ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಹೋಲಿಕೆ.

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

ಲೇಸರ್ ಡೀಪ್ ಪೆನೆಟ್ರೇಶನ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣದ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು "ಕೀ-ಹೋಲ್" ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆವಿಯಿಂದ ತುಂಬಿದ ಈ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವು ಕಪ್ಪು ಕಾಯದಂತಿದ್ದು, ಘಟನೆಯ ಕಿರಣದ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ರಂಧ್ರದಲ್ಲಿನ ಸಮತೋಲನ ತಾಪಮಾನವು ಸುಮಾರು 2500 ಡಿಗ್ರಿಗಳನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.°C. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ರಂಧ್ರದ ಹೊರ ಗೋಡೆಯಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರಂಧ್ರದ ಸುತ್ತಲಿನ ಲೋಹ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಕಿರಣದ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಗೋಡೆಯ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರಂತರ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಉಗಿಯಿಂದ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಗಳು ಕರಗಿದ ಲೋಹದಿಂದ ಸುತ್ತುವರೆದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಲೋಹವು ಘನ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸುತ್ತುವರೆದಿರುತ್ತದೆ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ವಹನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೊದಲು ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಮೂಲಕ ಒಳಭಾಗಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ). ರಂಧ್ರದ ಗೋಡೆಯ ಹೊರಗಿನ ದ್ರವ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಗೋಡೆಯ ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ರಂಧ್ರದ ಕುಳಿಯಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಗಿ ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ಹಂತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರದ ಹೊರಗಿನ ವಸ್ತುವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ಚಲಿಸುವಾಗ, ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವು ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ಥಿರವಾದ ಹರಿವಿನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

ಅಂದರೆ, ರಂಧ್ರ ಗೋಡೆಯ ಸುತ್ತಲಿನ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರ ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಲೋಹವು ಪೈಲಟ್ ಕಿರಣದ ಮುಂದಕ್ಕೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಕರಗಿದ ಲೋಹವು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವನ್ನು ತೆಗೆದ ನಂತರ ಉಳಿದಿರುವ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಸುಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದೆಲ್ಲವೂ ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದರೆ ಬೆಸುಗೆ ವೇಗವು ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ ಹಲವಾರು ಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ತಲುಪಬಹುದು.

ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನ ಮೂಲ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ, ನಾವು ಮುಂದೆ ವಿವಿಧ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಹಂತಗಳ ತುಲನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತೇವೆ.

ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೇಸರ್ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಹೋಲಿಕೆ:

ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಫೋಕಲ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಸ್ಥಾನದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಲೇಸರ್‌ನ ಹೊಳಪು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಚಾಕುವಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಲೇಸರ್ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 14um ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸದ ಲೇಸರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 100um ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸದ ಲೇಸರ್‌ಗಿಂತ 50 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕೇವಲ ಸರಳ ಸರಾಸರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ. ನಿಜವಾದ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆಯು ಅಂದಾಜು ಗಾಸಿಯನ್ ವಿತರಣೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಾಸರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ಇರುತ್ತದೆ.

ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ.

ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣಾ ರೇಖಾಚಿತ್ರದ ಬಣ್ಣವು ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಬಣ್ಣವು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿದಷ್ಟೂ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಂಪು ಶಕ್ತಿಯು ಶಕ್ತಿಯು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಳವಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆಯ ಮೂಲಕ, ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಮುಂಭಾಗವು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ನುಗ್ಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಹೋಲಿಕೆ.

ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಹೋಲಿಕೆ:

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

(2) ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ದೊಡ್ಡದಾದಷ್ಟೂ, ಕರಗುವ ಅಗಲವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಶಾಖ-ಪೀಡಿತ ವಲಯವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಘಟಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು 200um ಮೀರಿದಾಗ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರದಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ನುಗ್ಗುವ ಆಳವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಮಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ಬೆಸುಗೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು;

(3) ಸಣ್ಣ-ಕೋರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಶಾಖ-ಪೀಡಿತ ವಲಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್‌ಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪಂಚ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ವೇಗದ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್ ಕುಸಿತದ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಚಕ್ರವು ಉದ್ದವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳಂತಹ ದೋಷಗಳು ಸಂಭವಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಅಥವಾ ಸ್ವಿಂಗ್ ಪಥದೊಂದಿಗೆ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ;

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