એડવાન્સ્ડ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી શું છે?

એડવાન્સ્ડ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી શું છે?

(૧) લેસર-આર્ક હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ

હાઇ-એનર્જી બીમ પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીને 21મી સદીમાં સૌથી આશાસ્પદ પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી તરીકે બિરદાવવામાં આવે છે, જે "મટીરીયલ પ્રોસેસિંગ અને મેન્યુફેક્ચરિંગ ટેકનોલોજીમાં ક્રાંતિકારી ફેરફારો લાવશે" તેવું માનવામાં આવે છે, અને હાલમાં તે સૌથી ઝડપથી વિકસતું અને સૌથી વધુ સંશોધન કરાયેલ તકનીકી ક્ષેત્ર છે.

નો વિકાસવેલ્ડીંગ સાધનોમોટા પાયે તરફ જવાના બે અર્થ છે: એક સાધન શક્તિમાં વધારો, અને બીજો સાધન દ્વારા વેલ્ડ કરેલા ભાગોનું વિસ્તરણ. અદ્યતન વેલ્ડીંગ સાધનો, ખાસ કરીને લેસર વેલ્ડીંગ અને ઇલેક્ટ્રોન બીમ વેલ્ડીંગ સાધનોમાં એક વખતના રોકાણને કારણે, શક્તિમાં વધારો, ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈમાં સુધારો અને વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા સ્થિરતા પ્રમાણમાં વેલ્ડીંગ ખર્ચ ઘટાડી શકે છે, જે ઉદ્યોગ માટે સ્વીકાર્ય બનાવે છે. તેથી, લેસર પર કેન્દ્રિત હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીએ ધ્યાન ખેંચ્યું છે. હકીકતમાં, લેસર-આર્ક હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ 1970 ના દાયકાની શરૂઆતમાં પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ સ્થિર ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો તાજેતરના વર્ષોમાં જ ઉભરી આવ્યા હતા, મુખ્યત્વે લેસર ટેકનોલોજી અને આર્ક વેલ્ડીંગ સાધનોના વિકાસથી લાભ મેળવ્યો હતો, ખાસ કરીને લેસર પાવર અને આર્ક નિયંત્રણ ટેકનોલોજીમાં સુધારો. લેસર-આર્ક હાઇબ્રિડમાં મુખ્યત્વે ટંગસ્ટન ઇનર્ટ ગેસ (TIG) આર્ક, પ્લાઝ્મા આર્ક અને સક્રિય આર્ક સાથે લેસરનું સંયોજન શામેલ છે. લેસર અને આર્ક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા, દરેક વેલ્ડીંગ પદ્ધતિની ખામીઓને દૂર કરી શકાય છે, જેના પરિણામે સારી હાઇબ્રિડ અસર થાય છે.

લેસર-આર્ક હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ વેલ્ડીંગ કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે, મુખ્યત્વે બે અસરો પર આધારિત: પ્રથમ, ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા વેલ્ડીંગ ગતિમાં વધારો કરે છે અને વર્કપીસની ગરમીનું નુકસાન ઘટાડે છે; બીજું, બે ગરમી સ્ત્રોતો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સુપરપોઝિશન અસર. સ્ટીલ વેલ્ડીંગ કરતી વખતે, લેસર પ્લાઝ્મા ચાપને સ્થિર કરે છે; તે જ સમયે, ચાપ પીગળેલા પૂલના કીહોલમાં પ્રવેશ કરે છે, જેનાથી ઉર્જાનું નુકસાન ઓછું થાય છે. લેસર અને TIG નું મિશ્રણ વેલ્ડીંગ ગતિમાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે, જે TIG વેલ્ડીંગ કરતા લગભગ બમણું છે. ટંગસ્ટન ઇલેક્ટ્રોડ ઘસારો પણ ઘણો ઓછો થાય છે, જેનાથી તેની સેવા જીવન વધે છે; ગ્રુવ એંગલ પણ નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકાય છે, અને વેલ્ડ ક્રોસ-સેક્શનલ વિસ્તાર લેસર વેલ્ડીંગ જેવો જ છે. લેસર-સિંગલ આર્ક હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગની તુલનામાં, લેસર-ડબલ આર્ક હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ વેલ્ડીંગ હીટ ઇનપુટને 25% ઘટાડી શકે છે અને વેલ્ડીંગ ગતિમાં લગભગ 30% વધારો કરી શકે છે.

લેસર-આર્ક (અથવા પ્લાઝ્મા આર્ક) હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગના મુખ્ય ફાયદાઓમાં વેલ્ડીંગ ગતિ અને ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈમાં સુધારો છે. આર્ક હીટિંગને કારણે, ધાતુનું તાપમાન વધે છે, જે લેસર પ્રત્યે ધાતુની પ્રતિબિંબ ઘટાડે છે અને પ્રકાશ ઊર્જાનું શોષણ વધારે છે. આ પદ્ધતિનું પરીક્ષણ ઓછી શક્તિવાળા CO₂ લેસર વેલ્ડીંગ, તેમજ 12kW CO₂ લેસર વેલ્ડીંગ અને ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ટ્રાન્સમિશન સાથે 2kW YAG લેસર પર કરવામાં આવ્યું છે, જે રોબોટિક લેસર-આર્ક (અથવા પ્લાઝ્મા આર્ક) હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ માટે પાયો નાખે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, લેસર-આર્ક હાઇબ્રિડમાંથી જન્મેલી હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીએ નોંધપાત્ર વિકાસ હાંસલ કર્યો છે, અને એરોસ્પેસ, લશ્કરી અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં જટિલ ઘટકોમાં તેનો ઉપયોગ વધતો જતો ધ્યાન ખેંચી રહ્યો છે. હાલમાં, વિવિધ ચાપ સાથે ઉચ્ચ-ઊર્જા બીમને જોડતી હાઇબ્રિડ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી ઉચ્ચ-ઊર્જા બીમ વેલ્ડીંગના ક્ષેત્રમાં એક હોટસ્પોટ બની ગઈ છે.

(2) ઘર્ષણ જગાડવો વેલ્ડીંગ

ઘર્ષણ સ્ટીર વેલ્ડીંગ (FSW) એ 1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં યુનાઇટેડ કિંગડમની વેલ્ડીંગ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (TWI) દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી પેટન્ટ કરાયેલ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી છે. તે ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડીંગ કરવા મુશ્કેલ હોય તેવી નોન-ફેરસ ધાતુઓને વેલ્ડ કરી શકે છે.

ઘર્ષણ હલાવવાની વેલ્ડીંગના ફાયદા છે જેમ કે સરળ જોડાવાની પ્રક્રિયા, વેલ્ડેડ જોઈન્ટમાં બારીક દાણા, સારી થાક કામગીરી, તાણ કામગીરી અને બેન્ડિંગ કામગીરી, વેલ્ડીંગ વાયર અથવા શિલ્ડિંગ ગેસની જરૂર નથી, કોઈ ચાપ પ્રકાશ નથી, અને વેલ્ડીંગ પછી ઓછો શેષ તણાવ અને વિકૃતિ. યુરોપ અને અમેરિકાના વિકસિત દેશોના એરોસ્પેસ ઉદ્યોગમાં તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, અને ઓછા તાપમાને કામ કરતા એલ્યુમિનિયમ એલોય પાતળા-દિવાલોવાળા દબાણ વાહિનીઓના વેલ્ડીંગમાં સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જે રેખાંશ વેલ્ડના સીધા બટ જોઈન્ટ અને ગોળાકાર વેલ્ડના પરિઘ બટ જોઈન્ટને પૂર્ણ કરે છે. આ ટેકનોલોજી નવા વાહનોની નવી માળખાકીય ડિઝાઇનમાં અપનાવવામાં આવી છે અને એરોસ્પેસ, પરિવહન, ઓટોમોટિવ ઉત્પાદન અને અન્ય ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં લાગુ કરવામાં આવી છે.

(૩) વેક્યુમ ડિફ્યુઝન વેલ્ડીંગ

અદ્યતન સામગ્રીનો સતત ઉદભવ ટેકનોલોજીઓને જોડવા માટે નવા પડકારો ઉભા કરે છે. પરંપરાગત ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને ગરમી-પ્રતિરોધક એલોય, હાઇ-ટેક સિરામિક્સ, ઇન્ટરમેટાલિક સંયોજનો અને સંયુક્ત સામગ્રી, ખાસ કરીને ભિન્ન સામગ્રીઓનું જોડાણ જેવી ઘણી નવી સામગ્રીઓનું જોડાણ પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ છે, આમ સોલિડ-સ્ટેટ ડિફ્યુઝન બોન્ડિંગ અને અન્ય તકનીકો ઉભરી આવી છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિમાનના ટાઇટેનિયમ એલોય હનીકોમ્બ સ્ટ્રક્ચર્સમાં સુપરપ્લાસ્ટિક ફોર્મિંગ-ડિફ્યુઝન વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવી છે. સિરામિક્સ અને ધાતુઓને ડિફ્યુઝન વેલ્ડીંગ દ્વારા જોડી શકાય છે; ક્ષણિક પ્રવાહી તબક્કાના ડિફ્યુઝન વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીના ઉપયોગથી સખત સામગ્રીની ઘણી મુશ્કેલ જોડાવાની સમસ્યાઓ હલ થઈ છે જે ઉકેલી શકાતી ન હતી.ફ્યુઝન વેલ્ડીંગભૂતકાળમાં.

સોલિડ-સ્ટેટ જોડાવાને બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. એક નીચા તાપમાન, ઉચ્ચ દબાણ અને ટૂંકા સમય સાથે જોડાવાની પદ્ધતિ છે, જે વર્કપીસ સપાટીના નજીકના સંપર્કને પ્રોત્સાહન આપે છે અને સ્થાનિક પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ દ્વારા ઓક્સાઇડ ફિલ્મ ભંગાણને પ્રોત્સાહન આપે છે. પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ સાંધા બનાવવામાં મુખ્ય પરિબળ છે. આવી જોડાવાની પદ્ધતિઓમાં શામેલ છેઘર્ષણ વેલ્ડીંગ, વિસ્ફોટ વેલ્ડીંગ, ઠંડા દબાણ વેલ્ડીંગ, અને ગરમ દબાણ વેલ્ડીંગ, જેને સામાન્ય રીતે દબાણ વેલ્ડીંગ કહેવામાં આવે છે. બીજી પદ્ધતિ ઉચ્ચ તાપમાન, નીચા દબાણ અને પ્રમાણમાં લાંબા સમય સાથે પ્રસરણ બંધન પદ્ધતિ છે, જે સામાન્ય રીતે રક્ષણાત્મક વાતાવરણ અથવા શૂન્યાવકાશમાં હાથ ધરવામાં આવે છે. આ જોડાણ પદ્ધતિ ફક્ત ન્યૂનતમ પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ ઉત્પન્ન કરે છે, અને ઇન્ટરફેસ પ્રસરણ એ સાંધા બનાવવા માટે મુખ્ય પરિબળ છે. આવી જોડાણ પદ્ધતિઓમાં મુખ્યત્વે પ્રસરણ વેલ્ડીંગનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે વેક્યુમ પ્રસરણ વેલ્ડીંગ, ક્ષણિક પ્રવાહી તબક્કા પ્રસરણ વેલ્ડીંગ, ગરમ આઇસોસ્ટેટિક પ્રેસિંગ પ્રસરણ વેલ્ડીંગ અને સુપરપ્લાસ્ટિક ફોર્મિંગ-પ્રસરણ વેલ્ડીંગ.

અદ્યતન વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓ અને નવી પ્રક્રિયાઓના સતત ઉદભવ ઉપરાંત (ઉપરોક્ત ફક્ત થોડા ઉદાહરણો છે), વિવિધ વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓના યાંત્રીકરણ અને ઓટોમેશનનું સ્તર સતત સુધરી રહ્યું છે. ઇલેક્ટ્રોનિક ટેકનોલોજી, સેન્સિંગ ટેકનોલોજી, કમ્પ્યુટર અને નિયંત્રણ ટેકનોલોજીની પ્રગતિએ વેલ્ડીંગ શિસ્તના વિકાસને મોટા પ્રમાણમાં પ્રોત્સાહન આપ્યું છે, જેનાથી વેલ્ડીંગ ઓટોમેશન બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ તરફ આગળ વધ્યું છે. ખાસ કરીને, વેલ્ડીંગ રોબોટ્સના મોટા પાયે પરિચયથી વેલ્ડીંગના પરંપરાગત કઠોર ઓટોમેશન મોડને તોડી નાખવામાં આવ્યો છે, વેલ્ડીંગમાં લવચીક ઓટોમેશનનો એક નવો મોડ ખુલ્યો છે, અને વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી માટે વ્યાપક વિકાસ અવકાશ પૂરો પાડ્યો છે. આધુનિક ઉત્પાદનમાં વેલ્ડીંગ એક અનિવાર્ય પ્રક્રિયા પદ્ધતિ બની ગઈ છે. વધુમાં, વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી અને સામાજિક અને આર્થિક વિકાસની પ્રગતિ સાથે, અદ્યતન વેલ્ડીંગ/જોડાણના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોનો વિસ્તાર થતો રહેશે.

(૪) ઓટોમેટેડ અને બુદ્ધિશાળી વેલ્ડીંગ

વેલ્ડીંગ ઉત્પાદકતા સુધારવા, ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા અને કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં સુધારો કરવા માટે યાંત્રિકીકરણ અને ઓટોમેશન મહત્વપૂર્ણ માધ્યમો છે. વેલ્ડીંગ ઉત્પાદનનું ઓટોમેશન એ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીની ભાવિ વિકાસ દિશા છે. વેલ્ડીંગ ઉત્પાદનની કાર્યક્ષમતા અને ગુણવત્તામાં સુધારો કરવા માટે ફક્ત વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓના દ્રષ્ટિકોણથી જ કેટલીક મર્યાદાઓ છે. ઇલેક્ટ્રોન બીમ વેલ્ડીંગ, લેસર વેલ્ડીંગ અને ઘર્ષણ સ્ટિર વેલ્ડીંગ જેવી વેલ્ડીંગ/જોડાણ પદ્ધતિઓમાં ગ્રુવ ભૂમિતિ અને એસેમ્બલી ગુણવત્તા પર કડક આવશ્યકતાઓ છે. ઓટોમેટિક વેલ્ડીંગ પછી, સમગ્ર વેલ્ડેડ માળખું સુઘડ, ચોક્કસ અને સુંદર છે, જે ભૂતકાળમાં વેલ્ડીંગ વર્કશોપમાં મેન્યુઅલ ઓપરેશનની પછાત ઘટનાને બદલી નાખે છે.

આધુનિક ઉત્પાદન ટેકનોલોજીના વિકાસ અને ઉભરતા ટેકનોલોજી ઉદ્યોગના મહત્વપૂર્ણ પ્રતીકોમાંના એક તરીકે, રોબોટ્સે હાઇ-ટેક ઉદ્યોગોના વિવિધ ક્ષેત્રો પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરી છે. વેલ્ડીંગ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની જટિલતા અને વેલ્ડીંગ ગુણવત્તા માટેની કડક આવશ્યકતાઓ, ઘણીવાર નબળી વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી સ્તર અને કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ સાથે જોડાયેલી, વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓને ખાસ ધ્યાન આપે છે જે વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાને સ્વચાલિત અને બુદ્ધિશાળી બનાવી શકે છે. હાલમાં, વિશ્વભરમાં 30% થી 40% રોબોટ્સ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. વેલ્ડીંગ રોબોટ્સ શરૂઆતમાં મોટે ભાગે ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં સ્પોટ વેલ્ડીંગ ઉત્પાદન લાઇનમાં લાગુ કરવામાં આવતા હતા, અને તાજેતરના વર્ષોમાં, તેઓ ધીમે ધીમે અન્ય ઉત્પાદન ક્ષેત્રોમાં વિસ્તર્યા છે.

પ્રથમ વિકાસ કેન્દ્રબુદ્ધિશાળી વેલ્ડીંગવિઝન સિસ્ટમ છે. હાલમાં વિકસિત વિઝન સિસ્ટમ્સ રોબોટ્સને વેલ્ડીંગ દરમિયાન ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ અનુસાર ટોર્ચ હિલચાલના માર્ગને આપમેળે સંશોધિત કરવા સક્ષમ બનાવી શકે છે, અને કેટલાક ગ્રુવ કદ અનુસાર પ્રક્રિયા પરિમાણોને સમયસર ગોઠવી શકે છે.