વેલ્ડીંગ એ ગરમીના ઉપયોગ દ્વારા બે અથવા વધુ ધાતુઓને એકસાથે જોડવાની પ્રક્રિયા છે. વેલ્ડીંગમાં સામાન્ય રીતે સામગ્રીને તેના ગલનબિંદુ સુધી ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે જેથી બેઝ મેટલ પીગળીને સાંધા વચ્ચેના અંતરને ભરવા માટે, મજબૂત જોડાણ બનાવે છે. લેસર વેલ્ડીંગ એ કનેક્શન પદ્ધતિ છે જે લેસરનો ઉપયોગ ગરમીના સ્ત્રોત તરીકે કરે છે.
સ્ક્વેર કેસ પાવર બેટરીને ઉદાહરણ તરીકે લો: બેટરી કોર લેસર દ્વારા બહુવિધ ભાગો દ્વારા જોડાયેલ છે. સમગ્ર લેસર વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, મટીરીયલ કનેક્શનની મજબૂતાઈ, ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા અને ખામીયુક્ત દર એ ત્રણ મુદ્દા છે જેના વિશે ઉદ્યોગ વધુ ચિંતિત છે. મેટાલોગ્રાફિક ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ અને પહોળાઈ (લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોત સાથે નજીકથી સંબંધિત) દ્વારા સામગ્રી જોડાણ શક્તિ પ્રતિબિંબિત કરી શકાય છે; ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા મુખ્યત્વે લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોતની પ્રક્રિયા ક્ષમતા સાથે સંબંધિત છે; ખામી દર મુખ્યત્વે લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોતની પસંદગી સાથે સંબંધિત છે; તેથી, આ લેખ બજારમાં સામાન્ય મુદ્દાઓની ચર્ચા કરે છે. સાથી પ્રક્રિયા વિકાસકર્તાઓને મદદ કરવાની આશા સાથે, ઘણા લેસર પ્રકાશ સ્રોતોની એક સરળ સરખામણી હાથ ધરવામાં આવે છે.
કારણ કેલેસર વેલ્ડીંગઅનિવાર્યપણે લાઇટ-ટુ-હીટ કન્વર્ઝન પ્રક્રિયા છે, તેમાં કેટલાક મુખ્ય પરિમાણો નીચે મુજબ સામેલ છે: બીમ ગુણવત્તા (BBP, M2, ડાયવર્જન્સ એંગલ), ઉર્જા ઘનતા, કોર વ્યાસ, ઉર્જા વિતરણ સ્વરૂપ, અનુકૂલનશીલ વેલ્ડીંગ હેડ, પ્રોસેસિંગ પ્રક્રિયા વિન્ડો અને પ્રક્રિયા કરી શકાય તેવી સામગ્રી મુખ્યત્વે આ દિશાઓમાંથી લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોતોનું વિશ્લેષણ અને સરખામણી કરવા માટે વપરાય છે.
સિંગલમોડ-મલ્ટીમોડ લેસર સરખામણી
સિંગલ-મોડ મલ્ટિ-મોડ વ્યાખ્યા:
સિંગલ મોડ એ દ્વિ-પરિમાણીય પ્લેન પર લેસર ઊર્જાની એક વિતરણ પેટર્નનો ઉલ્લેખ કરે છે, જ્યારે મલ્ટિ-મોડ બહુવિધ વિતરણ પેટર્નની સુપરપોઝિશન દ્વારા રચાયેલી અવકાશી ઊર્જા વિતરણ પેટર્નનો સંદર્ભ આપે છે. સામાન્ય રીતે, ફાઇબર લેસર આઉટપુટ સિંગલ-મોડ છે કે મલ્ટી-મોડ છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે બીમ ગુણવત્તા M2 પરિબળના કદનો ઉપયોગ કરી શકાય છે: M2 1.3 કરતાં ઓછું શુદ્ધ સિંગલ-મોડ લેસર છે, M2 1.3 અને 2.0 ની વચ્ચે અર્ધ-મોડ છે. સિંગલ-મોડ લેસર (થોડા-મોડ), અને M2 2.0 કરતા વધારે છે. મલ્ટિમોડ લેસરો માટે.
કારણ કેલેસર વેલ્ડીંગઅનિવાર્યપણે લાઇટ-ટુ-હીટ કન્વર્ઝન પ્રક્રિયા છે, તેમાં કેટલાક મુખ્ય પરિમાણો નીચે મુજબ સામેલ છે: બીમ ગુણવત્તા (BBP, M2, ડાયવર્જન્સ એંગલ), ઉર્જા ઘનતા, કોર વ્યાસ, ઉર્જા વિતરણ સ્વરૂપ, અનુકૂલનશીલ વેલ્ડીંગ હેડ, પ્રોસેસિંગ પ્રક્રિયા વિન્ડો અને પ્રક્રિયા કરી શકાય તેવી સામગ્રી મુખ્યત્વે આ દિશાઓમાંથી લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોતોનું વિશ્લેષણ અને સરખામણી કરવા માટે વપરાય છે.
સિંગલમોડ-મલ્ટીમોડ લેસર સરખામણી
સિંગલ-મોડ મલ્ટિ-મોડ વ્યાખ્યા:
સિંગલ મોડ એ દ્વિ-પરિમાણીય પ્લેન પર લેસર ઊર્જાની એક વિતરણ પેટર્નનો ઉલ્લેખ કરે છે, જ્યારે મલ્ટિ-મોડ બહુવિધ વિતરણ પેટર્નની સુપરપોઝિશન દ્વારા રચાયેલી અવકાશી ઊર્જા વિતરણ પેટર્નનો સંદર્ભ આપે છે. સામાન્ય રીતે, ફાઇબર લેસર આઉટપુટ સિંગલ-મોડ છે કે મલ્ટી-મોડ છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે બીમ ગુણવત્તા M2 પરિબળના કદનો ઉપયોગ કરી શકાય છે: M2 1.3 કરતાં ઓછું શુદ્ધ સિંગલ-મોડ લેસર છે, M2 1.3 અને 2.0 ની વચ્ચે અર્ધ-મોડ છે. સિંગલ-મોડ લેસર (થોડા-મોડ), અને M2 2.0 કરતા વધારે છે. મલ્ટિમોડ લેસરો માટે.
આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે: આકૃતિ b એક મૂળભૂત સ્થિતિનું ઉર્જા વિતરણ દર્શાવે છે, અને વર્તુળના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી કોઈપણ દિશામાં ઉર્જાનું વિતરણ ગૌસીયન વળાંકના સ્વરૂપમાં છે. ચિત્ર a મલ્ટિ-મોડ એનર્જી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન બતાવે છે, જે બહુવિધ સિંગલ લેસર મોડ્સના સુપરપોઝિશન દ્વારા રચાયેલ અવકાશી ઊર્જા વિતરણ છે. મલ્ટિ-મોડ સુપરપોઝિશનનું પરિણામ ફ્લેટ-ટોપ વળાંક છે.
સામાન્ય સિંગલ-મોડ લેસરો: IPG YLR-2000-SM, SM એ સિંગલ મોડનું સંક્ષેપ છે. ગણતરીઓ ફોકસ સ્પોટ સાઈઝની ગણતરી કરવા માટે કોલીમેટેડ ફોકસ 150-250 નો ઉપયોગ કરે છે, એનર્જી ડેન્સિટી 2000W છે અને ફોકસ એનર્જી ડેન્સિટીનો ઉપયોગ સરખામણી માટે થાય છે.
સિંગલ-મોડ અને મલ્ટિ-મોડની સરખામણીલેસર વેલ્ડીંગઅસરો
સિંગલ-મોડ લેસર: નાનો કોર વ્યાસ, ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા, મજબૂત ઘૂંસપેંઠ ક્ષમતા, નાનો ગરમી-અસરગ્રસ્ત ઝોન, તીક્ષ્ણ છરી જેવો, ખાસ કરીને પાતળા પ્લેટો અને હાઇ-સ્પીડ વેલ્ડીંગ માટે યોગ્ય, અને ગેલ્વેનોમીટરનો ઉપયોગ નાનાને પ્રક્રિયા કરવા માટે કરી શકાય છે. ભાગો અને અત્યંત પ્રતિબિંબિત ભાગો (અત્યંત પ્રતિબિંબિત ભાગો) કાન, કનેક્ટિંગ ટુકડાઓ, વગેરે), ઉપરની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, સિંગલ-મોડમાં નાના કીહોલ અને આંતરિક ઉચ્ચ-દબાણવાળી ધાતુની વરાળની મર્યાદિત માત્રા હોય છે, તેથી તે સામાન્ય રીતે નથી આંતરિક છિદ્રો જેવી ખામી હોય છે. ઓછી ઝડપે, રક્ષણાત્મક હવાને ફૂંક્યા વિના દેખાવ રફ છે. ઊંચી ઝડપે, રક્ષણ ઉમેરવામાં આવે છે. ગેસ પ્રોસેસિંગ ગુણવત્તા સારી છે, કાર્યક્ષમતા ઊંચી છે, વેલ્ડ્સ સરળ અને સપાટ છે, અને ઉપજ દર વધારે છે. તે સ્ટેક વેલ્ડીંગ અને ઘૂંસપેંઠ વેલ્ડીંગ માટે યોગ્ય છે.
મલ્ટી-મોડ લેસર: મોટો કોર વ્યાસ, સિંગલ-મોડ લેસર કરતાં સહેજ ઓછી ઉર્જા ઘનતા, બ્લન્ટ નાઇફ, મોટા કીહોલ, જાડા મેટલ સ્ટ્રક્ચર, નાની ઊંડાઈ-થી-પહોળાઈ ગુણોત્તર, અને તે જ શક્તિ પર, ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ 30% ઓછી છે સિંગલ-મોડ લેસર કરતાં, તેથી તે ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે બટ વેલ્ડ પ્રોસેસિંગ અને મોટા એસેમ્બલી ગેપ સાથે જાડા પ્લેટ પ્રોસેસિંગ માટે યોગ્ય.
સંયુક્ત-રિંગ લેસર કોન્ટ્રાસ્ટ
હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ: 915nm ની તરંગલંબાઇ સાથે સેમિકન્ડક્ટર લેસર બીમ અને 1070nm ની તરંગલંબાઇ સાથે ફાઇબર લેસર બીમ સમાન વેલ્ડીંગ હેડમાં જોડવામાં આવે છે. બે લેસર બીમ એકસાથે વિતરિત કરવામાં આવે છે અને બે લેસર બીમના ફોકલ પ્લેનને લવચીક રીતે ગોઠવી શકાય છે, જેથી ઉત્પાદનમાં બંને સેમિકન્ડક્ટર હોય.લેસર વેલ્ડીંગવેલ્ડીંગ પછી ક્ષમતાઓ. અસર તેજસ્વી છે અને તેમાં ફાઇબરની ઊંડાઈ છેલેસર વેલ્ડીંગ.
સેમિકન્ડક્ટરો મોટાભાગે 400um કરતાં વધુના મોટા પ્રકાશ સ્પોટનો ઉપયોગ કરે છે, જે મુખ્યત્વે સામગ્રીને પહેલાથી ગરમ કરવા, સામગ્રીની સપાટીને પીગળવા અને ફાઇબર લેસરના સામગ્રીના શોષણ દરમાં વધારો કરવા માટે જવાબદાર છે (તાપમાન વધે છે તેમ લેસરનો સામગ્રીનો શોષણ દર વધે છે)
રીંગ લેસર: બે ફાઈબર લેસર મોડ્યુલ લેસર પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે, જે કોમ્પોઝિટ ઓપ્ટિકલ ફાઈબર (નળાકાર ઓપ્ટિકલ ફાઈબરની અંદર રીંગ ઓપ્ટિકલ ફાઈબર) દ્વારા સામગ્રીની સપાટી પર પ્રસારિત થાય છે.
વલયાકાર સ્પોટ સાથે બે લેસર બીમ: બાહ્ય રીંગ કીહોલ ખોલવા અને સામગ્રીને પીગળવા માટે જવાબદાર છે, અને આંતરિક રીંગ લેસર ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ માટે જવાબદાર છે, જે અલ્ટ્રા-લો સ્પેટર વેલ્ડીંગને સક્ષમ કરે છે. આંતરિક અને બાહ્ય રીંગ લેસર પાવર કોર વ્યાસ મુક્તપણે મેચ કરી શકાય છે, અને કોર વ્યાસ મુક્તપણે મેચ કરી શકાય છે. પ્રક્રિયા વિન્ડો એક લેસર બીમ કરતાં વધુ લવચીક છે.
સંયુક્ત-ગોળાકાર વેલ્ડીંગ અસરોની સરખામણી
હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ એ સેમિકન્ડક્ટર થર્મલ વાહકતા વેલ્ડીંગ અને ફાઈબર ઓપ્ટિક ડીપ પેનિટ્રેશન વેલ્ડીંગનું મિશ્રણ હોવાથી, બાહ્ય રીંગનો ઘૂંસપેંઠ ઓછો હોય છે, મેટાલોગ્રાફિક માળખું વધુ તીક્ષ્ણ અને પાતળું હોય છે; તે જ સમયે, દેખાવ થર્મલ વાહકતા છે, પીગળેલા પૂલમાં નાની વધઘટ છે, વિશાળ શ્રેણી છે, અને પીગળેલા પૂલ વધુ સ્થિર છે, જે સરળ દેખાવને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
રિંગ લેસર એ ડીપ પેનિટ્રેશન વેલ્ડીંગ અને ડીપ પેનિટ્રેશન વેલ્ડીંગનું મિશ્રણ હોવાથી, બાહ્ય રીંગ પેનિટ્રેશન ડેપ્થ પણ પેદા કરી શકે છે, જે કીહોલ ઓપનિંગને અસરકારક રીતે વિસ્તૃત કરી શકે છે. સમાન શક્તિમાં વધુ ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ અને ગાઢ મેટાલોગ્રાફી હોય છે, પરંતુ તે જ સમયે, પીગળેલા પૂલની સ્થિરતા તેના કરતા થોડી ઓછી હોય છે. ઓપ્ટિકલ ફાઈબર સેમિકન્ડક્ટરની વધઘટ સંયુક્ત વેલ્ડીંગ કરતા થોડી મોટી હોય છે, અને ખરબચડી પ્રમાણમાં મોટી હોય છે.
પોસ્ટ સમય: ઑક્ટો-20-2023