വെൽഡിങ്ങിൽ CW ലേസർ, QCW ലേസർ

ഊർജ്ജ വിതരണ സവിശേഷതകൾ

CW ലേസറുകളുടെ ഒരു ശ്രദ്ധേയമായ ആട്രിബ്യൂട്ട് അവയുടെ ഗാസിയൻ ഊർജ്ജ വിതരണമാണ്, അവിടെ ഒരു ലേസർ ബീമിൻ്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ്റെ ഊർജ്ജ വിതരണം ഗൗസിയൻ (സാധാരണ വിതരണ) പാറ്റേണിൽ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് കുറയുന്നു. ഈ വിതരണ സ്വഭാവം CW ലേസറുകളെ വളരെ ഉയർന്ന ഫോക്കസിംഗ് കൃത്യതയും പ്രോസസ്സിംഗ് കാര്യക്ഷമതയും കൈവരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് കേന്ദ്രീകൃത ഊർജ്ജ വിന്യാസം ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ.

CW ലേസർ എനർജി ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ഡയഗ്രം

തുടർച്ചയായ വേവ് (CW) ലേസർ വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ

മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ വീക്ഷണം

ലോഹങ്ങളുടെ സൂക്ഷ്മഘടന പരിശോധിക്കുന്നത് ക്വാസി-കണ്ടിനുവസ് വേവ് (ക്യുസിഡബ്ല്യു) പൾസ് വെൽഡിങ്ങിനേക്കാൾ തുടർച്ചയായ വേവ് (സിഡബ്ല്യു) ലേസർ വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ വ്യതിരിക്തമായ ഗുണങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. ക്യുസിഡബ്ല്യു പൾസ് വെൽഡിങ്ങ്, അതിൻ്റെ ഫ്രീക്വൻസി പരിധിയാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, സാധാരണയായി ഏകദേശം 500Hz, ഓവർലാപ്പ് റേറ്റും പെനട്രേഷൻ ഡെപ്‌ത്തും തമ്മിലുള്ള ഒരു ട്രേഡ്-ഓഫിനെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ ഓവർലാപ്പ് നിരക്ക് അപര്യാപ്തമായ ആഴത്തിൽ കലാശിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉയർന്ന ഓവർലാപ്പ് നിരക്ക് വെൽഡിംഗ് വേഗതയെ നിയന്ത്രിക്കുകയും കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വിപരീതമായി, CW ലേസർ വെൽഡിംഗ്, ഉചിതമായ ലേസർ കോർ വ്യാസങ്ങളും വെൽഡിംഗ് തലകളും തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലൂടെ, കാര്യക്ഷമവും തുടർച്ചയായതുമായ വെൽഡിംഗ് കൈവരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന മുദ്ര സമഗ്രത ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഈ രീതി പ്രത്യേകിച്ചും വിശ്വസനീയമാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്നു.

തെർമൽ ഇംപാക്ട് പരിഗണന

താപ ആഘാതത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, QCW പൾസ് ലേസർ വെൽഡിംഗ് ഓവർലാപ്പിൻ്റെ പ്രശ്‌നത്തിൽ നിന്ന് കഷ്ടപ്പെടുന്നു, ഇത് വെൽഡ് സീമിൻ്റെ ആവർത്തിച്ചുള്ള ചൂടാക്കലിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഇത് ലോഹത്തിൻ്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറും പാരൻ്റ് മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള പൊരുത്തക്കേടുകൾ അവതരിപ്പിക്കും, സ്ഥാനഭ്രംശത്തിൻ്റെ വലുപ്പത്തിലും തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കിലുമുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ, അതുവഴി വിള്ളലുകളുടെ സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. മറുവശത്ത്, CW ലേസർ വെൽഡിംഗ് കൂടുതൽ ഏകീകൃതവും തുടർച്ചയായതുമായ ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയ നൽകിക്കൊണ്ട് ഈ പ്രശ്നം ഒഴിവാക്കുന്നു.

ക്രമീകരിക്കാനുള്ള എളുപ്പം

പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെയും ക്രമീകരണത്തിൻ്റെയും കാര്യത്തിൽ, പൾസ് ആവർത്തന ആവൃത്തി, പീക്ക് പവർ, പൾസ് വീതി, ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ എന്നിവയും അതിലേറെയും ഉൾപ്പെടെ നിരവധി പാരാമീറ്ററുകളുടെ സൂക്ഷ്മമായ ട്യൂണിംഗ് QCW ലേസർ വെൽഡിങ്ങ് ആവശ്യപ്പെടുന്നു. CW ലേസർ വെൽഡിംഗ് ക്രമീകരണ പ്രക്രിയ ലളിതമാക്കുന്നു, പ്രധാനമായും തരംഗരൂപം, വേഗത, ശക്തി, ഡിഫോക്കസ് തുക എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, ഇത് പ്രവർത്തന ബുദ്ധിമുട്ട് ഗണ്യമായി ലഘൂകരിക്കുന്നു.

CW ലേസർ വെൽഡിങ്ങിലെ സാങ്കേതിക പുരോഗതി

ക്യുസിഡബ്ല്യു ലേസർ വെൽഡിംഗ് അതിൻ്റെ ഉയർന്ന പീക്ക് പവറിനും കുറഞ്ഞ താപ ഇൻപുട്ടിനും പേരുകേട്ടതാണെങ്കിലും, ഹീറ്റ് സെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങളും വളരെ നേർത്ത ഭിത്തിയുള്ള വസ്തുക്കളും വെൽഡിംഗ് ചെയ്യുന്നതിന് പ്രയോജനകരമാണ്, CW ലേസർ വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പുരോഗതി, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന പവർ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് (സാധാരണയായി 500 വാട്ടിന് മുകളിൽ) കൂടാതെ കീഹോൾ ഇഫക്റ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ആഴത്തിലുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റ വെൽഡിംഗ്, അതിൻ്റെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ശ്രേണിയും കാര്യക്ഷമതയും ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിച്ചു. താരതമ്യേന ഉയർന്ന താപ ഇൻപുട്ട് ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും ഉയർന്ന വീക്ഷണാനുപാതം (8:1-ൽ കൂടുതൽ) കൈവരിക്കുന്ന, 1 മില്ലീമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ കട്ടിയുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഇത്തരത്തിലുള്ള ലേസർ പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്.

ക്വാസി-കണ്ടിനുവസ് വേവ് (QCW) ലേസർ വെൽഡിംഗ്

ഫോക്കസ്ഡ് എനർജി ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ

QCW, "Quasi-continuous Wave" എന്നതിൻ്റെ അർത്ഥം, ഒരു ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, അവിടെ ലേസർ തുടർച്ചയായി പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, ചിത്രത്തിൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. സിംഗിൾ-മോഡ് തുടർച്ചയായ ലേസറുകളുടെ ഏകീകൃത ഊർജ്ജ വിതരണത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, QCW ലേസറുകൾ അവയുടെ ഊർജ്ജത്തെ കൂടുതൽ സാന്ദ്രമാക്കുന്നു. ഈ സ്വഭാവം QCW ലേസറുകൾക്ക് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത നൽകുന്നു, ഇത് ശക്തമായ നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ശേഷിയിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മെറ്റലർജിക്കൽ പ്രഭാവം ഗണ്യമായ ആഴവും വീതിയും ഉള്ള ഒരു "നഖം" രൂപത്തിന് സമാനമാണ്, ഉയർന്ന പ്രതിഫലന അലോയ്കൾ, ചൂട് സെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ, സൂക്ഷ്മമായ മൈക്രോ വെൽഡിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ക്യുസിഡബ്ല്യു ലേസറുകൾ മികച്ചതാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

മെച്ചപ്പെടുത്തിയ സ്ഥിരതയും കുറഞ്ഞ പ്ലൂം ഇടപെടലും

ക്യുസിഡബ്ല്യു ലേസർ വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ വ്യക്തമായ ഗുണങ്ങളിലൊന്ന്, മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ആഗിരണം നിരക്കിൽ മെറ്റൽ പ്ലൂമിൻ്റെ സ്വാധീനം ലഘൂകരിക്കാനുള്ള കഴിവാണ്, ഇത് കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രക്രിയയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ലേസർ-മെറ്റീരിയൽ ഇടപെടൽ സമയത്ത്, തീവ്രമായ ബാഷ്പീകരണത്തിന് ലോഹ നീരാവിയുടെയും പ്ലാസ്മയുടെയും മിശ്രിതം ഉരുകുന്ന കുളത്തിന് മുകളിൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് സാധാരണയായി മെറ്റൽ പ്ലൂം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ പ്ലൂമിന് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തെ ലേസറിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് അസ്ഥിരമായ പവർ ഡെലിവറിക്കും സ്‌പാറ്റർ, സ്‌ഫോടന പോയിൻ്റുകൾ, കുഴികൾ തുടങ്ങിയ തകരാറുകൾക്കും കാരണമാകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, QCW ലേസറുകളുടെ ഇടയ്‌ക്കിടെയുള്ള ഉദ്വമനം (ഉദാ, 5 എംഎസ് പൊട്ടിത്തെറിയും തുടർന്ന് 10 എംഎസ് താൽക്കാലികമായി നിർത്തലും) ഓരോ ലേസർ പൾസും മെറ്റൽ പ്ലൂം ബാധിക്കാതെ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ എത്തുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് ശ്രദ്ധേയമായ സ്ഥിരതയുള്ള വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് നേർത്ത ഷീറ്റ് വെൽഡിങ്ങിന് പ്രയോജനകരമാണ്.

സ്റ്റേബിൾ മെൽറ്റ് പൂൾ ഡൈനാമിക്സ്

മെൽറ്റ് പൂളിൻ്റെ ചലനാത്മകത, പ്രത്യേകിച്ച് കീഹോളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികളുടെ കാര്യത്തിൽ, വെൽഡിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിർണായകമാണ്. തുടർച്ചയായ ലേസറുകൾ, അവയുടെ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന എക്സ്പോഷർ, വലിയ ചൂട്-ബാധിത മേഖലകൾ എന്നിവ കാരണം, ദ്രാവക ലോഹം നിറഞ്ഞ വലിയ ഉരുകൽ കുളങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു. ഇത് കീഹോൾ തകർച്ച പോലുള്ള വലിയ ഉരുകൽ കുളങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വൈകല്യങ്ങൾക്ക് ഇടയാക്കും. നേരെമറിച്ച്, QCW ലേസർ വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ ഫോക്കസ്ഡ് എനർജിയും ഹ്രസ്വമായ ഇടപെടൽ സമയവും കീഹോളിനു ചുറ്റുമുള്ള ഉരുകൽ പൂളിനെ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ ഏകീകൃത ശക്തി വിതരണത്തിനും പോറോസിറ്റി, ക്രാക്കിംഗ്, സ്പാറ്റർ എന്നിവയുടെ കുറഞ്ഞ സംഭവത്തിനും കാരണമാകുന്നു.