वेल्डिंग ही उष्णता देऊन दोन किंवा अधिक धातूंना एकत्र जोडण्याची प्रक्रिया आहे. वेल्डिंगमध्ये सामान्यतः पदार्थाला त्याच्या वितळणबिंदूपर्यंत गरम केले जाते, जेणेकरून मूळ धातू वितळून सांध्यांमधील फटी भरतो आणि एक मजबूत जोड तयार होतो. लेझर वेल्डिंग ही एक जोडणी पद्धत आहे, ज्यामध्ये उष्णतेचा स्रोत म्हणून लेझरचा वापर केला जातो.

चौरस आकाराच्या पॉवर बॅटरीचे उदाहरण घेऊया: बॅटरीचा गाभा अनेक भागांमधून लेझरद्वारे जोडलेला असतो. संपूर्ण लेझर वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान, सामग्रीच्या जोडणीची मजबुती, उत्पादन कार्यक्षमता आणि दोषांचे प्रमाण हे तीन मुद्दे आहेत ज्यांची उद्योगात अधिक चिंता असते. सामग्रीच्या जोडणीची मजबुती ही धातुशास्त्रीय प्रवेशाची खोली आणि रुंदी (जी लेझर प्रकाश स्रोताशी जवळून संबंधित आहे) यावरून दिसून येते; उत्पादन कार्यक्षमता मुख्यत्वे लेझर प्रकाश स्रोताच्या प्रक्रिया क्षमतेशी संबंधित असते; दोषांचे प्रमाण मुख्यत्वे लेझर प्रकाश स्रोताच्या निवडीशी संबंधित असते; म्हणूनच, या लेखात बाजारात सामान्यपणे उपलब्ध असलेल्या स्रोतांवर चर्चा केली आहे. अनेक लेझर प्रकाश स्रोतांची एक साधी तुलना केली आहे, जेणेकरून सहकारी प्रक्रिया विकासकांना मदत होईल अशी आशा आहे.

कारणलेझर वेल्डिंगही मूलतः प्रकाशाचे उष्णतेत रूपांतर करणारी प्रक्रिया असून, यामध्ये खालील अनेक प्रमुख मापदंडांचा समावेश होतो: शलाकेची गुणवत्ता (बीबीपी, एम२, अपसरण कोन), ऊर्जा घनता, गाभ्याचा व्यास, ऊर्जा वितरणाचे स्वरूप, अनुकूलनीय वेल्डिंग हेड, प्रक्रिया विंडो आणि प्रक्रिया करण्यायोग्य सामग्री. या दिशांमधून लेझर प्रकाश स्रोतांचे विश्लेषण आणि तुलना करण्यासाठी प्रामुख्याने यांचा वापर केला जातो.
सिंगलमोड-मल्टीमोड लेझर तुलना
सिंगल-मोड मल्टी-मोड व्याख्या:
सिंगल मोड म्हणजे द्विमितीय प्रतलावरील लेझर ऊर्जेचा एकच वितरण नमुना, तर मल्टी-मोड म्हणजे अनेक वितरण नमुन्यांच्या अध्यारोपणाने तयार झालेला अवकाशीय ऊर्जा वितरण नमुना. सामान्यतः, फायबर लेझर आउटपुट सिंगल-मोड आहे की मल्टी-मोड हे ठरवण्यासाठी बीम क्वालिटी M2 फॅक्टरच्या आकाराचा वापर केला जाऊ शकतो: M2 1.3 पेक्षा कमी असल्यास तो शुद्ध सिंगल-मोड लेझर असतो, M2 1.3 ते 2.0 च्या दरम्यान असल्यास तो अर्ध-सिंगल-मोड लेझर (फ्यू-मोड) असतो आणि M2 2.0 पेक्षा जास्त असल्यास तो मल्टीमोड लेझर असतो.



कारणलेझर वेल्डिंगही मूलतः प्रकाशाचे उष्णतेत रूपांतर करणारी प्रक्रिया असून, यामध्ये खालील अनेक प्रमुख मापदंडांचा समावेश होतो: शलाकेची गुणवत्ता (बीबीपी, एम२, अपसरण कोन), ऊर्जा घनता, गाभ्याचा व्यास, ऊर्जा वितरणाचे स्वरूप, अनुकूलनीय वेल्डिंग हेड, प्रक्रिया विंडो आणि प्रक्रिया करण्यायोग्य सामग्री. या दिशांमधून लेझर प्रकाश स्रोतांचे विश्लेषण आणि तुलना करण्यासाठी प्रामुख्याने यांचा वापर केला जातो.

सिंगलमोड-मल्टीमोड लेझर तुलना
सिंगल-मोड मल्टी-मोड व्याख्या:
सिंगल मोड म्हणजे द्विमितीय प्रतलावरील लेझर ऊर्जेचा एकच वितरण नमुना, तर मल्टी-मोड म्हणजे अनेक वितरण नमुन्यांच्या अध्यारोपणाने तयार झालेला अवकाशीय ऊर्जा वितरण नमुना. सामान्यतः, फायबर लेझर आउटपुट सिंगल-मोड आहे की मल्टी-मोड हे ठरवण्यासाठी बीम क्वालिटी M2 फॅक्टरच्या आकाराचा वापर केला जाऊ शकतो: M2 1.3 पेक्षा कमी असल्यास तो शुद्ध सिंगल-मोड लेझर असतो, M2 1.3 ते 2.0 च्या दरम्यान असल्यास तो अर्ध-सिंगल-मोड लेझर (फ्यू-मोड) असतो आणि M2 2.0 पेक्षा जास्त असल्यास तो मल्टीमोड लेझर असतो.
आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे: आकृती 'ब' एका मूलभूत मोडचे ऊर्जा वितरण दर्शवते, आणि वर्तुळाच्या केंद्रातून जाणाऱ्या कोणत्याही दिशेतील ऊर्जा वितरण गॉसियन वक्राच्या स्वरूपात असते. चित्र 'अ' बहु-मोड ऊर्जा वितरण दर्शवते, जे अनेक एकल लेझर मोड्सच्या अध्यारोपणाने तयार झालेले अवकाशीय ऊर्जा वितरण आहे. बहु-मोड अध्यारोपणाचा परिणाम एक सपाट-शिखर वक्र असतो.
सामान्य सिंगल-मोड लेझर्स: IPG YLR-2000-SM, येथे SM हे सिंगल मोडचे संक्षिप्त रूप आहे. या गणनेमध्ये फोकस स्पॉटचा आकार मोजण्यासाठी १५०-२५० कोलिमेटेड फोकसचा वापर केला जातो, ऊर्जा घनता २०००W आहे आणि तुलनेसाठी फोकस ऊर्जा घनतेचा उपयोग केला जातो.

सिंगल-मोड आणि मल्टी-मोडची तुलनालेझर वेल्डिंगपरिणाम

सिंगल-मोड लेझर: लहान कोअर व्यास, उच्च ऊर्जा घनता, मजबूत भेदक क्षमता, लहान उष्णता-प्रभावित क्षेत्र, धारदार चाकूप्रमाणे, विशेषतः पातळ प्लेट्स आणि उच्च-गती वेल्डिंगसाठी योग्य, आणि गॅल्व्हनोमीटरसह लहान भाग आणि अत्यंत परावर्तक भागांवर (उदा. कान, जोडणारे भाग, इत्यादी) प्रक्रिया करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे, सिंगल-मोडमध्ये लहान कीहोल आणि मर्यादित प्रमाणात अंतर्गत उच्च-दाब धातूच्या वाफेचा वापर असतो, त्यामुळे त्यात सामान्यतः अंतर्गत छिद्रांसारखे दोष नसतात. कमी वेगात, संरक्षक हवा न सोडता पृष्ठभाग खडबडीत दिसतो. उच्च वेगात, संरक्षण जोडले जाते. वायू प्रक्रियेची गुणवत्ता चांगली असते, कार्यक्षमता उच्च असते, वेल्ड्स गुळगुळीत आणि सपाट असतात आणि उत्पादन दर जास्त असतो. हे स्टॅक वेल्डिंग आणि पेनेट्रेशन वेल्डिंगसाठी योग्य आहे.
मल्टी-मोड लेझर: याचा कोअर व्यास मोठा असतो, सिंगल-मोड लेझरपेक्षा ऊर्जा घनता किंचित कमी असते, चाकू बोथट असतो, कीहोल मोठे असते, धातूची रचना जाड असते, खोली-रुंदीचे गुणोत्तर कमी असते आणि समान पॉवरवर, याची प्रवेश खोली सिंगल-मोड लेझरपेक्षा ३०% कमी असते, त्यामुळे हे बट वेल्ड प्रोसेसिंग आणि मोठ्या असेंब्ली गॅप असलेल्या जाड प्लेट प्रोसेसिंगसाठी वापरण्यास योग्य आहे.
कंपोझिट-रिंग लेझर कॉन्ट्रास्ट
हायब्रीड वेल्डिंग: ९१५nm तरंगलांबीचा सेमीकंडक्टर लेझर बीम आणि १०७०nm तरंगलांबीचा फायबर लेझर बीम एकाच वेल्डिंग हेडमध्ये एकत्र केले जातात. हे दोन्ही लेझर बीम एकाच अक्षावर वितरित केलेले असतात आणि त्यांच्या फोकल प्लेनमध्ये लवचिकपणे बदल करता येतो, जेणेकरून उत्पादनामध्ये सेमीकंडक्टर आणि फायबर दोन्ही गुणधर्म असतात.लेझर वेल्डिंगवेल्डिंगनंतरच्या क्षमता. याचा परिणाम चमकदार असतो आणि त्यात फायबरसारखी खोली असते.लेझर वेल्डिंग.

सेमीकंडक्टरमध्ये अनेकदा ४०० मायक्रॉनपेक्षा जास्त व्यासाचा मोठा प्रकाशबिंदू वापरला जातो, जो प्रामुख्याने पदार्थाला पूर्व-तापमानित करणे, पदार्थाचा पृष्ठभाग वितळवणे आणि फायबर लेसरचा पदार्थातील शोषण दर वाढवण्यासाठी जबाबदार असतो (तापमान वाढल्याने लेसरचा पदार्थातील शोषण दर वाढतो).


रिंग लेसर: दोन फायबर लेसर मॉड्यूल लेसर प्रकाश उत्सर्जित करतात, जो एका संयुक्त ऑप्टिकल फायबरद्वारे (दंडगोलाकार ऑप्टिकल फायबरच्या आत असलेला रिंग ऑप्टिकल फायबर) पदार्थाच्या पृष्ठभागावर प्रसारित केला जातो.
वलयाकार स्पॉट असलेले दोन लेझर बीम: बाहेरील रिंग कीहोलचे तोंड मोठे करून पदार्थ वितळवण्याचे काम करते, तर आतील रिंग लेझर पदार्थाच्या आतपर्यंत जाण्यासाठी जबाबदार असतो, ज्यामुळे अत्यंत कमी स्पॅटर असलेले वेल्डिंग शक्य होते. आतील आणि बाहेरील रिंग लेझर पॉवर कोअरचे व्यास गरजेनुसार बदलता येतात, आणि कोअरचा व्यासही गरजेनुसार बदलता येतो. यामुळे प्रोसेस विंडो एकाच लेझर बीमपेक्षा अधिक लवचिक होते.
संयुक्त-वर्तुळाकार वेल्डिंगच्या परिणामांची तुलना

हायब्रीड वेल्डिंग हे सेमीकंडक्टर थर्मल कंडक्टिव्हिटी वेल्डिंग आणि फायबर ऑप्टिक डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंग यांचे मिश्रण असल्यामुळे, बाहेरील रिंगमध्ये प्रवेश कमी खोल असतो, धातुरचना अधिक सुस्पष्ट आणि बारीक असते; त्याच वेळी, त्याची थर्मल कंडक्टिव्हिटी जास्त असते, वितळलेल्या भागामध्ये कमी चढउतार असतात, त्याची व्याप्ती मोठी असते आणि तो अधिक स्थिर असतो, ज्यामुळे ते अधिक गुळगुळीत दिसते.
रिंग लेझर हे डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंगचे मिश्रण असल्यामुळे, बाहेरील रिंग देखील जास्त खोलीपर्यंत प्रवेश करू शकते, ज्यामुळे कीहोलचे तोंड प्रभावीपणे मोठे करता येते. समान शक्तीमध्ये जास्त खोली आणि जाड धातूशास्त्र असते, परंतु त्याच वेळी, वितळलेल्या भागाची स्थिरता कंपोझिट वेल्डिंगपेक्षा किंचित कमी असते, ऑप्टिकल फायबर सेमीकंडक्टरमधील चढउतार किंचित जास्त असतो आणि खडबडीतपणा तुलनेने जास्त असतो.
पोस्ट करण्याची वेळ: २० ऑक्टोबर २०२३








