خشک مال! لیزر ویلڈنگ کے عام عمل کے پیرامیٹرز کی تشریح

لیزر ویلڈنگ لیزر پروسیسنگ ٹیکنالوجی کے استعمال کے اہم پہلوؤں میں سے ایک ہے، بلکہ 21 ویں صدی میں سب سے زیادہ چشم کشا اور امید افزا ویلڈنگ ٹیکنالوجی بھی ہے۔ روایتی ویلڈنگ کے طریقوں کے مقابلے میں، لیزر ویلڈنگ کے بہت سے فوائد، اعلی ویلڈنگ کا معیار اور تیز کارکردگی ہے۔ اس وقت، لیزر ویلڈنگ ٹیکنالوجی بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ، پاؤڈر دھات کاری، آٹوموبائل انڈسٹری، الیکٹرانکس انڈسٹری، بائیو میڈیسن اور دیگر شعبوں میں استعمال ہوتی رہی ہے۔

ویلڈنگ پول کی تشکیل کے طریقہ کار کے مطابق، لیزر ویلڈنگ میں ویلڈنگ کے دو بنیادی میکانزم ہوتے ہیں: ہیٹ کنڈکشن ویلڈنگ اور گہرا دخول (چھوٹا سوراخ) ویلڈنگ۔ گرمی کی ترسیل کی ویلڈنگ سے پیدا ہونے والی حرارت گرمی کی منتقلی کے ذریعے ورک پیس میں پھیل جاتی ہے، تاکہ ویلڈ کی سطح پگھل جائے، بنیادی طور پر بخارات کا کوئی رجحان نہیں ہوتا، جو اکثر کم رفتار پتلی دیوار کے اجزاء کی ویلڈنگ میں استعمال ہوتا ہے۔ گہری فیوژن ویلڈنگ مواد کو بخارات بناتی ہے اور بڑی مقدار میں پلازما بناتی ہے۔ بڑی گرمی کی وجہ سے پگھلے ہوئے تالاب کے سامنے والے سرے میں سوراخ ہوں گے۔ گہری دخول ویلڈنگ ورک پیس کو اچھی طرح سے ویلڈ کر سکتی ہے، اور ان پٹ انرجی بڑی ہے، ویلڈنگ کی رفتار تیز ہے، سب سے زیادہ استعمال ہونے والا لیزر ویلڈنگ موڈ ہے۔

لیزر ویلڈنگ کے معیار کو متاثر کرنے والے عمل کے بہت سے پیرامیٹرز ہیں، جیسے پاور ڈینسٹی، لیزر پلس ویوفارم، ڈیفوکس، ویلڈنگ کی رفتار اور معاون اڑانے والی گیس۔

1. لیزر پاور ڈینسٹی پاور ڈینسٹی لیزر پروسیسنگ میں سب سے اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے۔ زیادہ طاقت کی کثافت کے ساتھ، سطح کی تہہ کو مائیکرو سیکنڈ ٹائم رینج کے اندر ابلتے ہوئے مقام پر گرم کیا جا سکتا ہے، جس سے بخارات کی ایک بڑی مقدار پیدا ہوتی ہے۔ لہذا، اعلی طاقت کی کثافت مواد کو ہٹانے کی پروسیسنگ کے لئے بہت فائدہ مند ہے، جیسے چھدرن، کاٹنے اور کندہ کاری. کم بجلی کی کثافت کے لیے، سطح کے درجہ حرارت کو ابلتے ہوئے نقطہ تک پہنچنے میں کئی ملی سیکنڈ لگتے ہیں، اور سطح کی تہہ کے بخارات بننے سے پہلے، نیچے کی تہہ پگھلنے کے مقام تک پہنچ جاتی ہے، جس سے اچھی فیوژن ویلڈنگ کی تشکیل آسان ہے۔ لہذا، گرمی کی ترسیل لیزر ویلڈنگ میں، طاقت کی کثافت کی حد 104-106W/cm2 ہے۔

2. لیزر پلس ویوفارم

لیزر پلس ویوفارم نہ صرف مواد کو پگھلنے سے ہٹانے میں فرق کرنے کے لیے ایک اہم پیرامیٹر ہے، بلکہ پروسیسنگ آلات کے حجم اور لاگت کا تعین کرنے کے لیے بھی ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ جب مواد کی سطح پر اعلی شدت والے لیزر بیم، مواد کی سطح پر لیزر توانائی کی عکاسی اور نقصان کا 60 ~ 90٪ ہوگا، خاص طور پر سونا، چاندی، تانبا، ایلومینیم، ٹائٹینیم اور دیگر مواد مضبوط عکاسی، تیز رفتار گرمی کی منتقلی. لیزر پلس سگنل کے دوران دھات کی عکاسی وقت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ جب مواد کی سطح کا درجہ حرارت پگھلنے کے نقطہ پر بڑھایا جاتا ہے، تو عکاسی تیزی سے کم ہوتی ہے، اور جب سطح پگھلنے کی حالت میں ہوتی ہے، تو عکاسی ایک خاص قدر پر مستحکم ہوتی ہے۔

3. نبض کی چوڑائی نبض کی چوڑائی پلس لیزر ویلڈنگ کا ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ نبض کی چوڑائی کا تعین دخول کی گہرائی اور گرمی سے متاثرہ زون سے کیا جاتا تھا۔ نبض کی چوڑائی جتنی لمبی ہوگی، گرمی سے متاثرہ زون اتنا ہی بڑا ہوگا، اور دخول کی گہرائی نبض کی چوڑائی کی 1/2 طاقت کے ساتھ بڑھی ہے۔ تاہم، نبض کی چوڑائی میں اضافہ چوٹی کی طاقت کو کم کردے گا، لہذا نبض کی چوڑائی میں اضافہ عام طور پر گرمی کی ترسیل کی ویلڈنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں وسیع اور اتلی ویلڈ کا سائز ہوتا ہے، خاص طور پر پتلی اور موٹی پلیٹوں کی لیپ ویلڈنگ کے لیے موزوں۔ تاہم، نچلی چوٹی کی طاقت کے نتیجے میں زیادہ گرمی کا ان پٹ ہوتا ہے، اور ہر مواد میں نبض کی ایک بہترین چوڑائی ہوتی ہے جو دخول کو زیادہ سے زیادہ کرتی ہے۔

4، ڈیفوکس لیزر ویلڈنگ کے لیے عام طور پر ڈیفوکس کی ایک خاص مقدار کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ اسپاٹ پاور کثافت کے مرکز میں لیزر فوکس بہت زیادہ ہے، جو سوراخوں میں بخارات بننا آسان ہے۔ لیزر فوکس سے دور ہر جہاز میں بجلی کی کثافت کی تقسیم نسبتاً یکساں ہے۔ defocusing کے دو طریقے ہیں: مثبت defocusing اور منفی defocusing. اگر فوکل ہوائی جہاز ورک پیس کے اوپر واقع ہے، تو یہ مثبت defocusing ہے؛ دوسری صورت میں، یہ منفی defocusing ہے. جیومیٹریکل آپٹکس تھیوری کے مطابق، جب مثبت اور منفی defocusing طیاروں اور ویلڈنگ جہاز کے درمیان فاصلہ برابر ہوتا ہے، تو متعلقہ جہاز پر طاقت کی کثافت تقریباً ایک جیسی ہوتی ہے، لیکن اصل حاصل شدہ ویلڈ پول کی شکل مختلف ہوتی ہے۔ منفی defocusing کی صورت میں، زیادہ دخول حاصل کیا جا سکتا ہے، جس کا تعلق پگھلے ہوئے تالاب کی تشکیل کے عمل سے ہے۔

5، ویلڈنگ کی رفتار ویلڈنگ کی رفتار ویلڈنگ کی سطح کے معیار، دخول، گرمی سے متاثرہ زون وغیرہ کا تعین کرتی ہے۔ ویلڈنگ کی رفتار فی یونٹ وقت کے حرارت کے ان پٹ کو متاثر کرے گی۔ اگر ویلڈنگ کی رفتار بہت سست ہے، تو گرمی کا ان پٹ بہت بڑا ہے، جس کے نتیجے میں ورک پیس جل جاتا ہے۔ اگر ویلڈنگ کی رفتار بہت تیز ہے، تو گرمی کا ان پٹ بہت چھوٹا ہے، جس کے نتیجے میں ورک پیس ویلڈنگ مبہم ہے۔ ویلڈنگ کی رفتار کو کم کرنا عام طور پر دخول کو بہتر بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

6، معاون گیس اڑانے والی حفاظتی گیس معاون اڑانے والی حفاظتی گیس ہائی پاور لیزر ویلڈنگ میں ایک ضروری عمل ہے۔ ایک طرف، دھاتی مواد کو پھٹنے اور فوکس کرنے والے آئینے کو آلودہ کرنے سے روکنے کے لیے؛ دوسری طرف، یہ ویلڈنگ کے عمل میں پیدا ہونے والے پلازما کو بہت زیادہ توجہ مرکوز کرنے سے روکنا اور لیزر کو مواد کی سطح تک پہنچنے سے روکنا ہے۔ لیزر ویلڈنگ کے عمل میں، ہیلیم، آرگن، نائٹروجن اور دیگر گیسیں اکثر پگھلے ہوئے تالاب کی حفاظت کے لیے استعمال ہوتی ہیں، تاکہ ویلڈنگ انجینئرنگ میں ورک پیس کو آکسیکرن سے محفوظ رکھا جائے۔ حفاظتی گیس کی قسم، ہوا کے بہاؤ کا سائز اور اڑانے والا زاویہ جیسے عوامل ویلڈنگ کے نتیجے پر بہت زیادہ اثر انداز ہوتے ہیں۔ اڑانے کے مختلف طریقوں کا بھی ویلڈنگ کے معیار پر ایک خاص اثر ہوتا ہے۔

ہیلیم آسانی سے آئنائز نہیں ہوتا ہے (اس میں آئنائزنگ توانائی زیادہ ہوتی ہے)، جس سے لیزر آسانی سے گزر سکتا ہے اور بیم کی توانائی بغیر کسی رکاوٹ کے ورک پیس کی سطح تک پہنچ سکتی ہے۔ یہ لیزر ویلڈنگ میں استعمال ہونے والی سب سے موثر حفاظتی گیس ہے، لیکن قیمت نسبتاً مہنگی ہے۔ آرگن سستا اور گھنا ہے، اس لیے اس کا تحفظ بہتر ہے۔ تاہم، یہ اعلی درجہ حرارت والے دھاتی پلازما کے ذریعے آسانی سے آئنائز ہوتا ہے، اس طرح بیم کے کچھ حصے کو ورک پیس سے بچاتا ہے، ویلڈنگ کی مؤثر لیزر طاقت کو کم کرتا ہے، بلکہ ویلڈنگ کی رفتار اور دخول کو بھی نقصان پہنچاتا ہے۔ آرگن کے ذریعے محفوظ ویلڈز کی سطحیں ہیلیم کے ذریعے محفوظ ہونے والی سطحوں سے ہموار ہوتی ہیں۔ حفاظتی گیس کے طور پر نائٹروجن سب سے سستی ہے، لیکن یہ سٹینلیس سٹیل کی کچھ اقسام کی ویلڈنگ کے لیے موزوں نہیں ہے، جس کی بنیادی وجہ میٹالرجیکل مسائل، جیسے جذب، جو بعض اوقات گود کے علاقے میں سوراخ بناتا ہے۔

ایک نئی ویلڈنگ ٹیکنالوجی کے طور پر، لیزر ویلڈنگ میں اعلی توانائی کی کثافت، تیز رفتار، اعلی صحت سے متعلق، گہری رسائی اور مضبوط موافقت کی خصوصیات ہیں۔ اس کی درخواست زیادہ سے زیادہ وسیع ہے، جو نہ صرف پیداوار کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے بلکہ ویلڈنگ کے معیار کو بھی بہتر بنا سکتی ہے۔ لیزر ویلڈنگ ٹیکنالوجی یقینی طور پر مادی پروسیسنگ کے میدان میں زیادہ اہم کردار ادا کرے گی۔