1परिचय
लेजर वेल्डिंग तकनीक में कम गर्मी, घने और सौंदर्य के अनुकूल वेल्ड सीम, उच्च परिशुद्धता नियंत्रण और आसान स्वचालन एकीकरण है।धातु विनिर्माण उद्योग में इसकी त्वरित स्वीकृति को सक्षम करनाहालांकि, सभी सामग्री लेजर वेल्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं। थर्मल चालकता, ऑप्टिकल अवशोषण विशेषताएं, पिघलने बिंदु अंतर, मिश्र धातु तत्व,और सतह की स्थिति वेल्डिंग गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैंइसलिए, लागू सामग्री रेंज और लेजर वेल्डिंग की सीमाओं को समझना उपकरण चयन, प्रक्रिया नियोजन और उत्पादन गुणवत्ता नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण है।
2लागू सामग्री रेंज
लेजर वेल्डिंग धातु सामग्री की कई श्रेणियों के लिए उपयुक्त है, जिनमें से लौह सामग्री सबसे परिपक्व अनुप्रयोग क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करती है।और स्टेनलेस स्टील लेजर बीम का अच्छा अवशोषण प्रदर्शित, स्थिर वेल्ड गठन, नियंत्रित प्रवेश गहराई और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है। निकेल आधारित मिश्र धातुओं में वेल्डिंग के दौरान स्थिर माइक्रोस्ट्रक्चर भी हैं, जिसमें कम क्रैकिंग प्रवृत्ति है,और व्यापक रूप से एयरोस्पेस घटकों और बैटरी टैब में उपयोग किया जाता हैइन सामग्रियों को सबसे अधिक लेजर अनुकूल माना जाता है।
एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु भी वेल्डेबल हैं, हालांकि लौह सामग्री की तुलना में अधिक प्रक्रिया कठिनाई के साथ। एल्यूमीनियम में उच्च परावर्तनशीलता, उच्च थर्मल चालकता,और कम पिघलने का बिंदुइसलिए, वेल्डिंग एल्यूमीनियम के लिए आमतौर पर उच्च लेजर शक्ति, अधिक सटीक फोकल स्थिति नियंत्रण की आवश्यकता होती है,और प्रक्रिया स्थिरता और वेल्ड घनत्व सुनिश्चित करने के लिए अनुकूलित परिरक्षण गैस चयनचुनौतियों के बावजूद, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग अक्सर बैटरी के आवरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स आवास और एयरोस्पेस संरचनाओं में किया जाता है।
तांबा और तांबे के मिश्र धातुओं में वेल्डिंग की कठिनाई और भी अधिक होती है। तांबे में अत्यधिक उच्च परावर्तनशीलता और थर्मल चालकता होती है।जिसके परिणामस्वरूप कम प्रारंभिक लेजर युग्मन दक्षता और अक्सर दोष जैसे संलयन की कमी होती हैउच्च शक्ति वाले फाइबर लेजर, ग्रीन लेजर और पल्स लेजर स्रोतों के विकास के साथ,तांबे वेल्डिंग प्रदर्शन में सुधार हुआ है और तेजी से बैटरी बसबार में उपयोग किया जाता है, विद्युत कनेक्टर, टर्मिनल और सटीक इलेक्ट्रॉनिक घटक।
लेजर वेल्डिंग सोने, चांदी और प्लेटिनम जैसी कीमती धातुओं के लिए भी उपयुक्त है। इन सामग्रियों का उपयोग आभूषण निर्माण और विद्युत संपर्क निर्माण में व्यापक रूप से किया जाता है।यद्यपि उनके पास उच्च ताप प्रवाहकता हैपल्स लेजर का उपयोग आमतौर पर सटीक माइक्रो-वेल्डिंग के लिए किया जाता है, जो असाधारण वेल्ड स्थिरता और सतह की गुणवत्ता प्रदान करता है।
3सीमित सामग्री
लेजर वेल्डिंग सभी सामग्रियों के लिए उपयुक्त नहीं है। उच्च कार्बन स्टील्स और कास्ट आयरन, हालांकि लौह प्रणाली से संबंधित हैं, में उच्च कार्बन सामग्री होती है। तेजी से हीटिंग और कूलिंग के दौरान, वे उच्च कार्बन सामग्री के साथ एक उच्च कार्बन सामग्री का उत्पादन करते हैं।वे कठोर और भंगुर सूक्ष्म संरचनाओं का निर्माण करते हैंइस प्रकार की सामग्री को वेल्डिंग दोषों को कम करने के लिए पूर्व-गर्म, नियंत्रित शीतलन, या कम ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता होती है।
जिंक, मैग्नीशियम और कुछ मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में भी प्रक्रिया की सीमाएं होती हैं। इन सामग्रियों में कम पिघलने का बिंदु और उच्च वाष्प दबाव होता है, जिससे छिद्र, छिद्र,और पिघलते हुए तालाबों मेंहालांकि प्रक्रिया अनुकूलन प्रदर्शन में सुधार कर सकता है, औद्योगिक अनुप्रयोग अपेक्षाकृत सीमित हैं।
चांदी, निकेल या सोने जैसी सतह कोटिंग वाली सामग्री अतिरिक्त चुनौतियां पेश करती है। कोटिंग परत लेजर ऊर्जा अवशोषण को बदल देती है,अपर्याप्त युग्मन या असंगत पिघलने के लिए अग्रणीइसके अलावा, खराब इंटरफेस आसंजन के कारण बहु-परत कोटिंग्स गर्मी के तहत विघटित हो सकती हैं। अवशोषण में सुधार के लिए सतह की सैंडिंग या पल्स या ग्रीन लेजर का उपयोग अक्सर आवश्यक होता है।
गैर-धातु सामग्री के लिए, पारंपरिक धातु लेजर वेल्डिंग प्रणाली प्लास्टिक, रबर या कम्पोजिट के लिए उपयुक्त नहीं हैं।प्लास्टिक वेल्डिंग के लिए विशिष्ट ट्रांसमिशन वेल्डिंग प्रक्रियाओं और सामग्री जोड़ों की आवश्यकता होती है, आम तौर पर पारंपरिक धातु लेजर स्रोतों के बजाय समर्पित लेजर प्लास्टिक वेल्डिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं।
4. विभिन्न धातु वेल्डिंग
लेजर वेल्डिंग का उपयोग विभिन्न धातुओं को जोड़ने के लिए भी किया जाता है। हालांकि, धातु विज्ञान संगतता, थर्मल विस्तार असंगतता और पिघलने बिंदु अंतर महत्वपूर्ण बाधाएं डालते हैं।स्टेनलेस स्टील और कार्बन स्टील को एक साथ वेल्ड करना आसान है, जबकि एल्यूमीनियम-स्टेनलेस स्टील, कॉपर-स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम-कॉपर जोड़े भंगुर इंटरमेटलिक यौगिकों के गठन के लिए प्रवण होते हैं, जिससे संयुक्त ताकत कम हो जाती है।औद्योगिक अभ्यास में अक्सर लेजर ब्रेजिंग को अपनाया जाता है, wobble scanning, filler wire addition, या संयुक्त प्रदर्शन में सुधार के लिए अनुकूलित बीम पथ। व्यवहार्यता स्वयं आधार सामग्री की तुलना में प्रक्रिया रणनीति पर अधिक निर्भर करती है।
5प्रक्रिया की सीमाएं और प्रभावकारी कारक
लेजर वेल्डिंग के लिए सामग्री की उपयुक्तता कई प्रभावकारी कारकों से निर्धारित होती है, जिसमें लेजर तरंग दैर्ध्य, सतह अवशोषण विशेषताएं, मिश्र धातु तत्व, थर्मल चालकता,प्रतिबिंबकताविभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग प्रसंस्करण खिड़कियां होती हैं।सामग्री की विशेषताओं के आधार पर सावधानीपूर्वक उपकरण चयन और पैरामीटर समायोजन की आवश्यकता.
6निष्कर्ष
सारांश में, लेजर वेल्डिंग मशीनों का धातु प्रसंस्करण में व्यापक अनुप्रयोग है।जबकि एल्यूमीनियम और तांबा मिश्र धातु वेल्डेबल हैं लेकिन उन्नत प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती हैकुछ उच्च कार्बन सामग्री, लेपित धातुओं और हल्के मिश्र धातुओं में आवेदन की सीमाएं हैं।और प्लास्टिक या गैर धातु सामग्री के लिए पारंपरिक धातु वेल्डिंग स्रोतों के बजाय विशेष लेजर सिस्टम की आवश्यकता होती हैउच्च शक्ति वाले फाइबर लेजर, हरे/नीले लेजर स्रोतों और अति तेज लेजरों के विकास के साथ, लागू सामग्री रेंज का विस्तार जारी है।और वर्तमान वेल्डिंग की बाधाओं को अधिक औद्योगिक क्षेत्रों में दूर करने की उम्मीद है.