वेल्डिंग

वेल्डिंग क्या है?

धातु की वेल्ड क्षमता वेल्डिंग प्रक्रिया के लिए धातु सामग्री की अनुकूलन क्षमता को संदर्भित करती है, मुख्य रूप से वेल्डिंग प्रक्रिया की कुछ शर्तों के तहत उच्च गुणवत्ता वाले वेल्डेड जोड़ों को प्राप्त करने की कठिनाई को संदर्भित करती है।मोटे तौर पर, "वेल्ड क्षमता" की अवधारणा में "उपलब्धता" और "विश्वसनीयता" भी शामिल है।वेल्ड क्षमता सामग्री की विशेषताओं और उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया स्थितियों पर निर्भर करती है।धातु सामग्री की वेल्ड क्षमता स्थिर नहीं है, लेकिन उदाहरण के लिए विकसित होती है, उन सामग्रियों के लिए जिन्हें मूल रूप से वेल्ड क्षमता में खराब माना जाता था, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, नई वेल्डिंग विधियों को वेल्ड करना आसान हो गया है, अर्थात वेल्ड क्षमता बेहतर हो गया है।इसलिए, वेल्ड क्षमता के बारे में बात करने के लिए हम प्रक्रिया की शर्तों को नहीं छोड़ सकते।

वेल्ड क्षमता में दो पहलू शामिल हैं: एक संयुक्त प्रदर्शन है, अर्थात्, कुछ वेल्डिंग प्रक्रिया शर्तों के तहत वेल्डिंग दोष बनाने की संवेदनशीलता;दूसरा व्यावहारिक प्रदर्शन है, अर्थात्, कुछ वेल्डिंग प्रक्रिया शर्तों के तहत उपयोग की आवश्यकताओं के लिए वेल्डेड संयुक्त की अनुकूलन क्षमता।

वेल्डिंग के तरीके

1. लेजर वेल्डिंग(LBW

2. अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग (यूएसडब्ल्यू)

3. प्रसार वेल्डिंग (DFW)

4.आदि

1. वेल्डिंग सामग्रियों को जोड़ने की एक प्रक्रिया है, आमतौर पर धातुएं, सतहों को पिघलने के बिंदु तक गर्म करके और फिर उन्हें ठंडा और जमने की अनुमति देती हैं, अक्सर एक भराव सामग्री के अतिरिक्त के साथ।किसी सामग्री की वेल्डेबिलिटी कुछ प्रक्रिया शर्तों के तहत वेल्डेड होने की क्षमता को संदर्भित करती है, और सामग्री की विशेषताओं और उपयोग की जाने वाली वेल्डिंग प्रक्रिया दोनों पर निर्भर करती है।

2. वेल्डेबिलिटी को दो पहलुओं में विभाजित किया जा सकता है: संयुक्त प्रदर्शन और व्यावहारिक प्रदर्शन।संयुक्त प्रदर्शन कुछ वेल्डिंग प्रक्रिया स्थितियों के तहत वेल्डिंग दोष बनाने की संवेदनशीलता को संदर्भित करता है, जबकि व्यावहारिक प्रदर्शन कुछ वेल्डिंग प्रक्रिया शर्तों के तहत उपयोग की आवश्यकताओं के लिए वेल्डेड संयुक्त की अनुकूलन क्षमता को संदर्भित करता है।

3. लेजर वेल्डिंग (LBW), अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग (USW), और प्रसार वेल्डिंग (DFW) सहित विभिन्न वेल्डिंग विधियाँ हैं।वेल्डिंग विधि का चुनाव सामग्री में शामिल होने, सामग्री की मोटाई, आवश्यक संयुक्त शक्ति और अन्य कारकों पर निर्भर करता है।

लेजर वेल्डिंग क्या है?

लेजर वेल्डिंग, जिसे लेजर बीम वेल्डिंग ("LBW") के रूप में भी जाना जाता है, निर्माण की एक तकनीक है जिसमें दो या दो से अधिक सामग्री (आमतौर पर धातु) को लेजर बीम के उपयोग के माध्यम से जोड़ा जाता है।

यह एक गैर-संपर्क प्रक्रिया है जिसके लिए वेल्ड किए जा रहे हिस्सों के एक तरफ से वेल्ड ज़ोन तक पहुंच की आवश्यकता होती है।

लेज़र द्वारा बनाई गई गर्मी संयुक्त के दोनों किनारों पर सामग्री को पिघला देती है, और जैसे ही पिघला हुआ पदार्थ मिश्रित होता है और फिर से जम जाता है, यह भागों को फ़्यूज़ कर देता है।

वेल्ड का निर्माण होता है क्योंकि तीव्र लेजर प्रकाश तेजी से सामग्री को गर्म करता है - आमतौर पर मिलीसेकंड में गणना की जाती है।

लेजर बीम एक एकल तरंग दैर्ध्य (मोनोक्रोमैटिक) का एक सुसंगत (एकल-चरण) प्रकाश है।लेजर बीम में कम बीम विचलन और उच्च ऊर्जा सामग्री होती है जो सतह से टकराने पर गर्मी पैदा करेगी

वेल्डिंग के सभी रूपों की तरह, एलबीडब्ल्यू का उपयोग करते समय विवरण मायने रखता है।आप विभिन्न लेज़रों और विभिन्न एलबीडब्ल्यू प्रक्रियाओं का उपयोग कर सकते हैं, और ऐसे समय होते हैं जब लेज़र वेल्डिंग सबसे अच्छा विकल्प नहीं होता है।

लेसर वेल्डिंग

लेजर वेल्डिंग के 3 प्रकार हैं:

1. चालन मोड

2. संचालन/प्रवेश मोड

3. पेनेट्रेशन या कीहोल मोड

इस प्रकार के लेजर वेल्डिंग को धातु को दी जाने वाली ऊर्जा की मात्रा द्वारा समूहीकृत किया जाता है।इन्हें लेजर ऊर्जा के निम्न, मध्यम और उच्च ऊर्जा स्तरों के रूप में सोचें।

चालन मोड

चालन मोड धातु को कम लेजर ऊर्जा प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप उथले वेल्ड के साथ कम प्रवेश होता है।

यह उन जोड़ों के लिए अच्छा है जिन्हें उच्च शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि परिणाम एक प्रकार का निरंतर स्पॉट वेल्ड होता है।चालन वेल्ड चिकनी और सौंदर्य की दृष्टि से मनभावन होते हैं, और वे आमतौर पर गहरे होने की तुलना में व्यापक होते हैं।

दो प्रकार के चालन मोड LBW हैं:

1. प्रत्यक्ष ताप:भाग की सतह को सीधे लेज़र द्वारा गर्म किया जाता है।गर्मी तब धातु में आयोजित की जाती है, और आधार धातु के हिस्से पिघल जाते हैं, जब धातु फिर से जम जाता है तो जोड़ को फ्यूज कर देता है।

2. ऊर्जा संचरण: एक विशेष अवशोषित स्याही को पहले जोड़ के इंटरफेस पर रखा जाता है।यह स्याही लेज़र की ऊर्जा ग्रहण करती है और ऊष्मा उत्पन्न करती है।अंतर्निहित धातु तब गर्मी को एक पतली परत में संचालित करती है, जो पिघल जाती है, और एक वेल्डेड जोड़ बनाने के लिए फिर से जम जाती है।

चालन मोड

चालन / प्रवेश मोड

कुछ इसे एक विधा के रूप में स्वीकार नहीं कर सकते हैं।उन्हें लगता है कि केवल दो प्रकार हैं;आप या तो धातु में गर्मी का संचालन करते हैं या एक छोटे धातु चैनल को वाष्पीकृत करते हैं, जिससे लेजर धातु में नीचे आ जाता है।

लेकिन चालन / प्रवेश मोड "मध्यम" ऊर्जा का उपयोग करता है और परिणाम अधिक प्रवेश में होता है।लेकिन कीहोल मोड की तरह धातु को वाष्पीकृत करने के लिए लेजर पर्याप्त मजबूत नहीं है।

प्रवेश मोड

पेनेट्रेशन या कीहोल मोड

यह मोड गहरा, संकीर्ण वेल्ड बनाता है।तो, कुछ इसे पैठ मोड कहते हैं।किए गए वेल्ड आमतौर पर कंडक्शन मोड वेल्ड की तुलना में व्यापक और मजबूत होते हैं।

एलबीडब्ल्यू वेल्डिंग के इस प्रकार के साथ, एक उच्च शक्ति वाला लेजर बेस मेटल को वाष्पीकृत करता है, जिससे एक संकीर्ण सुरंग बनती है जिसे "कीहोल" के रूप में जाना जाता है जो संयुक्त में नीचे तक फैली हुई है।यह "छेद" लेजर को धातु में गहराई से प्रवेश करने के लिए एक नाली प्रदान करता है।

पेनेट्रेशन या कीहोल मोड

एलबीडब्ल्यू के लिए उपयुक्त धातुएं

लेजर वेल्डिंग कई धातुओं के साथ काम करती है, जैसे:

  • कार्बन स्टील
  • अल्युमीनियम
  • टाइटेनियम
  • कम मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील
  • निकल
  • प्लैटिनम
  • मोलिब्डेनम

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग (USW) उच्च आवृत्ति यांत्रिक गति से उत्पन्न गर्मी के उपयोग के माध्यम से थर्मोप्लास्टिक्स में शामिल होना या सुधार करना है।यह उच्च-आवृत्ति विद्युत ऊर्जा को उच्च-आवृत्ति यांत्रिक गति में परिवर्तित करके पूरा किया जाता है।वह यांत्रिक गति, लागू बल के साथ, प्लास्टिक के घटकों की संभोग सतहों (संयुक्त क्षेत्र) पर घर्षण गर्मी पैदा करती है, इसलिए प्लास्टिक सामग्री पिघल जाती है और भागों के बीच एक आणविक बंधन बनाती है।

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग का मूल सिद्धांत

1. स्थिरता में भाग: दो थर्माप्लास्टिक भागों को इकट्ठा किया जाना एक साथ रखा जाता है, एक के ऊपर एक, एक सहायक घोंसले में जिसे एक स्थिरता कहा जाता है।

2. अल्ट्रासोनिक हॉर्न संपर्क: एक टाइटेनियम या एल्यूमीनियम घटक जिसे हॉर्न कहा जाता है, को ऊपरी प्लास्टिक के हिस्से के संपर्क में लाया जाता है।

3. फोर्स एप्लाइड: एक नियंत्रित बल या दबाव भागों पर लागू होता है, उन्हें स्थिरता के खिलाफ एक साथ जकड़ना।

4.वेल्ड टाइम: अल्ट्रासोनिक हॉर्न एक इंच (माइक्रोन) के हजारवें हिस्से में मापी गई दूरी पर प्रति सेकंड 20,000 (20 kHz) या 40,000 (40 kHz) बार वर्टिकली वाइब्रेट होता है, जिसे वेल्ड टाइम कहा जाता है।सावधान भाग डिजाइन के माध्यम से, इस कंपन यांत्रिक ऊर्जा को दो भागों के बीच संपर्क के सीमित बिंदुओं पर निर्देशित किया जाता है।घर्षण गर्मी बनाने के लिए यांत्रिक कंपन थर्मोप्लास्टिक सामग्री के माध्यम से संयुक्त इंटरफ़ेस में प्रेषित होते हैं।जब संयुक्त इंटरफ़ेस पर तापमान गलनांक तक पहुँच जाता है, तो प्लास्टिक पिघल जाता है और बह जाता है, और कंपन बंद हो जाता है।इससे पिघला हुआ प्लास्टिक ठंडा होना शुरू हो जाता है।

5.होल्ड टाइम: क्लैम्पिंग फोर्स को पूर्व निर्धारित समय के लिए बनाए रखा जाता है ताकि पिघले हुए प्लास्टिक के ठंडा होने और जमने पर पुर्जों को फ्यूज किया जा सके।इसे होल्ड टाइम के रूप में जाना जाता है।(ध्यान दें: होल्ड टाइम के दौरान उच्च बल लगाने से बेहतर संयुक्त शक्ति और हर्मेटिकिटी प्राप्त की जा सकती है। यह दोहरे दबाव का उपयोग करके पूरा किया जाता है)।

6.हॉर्न रिट्रेक्ट्स: एक बार जब पिघला हुआ प्लास्टिक जम जाता है, तो क्लैम्पिंग बल हटा दिया जाता है और अल्ट्रासोनिक हॉर्न वापस ले लिया जाता है।दो प्लास्टिक भागों को अब एक साथ ढाला जाता है और एक भाग के रूप में स्थिरता से हटा दिया जाता है।

प्रसार वेल्डिंग, DFW

गर्मी और दबाव से जुड़ने की प्रक्रिया जहां संपर्क सतहों को परमाणुओं के प्रसार से जोड़ा जाता है।

प्रक्रिया

दो वर्कपीस [1] अलग-अलग सांद्रता में दो प्रेस [2] के बीच रखे गए हैं।वर्कपीस के प्रत्येक संयोजन के लिए प्रेस अद्वितीय हैं, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद डिज़ाइन में परिवर्तन होने पर एक नए डिज़ाइन की आवश्यकता होती है।

सामग्री के पिघलने बिंदु के लगभग 50-70% के बराबर गर्मी तब सिस्टम को आपूर्ति की जाती है, जिससे दो सामग्रियों के परमाणुओं की गतिशीलता बढ़ जाती है।

फिर प्रेसों को एक साथ दबाया जाता है, जिससे परमाणु संपर्क क्षेत्र [3] में सामग्रियों के बीच फैलना शुरू कर देते हैं।वर्कपीस के विभिन्न सांद्रता होने के कारण प्रसार होता है, जबकि गर्मी और दबाव केवल प्रक्रिया को आसान बनाते हैं।इसलिए दबाव का उपयोग सतहों से संपर्क करने वाली सामग्री को जितना संभव हो उतना करीब लाने के लिए किया जाता है ताकि परमाणु अधिक आसानी से फैल सकें।जब परमाणुओं के वांछित अनुपात को विसरित किया जाता है, तो गर्मी और दबाव को हटा दिया जाता है और बंधन प्रसंस्करण पूरा हो जाता है।

प्रक्रिया