లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్
లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ అనేది అధిక సామర్థ్యం మరియు అత్యంత ఖచ్చితమైన వెల్డింగ్ పద్ధతి, ఇది అధిక శక్తి సాంద్రత కలిగిన లేజర్ బీమ్ను దాని ఉష్ణ మూలంగా ఉపయోగిస్తుంది. వెల్డింగ్ను నిరంతర లేదా పల్స్డ్ లేజర్ కిరణాల ద్వారా చేయవచ్చు. లేజర్ వెల్డింగ్ సూత్రాల ప్రకారం, ప్రక్రియలను రెండుగా విభజించవచ్చు: ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ మరియు లేజర్ డీప్ వెల్డింగ్. 104 ~ 105 W/cm2 కంటే తక్కువ శక్తి సాంద్రత ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ను సూచిస్తుంది. ఆ సమయంలో, చొచ్చుకుపోయే లోతు నెమ్మదిగా వెల్డింగ్ వేగంతో నిస్సారంగా ఉంటుంది; శక్తి సాంద్రత 105 ~ 107W /cm2 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, వేడి చర్య కింద, లోహ ఉపరితలం లోతైన చొచ్చుకుపోయే వెల్డింగ్ను ఏర్పరచడానికి గూడను "రంధ్రం" రూపంలోకి తీసుకుంటుంది.
లక్షణాలు
ఫాస్ట్ వెల్డింగ్ స్పీడ్ మరియు లార్జ్ ఆస్పెక్ట్ రేషియో యొక్క లక్షణాలు
లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ సాధారణంగా పదార్థాల కనెక్షన్ను పూర్తి చేయడానికి నిరంతర లేజర్ కిరణాలను ఉపయోగిస్తుంది.మెటలర్జికల్ భౌతిక ప్రక్రియ ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ వెల్డింగ్కు చాలా పోలి ఉంటుంది, అంటే, శక్తి మార్పిడి విధానం "కీ-హోల్" నిర్మాణం ద్వారా పూర్తవుతుంది.
తగినంత అధిక శక్తి సాంద్రత కలిగిన లేజర్ వికిరణం కింద, పదార్థం ఆవిరైపోయి చిన్న రంధ్రాలను ఏర్పరుస్తుంది. ఆవిరితో నిండిన ఈ చిన్న రంధ్రం ఒక నల్లని వస్తువు లాంటిది, సంఘటన పుంజం యొక్క దాదాపు అన్ని శక్తిని గ్రహిస్తుంది. కుహరంలో సమతౌల్య ఉష్ణోగ్రత సుమారు 2500C. అధిక-ఉష్ణోగ్రత కుహరం యొక్క బయటి గోడ నుండి వేడి బదిలీ చేయబడుతుంది, కుహరం చుట్టూ ఉన్న లోహాన్ని కరిగించబడుతుంది. కాంతి పుంజం కింద గోడ పదార్థం యొక్క నిరంతర బాష్పీభవనం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఆవిరితో చిన్న రంధ్రాలు నిండి ఉంటాయి.
చిన్న రంధ్రాల యొక్క 4 గోడలు కరిగిన లోహాన్ని చుట్టుముట్టాయి మరియు ద్రవ లోహం ఘన పదార్థాన్ని చుట్టుముడుతుంది. (చాలా సాంప్రదాయ వెల్డింగ్ ప్రక్రియలు మరియు లేజర్ ప్రసరణ వెల్డింగ్లో, శక్తి 1వది (వర్క్పీస్ ఉపరితలంపై నిక్షిప్తం చేయబడుతుంది, తరువాత బదిలీ ద్వారా లోపలికి రవాణా చేయబడుతుంది). రంధ్ర గోడ వెలుపల ద్రవ ప్రవాహం మరియు గోడ పొర యొక్క ఉపరితల ఉద్రిక్తత రంధ్ర కుహరంలో నిరంతరం ఉత్పత్తి అయ్యే ఆవిరి పీడనానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు డైనమిక్ సమతుల్యతను నిర్వహిస్తాయి. కాంతి పుంజం నిరంతరం చిన్న రంధ్రంలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు చిన్న రంధ్రం వెలుపల ఉన్న పదార్థం నిరంతరం ప్రవహిస్తూనే ఉంటుంది. కాంతి పుంజం కదులుతున్నప్పుడు, చిన్న రంధ్రం ఎల్లప్పుడూ స్థిరమైన ప్రవాహ స్థితిలో ఉంటుంది.
అంటే, చిన్న రంధ్రం మరియు రంధ్రం చుట్టూ ఉన్న కరిగిన లోహం లీడింగ్ బీమ్ యొక్క ముందుకు వేగంతో ముందుకు కదులుతాయి. కరిగిన లోహం చిన్న రంధ్రం వదిలిన ఖాళీని నింపుతుంది మరియు తరువాత ఘనీభవిస్తుంది మరియు వెల్డింగ్ ఏర్పడుతుంది. పైన పేర్కొన్న ప్రక్రియ అంతా చాలా వేగంగా జరుగుతుంది, వెల్డింగ్ వేగం నిమిషానికి అనేక మీటర్లకు సులభంగా చేరుకుంటుంది.
1. లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ అనేది ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్, ఇది లేజర్ బీమ్ను శక్తి వనరుగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు వెల్డింగ్ జాయింట్పై ప్రభావం చూపుతుంది.
2. లేజర్ పుంజం ఒక ఫ్లాట్ ఆప్టికల్ ఎలిమెంట్ (అద్దం వంటివి) ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడుతుంది, ఆపై పుంజం ప్రతిబింబించే ఫోకసింగ్ ఎలిమెంట్ లేదా లెన్స్తో వెల్డ్ సీమ్పై ప్రొజెక్ట్ చేయబడుతుంది.
3. లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ అనేది నాన్-కాంటాక్ట్ వెల్డింగ్. ఆపరేషన్ సమయంలో ఎటువంటి ఒత్తిడి అవసరం లేదు, కానీ కరిగిన పూల్ యొక్క ఆక్సీకరణను నిరోధించడానికి జడ వాయువు అవసరం. ఫిల్లర్ మెటల్ అప్పుడప్పుడు ఉపయోగించబడుతుంది.
4. లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ను MIG వెల్డింగ్తో కలిపి లేజర్ MIG కాంపోజిట్ వెల్డింగ్ను ఏర్పరచి పెద్ద పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్ను సాధించవచ్చు, అయితే MIG వెల్డింగ్తో పోలిస్తే వేడి ఇన్పుట్ బాగా తగ్గుతుంది.
అప్లికేషన్స్
లేజర్ వెల్డింగ్ యంత్రం ఆటోమొబైల్స్, ఓడలు, విమానాలు మరియు హై-స్పీడ్ రైలు వంటి అధిక-ఖచ్చితమైన తయారీ రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ప్రజల జీవన నాణ్యతను బాగా మెరుగుపరిచింది మరియు గృహోపకరణాల పరిశ్రమను ఖచ్చితమైన ఇంజనీరింగ్లోకి నడిపించింది.
ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్
ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ అనేది వెల్డింగ్ ఉష్ణ మూలంగా ప్లాస్మా ఆర్క్ అధిక-శక్తి సాంద్రత గల బీమ్ను ఉపయోగించే ఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ పద్ధతిని సూచిస్తుంది. వెల్డింగ్ సమయంలో, అయాన్ వాయువు (అయాన్ ఆర్క్ను ఏర్పరుస్తుంది) మరియు షీల్డింగ్ వాయువు (కరిగిన పూల్ మరియు వెల్డింగ్ సీమ్ను గాలి యొక్క హానికరమైన ప్రభావాల నుండి రక్షించడానికి) స్వచ్ఛమైన ఆర్గాన్. ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్లో ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోడ్లు సాధారణంగా టంగ్స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు కొన్నిసార్లు లోహంతో (వెల్డింగ్ వైర్) నింపాల్సి ఉంటుంది. సాధారణంగా, DC పాజిటివ్ కనెక్షన్ పద్ధతిని అవలంబిస్తారు (టంగ్స్టన్ రాడ్ ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్కి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది). అందువల్ల, ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ అనేది తప్పనిసరిగా కంప్రెషన్ ప్రభావంతో టంగ్స్టన్ గ్యాస్-షీల్డ్ వెల్డింగ్.
ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ శక్తి సాంద్రత, అధిక ఉత్పాదకత, వేగవంతమైన వెల్డింగ్ వేగం, చిన్న ఒత్తిడి వైకల్యం మరియు స్థిరమైన విద్యుత్ ఐసోలేషన్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు సన్నని ప్లేట్లు మరియు పెట్టె పదార్థాలను వెల్డింగ్ చేయడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఇది వివిధ వక్రీభవన, సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందే మరియు వేడి-సున్నితమైన లోహ పదార్థాలకు (టంగ్స్టన్, మాలిబ్డినం, రాగి, నికెల్, టైటానియం మొదలైనవి) ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది.
ఆర్క్ వేడి చేయడం ద్వారా వాయువు విడదీయబడుతుంది మరియు అధిక వేగంతో నీటితో చల్లబడిన నాజిల్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు కుదించబడుతుంది, శక్తి సాంద్రత మరియు విచ్ఛేదనం స్థాయిని పెంచుతుంది, ప్లాస్మా ఆర్క్ ఏర్పడుతుంది. దీని స్థిరత్వం, కెలోరిఫిక్ విలువ మరియు ఉష్ణోగ్రత సాధారణ ఆర్క్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది ఎక్కువ చొచ్చుకుపోయే మరియు వెల్డింగ్ వేగాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ప్లాస్మా ఆర్క్ను ఏర్పరిచే వాయువు మరియు దాని చుట్టూ ఉన్న రక్షిత వాయువు సాధారణంగా స్వచ్ఛమైన ఆర్గాన్ను ఉపయోగిస్తాయి. వివిధ వర్క్పీస్ల పదార్థ లక్షణాలను బట్టి, కొందరు హీలియం, నైట్రోజన్, ఆర్గాన్ లేదా రెండింటి మిశ్రమాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
లక్షణాలు
1. మైక్రో-బీమ్ ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ రేకులను మరియు సన్నని ప్లేట్లను వెల్డింగ్ చేయగలదు.
2. చిన్న రంధ్ర ప్రభావంతో, ఇది సింగిల్-సైడెడ్ వెల్డింగ్ మరియు డబుల్-సైడెడ్ ఫ్రీ ఫార్మింగ్ను బాగా గ్రహించగలదు.
3. ప్లాస్మా ఆర్క్ అధిక శక్తి సాంద్రత, అధిక ఆర్క్ కాలమ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు బలమైన చొచ్చుకుపోయే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది 10-12mm బెవెల్ వెల్డింగ్ లేకుండా మందపాటి ఉక్కు. దీనిని ఒకేసారి డబుల్-సైడెడ్ ఫార్మింగ్ ద్వారా వెల్డింగ్ చేయవచ్చు. వెల్డింగ్ వేగం వేగంగా ఉంటుంది, ఉత్పాదకత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఒత్తిడి వైకల్యం తక్కువగా ఉంటుంది.
4. పరికరాలు సాపేక్షంగా సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి, గ్యాస్ వినియోగం పెద్దది, క్లియరెన్స్ మరియు వర్క్పీస్ శుభ్రతపై సమూహం కఠినమైన అవసరాలను కలిగి ఉంది మరియు ఇది ఇండోర్ వెల్డింగ్కు మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటుంది.
అప్లికేషన్స్
పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో ప్లాస్మా వెల్డింగ్ ఒక ముఖ్యమైన సాధనం, ముఖ్యంగా రాగి మరియు రాగి మిశ్రమం, టైటానియం మరియు టైటానియం మిశ్రమం, అల్లాయ్ స్టీల్, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్, మాలిబ్డినం మరియు ఇతర ఏరోస్పేస్ లోహాల వెల్డింగ్ కోసం, వీటిని సైనిక మరియు ఇతర అత్యాధునిక పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు, ఉదాహరణకు టైటానియం మిశ్రమం మరియు విమానాలపై పాక్షిక సన్నని గోడల కంటైనర్లతో తయారు చేయబడిన నిర్దిష్ట రకం క్షిపణి షెల్ తయారీలో.
ఖర్చు, నిర్వహణ మరియు కార్యాచరణ సామర్థ్యం
పారిశ్రామిక అనువర్తనాల కోసం లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ మరియు ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ మధ్య సాంకేతిక ఎంపికలను పోల్చడానికి సంబంధించిన కొన్ని అంశాలు ఖర్చు, నిర్వహణ మరియు కార్యాచరణ సామర్థ్యం.
ఖర్చు విశ్లేషణ
ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్తో పోలిస్తే పరికరాలు సంక్లిష్టంగా ఉండటం వలన లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్కు అధిక ప్రారంభ పెట్టుబడి అవసరం. సాధారణ పారిశ్రామిక లేజర్ వెల్డింగ్ వ్యవస్థల విలువ సాధారణంగా పైకి ఉంటుంది $200,000, అయితే ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ వ్యవస్థల ఖర్చులు ఎక్కడో ఒకచోట $10,000 నుండి $50,000. అయితే, పెరిగిన ప్రాసెసింగ్ రేట్లు మరియు అవసరమైన కనీస పోస్ట్-వెల్డ్ ముగింపుల కారణంగా LBW దీర్ఘకాలిక ఖర్చును గణనీయంగా ఆదా చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. ప్లాస్మా వెల్డింగ్ నిరంతర ఆపరేషన్ కోసం అధిక వినియోగ ఖర్చులను కలిగి ఉంటుంది.
నిర్వహణ అవసరాలు
ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు గ్యాస్ నాజిల్ వంటి వినియోగ భాగాలు తరచుగా అరిగిపోతాయి కాబట్టి, ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ వ్యవస్థలకు సాధారణంగా ఎక్కువ తరచుగా నిర్వహణ అవసరం. దీనికి విరుద్ధంగా, లేజర్ వెల్డింగ్ వ్యవస్థలకు తక్కువ వినియోగ వస్తువులు అవసరం, కానీ వాటి ఆప్టిక్స్ మరియు లేజర్ మూలాలకు అప్పుడప్పుడు శుభ్రపరచడం మరియు పునఃక్రమణిక అవసరం. సరిగ్గా నిర్వహించబడినప్పుడు, లేజర్ మూలాలు తక్కువ డౌన్ సమయంతో 20,000 గంటలకు పైగా ఉంటాయి. ప్లాస్మా వ్యవస్థలు, సరళమైనవి అయినప్పటికీ, వినియోగ వస్తువులు అరిగిపోయినందున తరచుగా అంతరాయాలను ఎదుర్కొంటాయి.
నిర్వహణ సామర్ధ్యం
లేజర్ వెల్డింగ్ పద్ధతులు చాలా వేగంగా మరియు మరింత ఖచ్చితమైనవి, సన్నని పదార్థాలపై నిమిషానికి 10 మీటర్ల వేగంతో చేరుకుంటాయి, అందువల్ల సామూహిక ఉత్పత్తికి ఇది చాలా అనువైనది. ఇది చాలా తక్కువ వేడి-ప్రభావిత మండలాలను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అందువల్ల కనీస పదార్థ వక్రీకరణను ఇస్తుంది, తద్వారా ఉత్పత్తి నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది. ప్లాస్మా వెల్డింగ్ మందమైన పదార్థాలలో ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, అయితే నెమ్మదిగా వేగంతో ఉంటుంది, తరచుగా గ్రైండింగ్ వంటి వెల్డింగ్లను శుభ్రం చేయడానికి అదనపు ముగింపు మెరుగులు అవసరం.
లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్కు ముందస్తుగా అధిక పెట్టుబడి ఖర్చులు అవసరం అయినప్పటికీ, దాని సామర్థ్యం మరియు తక్కువ తరచుగా నిర్వహణ అవసరం తరచుగా దీర్ఘకాలంలో ఖర్చు ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి, ముఖ్యంగా అధిక ఖచ్చితత్వం అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు. ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ ఇప్పటికీ తక్కువ సంక్లిష్టమైన పని మరియు చిన్న కార్యకలాపాలకు మంచిది.
