ವಿವಿಧ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ಗಳ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಹೋಲಿಕೆ

ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ನಿರಂತರ ಅಥವಾ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ನ ತತ್ವಗಳುಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ಶಾಖ ವಹನ ಬೆಸುಗೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 104 ~ 105 W / cm2 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುವಾಗ, ಇದು ಶಾಖ ವಹನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನುಗ್ಗುವ ಆಳವು ಆಳವಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವೇಗವು ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 105 ~ 107 W/cm2 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವಾಗ, ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಾಖದ ಕಾರಣದಿಂದ "ರಂಧ್ರಗಳಾಗಿ" ಕಾನ್ಕೇವ್ ಆಗುತ್ತದೆ, ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವೇಗದ ಬೆಸುಗೆ ವೇಗ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ತತ್ವಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ಆಗಿದೆ: ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಸಂಸ್ಕರಿಸಬೇಕಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಶಾಖವು ಉಷ್ಣ ವಹನದ ಮೂಲಕ ಒಳಭಾಗಕ್ಕೆ ಹರಡುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲ, ಶಕ್ತಿ, ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನದಂತಹ ಲೇಸರ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್ ಅನ್ನು ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣದ ಬೆಸುಗೆಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು "ಕೀ-ಹೋಲ್" ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆವಿಯಿಂದ ತುಂಬಿದ ಈ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವು ಕಪ್ಪು ದೇಹದಂತೆ, ಘಟನೆಯ ಕಿರಣದ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ರಂಧ್ರದಲ್ಲಿನ ಸಮತೋಲನ ತಾಪಮಾನವು ಸುಮಾರು 2500 ತಲುಪುತ್ತದೆ°C. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ರಂಧ್ರದ ಹೊರಗಿನ ಗೋಡೆಯಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರಂಧ್ರದ ಸುತ್ತಲಿನ ಲೋಹವು ಕರಗುತ್ತದೆ. ಕಿರಣದ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಗೋಡೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ನಿರಂತರ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಉಗಿಯಿಂದ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವು ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಗಳು ಕರಗಿದ ಲೋಹದಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಲೋಹವು ಘನ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸುತ್ತುವರೆದಿದೆ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬೆಸುಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ವಹನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೊದಲು ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಮೂಲಕ ಒಳಭಾಗಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ) ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಯ ಹೊರಗಿನ ದ್ರವದ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಗೋಡೆಯ ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ರಂಧ್ರದ ಕುಳಿಯಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಗಿ ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರದ ಹೊರಗಿನ ವಸ್ತುವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ಚಲಿಸುವಾಗ, ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವು ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ಥಿರವಾದ ಹರಿವಿನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

ಅಂದರೆ, ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಯ ಸುತ್ತಲಿನ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರ ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಲೋಹವು ಪೈಲಟ್ ಕಿರಣದ ಮುಂದಕ್ಕೆ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಕರಗಿದ ಲೋಹವು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವನ್ನು ತೆಗೆದ ನಂತರ ಉಳಿದಿರುವ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಘನೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡ್ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದೆಲ್ಲವೂ ಬೇಗನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವೇಗವು ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ ಹಲವಾರು ಮೀಟರ್ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ತಲುಪುತ್ತದೆ.

ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ಬೆಸುಗೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ, ನಾವು ಮುಂದೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳ ಮೆಟಾಲೋಗ್ರಾಫಿಕ್ ಹಂತಗಳ ತುಲನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತೇವೆ.

ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೇಸರ್ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಹೋಲಿಕೆ:

ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಫೋಕಲ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಸ್ಥಾನದ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಲೇಸರ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊಳಪು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಚೂಪಾದ ಚಾಕುವಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಲೇಸರ್ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 14um ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸದ ಲೇಸರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 100um ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸದ ಲೇಸರ್‌ಗಿಂತ 50 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು, ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕೇವಲ ಸರಳ ಸರಾಸರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ. ನಿಜವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯು ಅಂದಾಜು ಗಾಸಿಯನ್ ವಿತರಣೆಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ಇರುತ್ತದೆ.

ವಿವಿಧ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರದ ಬಣ್ಣವು ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ. ಕೆಂಪು ಶಕ್ತಿಯು ಶಕ್ತಿಯು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಳವಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯ ಮೂಲಕ, ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಮುಂಭಾಗವು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು. ಚಿಕ್ಕದಾದ, ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ನುಗ್ಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಿವಿಧ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ಗಳ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಹೋಲಿಕೆ

ವಿವಿಧ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ಗಳ ಹೋಲಿಕೆ:

(1) ಪ್ರಯೋಗವು 150mm/s ವೇಗವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಫೋಕಸ್ ಪೊಸಿಷನ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್, ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು 1 ಸರಣಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, 2mm ದಪ್ಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ;

(2) ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಕರಗುವ ಅಗಲವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಶಾಖ-ಬಾಧಿತ ವಲಯವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಘಟಕದ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು 200um ಅನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರದಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ನುಗ್ಗುವ ಆಳವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಮಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ಬೆಸುಗೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು;

(3) ಸ್ಮಾಲ್-ಕೋರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಶಾಖ-ಬಾಧಿತ ವಲಯಗಳೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್‌ಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪಂಚ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವೆಲ್ಡ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯು ಒರಟಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ವೇಗದ ಬೆಸುಗೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್ ಕುಸಿತದ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಅಧಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್ ಅನ್ನು ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಕ್ರವು ದೀರ್ಘವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳಂತಹ ದೋಷಗಳು ಸಂಭವಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅಥವಾ ಸ್ವಿಂಗ್ ಪಥದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ;

(4) ದೊಡ್ಡ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸದ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಬೆಳಕಿನ ಚುಕ್ಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಚದುರಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಲೇಸರ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಮರುಕಳಿಸುವ, ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್, ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.