لیزر ویلڈنگ کا اصول
لیزر ویلڈنگ کو مسلسل یا پلس لیزر بیم کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ لیزر ویلڈنگ کے اصول کو گرمی کی ترسیل ویلڈنگ اور لیزر گہری دخول ویلڈنگ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ جب بجلی کی کثافت 104 ~ 105 W/cm2 سے کم ہو تو یہ گرمی کی ترسیل کی ویلڈنگ ہے۔ اس وقت، رسائی کی گہرائی اتلی ہے اور ویلڈنگ کی رفتار سست ہے؛ جب بجلی کی کثافت 105~107 W/cm2 سے زیادہ ہوتی ہے، تو دھات کی سطح گرم کر کے "گہا" میں دھنس جاتی ہے، جس سے گہری دخول ویلڈنگ ہوتی ہے، جس میں تیز رفتار ویلڈنگ کی رفتار اور بڑے پہلو تناسب کی خصوصیات ہوتی ہیں۔
حرارت کی ترسیل لیزر ویلڈنگ کا اصول یہ ہے: لیزر تابکاری پراسیس ہونے والی سطح کو گرم کرتی ہے، اور سطح کی حرارت حرارت کی ترسیل کے ذریعے اندر تک پھیل جاتی ہے۔ لیزر پلس کی چوڑائی، توانائی، چوٹی کی طاقت اور تکرار کی فریکوئنسی اور دیگر لیزر پیرامیٹرز کو کنٹرول کرکے، ورک پیس کو پگھلا کر ایک مخصوص پگھلا ہوا پول بنایا جاتا ہے۔ .
گیئر ویلڈنگ اور میٹالرجیکل پتلی پلیٹ ویلڈنگ کے لیے استعمال ہونے والی لیزر ویلڈنگ مشین میں بنیادی طور پر لیزر گہری دخول ویلڈنگ شامل ہے۔ مندرجہ ذیل لیزر گہری رسائی ویلڈنگ کے اصول پر توجہ مرکوز کرتا ہے.
لیزر ڈیپ پینیٹریشن ویلڈنگ عام طور پر مواد کے کنکشن کو مکمل کرنے کے لیے مسلسل لیزر بیم کا استعمال کرتی ہے، اور اس کا میٹالرجیکل جسمانی عمل الیکٹران بیم ویلڈنگ سے بہت ملتا جلتا ہے، یعنی توانائی کی تبدیلی کا طریقہ کار "کی-ہول" کے ڈھانچے کے ذریعے مکمل ہوتا ہے۔ کافی زیادہ طاقت کی کثافت لیزر شعاع ریزی کے تحت، مواد بخارات بن کر چھوٹے سوراخ بناتا ہے۔ بھاپ سے بھرا یہ چھوٹا سا سوراخ بلیک باڈی کی طرح ہے، جو تقریباً تمام وقوعہ کی شہتیر کی توانائی کو جذب کرتا ہے، اور گہا میں توازن کا درجہ حرارت تقریباً 2500 0C تک پہنچ جاتا ہے۔ گرمی اعلی درجہ حرارت کے گہا کی بیرونی دیوار سے منتقل ہوتی ہے تاکہ گہا کے ارد گرد موجود دھات کو پگھلایا جا سکے۔ چھوٹا سوراخ بیم کی شعاع ریزی کے نیچے دیوار کے مواد کے مسلسل بخارات سے پیدا ہونے والی اعلی درجہ حرارت کی بھاپ سے بھرا ہوا ہے، چھوٹے سوراخ کی دیواریں پگھلی ہوئی دھات سے گھری ہوئی ہیں، اور مائع دھات ٹھوس مواد سے گھری ہوئی ہے (جب کہ زیادہ تر روایتی ویلڈنگ کے عمل اور لیزر کنڈکشن ویلڈنگ، توانائی کو پہلے ورک پیس کی سطح پر جمع کیا جاتا ہے، اور پھر ٹرانسمیشن کے ذریعے اندرونی حصے تک پہنچایا جاتا ہے)۔ تاکنا کی دیوار کے باہر مائع کا بہاؤ اور دیوار کی تہہ کی سطح کا تناؤ تاکنا گہا میں مسلسل پیدا ہونے والے بخارات کے دباؤ کے ساتھ ایک متحرک توازن برقرار رکھتا ہے۔ شہتیر چھوٹے سوراخ میں مسلسل داخل ہوتا ہے، اور چھوٹے سوراخ سے باہر کا مواد مسلسل بہہ رہا ہے۔ جیسے جیسے شہتیر حرکت کرتا ہے، چھوٹا سوراخ ہمیشہ بہاؤ کی مستحکم حالت میں ہوتا ہے۔ کہنے کا مطلب یہ ہے کہ سوراخ کی دیوار کے ارد گرد چھوٹا سوراخ اور پگھلی ہوئی دھات معروف شہتیر کی آگے کی رفتار کے ساتھ آگے بڑھتے ہیں، اور پگھلی ہوئی دھات چھوٹے سوراخ سے رہ جانے والے خلا کو پُر کرتی ہے اور پھر گاڑھا ہوجاتی ہے، تاکہ ویلڈ بن جائے۔ مذکورہ بالا تمام عمل اتنی تیزی سے ہوتا ہے کہ ویلڈنگ کی رفتار آسانی سے کئی میٹر فی منٹ تک پہنچ سکتی ہے۔
02
لیزر گہری رسائی ویلڈنگ کے اہم عمل پیرامیٹرز
1) لیزر پاور۔ لیزر ویلڈنگ میں لیزر توانائی کی کثافت کی حد ہوتی ہے۔ اس قدر کے نیچے، دخول کی گہرائی بہت کم ہے۔ ایک بار جب اس قدر تک پہنچ جائے یا اس سے تجاوز کر جائے تو دخول کی گہرائی بہت بڑھ جائے گی۔ پلازما صرف اس صورت میں تیار ہوتا ہے جب ورک پیس پر لیزر پاور کی کثافت ایک حد کی قیمت (مادی پر منحصر) سے زیادہ ہو، جو مستحکم گہری رسائی ویلڈنگ کی ترقی کو نشان زد کرتی ہے۔ اگر لیزر پاور اس حد سے نیچے ہے، تو صرف ورک پیس کی سطح پگھلتی ہے، یعنی ویلڈنگ مستحکم حرارت کی ترسیل کے ساتھ ہوتی ہے۔ جب لیزر پاور کثافت چھوٹے سوراخوں کی تشکیل کے لیے نازک حالت کے قریب ہوتی ہے، گہری دخول ویلڈنگ اور کنڈکشن ویلڈنگ کو باری باری انجام دیا جاتا ہے، جو ویلڈنگ کا ایک غیر مستحکم عمل بن جاتا ہے، جس کے نتیجے میں دخول کی گہرائی میں بڑے اتار چڑھاؤ آتے ہیں۔ لیزر گہری دخول ویلڈنگ کے دوران، لیزر پاور ایک ہی وقت میں دخول کی گہرائی اور ویلڈنگ کی رفتار کو کنٹرول کرتی ہے۔ ویلڈنگ کی رسائی براہ راست بیم کی طاقت کی کثافت سے متعلق ہے اور یہ واقعہ بیم کی طاقت اور بیم فوکل اسپاٹ کا کام ہے۔ عام طور پر، ایک مخصوص قطر کے لیزر بیم کے لیے، شہتیر کی طاقت بڑھنے کے ساتھ دخول کی گہرائی بڑھ جاتی ہے۔
2) بیم فوکل اسپاٹ۔ بیم اسپاٹ سائز لیزر ویلڈنگ میں سب سے اہم متغیرات میں سے ایک ہے کیونکہ یہ طاقت کی کثافت کا تعین کرتا ہے۔ لیکن ہائی پاور لیزرز کے لیے، اس کی پیمائش ایک مشکل مسئلہ ہے، حالانکہ بہت سی بالواسطہ پیمائش کی تکنیکیں موجود ہیں۔
بیم فوکس کے تفاوت-محدود اسپاٹ سائز کا حساب روشنی کے پھیلاؤ کے نظریہ کے مطابق کیا جا سکتا ہے، لیکن فوکسنگ لینس کی خرابی کی موجودگی کی وجہ سے، اصل جگہ کا سائز حسابی قدر سے بڑا ہے۔ سب سے آسان عملی طریقہ isothermal پروفائلنگ کا طریقہ ہے، جو موٹے کاغذ کے ساتھ پولی پروپیلین پلیٹ کو جلانے اور گھسنے کے بعد فوکل اسپاٹ اور سوراخ کے قطر کی پیمائش کرتا ہے۔ اس طریقہ کو پیمائش کی مشق کے ذریعے لیزر پاور اور بیم کے عمل کے وقت میں مہارت حاصل کرنے کی ضرورت ہے۔
3) مادی جذب کی قدر۔ مواد کے ذریعے لیزر روشنی کو جذب کرنے کا انحصار مواد کی کچھ اہم خصوصیات پر ہوتا ہے، جیسے جذب، عکاسی، تھرمل چالکتا، پگھلنے کا درجہ حرارت، بخارات کا درجہ حرارت، وغیرہ، جن میں سب سے اہم جذب ہے۔
لیزر بیم میں مواد کے جذب کی شرح کو متاثر کرنے والے عوامل میں دو پہلو شامل ہیں: پہلا مواد کی مزاحمتی صلاحیت۔ مواد کی پالش سطح کے جذب کی شرح کی پیمائش کرنے کے بعد، یہ پایا جاتا ہے کہ مواد کی جذب کی شرح مزاحمت کے مربع جڑ کے متناسب ہے، اور مزاحمت درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ دوم، مواد کی سطحی حالت (یا ہمواری) بیم جذب کرنے کی شرح پر زیادہ اہم اثر رکھتی ہے، جس کا ویلڈنگ کے اثر پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔
CO2 لیزر کی آؤٹ پٹ طول موج عام طور پر 10.6 μm ہوتی ہے۔ سیرامکس، شیشہ، ربڑ، پلاسٹک اور دیگر غیر دھاتوں کے جذب ہونے کی شرح کمرے کے درجہ حرارت پر بہت زیادہ ہوتی ہے، جب کہ کمرے کے درجہ حرارت پر دھاتی مواد کے جذب ہونے کی شرح بہت کم ہوتی ہے، جب تک کہ مواد پگھل نہ جائے یا گیس بھی جذب نہ ہو جائے، اس کی جذب ڈرامائی طور پر بڑھ جاتی ہے۔ سطح کی کوٹنگ یا سطحی آکسائڈ فلم کی تشکیل کا استعمال کرتے ہوئے روشنی کی شعاعوں کے مواد کے جذب کو بہتر بنانے کے لیے یہ بہت مؤثر ہے۔
4) ویلڈنگ کی رفتار. ویلڈنگ کی رفتار کا دخول کی گہرائی پر بہت زیادہ اثر پڑتا ہے۔ رفتار بڑھانے سے دخول کم ہو جائے گا، لیکن اگر رفتار بہت کم ہے، تو مواد زیادہ پگھل جائے گا اور ورک پیس کے ذریعے ویلڈنگ کی جائے گی۔ لہذا، ایک مخصوص لیزر طاقت اور ایک خاص موٹائی کے ساتھ مخصوص مواد کے لیے ویلڈنگ کی رفتار کی ایک مناسب حد ہوتی ہے، اور اسی رفتار کی قیمت پر زیادہ سے زیادہ دخول کی گہرائی حاصل کی جا سکتی ہے۔ شکل 10-2 ویلڈنگ کی رفتار اور 1018 اسٹیل کی دخول کی گہرائی کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتی ہے۔
5) حفاظتی گیس۔ لیزر ویلڈنگ کے عمل میں پگھلے ہوئے تالاب کی حفاظت کے لیے انریٹ گیس اکثر استعمال ہوتی ہے۔ جب کچھ مواد کو سطح کے آکسیڈیشن سے قطع نظر ویلڈیڈ کیا جاتا ہے، تو تحفظ پر غور نہیں کیا جا سکتا، لیکن زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے، ہیلیم، آرگن، نائٹروجن اور دیگر گیسوں کو اکثر تحفظ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تاکہ ورک پیس کو سولڈرنگ کے دوران آکسیڈیشن سے محفوظ رکھا جا سکے۔
ہیلیم آسانی سے آئنائز نہیں ہوتا ہے (اعلیٰ آئنائزیشن انرجی)، جو لیزر کو آسانی سے گزرنے دیتا ہے، اور بیم کی توانائی بغیر کسی رکاوٹ کے ورک پیس کی سطح تک پہنچ جاتی ہے۔ یہ لیزر ویلڈنگ میں استعمال ہونے والی سب سے مؤثر شیلڈنگ گیس ہے، لیکن یہ زیادہ مہنگی ہے۔
آرگن گیس سستی اور گھنی ہے، لہذا تحفظ کا اثر بہتر ہے۔ تاہم، یہ ہائی ٹمپریچر میٹل پلازما آئنائزیشن کے لیے حساس ہے، جو بیم کے کچھ حصے کو ورک پیس سے ٹکرانے سے بچاتا ہے، ویلڈنگ کے لیے موثر لیزر پاور کو کم کرتا ہے، اور ویلڈنگ کی رفتار اور دخول کو بھی نقصان پہنچاتا ہے۔ آرگن کے ذریعے محفوظ ویلڈمنٹ کی سطح اس سے زیادہ ہموار ہوتی ہے جب ہیلیم کے ذریعے محفوظ کیا جاتا ہے۔
نائٹروجن سب سے سستی شیلڈنگ گیس ہے، لیکن یہ کچھ قسم کے سٹینلیس سٹیل کی ویلڈنگ کے لیے موزوں نہیں ہے، جس کی بنیادی وجہ میٹالرجیکل مسائل، جیسے جذب، جو کبھی کبھی اوور لیپنگ ایریا میں پورسٹی پیدا کرتی ہے۔
شیلڈنگ گیس کے استعمال کا دوسرا کام فوکسنگ لینس کو دھاتی بخارات کی آلودگی اور مائع بوندوں کے پھٹنے سے بچانا ہے۔ خاص طور پر ہائی پاور لیزر ویلڈنگ میں، کیونکہ انجیکشن بہت طاقتور ہو جاتا ہے، اس وقت لینس کی حفاظت کرنا زیادہ ضروری ہے۔
شیلڈنگ گیس کا تیسرا کام یہ ہے کہ یہ ہائی پاور لیزر ویلڈنگ کے ذریعہ تیار کردہ پلازما شیلڈ کو ختم کرنے میں بہت موثر ہے۔ دھاتی بخارات لیزر بیم کو جذب کرکے پلازما کلاؤڈ میں ionize کرتا ہے، اور دھاتی بخارات کے گرد حفاظتی گیس بھی گرمی کی وجہ سے آئنائز ہوجاتی ہے۔ اگر بہت زیادہ پلازما موجود ہو تو، لیزر بیم کسی حد تک پلازما کے ذریعے کھا جاتا ہے۔ پلازما کام کرنے والی سطح پر دوسری توانائی کے طور پر موجود ہوتا ہے، جو دخول کو کم اور ویلڈ پول کی سطح کو چوڑا بناتا ہے۔ پلازما میں الیکٹران کی کثافت کو کم کرنے کے لیے آئنوں اور غیر جانبدار ایٹموں کے ساتھ الیکٹرانوں کے تین جسموں کے تصادم کو بڑھا کر الیکٹرانوں کے دوبارہ ملاپ کی شرح میں اضافہ کیا جاتا ہے۔ غیر جانبدار ایٹم جتنا ہلکے ہوں گے، تصادم کی فریکوئنسی اتنی ہی زیادہ ہوگی اور دوبارہ ملاپ کی شرح اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ دوسری طرف، ہائی آئنائزیشن توانائی کے ساتھ صرف حفاظتی گیس ہی گیس کے آئنائزیشن کی وجہ سے الیکٹران کی کثافت میں اضافہ نہیں کرے گی۔
استعمال ہونے والی شیلڈنگ گیس کے ساتھ پلازما کلاؤڈ کا سائز مختلف ہوتا ہے، جس میں ہیلیم سب سے چھوٹا، نائٹروجن دوسرے، اور آرگن سب سے بڑا ہوتا ہے۔ پلازما کا سائز جتنا بڑا ہوگا، دخول اتنا ہی کم ہوگا۔ اس فرق کی وجہ سب سے پہلے گیس کے مالیکیولز کے آئنائزیشن کی مختلف ڈگری کی وجہ سے ہے، اور یہ بھی کہ شیلڈنگ گیس کی مختلف کثافتوں کی وجہ سے دھاتی بخارات کے پھیلاؤ میں فرق ہے۔
ہیلیم سب سے کم آئنائزڈ اور کم سے کم گھنے گیس ہے، اور یہ پگھلی ہوئی دھات کے غسل سے پیدا ہونے والے دھاتی بخارات کو تیزی سے باہر نکال دیتی ہے۔ لہذا، ہیلیم کو شیلڈنگ گیس کے طور پر استعمال کرنے سے پلازما کو سب سے زیادہ دبایا جا سکتا ہے، اس طرح دخول کی گہرائی میں اضافہ ہوتا ہے اور ویلڈنگ کی رفتار میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس کے ہلکے وزن کی وجہ سے، یہ بچ سکتا ہے اور چھیدوں کا سبب بننا آسان نہیں ہے۔ یقینا، ہمارے اصل ویلڈنگ اثر سے، آرگن تحفظ کا اثر برا نہیں ہے.
دخول پر پلازما بادل کا اثر کم ویلڈنگ کی رفتار والے علاقے میں سب سے زیادہ واضح ہے۔ ویلڈنگ کی رفتار بڑھنے سے اس کا اثر کم ہوتا جاتا ہے۔
شیلڈنگ گیس کو ورک پیس کی سطح تک پہنچنے کے لیے نوزل کے ذریعے ایک خاص دباؤ پر انجکشن لگایا جاتا ہے۔ نوزل کی ہائیڈروڈینامک شکل اور آؤٹ لیٹ کا قطر بہت اہم ہے۔ ویلڈنگ کی سطح کو ڈھانپنے کے لیے سپرے کی جانے والی شیلڈنگ گیس کو چلانے کے لیے یہ کافی بڑا ہونا چاہیے، لیکن عینک کو مؤثر طریقے سے بچانے اور دھاتی بخارات کو آلودہ ہونے یا دھات کے چھڑکنے سے لینس کو نقصان پہنچانے سے روکنے کے لیے، نوزل کا سائز بھی محدود ہونا چاہیے۔ بہاؤ کی شرح کو بھی کنٹرول کیا جانا چاہئے، بصورت دیگر شیلڈنگ گیس کا لیمینر بہاؤ ہنگامہ خیز ہو جائے گا، اور ماحول پگھلے ہوئے تالاب میں شامل ہو جائے گا، آخر میں سوراخ بن جائیں گے۔
حفاظتی اثر کو بہتر بنانے کے لیے، ایک اضافی سائیڈ اڑانے کا طریقہ بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، یعنی چھوٹے قطر والی نوزل کے ذریعے، حفاظتی گیس کو براہ راست ایک خاص زاویہ پر گہری دخول ویلڈنگ کے چھوٹے سوراخ میں داخل کیا جاتا ہے۔ شیلڈنگ گیس نہ صرف ورک پیس کی سطح پر پلازما کے بادل کو دباتی ہے، بلکہ پلازما کی تشکیل اور سوراخ میں چھوٹے سوراخوں پر بھی اثر ڈالتی ہے، دخول کی گہرائی کو مزید بڑھاتی ہے، اور ایک مثالی گہرائی چوڑائی کے تناسب کے ساتھ ویلڈ حاصل کرتی ہے۔ . تاہم، یہ طریقہ ہوا کے بہاؤ کے سائز اور سمت کے عین مطابق کنٹرول کی ضرورت ہے، ورنہ ہنگامہ خیز بہاؤ واقع ہونے اور پگھلے ہوئے تالاب کو تباہ کرنے کا امکان ہے، جس سے ویلڈنگ کے عمل کو مستحکم کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔
6) لینس فوکل لمبائی. فوکس کرنے کا طریقہ عام طور پر ویلڈنگ کے دوران لیزر کو گاڑھا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور عام طور پر 63~254mm (2.5"~10") کی فوکل لمبائی والا لینس استعمال کیا جاتا ہے۔ فوکس اسپاٹ کا سائز فوکل کی لمبائی کے متناسب ہے، فوکل کی لمبائی جتنی چھوٹی ہوگی، اسپاٹ اتنا ہی چھوٹا ہوگا۔ لیکن فوکل کی لمبائی فوکل کی گہرائی کو بھی متاثر کرتی ہے، یعنی فوکل کی گہرائی فوکل کی لمبائی کے ساتھ ہم آہنگی سے بڑھ جاتی ہے، اس لیے ایک مختصر فوکل کی لمبائی طاقت کی کثافت کو بڑھا سکتی ہے، لیکن چھوٹی فوکل گہرائی کی وجہ سے، لینس اور ورک پیس کے درمیان فاصلہ کم ہوجاتا ہے۔ درست طریقے سے برقرار رکھا جانا چاہئے، اور رسائی کی گہرائی بڑی نہیں ہے. ویلڈنگ کے عمل میں پیدا ہونے والے اسپٹر اور لیزر موڈ کے اثر و رسوخ کی وجہ سے، اصل ویلڈنگ میں استعمال ہونے والی مختصر ترین فوکل ڈیپتھ زیادہ تر فوکل لینتھ 126 ملی میٹر (5") ہوتی ہے۔ جب جوائنٹ بڑا ہو یا ویلڈ سیون کو بڑھا کر بڑھانا پڑتا ہے۔ اسپاٹ سائز، آپ 254 ملی میٹر (10 انچ) کی فوکل لمبائی کے ساتھ لینس کا انتخاب کر سکتے ہیں۔ اس صورت میں، گہرے دخول پن ہول اثر کو حاصل کرنے کے لیے، زیادہ لیزر آؤٹ پٹ پاور (پاور ڈینسٹی) کی ضرورت ہوتی ہے۔
جب لیزر کی طاقت 2kW سے زیادہ ہو جاتی ہے، خاص طور پر 10.6μm CO2 لیزر بیم کے لیے، آپٹیکل سسٹم کی تشکیل کے لیے خصوصی آپٹیکل مواد کے استعمال کی وجہ سے، فوکسنگ لینس کو آپٹیکل نقصان کے خطرے سے بچنے کے لیے، عکاس فوکس کرنے کا طریقہ اکثر ہوتا ہے۔ استعمال کیا جاتا ہے، اور ایک پالش تانبے کا آئینہ عام طور پر عکاس کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ مؤثر ٹھنڈک کی وجہ سے اکثر ہائی پاور لیزر بیم پر توجہ مرکوز کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔
7) فوکس پوزیشن۔ ویلڈنگ کرتے وقت، کافی طاقت کی کثافت کو برقرار رکھنے کے لیے فوکس پوزیشن اہم ہوتی ہے۔ فوکل پوائنٹ اور ورک پیس کی سطح کی رشتہ دار پوزیشن میں تبدیلیاں ویلڈ کی چوڑائی اور گہرائی کو براہ راست متاثر کرتی ہیں۔ شکل 2-6 1018 اسٹیل کی دخول کی گہرائی اور سیم کی چوڑائی پر فوکس پوزیشن کا اثر دکھاتی ہے۔
زیادہ تر لیزر ویلڈنگ ایپلی کیشنز میں، فوکل پوائنٹ عام طور پر ورک پیس کی سطح کے نیچے دخول کی مطلوبہ گہرائی کے تقریباً 1/4 پر واقع ہوتا ہے۔
8) لیزر بیم پوزیشن. جب لیزر ویلڈنگ مختلف مواد، لیزر بیم پوزیشن ویلڈ کے حتمی معیار کو کنٹرول کرتا ہے، خاص طور پر گود کے جوڑوں کے مقابلے میں بٹ جوڑوں کے معاملے میں۔ مثال کے طور پر، جب سٹیل کے سخت گیئر کو ہلکے سٹیل کے ڈرم پر ویلڈ کیا جاتا ہے، تو لیزر بیم کی پوزیشن کا مناسب کنٹرول بنیادی طور پر کم کاربن جزو کے ساتھ ویلڈ تیار کرنے میں مدد کرے گا جو کہ ٹوٹنے کے خلاف نسبتاً مزاحم ہے۔ کچھ ایپلی کیشنز میں، ویلڈیڈ کیے جانے والے ورک پیس کی جیومیٹری کے لیے لیزر بیم کو زاویہ سے موڑنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ جب شہتیر کے محور اور جوائنٹ ہوائی جہاز کے درمیان انحطاط کا زاویہ 100 ڈگری کے اندر ہوتا ہے، تو ورک پیس کے ذریعے لیزر توانائی کا جذب متاثر نہیں ہوتا ہے۔
9) ویلڈنگ کے آغاز اور اختتامی مقامات پر لیزر پاور کا بتدریج عروج اور زوال کا کنٹرول۔ لیزر گہری رسائی ویلڈنگ کے دوران، ویلڈ کی گہرائی سے قطع نظر چھوٹے سوراخ ہمیشہ موجود رہتے ہیں۔ جب ویلڈنگ کا عمل ختم ہو جائے گا اور پاور سوئچ آف ہو جائے گا تو ویلڈ کے آخر میں ایک گڑھا نمودار ہو گا۔ اس کے علاوہ، جب لیزر ویلڈنگ کی تہہ اصل ویلڈ سیون کو ڈھانپ لیتی ہے، تو لیزر بیم کا ضرورت سے زیادہ جذب ہو جائے گا، جس کے نتیجے میں ویلڈمنٹ زیادہ گرم ہو جائے گی یا چھیدوں کی تخلیق ہو گی۔
مندرجہ بالا رجحان کو ہونے سے روکنے کے لیے، پاور سٹارٹ اور سٹاپ پوائنٹس کو پاور سٹارٹ اور اینڈ ٹائم کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے پروگرام کیا جا سکتا ہے، یعنی ابتدائی پاور کو الیکٹرانک طور پر صفر سے سیٹ پاور ویلیو تک بڑھا دیا جاتا ہے، اور ویلڈنگ کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے. وقت، اور آخر میں طاقت آہستہ آہستہ سیٹ پاور سے صفر تک کم ہو جاتی ہے جب ویلڈنگ ختم ہو جاتی ہے۔
03
لیزر گہری رسائی ویلڈنگ کی خصوصیات اور فوائد اور نقصانات
لیزر گہری رسائی ویلڈنگ کی خصوصیات
1) اعلی پہلو تناسب. جیسے جیسے پگھلی ہوئی دھات گرم بھاپ کے بیلناکار گہا کے گرد بنتی ہے اور ورک پیس کی طرف پھیلتی ہے، ویلڈ گہرا اور تنگ ہو جاتا ہے۔
2) کم سے کم گرمی کا ان پٹ۔ چونکہ چھوٹے سوراخ میں درجہ حرارت بہت زیادہ ہے، پگھلنے کا عمل بہت تیزی سے ہوتا ہے، ورک پیس میں گرمی کا ان پٹ بہت کم ہوتا ہے، اور تھرمل اخترتی اور گرمی سے متاثرہ زون چھوٹا ہوتا ہے۔
3) اعلی کثافت. کیونکہ اعلی درجہ حرارت کی بھاپ سے بھرے چھوٹے سوراخ ویلڈ پول کی تحریک اور گیس کے فرار کے لیے سازگار ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں سوراخوں کے بغیر دخول ویلڈ ہوتا ہے۔ ویلڈنگ کے بعد اعلی کولنگ کی شرح آسانی سے ویلڈ کی ساخت کو بہتر بنا سکتی ہے۔
4) مضبوط ویلڈز۔ گرمی کے دہکتے ہوئے ماخذ اور غیر دھاتی اجزاء کے کافی جذب ہونے کی وجہ سے، ناپاکی کا مواد کم ہو جاتا ہے، اور پگھلے ہوئے تالاب میں شمولیت اور ان کی تقسیم کا سائز تبدیل ہو جاتا ہے۔ ویلڈنگ کے عمل میں الیکٹروڈ یا فلر تاروں کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور پگھلنے کا زون کم آلودہ ہوتا ہے، تاکہ ویلڈ کی مضبوطی اور سختی کم از کم بنیادی دھات کے برابر یا اس سے بھی زیادہ ہو۔
5) عین مطابق کنٹرول۔ چونکہ فوکسڈ لائٹ اسپاٹ چھوٹا ہے، اس لیے ویلڈ سیون کو اعلیٰ درستگی کے ساتھ رکھا جا سکتا ہے۔ لیزر آؤٹ پٹ میں کوئی "جڑتا" نہیں ہے، اسے تیز رفتاری سے روک کر دوبارہ شروع کیا جا سکتا ہے، اور پیچیدہ ورک پیس کو عددی کنٹرول بیم موومنٹ ٹیکنالوجی کے ساتھ ویلڈیڈ کیا جا سکتا ہے۔
6) غیر رابطہ ماحول کی ویلڈنگ کا عمل۔ چونکہ توانائی فوٹوون بیم سے آتی ہے، اس لیے ورک پیس سے کوئی جسمانی رابطہ نہیں ہوتا، اس لیے ورک پیس پر کوئی بیرونی قوت لاگو نہیں ہوتی۔ اس کے علاوہ مقناطیسیت اور ہوا کا لیزر لائٹ پر کوئی اثر نہیں ہوتا۔
لیزر گہری رسائی ویلڈنگ کے فوائد
1) چونکہ فوکسڈ لیزر میں روایتی طریقوں سے زیادہ طاقت کی کثافت ہوتی ہے، اس لیے ویلڈنگ کی رفتار تیز ہوتی ہے، گرمی سے متاثرہ زون اور اخترتی چھوٹی ہوتی ہے، اور ویلڈ کرنے میں مشکل مواد جیسے ٹائٹینیم کو بھی ویلڈنگ کیا جا سکتا ہے۔
2) چونکہ شہتیر کو منتقل کرنا اور کنٹرول کرنا آسان ہے، اور ٹارچ اور نوزل کو کثرت سے تبدیل کرنے کی ضرورت نہیں ہے، اور الیکٹران بیم ویلڈنگ کے لیے کوئی ویکیوم درکار نہیں ہے، جو کہ ڈاؤن ٹائم کے معاون وقت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے، اس لیے لوڈ فیکٹر اور پیداوار کی کارکردگی زیادہ ہے.
3) صاف کرنے کے اثر اور اعلی کولنگ کی شرح کی وجہ سے، ویلڈ کی طاقت، سختی اور جامع کارکردگی زیادہ ہے.
4) کم اوسط گرمی ان پٹ اور اعلی پروسیسنگ صحت سے متعلق کی وجہ سے، دوبارہ پروسیسنگ کے اخراجات کو کم کیا جا سکتا ہے؛ اس کے علاوہ، لیزر ویلڈنگ کی آپریٹنگ لاگت بھی کم ہے، جو ورک پیس پروسیسنگ کے اخراجات کو کم کر سکتی ہے۔
5) یہ بیم کی شدت اور ٹھیک پوزیشننگ کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کرسکتا ہے، اور خود کار طریقے سے آپریشن کا احساس کرنا آسان ہے.
لیزر گہری رسائی ویلڈنگ کے نقصانات
1) ویلڈنگ کی گہرائی محدود ہے۔
2) ورک پیس کی اسمبلی کی ضروریات زیادہ ہیں۔
3) لیزر سسٹم کی ایک بار کی سرمایہ کاری نسبتاً زیادہ ہے۔
