क्या लेज़र वेल्डिंग आर्क वेल्डिंग से बेहतर है?

आधुनिक औद्योगिक उत्पादन भट्टियों में,लेजर वेल्डिंग और आर्क वेल्डिंगवे दो धारदार उपकरणों के समान हैं, जिनके अलग-अलग किनारे हैं, जो मिलकर धातु के कनेक्शन की भारी मांग का समर्थन करते हैं। सटीक और छोटे चिकित्सा उपकरणों से लेकर जहाजों और पुलों जैसी विशाल संरचनाओं तक,यद्यपि उनके अनुप्रयोग क्षेत्र कभी-कभी ओवरलैप होते हैं, वे मुख्य विशेषताओं में भी स्पष्ट अंतर बनाते हैं।इन दो प्रमुख प्रौद्योगिकियों के बीच आवश्यक मतभेदों की गहन समझ सटीक चयन प्राप्त करने और इंजीनियरिंग अभ्यास में अधिकतम दक्षता प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण आधारशिला है.

I. ऊर्जा के स्रोत: प्रकाश क्वांटों से लेकर आयनिक आर्क तक
लेजर वेल्डिंगः लेजर वेल्डिंग एक कुशल और सटीक वेल्डिंग विधि है जो ऊष्मा स्रोत के रूप में उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ लेजर बीम का उपयोग करती है।लेजर वेल्डिंग लेजर सामग्री प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है. लेजर वेल्डिंग निरंतर या पल्स लेजर बीम का उपयोग करके प्राप्त की जा सकती है। लेजर वेल्डिंग के सिद्धांतों को गर्मी संवहन वेल्डिंग और लेजर गहरी पैठ वेल्डिंग में विभाजित किया जा सकता है।
हीट कंडक्शन टाइप लेजर वेल्डिंग का सिद्धांत इस प्रकार है: लेजर विकिरण प्रक्रिया की जाने वाली सतह को गर्म करता है, और सतह की गर्मी हीट कंडक्शन के माध्यम से आंतरिक में फैलती है।लेजर मापदंडों जैसे चौड़ाई को नियंत्रित करके, ऊर्जा, पीक पावर और लेजर पल्स की पुनरावृत्ति आवृत्ति, वर्कपीस को एक विशिष्ट पिघला हुआ पूल बनाने के लिए पिघलाया जाता है।
(1) पावर घनत्व पावर घनत्व लेजर प्रसंस्करण में सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है।सतह की परत को माइक्रोसेकंड के समय सीमा के भीतर उबलने के बिंदु तक गर्म किया जा सकता है, एक बड़ी मात्रा में वाष्पीकरण उत्पन्न करता है। इसलिए, उच्च शक्ति घनत्व सामग्री हटाने प्रसंस्करण के लिए फायदेमंद है, जैसे ड्रिलिंग, काटने और उत्कीर्णन। कम शक्ति घनत्व के लिए,यह सतह परत तापमान उबलने बिंदु तक पहुँचने के लिए कई मिलीसेकंड लगते हैंसतह की परत वाष्पित होने से पहले, निचली परत पिघलने के बिंदु तक पहुंच जाती है, जो एक अच्छा फ्यूजन वेल्ड बनाने के लिए अनुकूल है।
(2) लेजर पल्स वेव फॉर्म लेजर पल्स के वेव फॉर्म लेजर वेल्डिंग में एक महत्वपूर्ण मुद्दा है, विशेष रूप से पतली शीट वेल्डिंग के लिए।जब उच्च तीव्रता वाले लेजर बीम को किसी सामग्री की सतह पर निर्देशित किया जाता है, धातु की सतह पर 60 से 98% लेजर ऊर्जा परिलक्षित और खो जाएगा, और परिलक्षितता सतह के तापमान के साथ भिन्न होती है।धातुओं की परावर्तनशीलता बहुत भिन्न होती है.
(3) लेजर पल्स चौड़ाई। पल्स चौड़ाई पल्स लेजर वेल्डिंग में महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है। यह न केवल एक महत्वपूर्ण मापदंड है जो सामग्री को हटाने से अलग करता है।लेकिन यह भी एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जो प्रसंस्करण उपकरण की लागत और मात्रा निर्धारित करता है.
(4) वेल्डिंग की गति। वेल्डिंग की गति प्रति यूनिट समय में गर्मी के इनपुट की मात्रा को प्रभावित करती है। यदि वेल्डिंग की गति बहुत धीमी है, तो गर्मी का इनपुट बहुत बड़ा होगा, जिससे वर्कपीस जल जाएगा।यदि वेल्डिंग गति बहुत तेज है, गर्मी का इनपुट बहुत कम होगा, जिसके परिणामस्वरूप वर्कपीस में प्रवेश नहीं किया जाएगा।

आर्क वेल्डिंग: इसकी ऊर्जा इलेक्ट्रोड (इलेक्ट्रोड या तार) और वर्कपीस के बीच निरंतर डिस्चार्ज द्वारा गठित आर्क से आती है।विद्युत चाप द्वारा उत्पन्न उच्च तापमान (आमतौर पर 5000 °C से ऊपर) इलेक्ट्रोड और बेस धातु को एक ही समय में पिघला हुआ पूल बनाने के लिए पिघल जाता हैइलेक्ट्रोड के प्रकार और सुरक्षा विधि के आधार पर इसे कई दृष्टिकोणों में वर्गीकृत किया जाता हैः
गैस धातु चाप वेल्डिंग (MIG/MAG): लगातार वेल्डिंग तार को इलेक्ट्रोड के रूप में खिलाएं, और साथ ही निष्क्रिय या सक्रिय परिरक्षण गैस (आर्गॉन, CO2, या उनके मिश्रण) छिड़कें।
वोलफ्रेम निष्क्रिय गैस वेल्डिंग (टीआईजी): यह एक अस्थिर वोलफ्रेम इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है और निष्क्रिय गैस (मुख्य रूप से आर्गन) द्वारा संरक्षित है। भरने वाला तार जोड़ा जा सकता है या नहीं,और आधार सामग्री धनुष की गर्मी से पिघल जाती है.
शील्ड्ड मेटल आर्क वेल्डिंग (SMAW): लेपित इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रिक आर्क की गर्मी के तहत पिघल जाता है, और कोटिंग पिघले हुए पूल को कवर करने के लिए सुरक्षात्मक गैस और स्लैग उत्पन्न करती है।
डुबकी आर्क वेल्डिंग (SAW): वेल्डिंग तार और दानेदार प्रवाह को एक साथ आर्क क्षेत्र में खिलाया जाता है। आर्क प्रवाह परत के नीचे जलता है,और प्रवाह पिघल जाता है और स्लग बनता है जो पिघले हुए पूल को कवर करता है.

मुख्य प्रदर्शन आयामों का गहन विश्लेषण

लेजर वेल्डिंग: महत्वपूर्ण फायदे। ऊर्जा अत्यधिक केंद्रित है, गर्मी का प्रवेश अत्यंत कम है, और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र बहुत संकीर्ण है।यह काफी वेल्डिंग विरूपण और अवशिष्ट तनाव को कम, विशेष रूप से पतली प्लेटों, सटीक भागों और इकट्ठे घटकों के लिए उपयुक्त है, प्रभावी रूप से बाद की बोझिल सुधार प्रक्रियाओं से बचता है।
आर्क वेल्डिंग: गर्मी का इनपुट अपेक्षाकृत अधिक और व्यापक रूप से वितरित है, और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र काफी व्यापक है। विकृति और अवशिष्ट तनाव की समस्याएं अधिक प्रमुख हैं,विशेष रूप से पतली प्लेट वेल्डिंग में, जहां विशेष रूप से सावधान उपकरण डिजाइन और वेल्डिंग अनुक्रम योजना की आवश्यकता होती है।
वेल्डिंग गति और दक्षता

लेजर वेल्डिंग: इसके महत्वपूर्ण फायदे हैं। इसकी ऊर्जा घनत्व अत्यंत उच्च है और वेल्डिंग की गति अधिकांश आर्क वेल्डिंग विधियों से कहीं अधिक है।उच्च गति वाली स्वचालित उत्पादन लाइनों में इसके फायदे अपरिवर्तनीय हैं.

आर्क वेल्डिंगः वेल्डिंग की गति अपेक्षाकृत धीमी होती है। हालांकि डुबकी आर्क वेल्डिंग या उच्च गति MIG वेल्डिंग अपेक्षाकृत उच्च गति प्राप्त कर सकती है, वे आमतौर पर लेजर वेल्डिंग की तुलना में कम होती हैं।इसकी दक्षता धनुष के भौतिक गुणों और बूंद संक्रमण प्रक्रिया से सीमित है.

प्रवेश क्षमता और वेल्ड गठन:

लेजर वेल्डिंग: फायदे (विशेष रूप से गहरी पैठ वेल्डिंग)और यह एक ही पास में मोटी प्लेटों में प्रवेश कर सकते हैंवेल्ड सीम आमतौर पर संकीर्ण और गहरे होते हैं, जिनकी सतह चिकनी और सुंदर होती है।

आर्क वेल्डिंग: इसकी प्रवेश क्षमता अपेक्षाकृत सीमित है, और गहराई-चौड़ाई अनुपात छोटा है। मोटी प्लेटों को वेल्डिंग करने के लिए आमतौर पर बहु-परत और बहु-पास वेल्डिंग के लिए beveling की आवश्यकता होती है।वेल्ड सीम की चौड़ाई आमतौर पर लेजर वेल्डिंग की तुलना में बड़ा है, और गठन विशिष्ट प्रक्रिया मापदंडों और वेल्डर के कौशल पर निर्भर करता है।

सामग्री अनुकूलन और मोटाई सीमाः

लेजर वेल्डिंग

लाभकारी सामग्री: कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और टाइटेनियम मिश्र धातु जैसी सामान्य धातुएं सभी लागू होती हैं। उच्च परावर्तनशीलता वाली सामग्री जैसे तांबा और सोना,विशेष तरंग दैर्ध्य (हरी रोशनी), नीली रोशनी) या उच्च शक्ति पर प्रतिबिंब को दूर करने के लिए आवश्यक हैं।

मोटाई सीमाः पतली प्लेटों और मध्यम प्लेटों में कुशल। उच्च शक्ति वाले लेजर (जैसे 10,000 वाट फाइबर लेजर) मोटी सामग्री (> 10 मिमी) को वेल्ड भी कर सकते हैं, लेकिन उपकरण की लागत में वृद्धि हुई है।विभिन्न धातु वेल्डिंग (जैसे स्टील-एल्यूमीनियम) में बड़ी क्षमता है, लेकिन इसके लिए सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

आर्क वेल्डिंग

फायदेः यह सामग्री की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला पर लागू होता है, लगभग सभी वेल्डेबल धातुओं (स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम, तांबा, निकल आधारित मिश्र धातु, कास्ट आयरन, आदि) को कवर करता है।उच्च परावर्तक सामग्री के लिए कोई विशेष कठिनाइयां नहीं हैं.

मोटाई सीमाः बहुत व्यापक अनुकूलन क्षमता। It can handle everything from ultra-thin foils (requiring special technologies such as micro-beam TIG/Plasma) to giant structures hundreds of millimeters thick (such as submerged arc welding for shipbuilding and electroslag welding of thick plates), और मोटी और बड़ी भागों के वेल्डिंग में मुख्य बल है।

लेजर वेल्डिंग, उच्च गति, कम गर्मी इनपुट, उच्च परिशुद्धता और बड़े पहलू अनुपात की अपनी विशेषताओं के साथ, सटीक विनिर्माण और कुशल स्वचालन के क्षेत्रों में उभरी है।आर्क वेल्डिंग, व्यापक सामग्री अनुकूलन क्षमता, मजबूत मोटी प्लेट क्षमता, कम उपकरण लागत और लचीले संचालन के अपने फायदे के साथ, भारी उद्योग और साइट निर्माण में गहरी नींव है।दोनों ही औद्योगिक विनिर्माण के बड़े खाका में अपनी ताकत का उपयोग करते हैं और संयुक्त रूप से कनेक्शन प्रौद्योगिकियों की सीमाओं के निरंतर विस्तार को आगे बढ़ाते हैं।एक इंजीनियर का ज्ञान विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों की मूल आवश्यकताओं को समझने और लागत, दक्षता और गुणवत्ता के त्रिकोण में सबसे उपयुक्त संतुलन बिंदु खोजने में निहित है।धातुओं को मजबूती और विश्वसनीयता के साथ जोड़ना, साथ ही कुशल और किफायती।