ലേസർ സ്റ്റോം - ഡ്യുവൽ-ബീം ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ ഭാവിയിലെ സാങ്കേതിക മാറ്റങ്ങൾ 2

1. ആപ്ലിക്കേഷൻ ഉദാഹരണങ്ങൾ

1) സ്പ്ലൈസിംഗ് ബോർഡ്

1960 കളിൽ, ടൊയോട്ട മോട്ടോർ കമ്പനി ആദ്യമായി ടെയ്‌ലർ-വെൽഡഡ് ബ്ലാങ്ക് സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിച്ചു. രണ്ടോ അതിലധികമോ ഷീറ്റുകൾ വെൽഡിംഗ് വഴി പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച് സ്റ്റാമ്പ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ലക്ഷ്യം. ഈ ഷീറ്റുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത കനം, വസ്തുക്കൾ, ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ ഉണ്ടായിരിക്കാം. ഓട്ടോമൊബൈൽ പ്രകടനത്തിനും ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം, ഡ്രൈവിംഗ് സുരക്ഷ തുടങ്ങിയ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കുമുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യകതകൾ കാരണം, ടെയ്‌ലർ വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. പ്ലേറ്റ് വെൽഡിംഗിന് സ്പോട്ട് വെൽഡിംഗ്, ഫ്ലാഷ് ബട്ട് വെൽഡിംഗ് എന്നിവ ഉപയോഗിക്കാം.ലേസർ വെൽഡിംഗ്, ഹൈഡ്രജൻ ആർക്ക് വെൽഡിംഗ് മുതലായവ. നിലവിൽ,ലേസർ വെൽഡിംഗ്പ്രധാനമായും വിദേശ ഗവേഷണത്തിലും തയ്യൽ-വെൽഡഡ് ബ്ലാങ്കുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പരിശോധനാ ഫലങ്ങളും കണക്കുകൂട്ടൽ ഫലങ്ങളും താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട്, ഫലങ്ങൾ നല്ല യോജിപ്പിലാണ്, താപ സ്രോതസ്സ് മോഡലിന്റെ കൃത്യത പരിശോധിച്ചുറപ്പിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയാ പാരാമീറ്ററുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള വെൽഡ് സീമിന്റെ വീതി കണക്കാക്കുകയും ക്രമേണ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ഒടുവിൽ, 2:1 എന്ന ബീം എനർജി അനുപാതം സ്വീകരിച്ചു, ഇരട്ട ബീമുകൾ സമാന്തരമായി ക്രമീകരിച്ചു, വലിയ എനർജി ബീം വെൽഡ് സീമിന്റെ മധ്യഭാഗത്തും ചെറിയ എനർജി ബീം കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റിലും സ്ഥാപിച്ചു. ഇത് വെൽഡ് വീതി ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. രണ്ട് ബീമുകളും പരസ്പരം 45 ഡിഗ്രി അകലെയായിരിക്കുമ്പോൾ. ക്രമീകരിക്കുമ്പോൾ, ബീം യഥാക്രമം കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റിലും നേർത്ത പ്ലേറ്റിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഫലപ്രദമായ തപീകരണ ബീം വ്യാസം കുറയുന്നതിനാൽ, വെൽഡ് വീതിയും കുറയുന്നു.

2) അലൂമിനിയം സ്റ്റീൽ സമാനമല്ലാത്ത ലോഹങ്ങൾ

നിലവിലെ പഠനം ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു: (1) ബീം എനർജി അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, വെൽഡ്/അലുമിനിയം അലോയ് ഇന്റർഫേസിന്റെ അതേ സ്ഥാന വിസ്തൃതിയിലുള്ള ഇന്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തത്തിന്റെ കനം ക്രമേണ കുറയുകയും വിതരണം കൂടുതൽ ക്രമത്തിലാകുകയും ചെയ്യുന്നു. RS=2 ആകുമ്പോൾ, ഇന്റർഫേസ് IMC ലെയറിന്റെ കനം 5-10 മൈക്രോണുകൾക്കിടയിലാണ്. ഫ്രീ “സൂചി പോലുള്ള” IMC യുടെ പരമാവധി നീളം 23 മൈക്രോണുകൾക്കിടയിലാണ്. RS=0.67 ആകുമ്പോൾ, ഇന്റർഫേസ് IMC ലെയറിന്റെ കനം 5 മൈക്രോണിൽ താഴെയാണ്, ഫ്രീ “സൂചി പോലുള്ള” IMC യുടെ പരമാവധി നീളം 5.6 മൈക്രോൺ ആണ്. ഇന്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തത്തിന്റെ കനം ഗണ്യമായി കുറയുന്നു.

(2)വെൽഡിങ്ങിനായി പാരലൽ ഡ്യുവൽ-ബീം ലേസർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, വെൽഡ്/അലുമിനിയം അലോയ് ഇന്റർഫേസിലെ IMC കൂടുതൽ ക്രമരഹിതമാണ്. സ്റ്റീൽ/അലുമിനിയം അലോയ് ജോയിന്റ് ഇന്റർഫേസിനടുത്തുള്ള വെൽഡ്/അലുമിനിയം അലോയ് ഇന്റർഫേസിലെ IMC പാളിയുടെ കനം കട്ടിയുള്ളതാണ്, പരമാവധി കനം 23.7 മൈക്രോൺ ആണ്. ബീം ഊർജ്ജ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, RS=1.50 ആകുമ്പോൾ, വെൽഡ്/അലുമിനിയം അലോയ് ഇന്റർഫേസിലെ IMC പാളിയുടെ കനം സീരിയൽ ഡ്യുവൽ ബീമിന്റെ അതേ ഏരിയയിലെ ഇന്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തത്തിന്റെ കനം ഇപ്പോഴും കൂടുതലാണ്.

3. അലുമിനിയം-ലിഥിയം അലോയ് ടി ആകൃതിയിലുള്ള ജോയിന്റ്

2A97 അലുമിനിയം അലോയ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ലേസർ വെൽഡിംഗ് സന്ധികളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച്, ഗവേഷകർ മൈക്രോഹാർഡ്‌നെസ്, ടെൻസൈൽ ഗുണങ്ങൾ, ക്ഷീണ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ പഠിച്ചു. പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്: 2A97-T3/T4 അലുമിനിയം അലോയ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ലേസർ വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റിന്റെ വെൽഡിംഗ് സോൺ വളരെ മൃദുവാണ്. ഗുണകം ഏകദേശം 0.6 ആണ്, ഇത് പ്രധാനമായും ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ഘട്ടത്തിന്റെ പിരിച്ചുവിടലും തുടർന്നുള്ള അവശിഷ്ട ബുദ്ധിമുട്ടുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു; IPGYLR-6000 ഫൈബർ ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് വെൽഡിംഗ് ചെയ്ത 2A97-T4 അലുമിനിയം അലോയ് ജോയിന്റിന്റെ ശക്തി ഗുണകം 0.8 ൽ എത്താം, പക്ഷേ പ്ലാസ്റ്റിറ്റി കുറവാണ്, അതേസമയം IPGYLS-4000 ഫൈബർലേസർ വെൽഡിംഗ്ലേസർ വെൽഡിംഗ് ചെയ്ത 2A97-T3 അലുമിനിയം അലോയ് സന്ധികളുടെ ശക്തി ഗുണകം ഏകദേശം 0.6 ആണ്; 2A97-T3 അലുമിനിയം അലോയ് ലേസർ വെൽഡിംഗ് ചെയ്ത സന്ധികളിലെ ക്ഷീണ വിള്ളലുകളുടെ ഉത്ഭവം സുഷിര വൈകല്യങ്ങളാണ്.

സിൻക്രണസ് മോഡിൽ, വ്യത്യസ്ത ക്രിസ്റ്റൽ മോർഫോളജികൾ അനുസരിച്ച്, FZ പ്രധാനമായും കോളം ക്രിസ്റ്റലുകളും ഈക്വിയാക്സ്ഡ് ക്രിസ്റ്റലുകളും ചേർന്നതാണ്. കോളം ക്രിസ്റ്റലുകൾക്ക് ഒരു എപ്പിറ്റാക്സിയൽ EQZ വളർച്ചാ ഓറിയന്റേഷൻ ഉണ്ട്, അവയുടെ വളർച്ചാ ദിശകൾ ഫ്യൂഷൻ ലൈനിന് ലംബമാണ്. കാരണം, EQZ ധാന്യത്തിന്റെ ഉപരിതലം ഒരു റെഡിമെയ്ഡ് ന്യൂക്ലിയേഷൻ കണികയാണ്, ഈ ദിശയിലുള്ള താപ വിസർജ്ജനം ഏറ്റവും വേഗതയേറിയതാണ്. അതിനാൽ, ലംബ ഫ്യൂഷൻ ലൈനിന്റെ പ്രാഥമിക ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിക് അക്ഷം മുൻഗണനയോടെ വളരുന്നു, വശങ്ങൾ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. കോളം ക്രിസ്റ്റലുകൾ വെൽഡിന്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് വളരുമ്പോൾ, ഘടനാപരമായ രൂപഘടന മാറുകയും കോളം ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. വെൽഡിന്റെ മധ്യത്തിൽ, ഉരുകിയ പൂളിന്റെ താപനില ഉയർന്നതാണ്, താപ വിസർജ്ജന നിരക്ക് എല്ലാ ദിശകളിലും ഒരുപോലെയാണ്, ധാന്യങ്ങൾ എല്ലാ ദിശകളിലും തുല്യമായി വളരുന്നു, സോളിയാക്സ്ഡ് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ രൂപപ്പെടുന്നു. സോളിയാക്സ്ഡ് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ പ്രാഥമിക ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിക് അക്ഷം മാതൃകാ തലത്തിലേക്ക് കൃത്യമായി സ്പർശിക്കുമ്പോൾ, മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘട്ടത്തിൽ വ്യക്തമായ പുഷ്പം പോലുള്ള ധാന്യങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, വെൽഡ് സോണിലെ ലോക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെ സൂപ്പർകൂളിംഗ് മൂലം, ഇക്വിയാക്സ്ഡ് ഫൈൻ-ഗ്രെയിൻഡ് ബാൻഡുകൾ സാധാരണയായി സിൻക്രണസ് മോഡ് ടി-ആകൃതിയിലുള്ള ജോയിന്റിലെ വെൽഡഡ് സീം ഏരിയയിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഇക്വിയാക്സ്ഡ് ഫൈൻ-ഗ്രെയിൻഡ് ബാൻഡിലെ ഗ്രെയിൻ മോർഫോളജി EQZ-ന്റെ ഗ്രെയിൻ മോർഫോളജിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. അതേ രൂപം. ഹെറ്റീരിയോളജിക്കൽ മോഡ് TSTB-LW യുടെ ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയ സിൻക്രണസ് മോഡ് TSTB-LW യിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായതിനാൽ, മാക്രോമോർഫോളജിയിലും മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ മോർഫോളജിയിലും വ്യക്തമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. ഹെറ്റീരിയോളജിക്കൽ മോഡ് TSTB-LW T-ആകൃതിയിലുള്ള ജോയിന്റിന് രണ്ട് താപ ചക്രങ്ങൾ അനുഭവപ്പെട്ടു, ഇരട്ട ഉരുകിയ പൂൾ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു. വെൽഡിനുള്ളിൽ ഒരു വ്യക്തമായ ദ്വിതീയ ഫ്യൂഷൻ ലൈൻ ഉണ്ട്, കൂടാതെ താപ ചാലക വെൽഡിംഗ് വഴി രൂപം കൊള്ളുന്ന ഉരുകിയ പൂൾ ചെറുതാണ്. ഹെറ്റീരിയോളജിക്കൽ മോഡ് TSTB-LW പ്രക്രിയയിൽ, താപ ചാലക വെൽഡിംഗിന്റെ ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയ ആഴത്തിലുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റ വെൽഡിനെ ബാധിക്കുന്നു. സെക്കണ്ടറി ഫ്യൂഷൻ ലൈനിനടുത്തുള്ള കോളം ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾക്കും ഇക്വിയാക്സ്ഡ് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾക്കും കുറച്ച് സബ്ഗ്രെയിൻ അതിരുകൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂ, കൂടാതെ കോളം അല്ലെങ്കിൽ സെല്ലുലാർ ക്രിസ്റ്റലുകളായി മാറുന്നു, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് താപ ചാലകത വെൽഡിംഗിന്റെ ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ആഴത്തിലുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റ വെൽഡുകളിൽ ഒരു താപ ചികിത്സ ഫലമുണ്ടെന്ന്. താപചാലക വെൽഡിന്റെ മധ്യത്തിലുള്ള ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ ഗ്രെയിൻ വലുപ്പം 2-5 മൈക്രോൺ ആണ്, ഇത് ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിന്റെ മധ്യത്തിലുള്ള ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ ഗ്രെയിൻ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ ചെറുതാണ് (5-10 മൈക്രോൺ). ഇത് പ്രധാനമായും ഇരുവശത്തുമുള്ള വെൽഡുകളുടെ പരമാവധി ചൂടാക്കലുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. താപനില തുടർന്നുള്ള തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

3) ഡബിൾ-ബീം ലേസർ പൗഡർ ക്ലാഡിംഗ് വെൽഡിങ്ങിന്റെ തത്വം

4)ഉയർന്ന സോൾഡർ ജോയിന്റ് ശക്തി

ഡബിൾ-ബീം ലേസർ പൗഡർ ഡിപ്പോസിഷൻ വെൽഡിംഗ് പരീക്ഷണത്തിൽ, രണ്ട് ലേസർ ബീമുകളും ബ്രിഡ്ജ് വയറിന്റെ ഇരുവശത്തും വശങ്ങളിലായി വിതരണം ചെയ്തിരിക്കുന്നതിനാൽ, ലേസറിന്റെയും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെയും പരിധി സിംഗിൾ-ബീം ലേസർ പൗഡർ ഡിപ്പോസിഷൻ വെൽഡിങ്ങിനേക്കാൾ വലുതാണ്, കൂടാതെ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സോൾഡർ സന്ധികൾ ബ്രിഡ്ജ് വയറിന് ലംബമാണ്. വയർ ദിശ താരതമ്യേന നീളമേറിയതാണ്. സിംഗിൾ-ബീം, ഡബിൾ-ബീം ലേസർ പൗഡർ ഡിപ്പോസിഷൻ വെൽഡിംഗ് വഴി ലഭിച്ച സോൾഡർ സന്ധികൾ ചിത്രം 3.6 കാണിക്കുന്നു. വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, അത് ഒരു ഡബിൾ-ബീം ആണോ എന്ന്ലേസർ വെൽഡിംഗ്രീതി അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സിംഗിൾ-ബീംലേസർ വെൽഡിംഗ്രീതി പ്രകാരം, താപ ചാലകതയിലൂടെ അടിസ്ഥാന വസ്തുവിൽ ഒരു പ്രത്യേക ഉരുകിയ കുളം രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, ഉരുകിയ കുളത്തിലെ ഉരുകിയ അടിസ്ഥാന വസ്തു ലോഹത്തിന് ഉരുകിയ സ്വയം-ഫ്ലക്സിംഗ് അലോയ് പൊടിയുമായി ഒരു മെറ്റലർജിക്കൽ ബോണ്ട് രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, അതുവഴി വെൽഡിംഗ് കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. വെൽഡിങ്ങിനായി ഒരു ഡ്യുവൽ-ബീം ലേസർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ലേസർ ബീമും അടിസ്ഥാന വസ്തുവും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം രണ്ട് ലേസർ ബീമുകളുടെ പ്രവർത്തന മേഖലകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്, അതായത്, മെറ്റീരിയലിൽ ലേസർ രൂപപ്പെടുത്തിയ രണ്ട് ഉരുകിയ പൂളുകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം. ഈ രീതിയിൽ, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പുതിയ സംയോജനം സിംഗിൾ-ബീമിന്റെ വിസ്തീർണ്ണത്തേക്കാൾ വലുതാണ്.ലേസർ വെൽഡിംഗ്, അതിനാൽ ഇരട്ട-ബീം വഴി ലഭിച്ച സോൾഡർ സന്ധികൾലേസർ വെൽഡിംഗ്ഒറ്റ ബീമിനേക്കാൾ ശക്തമാണ്ലേസർ വെൽഡിംഗ്.

2. ഉയർന്ന സോൾഡറബിലിറ്റിയും ആവർത്തനക്ഷമതയും

സിംഗിൾ-ബീമിൽലേസർ വെൽഡിംഗ്പരീക്ഷണം, ലേസറിന്റെ ഫോക്കസ് ചെയ്ത സ്ഥലത്തിന്റെ മധ്യഭാഗം മൈക്രോ-ബ്രിഡ്ജ് വയറിൽ നേരിട്ട് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, ബ്രിഡ്ജ് വയറിന് വളരെ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്ലേസർ വെൽഡിംഗ്അസമമായ ലേസർ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വിതരണം, അസമമായ അലോയ് പൗഡർ കനം തുടങ്ങിയ പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകൾ. ഇത് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ വയർ പൊട്ടുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുകയും ബ്രിഡ്ജ് വയർ നേരിട്ട് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യും. ഡബിൾ-ബീം ലേസർ വെൽഡിംഗ് രീതിയിൽ, രണ്ട് ലേസർ ബീമുകളുടെയും ഫോക്കസ് ചെയ്ത സ്പോട്ട് സെന്ററുകൾ മൈക്രോ-ബ്രിഡ്ജ് വയറുകളിൽ നേരിട്ട് പ്രവർത്തിക്കാത്തതിനാൽ, ബ്രിഡ്ജ് വയറുകളുടെ ലേസർ വെൽഡിംഗ് പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകൾക്കുള്ള കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ കുറയുന്നു, കൂടാതെ വെൽഡബിലിറ്റിയും ആവർത്തനക്ഷമതയും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. .