लेज़र तकनीक

एक लेजर वेल्डिंग प्रणाली में लेजर, प्रसारण ऑप्टिकल फाइबर, कॉलिमेटिंग फोकसिंग हेड या गैल्वेनोमीटर आदि शामिल होते हैं। ऑप्टिकल फाइबर से निकलने वाला प्रकाश अपसारी होता है और इसे एक कॉलिमेटिंग लेंस द्वारा समानांतर प्रकाश में कॉलिमेट करने की आवश्यकता होती है, और फिर एक फोकसिंग लेंस (आवर्धन कांच का प्रभाव) द्वारा फोकस किया जाता है। लेजर प्रक्रिया डीबगिंग के दौरान मुख्य पैरामीटरों में शामिल हैं: शक्ति, गति, डीफोकस मात्रा और शील्डिंग गैस।

सामान्य रूप से कहा जाए तो, किसी कार्य-टुकड़े के लिए पैरामीटर निर्धारित करने से पहले, सबसे पहले प्रसंस्करण की गति का निर्धारण करना आवश्यक होता है। इसके लिए ग्राहक के साथ संवाद करना आवश्यक है ताकि उनकी आवश्यकताओं के आधार पर गति का निर्धारण किया जा सके। उदाहरण के लिए, यदि उत्पादन चक्र समय और उत्पादन मात्रा के लिए कोई आवश्यकताएँ हैं, तो इन्हें उलटकर काम करके अनुमानित गति का निर्धारण किया जा सकता है। इसके बाद, इसी आधार पर प्रक्रिया समायोजन किए जा सकते हैं।

सामान्य रूप से, अत्यधिक गति के कारण चित्र में दिखाए गए अनुसार V-आकार की विशेषता प्राप्त होगी।

शक्ति: यह लेज़र वेल्डिंग शक्ति को संदर्भित करता है, जो आमतौर पर वेवफॉर्म के माध्यम से सेट की जाती है। लेज़र वेल्डिंग ऊष्मा इनपुट और अवशोषण सहित ऊर्जा परिवर्तन की एक प्रक्रिया है। अतः वेवफॉर्म और शक्ति को नियंत्रित करने के लिए व्यापक अनुभव की आवश्यकता होती है। विभिन्न सामग्रियाँ, मोटाई, वेल्ड प्रकार और उपकरण सभी भिन्न होंगे। इष्टतम प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, ऊर्जा पर घनी नज़र रखनी आवश्यक है; वेवफॉर्म में परिवर्तन इकाई ऊर्जा में परिवर्तन को प्रभावित करता है। सॉफ़्टवेयर में आमतौर पर यह सेटिंग शामिल होती है, जिसे निगरानी के लिए उपयोग किया जा सकता है ताकि विभिन्न सामग्रियों द्वारा ऊर्जा परिवर्तनों को लेकर ज्ञान का संचय किया जा सके। दरार नियंत्रण आमतौर पर अधिक अनुभव-आधारित होता है। सीधी फीता वेल्डिंग में शक्ति के संगत धातुविज्ञानीय विशेषताएँ वेल्ड गहराई और वेल्ड चौड़ाई हैं। यदि वेल्ड गहराई और चौड़ाई बहुत छोटी हैं, तो ऊर्जा बढ़ाएँ; यदि वे बहुत बड़ी हैं, तो ऊर्जा कम करें।

विभिन्न शक्ति स्तर सीधे गलन गहराई को प्रभावित करते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, जो विभिन्न ऊर्जा स्तरों पर गलन गहराई का धातुविज्ञानीय आरेख है।

अपर्याप्त ऊर्जा के कारण अक्सर आंशिक वेल्ड या अपूर्ण वेल्ड हो जाते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। केवल थोड़ी सी सतही परत पिघलती है, जिसके कारण भेदन बहुत उथला होता है, जिससे प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करना कठिन हो जाता है।

डिफोकसिंग: सबसे पहले, लेज़र बीम की इकाई ऊर्जा प्रत्येक स्थिति पर समान नहीं होती है। ऊर्जा फोकल बिंदु पर सबसे अधिक केंद्रित होती है, जिससे सबसे छोटा स्पॉट आकार प्राप्त होता है (छोटा लेज़र क्रिया क्षेत्र, अधिक केंद्रित ऊर्जा)। अतः सभी पैरामीटर समायोजन केवल तभी अर्थपूर्ण होते हैं जब फोकल बिंदु निर्धारित कर लिया गया हो। इसलिए फोकल बिंदु का पता लगाना अत्यंत महत्वपूर्ण है और यह एक तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण कार्य है।

शील्डिंग गैस: शील्डिंग गैसों के कई प्रकार होते हैं। औद्योगिक उत्पादन लाइनों में, लागत नियंत्रण के लिए आमतौर पर नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है, जबकि प्रयोगशालाओं में आर्गन मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली गैस है। हीलियम और अन्य निष्क्रिय गैसों का भी उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, ये दोनों विशेष परिस्थितियों में सामान्यतः उपयोग किए जाते हैं। चूँकि लेज़र वेल्डिंग एक उच्च-तापमान वाली और प्रबल अभिक्रिया प्रक्रिया है, धातु पिघल जाती है और वाष्पित हो जाती है। उच्च तापमान पर धातु अत्यधिक सक्रिय होती है, और एक बार जब यह ऑक्सीजन से संपर्क करती है, तो यह प्रबल अभिक्रिया करती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में छींटे (स्पैटर) और खुरदुरी तथा असमान वेल्ड सतह बनती है। अतः शील्डिंग गैस का उपयोग एक छोटे क्षेत्र (पिघले हुए पूल के निकट) में ऑक्सीजन-मुक्त वातावरण बनाने के लिए किया जाता है, ताकि प्रबल ऑक्सीकरण अभिक्रियाओं को रोका जा सके, जो खराब वेल्ड और बाहरी सतह की खुरदुरापन का कारण बन सकती हैं।

यदि सुरक्षात्मक गैस की मात्रा अधिक हो जाती है, तो यह द्रवित पूल को बहा देगी; यदि यह बहुत कम होगी, तो यह ऑक्सीजन से द्रवित पूल की प्रभावी रूप से रक्षा नहीं कर पाएगी। इसे कार्यस्थल की वास्तविक कार्य परिस्थितियों के अनुसार लचीले ढंग से समायोजित करने की आवश्यकता होती है।