விரிவானது, இது உற்பத்தித் திறனை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், வெல்டிங் தரத்தையும் மேம்படுத்தும். லேசர் வெல்டிங் தொழில்நுட்பம் நிச்சயமாக பொருள் செயலாக்கத் துறையில் மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.
இடுகை நேரம்: மார்ச்-28-2023
