లేజర్ వెల్డింగ్

లేజర్ వెల్డింగ్ పద్ధతిలో, భాగాలను కనెక్ట్ చేయడానికి అధిక శక్తి సాంద్రత (బీమ్ వ్యాసం 0.1 ... 2 మిమీ) కలిగిన సాంద్రీకృత కాంతి పుంజం ఉపయోగించబడుతుంది. కాంతి పుంజం రకం ప్రకారం, లేజర్ వెల్డింగ్ పల్స్ మరియు నిరంతరంగా ఉంటుంది. స్పాట్ కీళ్ళు పల్సెడ్ పద్ధతిలో వెల్డింగ్ చేయబడతాయి, నిరంతర సీమ్స్ కోసం పల్సెడ్-ఆవర్తన లేదా నిరంతర రేడియేషన్ ఉపయోగించబడుతుంది. పల్స్ వెల్డింగ్ అనేది ఉష్ణోగ్రత తాపన మరియు అధిక ఖచ్చితత్వం నుండి కనిష్ట వైకల్యాలను నిర్ధారించడానికి అవసరమైనప్పుడు కూడా ఉపయోగించబడుతుంది, నిరంతరం - సీరియల్ లేదా మాస్ ప్రొడక్షన్‌లో హై-స్పీడ్ వెల్డింగ్ కోసం.

లేజర్ వెల్డింగ్ వివిధ పదార్థాలను చేరడానికి ఉపయోగిస్తారు: ఉక్కు, టైటానియం, అల్యూమినియం, వక్రీభవన లోహాలు, రాగి, లోహ మిశ్రమాలు, విలువైన లోహాలు, బైమెటల్స్, పదుల నుండి అనేక మిల్లీమీటర్ల మందంతో. అయినప్పటికీ, అల్యూమినియం మరియు రాగి వంటి పరావర్తన లోహాలను లేజర్ వెల్డింగ్ చేయడం కొంత కష్టం. లోహాల లేజర్ వెల్డింగ్ అంజీర్లో చూపబడింది. 2.

చురుకైన లోహాల వెల్డింగ్ అనేది కాంతి పుంజం బహిర్గతమయ్యే ప్రాంతంలో దర్శకత్వం వహించిన జెట్ రూపంలో షీల్డింగ్ వాయువును ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది.

ఫోటో 1 — ఘన స్థితి లేజర్‌లో వెల్డింగ్: 1 — క్రియాశీల మాధ్యమం (రూబీ, గోమేదికం, నియోడైమియం), 2 — పంపు దీపం, 3 — అపారదర్శక అద్దం, 4 — అపారదర్శక అద్దం, 5 — ఆప్టికల్ ఫైబర్, 6 — ఆప్టికల్ సిస్టమ్, 7 — వివరాలు, 8 - ఫోకస్ పాయింట్ వద్ద లేజర్ పుంజం, 9, 10 - లేజర్ బీమ్ స్ప్లిటర్లు.

ఫోటో 2 - పదార్థాల వెల్డబిలిటీ

చొచ్చుకుపోయే లోతు ప్రకారం, మూడు రకాల లేజర్ వెల్డింగ్లు ఉన్నాయి:

1) మైక్రోవెల్డింగ్ (100 మైక్రాన్ల కంటే తక్కువ),

2) మినీ-వెల్డింగ్ (0.1 ... 1 మిమీ),

3) మాక్రో వెల్డింగ్ (1 మిమీ కంటే ఎక్కువ).

చొచ్చుకుపోయే లోతు సాధారణంగా 4 మిమీ మించదు కాబట్టి, లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రధానంగా ఖచ్చితమైన సాధనాల తయారీలో, ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, గడియారాలు, విమానాల నిర్మాణంలో, ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో, పైపు వెల్డింగ్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. నగల పరిశ్రమ.

బట్ వెల్డింగ్ మరియు అతివ్యాప్తి చేయడానికి ముందు, 0.1 ... 0.2 మిమీ గ్యాప్ ఉండేలా చూసుకోండి. పెద్ద ఖాళీలతో, బర్న్అవుట్ మరియు సంశ్లేషణ లేకపోవడం సంభవించవచ్చు.

లేజర్ వెల్డింగ్ మోడ్ యొక్క ప్రధాన పారామితులు:

1) పల్స్ వ్యవధి మరియు శక్తి,

2) పల్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ,

3) కాంతి పుంజం యొక్క వ్యాసం,

4) ఫోకస్ చేసిన పుంజం యొక్క చిన్న భాగం నుండి ఉపరితలం వరకు దూరం,

5) వెల్డింగ్ వేగం. ఇది 5 mm / s కి చేరుకుంటుంది. వేగాన్ని పెంచడానికి, పల్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగింది లేదా నిరంతర మోడ్ ఉపయోగించబడుతుంది.

లేజర్ వెల్డింగ్ కోసం పరిశ్రమ 2 రకాల లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది:

1) ఘన-స్థితి - రూబీ, నియోడైమియం మరియు YAG లేజర్‌లు (యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ ఆధారంగా);

2) గ్యాస్ CO2 లేజర్‌లు.

ఇటీవల, లేజర్ వెల్డింగ్ యంత్రాలు కూడా కనిపించాయి, వీటిలో క్రియాశీల మూలకం క్వార్ట్జ్తో చేసిన ఆప్టికల్ ఫైబర్.ఇటువంటి లేజర్లు "సమస్యాత్మక" పదార్థాల వెల్డింగ్ను అనుమతిస్తాయి - రాగి మరియు ఇత్తడి అధిక ప్రతిబింబం, టైటానియం.

వివిధ లేజర్ వెల్డింగ్ యంత్రాల సామర్థ్యాలు పట్టికలు 1 మరియు 2లో చూపబడ్డాయి.

CO2 గ్యాస్ లేజర్ వెల్డింగ్ మోడ్‌ల ఉదాహరణలు టేబుల్ 3లో చూపబడ్డాయి.

టేబుల్ 1 - షీట్ మందం మరియు వెల్డింగ్ లేజర్ శక్తి

టేబుల్ 2 - లేజర్ల వర్తింపు

టేబుల్ 3 - గ్యాస్ లేజర్‌తో లేజర్ బట్ వెల్డింగ్ యొక్క మోడ్‌లు

లేజర్ పుంజం యొక్క వ్యాసం సాధారణంగా 0.3 మిమీ. 0.3 మిమీ కంటే తక్కువ పుంజంతో వెల్డింగ్ చేయబడిన బట్ వెల్డ్స్ సంశ్లేషణ లేకపోవడం మరియు చొచ్చుకుపోవటం లేకపోవడం. 10 kW వరకు లేజర్లతో వెల్డింగ్ సాధారణంగా పూరకం లేకుండా చేయబడుతుంది.

లేజర్ వెల్డింగ్ సమయంలో వేడిచే ప్రభావితమైన చిన్న ప్రాంతం కారణంగా, వెల్డ్ చాలా త్వరగా చల్లబడుతుంది. ఇది వెల్డింగ్ జాయింట్ యొక్క నాణ్యతకు ప్రతికూల మరియు సానుకూల పరిణామాలను కలిగి ఉంటుంది. కీళ్ల వేగవంతమైన శీతలీకరణతో అనేక లోహాలు ఉత్తమ భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను ఇస్తాయి. అయితే, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, ఇది వెల్డ్ ఫ్రాక్చర్‌కు దారితీస్తుంది. పల్స్ వెడల్పును 10 ఎంఎస్‌లకు పెంచడం మరియు ముందుగా వేడి చేయడం ఈ దృగ్విషయాన్ని తొలగించడానికి సహాయపడుతుంది.

వెల్డింగ్ పదార్థాలు మరియు మోడ్‌ల సరైన ఎంపికతో, లేజర్ వెల్డింగ్ అత్యధిక నాణ్యత గల సీమ్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

లేజర్ వ్యవస్థలను 3 వర్గాలుగా విభజించవచ్చు:

1) ఎన్‌క్లోజర్ పరికరాలు. అటువంటి పరికరాలలో, వర్క్‌పీస్‌లు రక్షిత తటస్థ వాతావరణం మరియు లేజర్ పుంజంతో కూడిన ప్రత్యేక క్లోజ్డ్ స్పేస్‌లో ఉంచబడతాయి. వెల్డర్ ప్రత్యేక ఆప్టికల్ వ్యవస్థను ఉపయోగించి వెల్డింగ్ ప్రక్రియను నియంత్రించవచ్చు మరియు పర్యవేక్షించవచ్చు.

2) బాహ్య వెల్డింగ్ కోసం ఉద్దేశించిన పరికరాలు.లేజర్ పుంజం అనేక డిగ్రీల స్వేచ్ఛను కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన కదలికలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వెల్డింగ్ జోన్ గ్యాస్ ప్రవాహం ద్వారా రక్షించబడుతుంది.

3) మాన్యువల్ లేజర్ వెల్డింగ్ కోసం ఉద్దేశించిన పరికరాలు. లేజర్ టార్చ్‌లు TIG వెల్డింగ్ టార్చెస్‌తో సమానంగా ఉంటాయి. లేజర్ పుంజం ఆప్టికల్ ఫైబర్ ఉపయోగించి టార్చ్‌కి ప్రసారం చేయబడుతుంది. వెల్డింగ్ సమయంలో, వెల్డర్ ఒక చేతిలో లేజర్ టార్చ్ మరియు మరొక చేతిలో పూరక పదార్థాన్ని కలిగి ఉంటాడు.

టేబుల్ 4 - వివిధ రకాలైన లేజర్ వెల్డింగ్ల పోలిక

లేజర్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు:

1) పదార్థంపై లేజర్ పుంజం యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం యొక్క చిన్న ప్రాంతం మరియు దాని ఫలితంగా, తక్కువ ఉష్ణ వైకల్యాలు;

2) లేజర్ రేడియేషన్ (గాజు, ద్రవాలు, వాయువులు) పారదర్శక వాతావరణంలో, చేరుకోవడానికి కష్టతరమైన ప్రదేశాలలో వెల్డింగ్ అవకాశం;

3) అయస్కాంత పదార్థాల వెల్డింగ్;

4) కాంతి పుంజం యొక్క చిన్న వ్యాసం, మైక్రో వెల్డింగ్ యొక్క అవకాశం, మంచి సౌందర్య లక్షణాలతో ఇరుకైన వెల్డింగ్ సీమ్;

5) ప్రక్రియను ఆటోమేట్ చేసే సామర్థ్యం;

6) ఆప్టికల్ ట్రాన్స్మిషన్ ద్వారా కాంతి పుంజం యొక్క సౌకర్యవంతమైన తారుమారు;

7) లేజర్ పరికరాల బహుముఖ ప్రజ్ఞ (లేజర్ వెల్డింగ్ మరియు కటింగ్, మార్కింగ్ మరియు డ్రిల్లింగ్ కోసం ఉపయోగించే అవకాశం);

8) వివిధ పదార్థాలను వెల్డింగ్ చేసే అవకాశం.

లేజర్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రతికూలతలు:

1. లేజర్ పరికరాల అధిక ధర మరియు సంక్లిష్టత.

2. తయారీకి అధిక అవసరాలు, వెల్డింగ్ అంచుల శుభ్రపరచడం.

3. మందపాటి గోడల భాగాలను వెల్డింగ్ చేయడం అసంభవం, తగినంత శక్తి.వెల్డింగ్ లేజర్‌ల శక్తిని పెంచడం అనేది మెటల్‌పై లేజర్ పుంజం యొక్క బలమైన ప్రభావంతో, ఇది వెల్డింగ్ జోన్‌లో చురుకుగా చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది, ఇది పరికరం యొక్క ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌ను దెబ్బతీస్తుంది మరియు కొన్ని గంటలలో లేజర్‌ను నిష్క్రియం చేస్తుంది. .