वेल्डिंग में CW लेजर और QCW लेजर

ऊर्जा वितरण विशेषताएँ

सीडब्ल्यू लेज़रों की एक उल्लेखनीय विशेषता उनका गॉसियन ऊर्जा वितरण है, जहाँ लेज़र किरण के अनुप्रस्थ काट का ऊर्जा वितरण केंद्र से बाहर की ओर एक गॉसियन (सामान्य वितरण) पैटर्न में घटता जाता है। यह वितरण विशेषता सीडब्ल्यू लेज़रों को अत्यधिक उच्च फ़ोकसिंग परिशुद्धता और प्रसंस्करण दक्षता प्राप्त करने में सक्षम बनाती है, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जहाँ संकेंद्रित ऊर्जा परिनियोजन की आवश्यकता होती है।

सीडब्ल्यू लेजर ऊर्जा वितरण आरेख

सतत तरंग (सीडब्ल्यू) लेजर वेल्डिंग के लाभ

सूक्ष्म संरचनात्मक परिप्रेक्ष्य

धातुओं की सूक्ष्म संरचना की जाँच करने पर, अर्ध-सतत तरंग (QCW) पल्स वेल्डिंग की तुलना में सतत तरंग (CW) लेज़र वेल्डिंग के विशिष्ट लाभ प्रकट होते हैं। QCW पल्स वेल्डिंग, अपनी आवृत्ति सीमा, आमतौर पर लगभग 500Hz, द्वारा विवश, ओवरलैप दर और प्रवेश गहराई के बीच एक समझौता-विरोध का सामना करती है। कम ओवरलैप दर के परिणामस्वरूप अपर्याप्त गहराई होती है, जबकि उच्च ओवरलैप दर वेल्डिंग की गति को सीमित करती है, जिससे दक्षता कम हो जाती है। इसके विपरीत, उपयुक्त लेज़र कोर व्यास और वेल्डिंग हेड्स के चयन के माध्यम से, CW लेज़र वेल्डिंग कुशल और निरंतर वेल्डिंग प्राप्त करती है। यह विधि उच्च सील अखंडता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में विशेष रूप से विश्वसनीय साबित होती है।

तापीय प्रभाव पर विचार

तापीय प्रभाव की दृष्टि से, QCW पल्स लेज़र वेल्डिंग में ओवरलैप की समस्या होती है, जिससे वेल्ड सीम बार-बार गर्म होता है। इससे धातु की सूक्ष्म संरचना और मूल सामग्री के बीच असंगतियाँ पैदा हो सकती हैं, जिसमें विस्थापन के आकार और शीतलन दर में भिन्नताएँ शामिल हैं, जिससे दरार पड़ने का खतरा बढ़ जाता है। दूसरी ओर, CW लेज़र वेल्डिंग एक अधिक समान और निरंतर तापन प्रक्रिया प्रदान करके इस समस्या से बचाती है।

समायोजन में आसानी

संचालन और समायोजन के संदर्भ में, QCW लेज़र वेल्डिंग में पल्स पुनरावृत्ति आवृत्ति, पीक पावर, पल्स चौड़ाई, ड्यूटी साइकिल, आदि सहित कई मापदंडों का सावधानीपूर्वक समायोजन आवश्यक है। CW लेज़र वेल्डिंग समायोजन प्रक्रिया को सरल बनाती है, मुख्य रूप से तरंगरूप, गति, शक्ति और डीफोकस मात्रा पर ध्यान केंद्रित करती है, जिससे संचालन संबंधी कठिनाई काफी कम हो जाती है।

सीडब्ल्यू लेजर वेल्डिंग में तकनीकी प्रगति

क्यूसीडब्ल्यू लेज़र वेल्डिंग अपनी उच्च शिखर शक्ति और कम तापीय इनपुट के लिए जानी जाती है, जो ऊष्मा-संवेदनशील घटकों और अत्यंत पतली दीवारों वाली सामग्रियों की वेल्डिंग के लिए लाभदायक है। क्यूसीडब्ल्यू लेज़र वेल्डिंग तकनीक में प्रगति, विशेष रूप से उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों (आमतौर पर 500 वाट से अधिक) और कीहोल प्रभाव पर आधारित डीप पेनेट्रेशन वेल्डिंग के लिए, ने इसके अनुप्रयोग क्षेत्र और दक्षता का उल्लेखनीय विस्तार किया है। इस प्रकार का लेज़र विशेष रूप से 1 मिमी से अधिक मोटी सामग्रियों के लिए उपयुक्त है, जो अपेक्षाकृत उच्च ताप इनपुट के बावजूद उच्च आस्पेक्ट अनुपात (8:1 से अधिक) प्राप्त करता है।

अर्ध-निरंतर तरंग (QCW) लेजर वेल्डिंग

केंद्रित ऊर्जा वितरण

QCW, जिसका अर्थ है "अर्ध-सतत तरंग", एक ऐसी लेज़र तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है जहाँ लेज़र असंतत रूप से प्रकाश उत्सर्जित करता है, जैसा कि चित्र a में दर्शाया गया है। एकल-मोड सतत लेज़रों के समान ऊर्जा वितरण के विपरीत, QCW लेज़र अपनी ऊर्जा को अधिक सघनता से केंद्रित करते हैं। यह विशेषता QCW लेज़रों को एक बेहतर ऊर्जा घनत्व प्रदान करती है, जिससे उनकी भेदन क्षमताएँ और भी मज़बूत हो जाती हैं। परिणामी धातुकर्म प्रभाव एक "कील" के आकार जैसा होता है जिसका गहराई-से-चौड़ाई अनुपात उल्लेखनीय होता है, जिससे QCW लेज़र उच्च-परावर्तन मिश्रधातुओं, ऊष्मा-संवेदनशील पदार्थों और सटीक सूक्ष्म-वेल्डिंग से संबंधित अनुप्रयोगों में उत्कृष्टता प्राप्त कर सकते हैं।

बढ़ी हुई स्थिरता और कम प्लूम हस्तक्षेप

क्यूसीडब्ल्यू लेज़र वेल्डिंग के प्रमुख लाभों में से एक यह है कि यह धातु के प्लम के प्रभाव को पदार्थ की अवशोषण दर पर कम कर देता है, जिससे प्रक्रिया अधिक स्थिर हो जाती है। लेज़र-पदार्थ की परस्पर क्रिया के दौरान, तीव्र वाष्पीकरण पिघले हुए पूल के ऊपर धातु वाष्प और प्लाज़्मा का मिश्रण बना सकता है, जिसे आमतौर पर धातु प्लम कहा जाता है। यह प्लम पदार्थ की सतह को लेज़र से बचा सकता है, जिससे अस्थिर शक्ति वितरण और छींटे, विस्फोट बिंदु और गड्ढे जैसे दोष उत्पन्न हो सकते हैं। हालाँकि, क्यूसीडब्ल्यू लेज़रों का रुक-रुक कर उत्सर्जन (जैसे, 5 मिलीसेकंड का विस्फोट और उसके बाद 10 मिलीसेकंड का विराम) यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक लेज़र पल्स धातु के प्लम से अप्रभावित पदार्थ की सतह तक पहुँचे, जिसके परिणामस्वरूप एक उल्लेखनीय रूप से स्थिर वेल्डिंग प्रक्रिया प्राप्त होती है, जो विशेष रूप से पतली शीट वेल्डिंग के लिए लाभदायक है।

स्थिर पिघल पूल गतिशीलता

वेल्ड की गुणवत्ता निर्धारित करने में पिघले हुए पूल की गतिशीलता, विशेष रूप से कीहोल पर लगने वाले बलों के संदर्भ में, महत्वपूर्ण होती है। निरंतर लेज़र, अपने लंबे समय तक संपर्क और बड़े ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्रों के कारण, तरल धातु से भरे बड़े पिघले हुए पूल बनाते हैं। इससे बड़े पिघले हुए पूल से जुड़े दोष, जैसे कीहोल का ढहना, हो सकते हैं। इसके विपरीत, QCW लेज़र वेल्डिंग की केंद्रित ऊर्जा और कम अंतःक्रिया समय, पिघले हुए पूल को कीहोल के चारों ओर केंद्रित कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बल का अधिक समान वितरण होता है और छिद्रण, दरार और छींटे कम पड़ते हैं।