લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીના અનોખા ફાયદા
1. લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી
કાર્યકારી સિદ્ધાંત: લેસર-સક્રિય માધ્યમો (જેમ કે CO₂ અને અન્ય વાયુઓનું મિશ્રણ, YAG યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ સ્ફટિકો, વગેરે) ચોક્કસ રીતે ઉત્તેજિત થાય છે જેથી રેઝોનન્ટ પોલાણમાં આગળ-પાછળ ઓસીલેટ થાય છે, જેનાથી ઉત્તેજિત રેડિયેશન બીમ ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે બીમ વર્કપીસનો સંપર્ક કરે છે, ત્યારે તેની ઊર્જા શોષાય છે. તાપમાન સામગ્રીના ગલનબિંદુ સુધી પહોંચ્યા પછી વેલ્ડિંગ કરી શકાય છે.
2. ના મુખ્ય પરિમાણોલેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી
(1) પાવર ડેન્સિટી
ઓછી શક્તિ ઘનતા પર, સપાટીના સ્તરને ઉત્કલન બિંદુ સુધી પહોંચવામાં ઘણી મિલિસેકન્ડ લાગે છે. સપાટીનું બાષ્પીભવન થાય તે પહેલાં, અંતર્ગત સ્તર પહેલા પીગળી જાય છે, જે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ફ્યુઝન વેલ્ડ્સની રચનાને સરળ બનાવે છે.
(2) લેસર પલ્સ વેવફોર્મ
લેસર પલ્સ ચક્ર દરમિયાન ધાતુઓની પરાવર્તકતા ગતિશીલ રીતે બદલાય છે. સપાટીનું તાપમાન ગલનબિંદુ સુધી પહોંચ્યા પછી તેમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે અને જ્યારે સપાટી પીગળેલી સ્થિતિમાં હોય ત્યારે તે સતત મૂલ્ય પર સ્થિર થાય છે.
(3) લેસર પલ્સ પહોળાઈ
જોકે, લાંબી પલ્સ પહોળાઈ પીક પાવર ઘટાડે છે. તેથી, લાંબી પલ્સ પહોળાઈનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ગરમી વાહકતા વેલ્ડીંગમાં થાય છે, જેનાથી પહોળા, છીછરા વેલ્ડ સીમ ઉત્પન્ન થાય છે જે ખાસ કરીને પાતળા અને જાડા પ્લેટોના લેપ વેલ્ડીંગ માટે યોગ્ય હોય છે.
તેમ છતાં, ઓછી પીક પાવર વધુ પડતી ગરમીનું કારણ બની શકે છે. દરેક સામગ્રીમાં શ્રેષ્ઠ પલ્સ પહોળાઈ હોય છે જે વેલ્ડ પેનિટ્રેશનને મહત્તમ બનાવે છે.
(૪) ડિફોકસ રકમ
(5) ડિફોકસ મોડ્સ
ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ સિદ્ધાંત મુજબ, વેલ્ડીંગ સપાટીથી સમાન અંતરે આવેલા પ્લેન પર પાવર ઘનતા (ધન અને નકારાત્મક ડિફોકસ રૂપરેખાંકનોમાં) લગભગ સમાન હોય છે. જોકે, વ્યવહારમાં, પરિણામી વેલ્ડ પૂલ આકાર થોડો અલગ હોય છે. નકારાત્મક ડિફોકસ વધુ વેલ્ડ પેનિટ્રેશન આપે છે, જે વેલ્ડ પૂલ રચના પદ્ધતિ સાથે સંબંધિત છે.
(6) વેલ્ડીંગ ગતિ
આપેલ લેસર પાવર અને ચોક્કસ સામગ્રીની જાડાઈ માટે, એક શ્રેષ્ઠ વેલ્ડીંગ ગતિ શ્રેણી અસ્તિત્વમાં છે, જેની અંદર અનુરૂપ ગતિ મૂલ્ય પર મહત્તમ વેલ્ડ પ્રવેશ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
(૭) રક્ષણાત્મક ગેસ
રક્ષણાત્મક ગેસ ત્રણ મુખ્ય કાર્યો કરે છે:
- વેલ્ડ પૂલને વાતાવરણીય દૂષણથી સુરક્ષિત કરો.
- ફોકસિંગ લેન્સને ધાતુના વરાળના દૂષણ અને પીગળેલા ટીપાંના છાંટાથી બચાવો - ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસર વેલ્ડીંગમાં એક મહત્વપૂર્ણ કાર્ય જ્યાં છાંટા ખૂબ જ ઊર્જાવાન હોય છે.
- હાઇ-પાવર લેસર વેલ્ડીંગ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા પ્લાઝ્મા વાદળને અસરકારક રીતે વિખેરી નાખો. ધાતુની વરાળ લેસર ઊર્જાને શોષી લે છે અને પ્લાઝ્મામાં આયનીકરણ કરે છે; વધુ પડતું પ્લાઝ્મા લેસર બીમ ઊર્જાને નબળી બનાવી શકે છે.
૩. લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીની અનોખી અસરો
- વેલ્ડ શુદ્ધિકરણ અસર: જ્યારે લેસર બીમ વેલ્ડ સીમને ઇરેડિયેટ કરે છે, ત્યારે સામગ્રીમાં રહેલી ઓક્સાઇડ અશુદ્ધિઓ બેઝ મેટલ કરતાં ઘણી વધુ કાર્યક્ષમ રીતે લેસર ઉર્જા શોષી લે છે. આ અશુદ્ધિઓ ઝડપથી ગરમ થાય છે, બાષ્પીભવન થાય છે અને બહાર કાઢવામાં આવે છે, જેનાથી વેલ્ડમાં અશુદ્ધિઓનું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. આમ,લેસર વેલ્ડીંગવર્કપીસના દૂષણને ટાળે છે એટલું જ નહીં પણ સામગ્રીને સક્રિય રીતે શુદ્ધ પણ કરે છે.
- ફોટો-વિસ્ફોટ શોક ઇફેક્ટ: અત્યંત ઊંચી પાવર ઘનતા પર, તીવ્ર લેસર ઇરેડિયેશન વેલ્ડ સીમમાં ધાતુનું ઝડપી બાષ્પીભવનનું કારણ બને છે. ઉચ્ચ-વેગવાળા ધાતુના વરાળના દબાણ હેઠળ, વેલ્ડ પૂલમાં પીગળેલી ધાતુ વિસ્ફોટક છાંટામાંથી પસાર થાય છે. શક્તિશાળી શોકવેવ સામગ્રીમાં ઊંડે સુધી ફેલાય છે, જે એક પાતળી કીહોલ બનાવે છે. જેમ જેમ લેસર બીમ વેલ્ડીંગ દરમિયાન ફરે છે, તેમ તેમ આસપાસની પીગળેલી ધાતુ સતત કીહોલને ભરે છે અને મજબૂત, ઊંડા-પ્રવેશ વેલ્ડ બનાવવા માટે ઘન બને છે.
- ડીપ પેનિટ્રેશન વેલ્ડીંગમાં કીહોલ અસર: જ્યારે 10⁷ W/cm² સુધીની પાવર ડેન્સિટી ધરાવતો લેસર બીમ સામગ્રીને ઇરેડિયેટ કરે છે, ત્યારે વેલ્ડમાં ઉર્જા ઇનપુટનો દર વહન, સંવહન અને કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ગરમીના નુકશાનના દર કરતા ઘણો વધી જાય છે. આનાથી લેસર-ઇરેડિયેટેડ વિસ્તારમાં ધાતુનું ઝડપી બાષ્પીભવન થાય છે, જે ઉચ્ચ-દબાણવાળા વરાળ હેઠળ વેલ્ડ પૂલમાં કીહોલ બનાવે છે.
ખગોળીય બ્લેક હોલની જેમ, કીહોલ લગભગ બધી જ ઘટના લેસર ઊર્જાને શોષી લે છે, જેનાથી બીમ સીધા કીહોલના તળિયે પ્રવેશી શકે છે. કીહોલની ઊંડાઈ વેલ્ડ પેનિટ્રેશન ડેપ્થ નક્કી કરે છે.
- કીહોલ સાઇડવોલ પર લેસર ફોકસિંગ અસર: વેલ્ડ પૂલમાં કીહોલ રચના દરમિયાન, કીહોલ સાઇડવોલ પર લેસર બીમ આપાત થાય છે તેનો સામાન્ય રીતે મોટો બનાવનો ખૂણો હોય છે. આ બીમ સાઇડવોલ પરથી પ્રતિબિંબિત થાય છે અને કીહોલના તળિયે ફેલાય છે, જેના પરિણામે કીહોલની અંદર ઉર્જા સુપરપોઝિશન થાય છે. આ ઘટના, જેને કીહોલ સાઇડવોલ ફોકસિંગ ઇફેક્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે કીહોલની અંદર લેસરની તીવ્રતાને અસરકારક રીતે વધારે છે અને લેસર વેલ્ડીંગની અનન્ય ક્ષમતાઓમાં ફાળો આપે છે.
૪. લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીના ફાયદા
- અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા: ટૂંકા લેસર ઇરેડિયેશન સમય ઝડપી વેલ્ડીંગને સક્ષમ બનાવે છે, જે માત્ર ઉત્પાદકતામાં વધારો કરતું નથી પણ સામગ્રીનું ઓક્સિડેશન પણ ઘટાડે છે અને ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોન ઘટાડે છે. આ તેને ટ્રાન્ઝિસ્ટર જેવા ગરમી-સંવેદનશીલ ઘટકોના વેલ્ડીંગ માટે આદર્શ બનાવે છે. લેસર વેલ્ડીંગ કોઈ વેલ્ડીંગ સ્લેગ ઉત્પન્ન કરતું નથી અને પ્રી-વેલ્ડ ઓક્સાઇડ દૂર કરવાની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે. તે કાચ દ્વારા પણ વેલ્ડીંગ કરી શકે છે, જે તેને ચોકસાઇવાળા માઇક્રો-ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ઉત્પાદન માટે ખાસ કરીને યોગ્ય બનાવે છે.
- વ્યાપક સામગ્રી સુસંગતતા: લેસર વેલ્ડીંગ ફક્ત સમાન ધાતુઓ જ નહીં, પણ ભિન્ન ધાતુઓ અને ધાતુ-બિન-ધાતુ સંયોજનોને પણ જોડી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિરામિક્સના ઉચ્ચ ગલનબિંદુ અને યાંત્રિક દબાણને ટાળવાની જરૂરિયાતને કારણે સિરામિક સબસ્ટ્રેટ સાથે સંકલિત સર્કિટને પરંપરાગત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડ કરવું મુશ્કેલ છે. લેસર વેલ્ડીંગ આવા કાર્યક્રમો માટે અનુકૂળ ઉકેલ પૂરો પાડે છે. જોકે, નોંધ લો કે લેસર વેલ્ડીંગ બધા ભિન્ન સામગ્રી સંયોજનો માટે યોગ્ય નથી.
5. લેસર વેલ્ડીંગના એપ્લિકેશન દૃશ્યો અને ઉદ્યોગો
- ગરમી વાહકતા વેલ્ડીંગ: મુખ્યત્વે ચોકસાઇ મશીનિંગ માટે વપરાય છે, જેમ કે પાતળા ધાતુના શીટ્સની ધાર પ્રક્રિયા અને તબીબી ઉપકરણ ઉત્પાદન.
- ડીપ પેનિટ્રેશન વેલ્ડીંગ અને બ્રેઝિંગ: ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે અપનાવવામાં આવે છે. ડીપ પેનિટ્રેશન વેલ્ડીંગનો ઉપયોગ કાર બોડી, ટ્રાન્સમિશન અને બાહ્ય કેસીંગના વેલ્ડીંગ માટે થાય છે; બ્રેઝિંગ મુખ્યત્વે કાર બોડી એસેમ્બલીમાં લાગુ પડે છે.
- બિન-ધાતુઓ માટે લેસર કન્ડક્શન વેલ્ડીંગ: ગ્રાહક માલનું ઉત્પાદન, ઓટોમોટિવ ઉત્પાદન, ઇલેક્ટ્રોનિક એન્ક્લોઝર ફેબ્રિકેશન અને તબીબી ટેકનોલોજી સહિત વિશાળ એપ્લિકેશન શ્રેણી ધરાવે છે.
- હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ: ખાસ કરીને ખાસ સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર્સ માટે યોગ્ય, જેમ કે શિપ ડેક ફેબ્રિકેશન.
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-૧૫-૨૦૨૫
