वेल्डिंग ज्ञानाचा विश्वकोश: वर्गीकरणावर एक संक्षिप्त चर्चा
आणि लेझर वेल्डिंगच्या वेल्डिंग प्रक्रिया
औद्योगिक उत्पादनात, लेझर वेल्डिंगचा वापर एरोस्पेस क्षेत्रात बऱ्याच काळापासून केला जात आहे.उच्च-सुस्पष्टता वेल्डिंगआणि विशेष सामग्रीचे वेल्डिंग. उद्योगाच्या विकासामुळे आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, लेझर वेल्डिंगचा वापर आता सामान्य सामग्रीच्या वेल्डिंगमध्ये वाढत्या प्रमाणात केला जात आहे. आज आपण लेझर वेल्डिंगच्या वर्गीकरणावर चर्चा करणार आहोत. लेझर वेल्डिंग ही एक कार्यक्षम आणि अचूक वेल्डिंग पद्धत आहे, ज्यामध्ये सामग्री एकत्र जोडण्यासाठी उष्णता स्रोत म्हणून उच्च-ऊर्जा-घनतेच्या लेझर बीमचा वापर केला जातो. याचे अनेक फायदे आहेत, जसे की वेल्डिंगचा वेगवान वेग, कमी विरूपण, वेल्डिंग वातावरणासाठी कमी आवश्यकता, उच्च शक्ती घनता, चुंबकीय क्षेत्राचा कोणताही प्रभाव नाही, सुवाहक सामग्रीचे कोणतेही बंधन नाही, निर्वात कार्य परिस्थितीची आवश्यकता नाही आणि वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान एक्स-रे निर्मिती होत नाही.
लेझर वेल्डिंगचे विविध दृष्टिकोनांतून वर्गीकरण केले जाऊ शकते:
- लेझर आउटपुट ऊर्जा मोडनुसार वर्गीकरण:
- सतत लेझर वेल्डिंग: वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान एक सलग आणि अखंड वेल्ड आकार तयार होतो.
- पल्स्ड लेझर वेल्डिंगवेल्ड केलेल्या भागाच्या पृष्ठभागावर ऊर्जेचा पुरवठा खंडित असल्यामुळे, प्रत्येक स्पंदित प्रकाशबिंदू वेल्ड केलेल्या वस्तूच्या पृष्ठभागावर कार्य करून एक गोलाकार वेल्ड स्पॉट तयार करतो. वेगवेगळ्या लेझर पॅरामीटर्सनुसार वेल्डचे वेगवेगळे आकार मिळवता येतात.
- केंद्रित लेझर स्पॉटच्या शक्ती घनतेनुसार वर्गीकरण:
- लेझर उष्णता वहन वेल्डिंग: यात शक्तीची घनता तुलनेने कमी असते, साधारणपणे १०⁵ वॅट/सेमी² पेक्षा कमी. लेझर वेल्ड करायच्या वस्तूच्या पृष्ठभागावर ऊर्जा प्रसारित करतो, ज्यामुळे धातूचा पृष्ठभाग वितळणबिंदू आणि उत्कलनबिंदूच्या दरम्यानच्या तापमानापर्यंत गरम होतो. उष्णता वहनाद्वारे उष्णता धातूच्या आतल्या भागात हस्तांतरित होते आणि वेल्ड तयार होतो, जे टंगस्टन इनर्ट वेल्डिंगसारखेच असते.गॅस (TIG) वेल्डिंग.
- लेझर डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंग (कीहोल वेल्डिंग): जेव्हा धातूच्या पृष्ठभागावर कार्य करणारी लेझर पॉवर डेन्सिटी 10⁵ W/cm² पेक्षा जास्त असते, तेव्हा उच्च-शक्तीचा लेझर किरण धातूच्या पृष्ठभागावर कार्य करतो, ज्यामुळे स्थानिक वितळण होऊन एक "कीहोल" तयार होतो. लेझर किरण या "कीहोल"मधून वितळलेल्या भागाच्या आत प्रवेश करून वेल्ड तयार करतो.
- नियंत्रण पद्धतीनुसार वर्गीकरण:
- मॅन्युअल लेझर वेल्डिंग मशीन
- स्वयंचलित लेझर वेल्डिंग मशीन
- गॅल्वो लेझर वेल्डिंग मशीन
- लेझरच्या प्रकारानुसार वर्गीकरण:
- YAG लेझर वेल्डिंग मशीन
- सेमीकंडक्टर लेझर वेल्डिंग मशीन
- फायबर लेझर वेल्डिंग मशीन
१. फ्लाइंग लेझर वेल्डिंग
फ्लाइंग लेझर वेल्डिंग हे रिमोट वेल्डिंग, गॅल्व्हनोमीटर आणि मॅनिप्युलेटर यांचे फायदे एकत्र करते आणि त्रिमितीय अवकाशात तात्काळ बहु-मार्गी वेल्डिंग साध्य करण्यासाठी व्यावसायिक ग्राफिक्स प्रोसेसिंग सॉफ्टवेअरने सुसज्ज असते.
मुख्य अनुप्रयोग:
याचा उपयोग ऑटोमोबाईल बॉडी, सीट आणि सामान्य ऑटो पार्ट्स यांसारख्या उत्पादनांमध्ये केला जातो. सामग्रीच्या बाबतीत, याचा वापर स्टील प्लेट्स, कोल्ड-रोल्ड प्लेट्स आणि ॲल्युमिनियम मिश्रधातू यांसारख्या विविध सामान्य सामग्रीसाठी, तसेच मॅग्नेशियम-ॲल्युमिनियम मिश्रधातूंसारख्या संमिश्र आणि मिश्र धातूंच्या सामग्रीसाठी केला जाऊ शकतो.
★ फायदे:
- कोणत्याही वेल्ड प्रकाराशी सुसंगत
- कोणत्याही वेल्डिंग दिशेसाठी उपयुक्त
- वापरकर्त्याने परिभाषित केलेले वेल्ड/स्पॉट वितरण
- अनुकूलित ताण वितरण
- उच्च-गती स्पॉट वेल्डिंग, सीम वेल्डिंग, लॅप वेल्डिंग, बट वेल्डिंग, फिलेट वेल्डिंग आणि ओव्हरलॅप वेल्डिंग करण्यास सक्षम
- लेझर वेल्डिंग प्रक्रियेला गती देण्यासाठी वेल्डिंग हेड आणि रोबोट यांच्यात रिअल-टाइम सिंक्रोनायझेशन.
- कमी जागेची आवश्यकता
- कमी देखभाल आणि लॉजिस्टिक्स खर्च
२. स्पायरल लेझर वेल्डिंग
ही दुहेरी-वेज लेझर दोलन असलेली एक लेझर वेल्डिंग पद्धत आहे, जी वेल्डिंग हेडवर एक विशेष वॉबल मॉड्यूल बसवून साकारली जाते. यामुळे वेल्डिंग हेड हलत असताना केंद्रित प्रकाशबिंदूला सर्पिलाकार वेल्ड तयार करणे शक्य होते.
मुख्य अनुप्रयोग:
बिजागरीचे वेल्डिंग, उष्णता विनिमयक, नळी उष्णता विनिमयक, पेट्रोलियम आणि नैसर्गिक वायू उद्योगातील जाड नळीचे वेल्डिंग, फ्लॅंज वेल्डिंग आणि ॲल्युमिनियम मिश्रधातूचे वेल्डिंग, इत्यादी.
★ फायदे:
- रुंद वेल्ड
- अत्यंत उच्च प्रक्रिया पुनरावृत्तीक्षमता/प्रक्रिया स्थिरता
- उत्तम वेल्ड निर्मिती
- सोपी पोस्ट-प्रोसेसिंग आणि वेल्ड केलेल्या वर्कपीसचा गुळगुळीत पृष्ठभाग.
- उत्कृष्ट ॲल्युमिनियम मिश्रधातू वेल्डिंग क्षमता
३. लेझर ब्रेझिंग
लेझर ब्रेझिंग म्हणजे मूळ धातूच्या वितळणबिंदूपेक्षा कमी वितळणबिंदू असलेल्या पूरक धातूचा वापर करण्याची एक पद्धत. ब्रेझिंग पूरक धातूला त्याच्या वितळणबिंदूपेक्षा जास्त, परंतु मूळ धातूच्या वितळणबिंदूपेक्षा कमी तापमानापर्यंत गरम केले जाते. द्रवरूप ब्रेझिंग पूरक धातू मूळ धातूला ओला करतो, सांध्यातील फट भरतो आणि मूळ धातूमध्ये विलीन होऊन वेल्ड केलेल्या भागांची जोडणी साधतो.
मुख्य अनुप्रयोग:
ॲल्युमिनियम बॉडी फ्रेमच्या रचनांचे वेल्डिंग, जसे की छत आणि बाजूची भिंत यांमधील जोड आणि दरवाजे.
★ फायदे:
- शुद्ध लेझर वेल्डिंगमधील दोष, जसे की उत्पादनांमधील छिद्रे, भेगा आणि फिटिंगमधील अतिरिक्त फटी, कमी करते.
- वेल्डची मजबुती वाढवते आणि एक परिपूर्ण वेल्ड बीड मिळवते.
- ब्रेझिंगच्या प्रक्रियेदरम्यान फक्त ब्रेझिंग फिलर मेटल वितळते, तर मूळ धातू वितळत नाही.
- ब्रेझिंग केलेल्या सांध्यांमध्ये कमी विरूपण, गुळगुळीत आणि आकर्षक देखावा, विविध सामग्रीपासून बनवलेल्या अचूक, गुंतागुंतीच्या घटकांच्या वेल्डिंगसाठी उपयुक्त.
- लहान उष्णता-प्रभावित क्षेत्र आणि उच्च संकुचन शक्ती
४. लेझर वायर-फिल्ड वेल्डिंग
लेझर वायर-फिल्ड वेल्डिंग ही एक अशी पद्धत आहे, ज्यामध्ये मूळ धातूच्या (बेस मेटल) समान किंवा तत्सम पदार्थाचा फिलर मेटल वापरला जातो. मूळ धातू आणि ब्रेझिंग फिलर मेटल वितळवून नंतर घट्ट केले जातात, ज्यामुळे वेल्ड तयार होतो.
मुख्य अनुप्रयोग:
वाहनांच्या संपूर्ण बॉडीच्या संरचनात्मक भागांचे आणि ऑटो पार्ट्सचे वेल्डिंग.
★ फायदे:
- शुद्ध लेझर वेल्डिंगमधील छिद्र आणि भेगा यांसारखे दोष कमी करते.
- वेल्ड केलेल्या उत्पादनांचा गुणवत्ता दर सुधारतो आणि वेल्ड केलेल्या उत्पादनांमध्ये किंचित जास्त अंतर ठेवण्यास परवानगी देतो.
- वेल्डिंग दरम्यान मूळ धातू वितळतो आणि वेल्डची ताकद मूळ धातूपेक्षा जास्त असते.
५. ऑसिलेटिंग ब्रेझिंग
हे ALO3 च्या माध्यमातून बीम शेपिंग आणि वेल्ड ट्रॅकिंग फंक्शन्स एकाच उपकरणात एकत्रित करते. फिलर वायरचा वापर मेकॅनिकल सेन्सर म्हणून केला जाऊ शकतो.
मुख्य अनुप्रयोग:
व्हाइट बॉडीजचे लेझर ब्रेझिंग, ज्यामध्ये प्रामुख्याने रूफ कव्हर्स आणि ट्रंक लिड्सचे लेझर ब्रेझिंग, तसेच ऑटो पार्ट्सचे ब्रेझिंग समाविष्ट आहे. पार्ट्समधील चढउतार आणि फिक्स्चरमधील त्रुटींमुळे लेझर ब्रेझिंगची अडचण अनेकदा लक्षणीयरीत्या वाढते, ज्यामुळे लेझर वेल्डिंग प्रक्रियेतील त्रुटी शोधणे (डीबगिंग) अत्यंत कठीण होते. तथापि, ऑसिलेटिंग ब्रेझिंग स्वतःची वेल्डिंग दिशा प्रभावीपणे समायोजित करू शकते. वेल्ड ट्रॅकिंग आणि स्वयंचलित फोकल लेन्थ कॉम्पेन्सेशनच्या कार्यांमुळे, ते लेझर बीमला सहजपणे मार्गदर्शित आणि केंद्रित करण्यास सक्षम करते, दिशेत बदल घडवून आणते, यात उच्च ऑटोमेशन, वेगवान वेल्डिंग गती आणि उच्च कार्यक्षमता आहे, ज्यामुळे वेल्डिंगची गुणवत्ता टिकून राहते.
★ फायदे:
- वर्कपीसच्या वेल्ड मार्गाचे रिअल-टाइममध्ये निर्धारण करण्यासाठी वेल्ड ट्रॅकिंग.
- उत्तम वेल्डिंग गुणवत्ता मिळवण्यासाठी, वर्कपीसमधील वेगवेगळ्या विचलनांनुसार XYZ या तीन दिशांमधील वेल्डिंग मार्गाचे अनुकूली समायोजन करणे.
- उत्पादनाच्या वेल्डिंगच्या सुसंगततेचा दर सुधारतो
६. थ्री-स्पॉट ब्रेझिंग
लेन्समध्ये एक ड्युअल-स्पॉट मॉड्यूल जोडलेले आहे. वेल्डिंगच्या वेळी, ब्रेझिंग ऑप्टिक्समधील थ्री-स्पॉट मॉड्यूल एका बीमचे तीन बीममध्ये विभाजन करते, ज्यामुळे हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड स्टील शीट्सच्या ब्रेझिंगसाठी एक उपाय मिळतो आणि वेल्डला तडे न जाता तो अधिक सपाट होतो.
मुख्य अनुप्रयोग:
ॲल्युमिनियम अलॉय व्हाइट बॉडीचे ब्रेझिंग, रूफ कव्हर्स आणि ट्रंक लिड्सचे लेझर ब्रेझिंग, तसेच ऑटो पार्ट्सचे ब्रेझिंग इत्यादी.
★ फायदे:
- अधिक स्थिर आणि विश्वासार्ह ब्रेझिंग प्रक्रिया
- अधिक वेग
- उच्च शक्ती
- हॉट-डिप गॅल्वनाइज्ड शीटच्या वेल्ड्सची उत्तम दिसणारी गुणवत्ता
- ऑनलाईन स्वच्छता प्रक्रिया
- गतिमान ऊर्जा समायोजन
७. बहु-तरंगलांबी संकरित वेल्डिंग
बहु-तरंगलांबी संकरित वेल्डिंगही लियानयिंग लेझरने विकसित केलेली एक नाविन्यपूर्ण वेल्डिंग प्रक्रिया आहे. यात वेगवेगळ्या तरंगलांबीचे दोन लेझर किरण एकमेकांवर आच्छादित केले जातात, ज्यामुळे दोन्ही किरणांचे अक्ष अवकाशात जुळतात. मुख्य तरंगलांबीचा लेझर प्रामुख्याने वेल्डिंगसाठी वापरला जातो, तर दुय्यम तरंगलांबीचा लेझर वेल्डिंग वायर आणि मूळ धातूला पूर्व-तापमान देण्यासाठी वापरला जातो, ज्यामुळे वेल्डिंग पूलमधील वितळलेल्या धातूचा थंड होण्याचा दर कमी होतो. ही प्रक्रिया विशेषतः ॲल्युमिनियम मिश्रधातू, मॅग्नेशियम मिश्रधातू, तांबे मिश्रधातू इत्यादींसाठी उपयुक्त आहे.
★ फायदे:
- छिद्रांमधील घटक कमी करते
- वेल्डिंग बीडची स्थिरता वाढवते आणि वेल्डिंगची कार्यक्षमता वाढवते.
- उष्णतेचा ताण प्रभावीपणे कमी करते, तडे कमी करते, वेल्डची मजबुती वाढवते आणि तुलनेने एकसमान दिसणारे वेल्ड बीड्स मिळवते.
थोडक्यात सांगायचे झाल्यास, सध्या संपूर्ण लेझर उद्योगात परदेशी तंत्रज्ञान आणि उपकरणे अजूनही अग्रस्थानी आहेत. लेझर होस्ट आणि ऑप्टिकल प्रोसेसिंग हेडपासून ते चिलर्स, पॉवर मीटर्स, वेल्डिंगमधील देखरेख, वेल्डिंगनंतरची तपासणी आणि टीसीपी कॅलिब्रेटर्स यांसारख्या सहायक उपकरणांपर्यंत, ती सर्वच बाबतीत सर्वसमावेशकपणे प्रगत आहेत. देशांतर्गत उद्योग ही बरोबरी साधण्यासाठी सर्वतोपरी प्रयत्न करत आहेत. तथापि, लेझर वेल्डिंग अनुप्रयोगांच्या क्षेत्रात, चीन आंतरराष्ट्रीय प्रगत स्तराच्या तुलनेने जवळ पोहोचला आहे, जिथे अनेक उच्च-गुणवत्तेचे उद्योग उदयास आले आहेत आणि उत्कृष्ट परिणाम साधत आहेत.
पोस्ट करण्याची वेळ: ०५-सप्टेंबर-२०२५
