लेझर वेल्डिंग

लेसर वेल्डिंग पद्धतीमध्ये, भाग जोडण्यासाठी उच्च ऊर्जा घनता (बीम व्यास 0.1 ... 2 मिमी) असलेल्या एकाग्र प्रकाश बीमचा वापर केला जातो. लाइट बीमच्या प्रकारानुसार, लेसर वेल्डिंग स्पंदित आणि सतत असू शकते. स्पॉट जॉइंट्स स्पंदित पद्धतीने वेल्डेड केले जातात, सतत शिवणांसाठी स्पंदित-नियतकालिक किंवा सतत विकिरण वापरले जाते. जेव्हा तापमान तापविणे आणि उच्च अचूकता यापासून कमीतकमी विकृती सुनिश्चित करणे आवश्यक असते तेव्हा पल्स वेल्डिंग देखील वापरली जाते, सतत — सीरियल किंवा मोठ्या प्रमाणात उत्पादनामध्ये हाय-स्पीड वेल्डिंगसाठी.

लेझर वेल्डिंगचा वापर विविध सामग्रीमध्ये सामील होण्यासाठी केला जातो: स्टील, टायटॅनियम, अॅल्युमिनियम, रीफ्रॅक्टरी धातू, तांबे, धातूचे मिश्र धातु, मौल्यवान धातू, बायमेटल, ज्याची जाडी दहा ते अनेक मिलीमीटर असते. तथापि, अॅल्युमिनियम आणि तांबे यासारख्या परावर्तित धातूंचे लेसर वेल्डिंग काहीसे कठीण आहे. धातूंचे लेसर वेल्डिंग अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 2.

सक्रिय धातूंचे वेल्डिंग लाइट बीमच्या प्रदर्शनाच्या क्षेत्रामध्ये निर्देशित केलेल्या जेटच्या स्वरूपात शील्डिंग गॅस वापरून केले जाते.

फोटो 1 — सॉलिड स्टेट लेसरमध्ये वेल्डिंग: 1 — सक्रिय माध्यम (रुबी, गार्नेट, निओडीमियम), 2 — पंप दिवा, 3 — अपारदर्शक मिरर, 4 — अर्धपारदर्शक आरसा, 5 — ऑप्टिकल फायबर, 6 — ऑप्टिकल सिस्टम, 7 — तपशील, 8 — फोकस पॉइंटवर लेसर बीम, 9, 10 — लेसर बीम स्प्लिटर.

फोटो 2 - सामग्रीची वेल्डेबिलिटी

प्रवेशाच्या खोलीनुसार, लेसर वेल्डिंगचे तीन प्रकार आहेत:

1) मायक्रोवेल्डिंग (100 मायक्रॉनपेक्षा कमी),

2) मिनी-वेल्डिंग (0.1 ... 1 मिमी),

3) मॅक्रो वेल्डिंग (1 मिमी पेक्षा जास्त).

आत प्रवेशाची खोली सहसा 4 मिमी पेक्षा जास्त नसल्यामुळे, लेसर वेल्डिंगचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो मुख्यत्वे अचूक साधन निर्मितीमध्ये, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये, घड्याळे, विमान बांधणीमध्ये, ऑटोमोटिव्ह उद्योगात, पाईप वेल्डिंगमध्ये आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. दागिने उद्योग.

बट वेल्डिंग आणि ओव्हरलॅपिंग करण्यापूर्वी, 0.1 ... 0.2 मिमी अंतर सुनिश्चित करा. मोठ्या अंतरांसह, बर्नआउट आणि संश्लेषणाचा अभाव उद्भवू शकतो.

लेसर वेल्डिंग मोडचे मुख्य पॅरामीटर्स आहेत:

1) नाडीचा कालावधी आणि ऊर्जा,

२) नाडी वारंवारता,

3) प्रकाश तुळईचा व्यास,

4) फोकस केलेल्या बीमच्या सर्वात लहान भागापासून पृष्ठभागापर्यंतचे अंतर,

5) वेल्डिंग गती. ते 5 मिमी / सेकंदांपर्यंत पोहोचते. वेग वाढवण्यासाठी, पल्स वारंवारता वाढविली जाते किंवा सतत मोड वापरला जातो.

लेसर वेल्डिंगसाठी उद्योग 2 प्रकारचे लेसर वापरतो:

1) सॉलिड-स्टेट - रुबी, निओडीमियम आणि YAG लेसर (यट्रियम अॅल्युमिनियम गार्नेटवर आधारित);

2) गॅस CO2 लेसर.

अलीकडे, लेसर वेल्डिंग मशीन देखील दिसू लागल्या आहेत, ज्याचा सक्रिय घटक क्वार्ट्जपासून बनलेला ऑप्टिकल फायबर आहे.अशा लेसर "समस्याग्रस्त" सामग्रीच्या वेल्डिंगला परवानगी देतात - उच्च परावर्तकता असलेले तांबे आणि पितळ, टायटॅनियम.

विविध लेसर वेल्डिंग मशीनच्या क्षमता टेबल 1 आणि 2 मध्ये दर्शविल्या आहेत.

CO2 गॅस लेसर वेल्डिंग मोडची उदाहरणे तक्ता 3 मध्ये दर्शविली आहेत.

तक्ता 1 — शीटची जाडी आणि वेल्डिंग लेसर पॉवर

तक्ता 2 - लेसरची लागूक्षमता

तक्ता 3 - गॅस लेसरसह लेसर बट वेल्डिंगचे मोड

लेसर बीमचा व्यास सामान्यतः 0.3 मिमी असतो. 0.3 मिमी पेक्षा लहान तुळईने वेल्ड केलेल्या बट वेल्ड्समध्ये चिकटपणाची कमतरता आणि प्रवेशाची कमतरता असू शकते. 10 किलोवॅट पर्यंत लेसरसह वेल्डिंग सहसा फिलरशिवाय केले जाते.

लेसर वेल्डिंग दरम्यान उष्णतेने प्रभावित झालेल्या लहान क्षेत्रामुळे, वेल्ड खूप लवकर थंड होते. यामुळे वेल्डेड संयुक्तच्या गुणवत्तेसाठी नकारात्मक आणि सकारात्मक दोन्ही परिणाम होऊ शकतात. अनेक धातू सांधे जलद थंड करून सर्वोत्तम भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्म देतात. तथापि, स्टेनलेस स्टीलचे वेल्डिंग करताना, यामुळे वेल्ड फ्रॅक्चर होऊ शकते. नाडीची रुंदी 10 ms पर्यंत वाढवणे आणि प्रीहीटिंग केल्याने ही घटना दूर होण्यास मदत होते.

वेल्डिंग सामग्री आणि मोड्सच्या योग्य निवडीसह, लेसर वेल्डिंग उच्च गुणवत्तेचे सीम तयार करते.

लेसर प्रणाली 3 प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकते:

1) संलग्न उपकरणे. अशा उपकरणांमध्ये, वर्कपीसेस एका विशेष बंद जागेत ठेवल्या जातात ज्यामध्ये संरक्षणात्मक तटस्थ वातावरण आणि लेसर बीम असते. वेल्डर विशेष ऑप्टिकल प्रणाली वापरून वेल्डिंग प्रक्रियेचे नियंत्रण आणि निरीक्षण करू शकतो.

2) बाह्य वेल्डिंगसाठी हेतू असलेली उपकरणे.लेसर बीममध्ये अनेक अंशांचे स्वातंत्र्य असते आणि ते प्रोग्राम केलेल्या हालचाली तयार करतात. वेल्डिंग झोन गॅस प्रवाहाद्वारे संरक्षित आहे.

3) मॅन्युअल लेसर वेल्डिंगसाठी हेतू असलेली उपकरणे. लेझर टॉर्च हे TIG वेल्डिंग टॉर्चसारखेच असतात. ऑप्टिकल फायबर वापरून लेसर बीम टॉर्चमध्ये प्रसारित केला जातो. वेल्डिंग करताना, वेल्डर एका हातात लेसर टॉर्च आणि दुसऱ्या हातात फिलर मटेरियल धरतो.

तक्ता 4 — लेसर वेल्डिंगच्या विविध प्रकारांची तुलना

लेसर वेल्डिंगच्या फायद्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1) सामग्रीवर लेसर बीमच्या थर्मल प्रभावाचे एक लहान क्षेत्र आणि परिणामी, क्षुल्लक थर्मल विकृती;

2) लेसर रेडिएशन (काच, द्रव, वायू) पारदर्शक वातावरणात, हार्ड-टू-पोच ठिकाणी वेल्डिंगची शक्यता;

3) चुंबकीय सामग्रीचे वेल्डिंग;

4) लाइट बीमचा लहान व्यास, सूक्ष्म वेल्डिंगची शक्यता, चांगल्या सौंदर्यात्मक वैशिष्ट्यांसह अरुंद वेल्डिंग सीम;

5) प्रक्रिया स्वयंचलित करण्याची क्षमता;

6) ऑप्टिकल ट्रांसमिशनद्वारे प्रकाश बीमचे लवचिक हाताळणी;

7) लेसर उपकरणांची अष्टपैलुता (लेसर वेल्डिंग आणि कटिंग, मार्किंग आणि ड्रिलिंगसाठी वापरण्याची शक्यता);

8) विविध साहित्य वेल्डिंगची शक्यता.

लेसर वेल्डिंगचे तोटे:

1. लेसर उपकरणांची उच्च किंमत आणि जटिलता.

2. वेल्डिंगच्या कडांची तयारी, साफसफाईसाठी उच्च आवश्यकता.

3. जाड-भिंतीच्या भागांना वेल्डिंगची अशक्यता, अपुरी शक्ती.वेल्डिंग लेसरची शक्ती वाढवणे या वस्तुस्थितीमुळे मर्यादित आहे की लेसर बीमच्या धातूवर अधिक मजबूत प्रभावाने, ते वेल्डिंग झोनमध्ये सक्रियपणे विखुरलेले आहे, ज्यामुळे डिव्हाइसच्या ऑप्टिकल सिस्टमला नुकसान होते आणि काही तासांत लेसर निष्क्रिय होते. .