वेल्डिंग में CW लेजर और QCW लेजर

ऊर्जा वितरण विशेषताएँ

सीडब्ल्यू लेजर की एक उल्लेखनीय विशेषता उनका गॉसियन ऊर्जा वितरण है, जहां लेजर बीम के क्रॉस-सेक्शन का ऊर्जा वितरण गॉसियन (सामान्य वितरण) पैटर्न में केंद्र से बाहर की ओर घटता है। यह वितरण विशेषता सीडब्ल्यू लेजर को अत्यधिक उच्च फ़ोकसिंग परिशुद्धता और प्रसंस्करण दक्षता प्राप्त करने की अनुमति देती है, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जिनमें केंद्रित 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 जांच करने से क्वासी-कंटीन्यूअस वेव (QCW) पल्स वेल्डिंग की तुलना में निरंतर तरंग (CW) लेजर वेल्डिंग के अलग-अलग फायदे सामने आते हैं। QCW पल्स वेल्डिंग, इसकी आवृत्ति सीमा, आमतौर पर लगभग 500Hz द्वारा विवश, ओवरलैप दर और प्रवेश गहराई के बीच एक व्यापार-बंद 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, CW लेजर वेल्डिंग, उपयुक्त लेजर कोर व्यास और वेल्डिंग हेड के चयन के माध्यम से, कुशल और निरंतर वेल्डिंग प्राप्त करती है। यह विधि उच्च सील अखंडता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में विशेष रूप से विश्वसनीय साबित होती है।

थर्मल प्रभाव पर विचार

थर्मल प्रभाव के दृष्टिकोण से, QCW पल्स लेजर वेल्डिंग ओवरलैप की समस्या से ग्रस्त है, जिससे वेल्ड सीम का बार-बार गर्म होना होता है। यह धातु की सूक्ष्म संरचना और मूल सामग्री के बीच असंगतता पैदा कर सकता है, जिसमें अव्यवस्था के आकार और शीतलन दरों में भिन्नताएं शामिल हैं, जिससे दरार का खतरा बढ़ जाता है। दूसरी ओर, CW लेजर वेल्डिंग अधिक समान और निरंतर हीटिंग प्रक्रिया प्रदान करके इस समस्या से बचती है।

समायोजन में आसानी

संचालन और समायोजन के संदर्भ में, QCW लेजर वेल्डिंग में कई मापदंडों की सावधानीपूर्वक ट्यूनिंग की आवश्यकता होती है, जिसमें पल्स पुनरावृत्ति आवृत्ति, पीक पावर, पल्स चौड़ाई, ड्यूटी साइकिल और बहुत कुछ शामिल है। CW लेजर वेल्डिंग समायोजन प्रक्रिया को सरल बनाती है, मुख्य रूप से तरंग, गति, शक्ति और डीफोकस राशि पर ध्यान केंद्रित करती है, जिससे परिचालन कठिनाई काफी कम हो जाती है।

सीडब्ल्यू लेजर वेल्डिंग में तकनीकी प्रगति

जबकि QCW लेजर वेल्डिंग अपनी उच्च शिखर शक्ति और कम थर्मल इनपुट के लिए जानी जाती है, जो गर्मी के प्रति संवेदनशील घटकों और बेहद पतली दीवारों वाली सामग्रियों की वेल्डिंग के लिए फायदेमंद है, CW लेजर वेल्डिंग तकनीक में प्रगति, विशेष रूप से उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों (आमतौर पर 500 वाट से ऊपर) और कीहोल प्रभाव पर आधारित गहरी पैठ वेल्डिंग के लिए, इसकी अनुप्रयोग सीमा और दक्षता का काफी विस्तार हुआ है। इस प्रकार का लेजर विशेष रूप से 1 मिमी से अधिक मोटी सामग्रियों के लिए उपयुक्त है, जो अपेक्षाकृत उच्च ताप इनपुट के बावजूद उच्च पहलू अनुपात (8:1 से अधिक) प्राप्त करता है।

अर्ध-निरंतर तरंग (QCW) लेजर वेल्डिंग

केंद्रित ऊर्जा वितरण

QCW, जिसका अर्थ है "अर्ध-निरंतर तरंग", एक लेजर तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है, जहाँ लेजर असंतत तरीके से प्रकाश उत्सर्जित करता है, जैसा कि चित्र ए में दर्शाया गया है। एकल-मोड निरंतर लेजर के समान ऊर्जा वितरण के विपरीत, QCW लेजर अपनी ऊर्जा को अधिक सघनता से केंद्रित करते हैं। यह विशेषता QCW लेजर को एक बेहतर ऊर्जा घनत्व प्रदान करती है, जो मजबूत प्रवेश क्षमताओं में तब्दील हो जाती है। परिणामी धातुकर्म प्रभाव एक महत्वपूर्ण गहराई-से-चौड़ाई अनुपात के साथ "कील" आकार के समान है, जिससे QCW लेजर उच्च-परावर्तन मिश्र धातुओं, गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों और सटीक माइक्रो-वेल्डिंग से जुड़े अनुप्रयोगों में उत्कृष्टता प्राप्त कर सकते हैं।

बढ़ी हुई स्थिरता और कम प्लूम हस्तक्षेप

QCW लेजर वेल्डिंग के स्पष्ट लाभों में से एक इसकी सामग्री की अवशोषण दर पर धातु के प्लम के प्रभावों को कम करने की क्षमता है, जिससे एक अधिक स्थिर प्रक्रिया होती है। लेजर-सामग्री संपर्क के दौरान, तीव्र वाष्पीकरण पिघले हुए पूल के ऊपर धातु वाष्प और प्लाज्मा का मिश्रण बना सकता है, जिसे आमतौर पर धातु प्लम कहा जाता है। यह प्लम सामग्री की सतह को लेजर से बचा सकता है, जिससे अस्थिर बिजली वितरण और छींटे, विस्फोट बिंदु और गड्ढे जैसे दोष हो सकते हैं। हालाँकि, QCW लेज़रों का रुक-रुक कर उत्सर्जन (जैसे, 5ms का फटना और उसके बाद 10ms का विराम) यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक लेज़र पल्स धातु के प्लम से अप्रभावित सामग्री की सतह तक पहुँचता है, जिसके परिणामस्वरूप एक उल्लेखनीय रूप से स्थिर वेल्डिंग प्रक्रिया होती है, जो विशेष रूप से पतली शीट वेल्डिंग के लिए फायदेमंद होती है।

स्थिर पिघल पूल गतिशीलता

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