লেজার বিম eldালাই
লেজার রশ্মি ঢালাই একটি উচ্চ-দক্ষতা এবং অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট ঢালাই পদ্ধতি যা একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মিকে তাপের উৎস হিসেবে ব্যবহার করে। লেজারের অবিচ্ছিন্ন বা স্পন্দিত বিম দ্বারা ঢালাই করা যেতে পারে। লেজার ঢালাইয়ের নীতি অনুসারে, প্রক্রিয়াগুলিকে আরও দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: তাপ পরিবাহী ঢালাই এবং লেজার গভীর ঢালাই। 104 ~ 105 W/cm2 এর নিচে পাওয়ার ঘনত্ব তাপ পরিবাহী ঢালাইকে বোঝায়। সেই সময়ে, অনুপ্রবেশ গভীরতা ধীর ঢালাই গতি সঙ্গে অগভীর হয়; যখন বিদ্যুতের ঘনত্ব 105 ~ 107W /cm2 এর চেয়ে বড় হয়, তখন তাপের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, ধাতব পৃষ্ঠটি গভীর অনুপ্রবেশ ঢালাই গঠনের জন্য অবকাশকে "গর্ত" চেহারায় নিয়ে যায়।
বৈশিষ্ট্য
দ্রুত ঢালাই গতি এবং বড় আকৃতির অনুপাতের বৈশিষ্ট্য
লেজার রশ্মি ঢালাই সাধারণত উপকরণের সংযোগ সম্পূর্ণ করতে ক্রমাগত লেজার বিম ব্যবহার করে। ধাতব শারীরিক প্রক্রিয়াটি ইলেক্ট্রন বিম ঢালাইয়ের অনুরূপ, অর্থাৎ, শক্তি রূপান্তর প্রক্রিয়া একটি "কী-হোল" কাঠামো দ্বারা সম্পন্ন হয়।
পর্যাপ্ত উচ্চ শক্তির ঘনত্বের লেজার বিকিরণের অধীনে, উপাদানটি বাষ্পীভূত হয় এবং ছোট গর্ত তৈরি করে। বাষ্পে ভরা এই ছোট গর্তটি একটি কালো দেহের মতো, ঘটনা বিমের প্রায় সমস্ত শক্তি শোষণ করে। গহ্বরের ভারসাম্যের তাপমাত্রা প্রায় 2500C। উচ্চ-তাপমাত্রার গহ্বরের বাইরের প্রাচীর থেকে তাপ স্থানান্তরিত হয়, গহ্বরের চারপাশের ধাতু গলিয়ে দেয়। ছোট ছিদ্রগুলি আলোর মরীচির নীচে প্রাচীরের উপাদানের ক্রমাগত বাষ্পীভবনের দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ-তাপমাত্রার বাষ্পে ভরা হয়।
ছোট গর্তের ৪টি দেয়াল গলিত ধাতুকে ঘিরে থাকে এবং তরল ধাতু কঠিন পদার্থকে ঘিরে থাকে। (বেশিরভাগ প্রচলিত ঢালাই প্রক্রিয়া এবং লেজার পরিবাহী ঢালাইয়ে, শক্তি ১ম (ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে জমা হয়, তারপর স্থানান্তরের মাধ্যমে ভিতরে স্থানান্তরিত হয়)। গর্তের প্রাচীরের বাইরে তরল প্রবাহ এবং প্রাচীর স্তরের পৃষ্ঠ টান গর্তের গহ্বরে ক্রমাগত উৎপন্ন বাষ্পের চাপের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং একটি গতিশীল ভারসাম্য বজায় রাখে। আলোক রশ্মি ক্রমাগত ছোট গর্তে প্রবেশ করে এবং ছোট গর্তের বাইরের উপাদান ক্রমাগত প্রবাহিত হয়। আলোক রশ্মিটি যখন নড়াচড়া করে, তখন ছোট গর্তটি সর্বদা স্থিতিশীল প্রবাহের অবস্থায় থাকে।
অর্থাৎ, গর্তের চারপাশে থাকা ছোট গর্ত এবং গলিত ধাতু অগ্রগামী বিমের সামনের গতিতে এগিয়ে যাবে। গলিত ধাতু ছোট গর্ত দ্বারা ছেড়ে দেওয়া ফাঁক পূরণ করে এবং তারপর ঘনীভূত হয়, এবং জোড় গঠিত হয়। উপরের সমস্ত প্রক্রিয়া এত দ্রুত ঘটে যে ঢালাই গতি সহজেই প্রতি মিনিটে কয়েক মিটারে পৌঁছাতে পারে।
1. লেজার রশ্মি ঢালাই হল ফিউশন ঢালাই, যা শক্তির উৎস হিসেবে লেজার রশ্মি ব্যবহার করে এবং ঢালাই জয়েন্টকে প্রভাবিত করে।
2. লেজার রশ্মি একটি সমতল অপটিক্যাল উপাদান (যেমন একটি আয়না) দ্বারা পরিচালিত হতে পারে, এবং তারপর একটি প্রতিফলিত ফোকাসিং উপাদান বা লেন্সের সাহায্যে ওয়েল্ড সীমের উপর রশ্মিকে প্রক্ষিপ্ত করা হয়।
3. লেজার মরীচি ঢালাই হল অ-যোগাযোগ ঢালাই। অপারেশন চলাকালীন কোন চাপের প্রয়োজন হয় না, তবে গলিত পুলের জারণ রোধ করতে নিষ্ক্রিয় গ্যাসের প্রয়োজন হয়। ফিলার ধাতু মাঝে মাঝে ব্যবহার করা হয়।
4. লেজার রশ্মি ঢালাইকে এমআইজি ঢালাইয়ের সাথে একত্রিত করে লেজার এমআইজি যৌগিক ঢালাই গঠন করা যেতে পারে যাতে বড় অনুপ্রবেশ ঢালাই অর্জন করা যায়, যখন এমআইজি ঢালাইয়ের তুলনায় তাপ ইনপুট ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়।
অ্যাপ্লিকেশন
লেজার ওয়েল্ডিং মেশিনটি অটোমোবাইল, জাহাজ, এরোপ্লেন এবং উচ্চ-গতির রেলের মতো উচ্চ-নির্ভুলতা উত্পাদন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি মানুষের জীবনযাত্রার মানকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছে এবং হোম অ্যাপ্লায়েন্স শিল্পকে নির্ভুল প্রকৌশলের দিকে চালিত করেছে।
প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং
প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং একটি ফিউশন ঢালাই পদ্ধতিকে বোঝায় যা একটি প্লাজমা আর্ক উচ্চ-শক্তির ঘনত্বের মরীচিকে ঢালাই তাপের উত্স হিসাবে ব্যবহার করে। ঢালাইয়ের সময়, আয়ন গ্যাস (একটি আয়ন চাপ তৈরি করে) এবং শিল্ডিং গ্যাস (গলিত পুল এবং ঢালাই সীমকে বাতাসের ক্ষতিকারক প্রভাব থেকে রক্ষা করার জন্য) বিশুদ্ধ আর্গন। প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিংয়ে ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোডগুলি সাধারণত টাংস্টেন ইলেক্ট্রোড হয় এবং কখনও কখনও ধাতু (ওয়েল্ডিং তার) দিয়ে পূর্ণ করতে হয়। সাধারণত, ডিসি পজিটিভ সংযোগ পদ্ধতি গ্রহণ করা হয় (টাংস্টেন রড নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের সাথে সংযুক্ত)। অতএব, প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং মূলত একটি কম্প্রেশন প্রভাব সহ একটি টংস্টেন গ্যাস-শিল্ডেড ঢালাই।
প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিংয়ের শক্তি ঘনত্ব, উচ্চ উত্পাদনশীলতা, দ্রুত ঢালাই গতি, ছোট চাপের বিকৃতি এবং স্থিতিশীল বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি পাতলা প্লেট এবং বাক্সের উপকরণ ঢালাইয়ের জন্য উপযুক্ত। এটি বিভিন্ন অবাধ্য, সহজে অক্সিডাইজড এবং তাপ-সংবেদনশীল ধাতব পদার্থের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত (যেমন টাংস্টেন, মলিবডেনাম, তামা, নিকেল, টাইটানিয়াম ইত্যাদি)।
গ্যাসটি চাপের উত্তাপের দ্বারা বিচ্ছিন্ন হয় এবং উচ্চ গতিতে জল-ঠান্ডা অগ্রভাগের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় সংকুচিত হয়, শক্তির ঘনত্ব এবং বিচ্ছিন্নতার মাত্রা বৃদ্ধি করে, একটি প্লাজমা চাপ তৈরি করে। এর স্থায়িত্ব, ক্যালোরিফিক মান এবং তাপমাত্রা সাধারণ চাপের চেয়ে বেশি, তাই এটির অনুপ্রবেশ এবং ঢালাই গতি বেশি। প্লাজমা আর্ক গঠনকারী গ্যাস এবং এর চারপাশে রক্ষাকারী গ্যাস সাধারণত বিশুদ্ধ আর্গন ব্যবহার করে। বিভিন্ন ওয়ার্কপিসের বস্তুগত বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, কিছু হিলিয়াম, নাইট্রোজেন, আর্গন বা উভয়ের মিশ্রণ ব্যবহার করে।
বৈশিষ্ট্য
1. মাইক্রো-বিম প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং ফয়েল এবং পাতলা প্লেট ঢালাই করতে পারে।
2. একটি ছোট গর্ত প্রভাবের সাথে, এটি একক-পার্শ্বযুক্ত ঢালাই এবং দ্বি-পার্শ্বযুক্ত বিনামূল্যে গঠনকে আরও ভালভাবে উপলব্ধি করতে পারে।
৩. প্লাজমা আর্কের উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, উচ্চ আর্ক কলামের তাপমাত্রা এবং শক্তিশালী অনুপ্রবেশ ক্ষমতা রয়েছে। এটি ১০-12mm বেভেল ঢালাই ছাড়াই পুরু ইস্পাত। এটি একবারে দ্বি-পার্শ্বযুক্ত গঠনের মাধ্যমে ঢালাই করা যেতে পারে। ঢালাইয়ের গতি দ্রুত, উৎপাদনশীলতা বেশি এবং চাপের বিকৃতি কম।
4. সরঞ্জাম তুলনামূলকভাবে জটিল, গ্যাস খরচ বড়, গ্রুপের ক্লিয়ারেন্স এবং ওয়ার্কপিসের পরিচ্ছন্নতার উপর কঠোর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং এটি শুধুমাত্র অন্দর ঢালাইয়ের জন্য উপযুক্ত।
অ্যাপ্লিকেশন
প্লাজমা ওয়েল্ডিং শিল্প উৎপাদনের একটি গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম, বিশেষ করে তামা এবং তামার সংকর ধাতু, টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম সংকর ধাতু, খাদ ইস্পাত, স্টেইনলেস স্টিল, মলিবডেনাম এবং অন্যান্য মহাকাশ ধাতু ঢালাইয়ের জন্য, যা সামরিক এবং অন্যান্য অত্যাধুনিক শিল্পে ব্যবহৃত হয়, যেমন টাইটানিয়াম সংকর ধাতু এবং বিমানে আংশিক পাতলা-প্রাচীরযুক্ত পাত্র দিয়ে তৈরি একটি নির্দিষ্ট ধরণের ক্ষেপণাস্ত্র শেল তৈরি করা।
খরচ, রক্ষণাবেক্ষণ, এবং অপারেশনাল দক্ষতা
শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য লেজার রশ্মি ঢালাই এবং প্লাজমা আর্ক ঢালাইয়ের মধ্যে প্রযুক্তির পছন্দের তুলনা করার সাথে সম্পর্কিত কিছু কারণের মধ্যে খরচ, রক্ষণাবেক্ষণ এবং অপারেশনাল দক্ষতা অন্তর্ভুক্ত।
খরচ বিশ্লেষণ
প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিংয়ের তুলনায় যন্ত্রপাতি জটিল হওয়ায় লেজার বিম ঢালাইয়ের জন্য উচ্চ প্রাথমিক বিনিয়োগ প্রয়োজন। সাধারণ শিল্প লেজার ওয়েল্ডিং সিস্টেমের মূল্য সাধারণত ঊর্ধ্বমুখী হয় $200,000, যেখানে প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং সিস্টেমের সীমার মধ্যে কোথাও খরচ আছে $10,000 থেকে $50,000 যাইহোক, LBW-তে উল্লেখযোগ্য দীর্ঘমেয়াদী খরচ সাশ্রয়ের সম্ভাবনা রয়েছে কারণ প্রক্রিয়াকরণের হার বৃদ্ধির পাশাপাশি ঝালাই-পরবর্তী ন্যূনতম ফিনিশিং প্রয়োজন। ক্রমাগত অপারেশনের জন্য প্লাজমা ঢালাইয়ের বেশি খরচ হতে পারে।
রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা
যেহেতু ইলেক্ট্রোড এবং গ্যাসের অগ্রভাগের মতো ব্যবহারযোগ্য অংশগুলি আরও ঘন ঘন শেষ হয়ে যায়, তাই প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং সিস্টেমে সাধারণত আরও ঘন ঘন রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়। বিপরীতে, লেজার ওয়েল্ডিং সিস্টেমের জন্য কম ভোগ্য সামগ্রীর প্রয়োজন হয়, তবে তাদের অপটিক্স এবং লেজারের উত্সগুলির মাঝে মাঝে পরিষ্কার এবং পুনঃক্রমিককরণের প্রয়োজন হয়। সঠিকভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা হলে, লেজার উত্সগুলি কম ডাউন টাইম সহ 20,000 ঘন্টারও বেশি সময় ধরে চলতে পারে। প্লাজমা সিস্টেম, যদিও সহজ, ভোগ্যপণ্য পরিধানের পর থেকে আরও ঘন ঘন বাধা অনুভব করতে পারে।
কর্মক্ষম দক্ষতা
লেজারের ঢালাই কৌশলগুলি অনেক দ্রুত এবং আরও নির্ভুল, পাতলা পদার্থে প্রতি মিনিটে 10 মিটারের মতো উচ্চ গতিতে পৌঁছায়, তাই ব্যাপক উত্পাদনের জন্য খুব আদর্শ। এটি খুব কম তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলও তৈরি করে, তাই ন্যূনতম উপাদান বিকৃতি দেয়, এইভাবে পণ্যের গুণমান উন্নত করে। প্লাজমা ঢালাই ঘন পদার্থে কার্যকর, যদিও ধীর গতিতে, প্রায়ই ওয়েল্ড পরিষ্কার করার জন্য অতিরিক্ত ফিনিশিং টাচের প্রয়োজন হয়, যেমন নাকাল।
যদিও লেজার রশ্মি ঢালাইয়ের জন্য আগে থেকেই উচ্চতর বিনিয়োগ খরচ প্রয়োজন, এর কার্যকারিতা এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য কম ঘন ঘন প্রয়োজন দীর্ঘমেয়াদে খরচের সুবিধা প্রদান করে, বিশেষ করে উচ্চ নির্ভুলতার প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য। কম জটিল কাজ এবং ছোট অপারেশনের জন্য প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং এখনও ভাল।
