పొడి వస్తువులు! లేజర్ వెల్డింగ్ యొక్క సాధారణ ప్రక్రియ పారామితుల వివరణ

లేజర్ వెల్డింగ్ అనేది లేజర్ ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ అనువర్తనంలో ఒక ముఖ్యమైన అంశం, అంతేకాకుండా 21వ శతాబ్దంలో అత్యంత ఆకర్షణీయమైన మరియు ఆశాజనకమైన వెల్డింగ్ టెక్నాలజీ కూడా. సాంప్రదాయ వెల్డింగ్ పద్ధతులతో పోలిస్తే, లేజర్ వెల్డింగ్‌కు అధిక వెల్డింగ్ నాణ్యత మరియు వేగవంతమైన సామర్థ్యం వంటి అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. ప్రస్తుతం, లేజర్ వెల్డింగ్ టెక్నాలజీని తయారీ, పౌడర్ మెటలర్జీ, ఆటోమొబైల్ పరిశ్రమ, ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమ, బయోమెడిసిన్ మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

వెల్డింగ్ పూల్ ఏర్పడే విధానం ప్రకారం, లేజర్ వెల్డింగ్‌లో రెండు ప్రాథమిక వెల్డింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి: ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ మరియు లోతైన చొచ్చుకుపోయే (చిన్న రంధ్రం) వెల్డింగ్. ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వేడి, ఉష్ణ బదిలీ ద్వారా వర్క్‌పీస్‌కు వ్యాపిస్తుంది, తద్వారా వెల్డ్ ఉపరితలం కరిగిపోతుంది, ఇందులో ప్రాథమికంగా ఆవిరిగా మారే దృగ్విషయం ఉండదు. దీనిని తరచుగా తక్కువ వేగంతో చేసే పలుచని గోడల భాగాల వెల్డింగ్‌లో ఉపయోగిస్తారు. లోతైన ద్రవీభవన వెల్డింగ్ పదార్థాన్ని ఆవిరిగా మార్చి, అధిక మొత్తంలో ప్లాస్మాను ఏర్పరుస్తుంది. అధిక వేడి కారణంగా, కరిగిన పూల్ ముందు భాగంలో రంధ్రాలు ఏర్పడతాయి. లోతైన చొచ్చుకుపోయే వెల్డింగ్ వర్క్‌పీస్‌ను పూర్తిగా వెల్డ్ చేయగలదు, దీనికి అవసరమైన శక్తి అధికంగా ఉంటుంది, వెల్డింగ్ వేగం కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే లేజర్ వెల్డింగ్ పద్ధతి.

పవర్ డెన్సిటీ, లేజర్ పల్స్ వేవ్‌ఫార్మ్, డీఫోకస్, వెల్డింగ్ వేగం మరియు సహాయక బ్లోయింగ్ గ్యాస్ వంటి అనేక ప్రక్రియ పారామితులు లేజర్ వెల్డింగ్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి.

1. లేజర్ పవర్ డెన్సిటీ లేజర్ ప్రాసెసింగ్‌లో పవర్ డెన్సిటీ అత్యంత కీలకమైన పారామితులలో ఒకటి. అధిక పవర్ డెన్సిటీతో, ఉపరితల పొరను మైక్రోసెకండ్ కాల వ్యవధిలో మరిగే స్థాయికి వేడి చేయవచ్చు, దీనివల్ల అధిక మొత్తంలో బాష్పీభవనం జరుగుతుంది. అందువల్ల, పంచింగ్, కటింగ్ మరియు చెక్కడం వంటి మెటీరియల్ రిమూవల్ ప్రాసెసింగ్‌కు అధిక పవర్ డెన్సిటీ చాలా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. తక్కువ పవర్ డెన్సిటీకి, ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత మరిగే స్థాయికి చేరుకోవడానికి కొన్ని మిల్లీసెకన్లు పడుతుంది, మరియు ఉపరితల పొర ఆవిరయ్యేలోపు, అడుగు పొర ద్రవీభవన స్థాయికి చేరుకుంటుంది, దీనివల్ల మంచి ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ సులభంగా ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల, హీట్ కండక్షన్ లేజర్ వెల్డింగ్‌లో, పవర్ డెన్సిటీ పరిధి 104-106W/cm2 ఉంటుంది.

2. లేజర్ పల్స్ తరంగరూపం

లేజర్ పల్స్ తరంగరూపం అనేది పదార్థాన్ని కరిగించడం నుండి పదార్థాన్ని తొలగించడాన్ని వేరు చేయడానికి ఒక ముఖ్యమైన పరామితి మాత్రమే కాదు, ప్రాసెసింగ్ పరికరాల పరిమాణం మరియు వ్యయాన్ని నిర్ధారించడానికి కూడా ఇది ఒక కీలకమైన పరామితి. అధిక తీవ్రత గల లేజర్ కిరణం పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై పడినప్పుడు, ఆ పదార్థం యొక్క ఉపరితలం 60 ~ 90% లేజర్ శక్తిని పరావర్తనం చెంది నష్టపోతుంది. ముఖ్యంగా బంగారం, వెండి, రాగి, అల్యూమినియం, టైటానియం మరియు ఇతర పదార్థాలు బలమైన పరావర్తనం మరియు వేగవంతమైన ఉష్ణ బదిలీని కలిగి ఉంటాయి. ఒక లేజర్ పల్స్ సిగ్నల్ సమయంలో లోహం యొక్క పరావర్తనశీలత కాలంతో పాటు మారుతూ ఉంటుంది. పదార్థం యొక్క ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత ద్రవీభవన స్థానానికి పెరిగినప్పుడు, పరావర్తనశీలత వేగంగా తగ్గుతుంది, మరియు ఉపరితలం ద్రవీభవన స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, పరావర్తనశీలత ఒక నిర్దిష్ట విలువ వద్ద స్థిరపడుతుంది.

3. పల్స్ వెడల్పు పల్స్డ్ లేజర్ వెల్డింగ్‌లో పల్స్ వెడల్పు ఒక ముఖ్యమైన పరామితి. చొచ్చుకుపోయే లోతు మరియు ఉష్ణ ప్రభావ మండలం ద్వారా పల్స్ వెడల్పు నిర్ణయించబడుతుంది. పల్స్ వెడల్పు ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, ఉష్ణ ప్రభావ మండలం అంత పెద్దదిగా ఉంటుంది, మరియు చొచ్చుకుపోయే లోతు పల్స్ వెడల్పు యొక్క 1/2 ఘాతంతో పెరుగుతుంది. అయితే, పల్స్ వెడల్పు పెరగడం వల్ల పీక్ పవర్ తగ్గుతుంది, కాబట్టి పల్స్ వెడల్పును పెంచడం సాధారణంగా ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా విశాలమైన మరియు నిస్సారమైన వెల్డ్ పరిమాణం ఏర్పడుతుంది, ఇది ముఖ్యంగా పలుచని మరియు మందపాటి ప్లేట్ల ల్యాప్ వెల్డింగ్‌కు అనుకూలంగా ఉంటుంది. అయితే, తక్కువ పీక్ పవర్ అధిక ఉష్ణ ప్రవేశానికి దారితీస్తుంది, మరియు ప్రతి పదార్థానికి చొచ్చుకుపోవడాన్ని గరిష్ఠం చేసే ఒక సరైన పల్స్ వెడల్పు ఉంటుంది.

4. డీఫోకస్ లేజర్ వెల్డింగ్‌కు సాధారణంగా కొంత డీఫోకస్ అవసరం అవుతుంది, ఎందుకంటే స్పాట్ మధ్యలో లేజర్ ఫోకస్ వద్ద పవర్ డెన్సిటీ చాలా ఎక్కువగా ఉండి, సులభంగా ఆవిరైపోయి రంధ్రాలు ఏర్పడతాయి. లేజర్ ఫోకస్ నుండి దూరంగా ఉన్న ప్రతి ప్లేన్‌లో పవర్ డెన్సిటీ పంపిణీ సాపేక్షంగా ఏకరీతిగా ఉంటుంది. డీఫోకసింగ్‌లో రెండు పద్ధతులు ఉన్నాయి: పాజిటివ్ డీఫోకసింగ్ మరియు నెగటివ్ డీఫోకసింగ్. ఫోకల్ ప్లేన్ వర్క్‌పీస్‌కు పైన ఉంటే, అది పాజిటివ్ డీఫోకసింగ్; లేకపోతే, అది నెగటివ్ డీఫోకసింగ్. జ్యామితీయ ఆప్టిక్స్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్ డీఫోకసింగ్ ప్లేన్‌లు మరియు వెల్డింగ్ ప్లేన్ మధ్య దూరం సమానంగా ఉన్నప్పుడు, సంబంధిత ప్లేన్‌పై పవర్ డెన్సిటీ సుమారుగా ఒకే విధంగా ఉంటుంది, కానీ వాస్తవంగా పొందిన వెల్డ్ పూల్ ఆకారం భిన్నంగా ఉంటుంది. నెగటివ్ డీఫోకసింగ్ విషయంలో, ఎక్కువ పెనెట్రేషన్ పొందవచ్చు, ఇది కరిగిన పూల్ ఏర్పడే ప్రక్రియకు సంబంధించినది.

5. వెల్డింగ్ వేగం వెల్డింగ్ ఉపరితల నాణ్యత, చొచ్చుకుపోవడం (పెనెట్రేషన్), ఉష్ణ ప్రభావ మండలం (హీట్ అఫెక్టెడ్ జోన్) మొదలైనవాటిని నిర్ధారిస్తుంది. వెల్డింగ్ వేగం యూనిట్ సమయానికి అందే ఉష్ణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. వెల్డింగ్ వేగం చాలా తక్కువగా ఉంటే, ఉష్ణం చాలా ఎక్కువగా అందుతుంది, దీని ఫలితంగా వర్క్‌పీస్ కాలిపోతుంది. వెల్డింగ్ వేగం చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, ఉష్ణం చాలా తక్కువగా అందుతుంది, దీని ఫలితంగా వర్క్‌పీస్ అపారదర్శకంగా వెల్డింగ్ అవుతుంది. చొచ్చుకుపోవడాన్ని (పెనెట్రేషన్) మెరుగుపరచడానికి సాధారణంగా వెల్డింగ్ వేగాన్ని తగ్గిస్తారు.

6. సహాయక రక్షణ వాయువును ఊదడం అనేది అధిక శక్తి లేజర్ వెల్డింగ్‌లో ఒక ముఖ్యమైన ప్రక్రియ. ఒకవైపు, లోహ పదార్థాలు చిందకుండా మరియు ఫోకసింగ్ మిర్రర్‌ను కలుషితం చేయకుండా నిరోధించడానికి; మరోవైపు, వెల్డింగ్ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి అయ్యే ప్లాస్మా అతిగా కేంద్రీకరించబడకుండా మరియు లేజర్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలానికి చేరకుండా నిరోధించడానికి ఇది ఉపయోగపడుతుంది. లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియలో, కరిగిన పూల్‌ను రక్షించడానికి హీలియం, ఆర్గాన్, నైట్రోజన్ మరియు ఇతర వాయువులను తరచుగా ఉపయోగిస్తారు, తద్వారా వెల్డింగ్ ఇంజనీరింగ్‌లో వర్క్‌పీస్ ఆక్సీకరణం నుండి రక్షించబడుతుంది. రక్షణ వాయువు రకం, గాలి ప్రవాహ పరిమాణం మరియు ఊదే కోణం వంటి అంశాలు వెల్డింగ్ ఫలితంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. విభిన్న ఊదే పద్ధతులు కూడా వెల్డింగ్ నాణ్యతపై కొంత ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

హీలియం సులభంగా అయనీకరణం చెందదు (దీనికి అధిక అయనీకరణ శక్తి ఉంటుంది), దీనివల్ల లేజర్ సజావుగా ప్రయాణించి, కిరణ శక్తి నిరాటంకంగా వర్క్‌పీస్ ఉపరితలానికి చేరుకుంటుంది. లేజర్ వెల్డింగ్‌లో ఉపయోగించే అత్యంత ప్రభావవంతమైన రక్షక వాయువు ఇదే, కానీ దీని ధర చాలా ఎక్కువ. ఆర్గాన్ చౌకైనది మరియు సాంద్రత ఎక్కువ, కాబట్టి ఇది మెరుగైన రక్షణను అందిస్తుంది. అయితే, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత గల మెటల్ ప్లాస్మా ద్వారా సులభంగా అయనీకరణం చెందుతుంది, తద్వారా కిరణంలోని కొంత భాగాన్ని వర్క్‌పీస్ నుండి అడ్డుకుంటుంది. ఇది వెల్డింగ్ యొక్క ప్రభావవంతమైన లేజర్ శక్తిని తగ్గించడమే కాకుండా, వెల్డింగ్ వేగాన్ని మరియు చొచ్చుకుపోవడాన్ని కూడా దెబ్బతీస్తుంది. హీలియంతో రక్షించబడిన వెల్డ్‌ల ఉపరితలాల కంటే ఆర్గాన్‌తో రక్షించబడిన వెల్డ్‌ల ఉపరితలాలు నునుపుగా ఉంటాయి. నైట్రోజన్ ఒక రక్షక వాయువుగా అత్యంత చౌకైనది, కానీ ఇది కొన్ని రకాల స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వెల్డింగ్‌కు అనువైనది కాదు. దీనికి ప్రధాన కారణం శోషణ వంటి లోహశాస్త్ర సమస్యలు, ఇవి కొన్నిసార్లు ల్యాప్ జోన్‌లో రంధ్రాలను సృష్టిస్తాయి.

ఒక కొత్త వెల్డింగ్ సాంకేతికతగా, లేజర్ వెల్డింగ్ అధిక శక్తి సాంద్రత, అధిక వేగం, అధిక కచ్చితత్వం, లోతైన చొచ్చుకుపోవడం మరియు బలమైన అనుకూలత వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని అనువర్తనం నానాటికీ విస్తరిస్తోంది, ఇది ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడమే కాకుండా, వెల్డింగ్ నాణ్యతను కూడా మెరుగుపరుస్తుంది. పదార్థాల శుద్ధి రంగంలో లేజర్ వెల్డింగ్ సాంకేతికత ఖచ్చితంగా మరింత ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.