സിംഗിൾ-മോഡ്-മൾട്ടി-മോഡ്-ആനുലാർ-ഹൈബ്രിഡ് ലേസർ വെൽഡിംഗ് താരതമ്യം

രണ്ടോ അതിലധികമോ ലോഹങ്ങളെ താപം ഉപയോഗിച്ച് യോജിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് വെൽഡിംഗ്. വെൽഡിങ്ങിൽ സാധാരണയായി ഒരു വസ്തു അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിലേക്ക് ചൂടാക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ അടിസ്ഥാന ലോഹം സന്ധികൾക്കിടയിലുള്ള വിടവുകൾ നികത്താൻ ഉരുകി ശക്തമായ ഒരു ബന്ധം രൂപപ്പെടുന്നു. ലേസർ താപ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു കണക്ഷൻ രീതിയാണ് ലേസർ വെൽഡിംഗ്.

ഒരു ഉദാഹരണമായി ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പവർ ബാറ്ററി എടുക്കുക: ബാറ്ററി കോർ ഒന്നിലധികം ഭാഗങ്ങളിലൂടെ ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. മുഴുവൻ ലേസർ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിലും, മെറ്റീരിയൽ കണക്ഷൻ ശക്തി, ഉൽപ്പാദന കാര്യക്ഷമത, വികലമായ നിരക്ക് എന്നിവയാണ് വ്യവസായം കൂടുതൽ ആശങ്കാകുലരാകുന്ന മൂന്ന് പ്രശ്നങ്ങൾ. മെറ്റലോഗ്രാഫിക് പെനട്രേഷൻ ഡെപ്ത്തും വീതിയും (ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുമായി അടുത്ത ബന്ധമുള്ളത്) ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റീരിയൽ കണക്ഷൻ ശക്തി പ്രതിഫലിപ്പിക്കാൻ കഴിയും; ഉൽപ്പാദന കാര്യക്ഷമത പ്രധാനമായും ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ പ്രോസസ്സിംഗ് ശേഷിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു; വൈകല്യ നിരക്ക് പ്രധാനമായും ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു; അതിനാൽ, ഈ ലേഖനം വിപണിയിലെ സാധാരണമായവയെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്യുന്നു. സഹ പ്രോസസ് ഡെവലപ്പർമാരെ സഹായിക്കുമെന്ന പ്രതീക്ഷയിൽ നിരവധി ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുടെ ഒരു ലളിതമായ താരതമ്യം നടത്തുന്നു.

കാരണംലേസർ വെൽഡിംഗ്അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു പ്രകാശ-താപ പരിവർത്തന പ്രക്രിയയാണ്, ഇതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന നിരവധി പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഇവയാണ്: ബീം ഗുണനിലവാരം (BBP, M2, വ്യതിചലന ആംഗിൾ), ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, കോർ വ്യാസം, ഊർജ്ജ വിതരണ രൂപം, അഡാപ്റ്റീവ് വെൽഡിംഗ് ഹെഡ്, പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രോസസ് വിൻഡോകളും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാവുന്ന വസ്തുക്കളും പ്രധാനമായും ഈ ദിശകളിൽ നിന്നുള്ള ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളെ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിംഗിൾമോഡ്-മൾട്ടിമോഡ് ലേസർ താരതമ്യം

സിംഗിൾ-മോഡ് മൾട്ടി-മോഡ് നിർവചനം:

സിംഗിൾ മോഡ് എന്നത് ഒരു ദ്വിമാന തലത്തിൽ ലേസർ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരൊറ്റ വിതരണ പാറ്റേണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം മൾട്ടി-മോഡ് എന്നത് ഒന്നിലധികം വിതരണ പാറ്റേണുകളുടെ സൂപ്പർപോസിഷൻ വഴി രൂപപ്പെടുന്ന സ്പേഷ്യൽ എനർജി ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ പാറ്റേണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സാധാരണയായി, ബീം ഗുണനിലവാരമുള്ള M2 ഘടകത്തിന്റെ വലുപ്പം ഉപയോഗിച്ച് ഫൈബർ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് സിംഗിൾ-മോഡ് ആണോ മൾട്ടി-മോഡ് ആണോ എന്ന് വിലയിരുത്താം: 1.3-ൽ താഴെയുള്ള M2 ഒരു ശുദ്ധമായ സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസർ ആണ്, 1.3 നും 2.0 നും ഇടയിലുള്ള M2 ഒരു ക്വാസി-സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസർ ആണ് (കുറച്ച്-മോഡ്), M2 2.0-നേക്കാൾ വലുതാണ്. മൾട്ടിമോഡ് ലേസറുകൾക്ക്.

കാരണംലേസർ വെൽഡിംഗ്അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു പ്രകാശ-താപ പരിവർത്തന പ്രക്രിയയാണ്, ഇതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന നിരവധി പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഇവയാണ്: ബീം ഗുണനിലവാരം (BBP, M2, വ്യതിചലന ആംഗിൾ), ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, കോർ വ്യാസം, ഊർജ്ജ വിതരണ രൂപം, അഡാപ്റ്റീവ് വെൽഡിംഗ് ഹെഡ്, പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രോസസ് വിൻഡോകളും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാവുന്ന വസ്തുക്കളും പ്രധാനമായും ഈ ദിശകളിൽ നിന്നുള്ള ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളെ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിംഗിൾമോഡ്-മൾട്ടിമോഡ് ലേസർ താരതമ്യം

സിംഗിൾ-മോഡ് മൾട്ടി-മോഡ് നിർവചനം:

സിംഗിൾ മോഡ് എന്നത് ഒരു ദ്വിമാന തലത്തിൽ ലേസർ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരൊറ്റ വിതരണ പാറ്റേണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം മൾട്ടി-മോഡ് എന്നത് ഒന്നിലധികം വിതരണ പാറ്റേണുകളുടെ സൂപ്പർപോസിഷൻ വഴി രൂപപ്പെടുന്ന സ്പേഷ്യൽ എനർജി ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ പാറ്റേണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സാധാരണയായി, ബീം ഗുണനിലവാരമുള്ള M2 ഘടകത്തിന്റെ വലുപ്പം ഉപയോഗിച്ച് ഫൈബർ ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ട് സിംഗിൾ-മോഡ് ആണോ മൾട്ടി-മോഡ് ആണോ എന്ന് വിലയിരുത്താം: 1.3-ൽ താഴെയുള്ള M2 ഒരു ശുദ്ധമായ സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസർ ആണ്, 1.3 നും 2.0 നും ഇടയിലുള്ള M2 ഒരു ക്വാസി-സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസർ ആണ് (കുറച്ച്-മോഡ്), M2 2.0-നേക്കാൾ വലുതാണ്. മൾട്ടിമോഡ് ലേസറുകൾക്ക്.

ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ: ചിത്രം b ഒരു അടിസ്ഥാന മോഡിന്റെ ഊർജ്ജ വിതരണം കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ വൃത്തത്തിന്റെ മധ്യത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഏത് ദിശയിലുമുള്ള ഊർജ്ജ വിതരണം ഒരു ഗൗസിയൻ വക്രത്തിന്റെ രൂപത്തിലാണ്. ചിത്രം a മൾട്ടി-മോഡ് ഊർജ്ജ വിതരണത്തെ കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഒന്നിലധികം സിംഗിൾ ലേസർ മോഡുകളുടെ സൂപ്പർപോസിഷൻ വഴി രൂപപ്പെടുന്ന സ്പേഷ്യൽ ഊർജ്ജ വിതരണമാണ്. മൾട്ടി-മോഡ് സൂപ്പർപോസിഷന്റെ ഫലം ഒരു ഫ്ലാറ്റ്-ടോപ്പ് വക്രമാണ്.

സാധാരണ സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസറുകൾ: IPG YLR-2000-SM, SM എന്നത് സിംഗിൾ മോഡിന്റെ ചുരുക്കപ്പേരാണ്. ഫോക്കസ് സ്പോട്ട് വലുപ്പം കണക്കാക്കാൻ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ കോളിമേറ്റഡ് ഫോക്കസ് 150-250 ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത 2000W ആണ്, താരതമ്യത്തിനായി ഫോക്കസ് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിംഗിൾ-മോഡും മൾട്ടി-മോഡും തമ്മിലുള്ള താരതമ്യംലേസർ വെൽഡിംഗ്ഇഫക്റ്റുകൾ

സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസർ: ചെറിയ കോർ വ്യാസം, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, ശക്തമായ നുഴഞ്ഞുകയറ്റ കഴിവ്, ചെറിയ താപ-ബാധിത മേഖല, മൂർച്ചയുള്ള കത്തിക്ക് സമാനമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് നേർത്ത പ്ലേറ്റുകളും ഹൈ-സ്പീഡ് വെൽഡിംഗും വെൽഡിംഗ് ചെയ്യുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ ഗാൽവനോമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചെറിയ ഭാഗങ്ങളും ഉയർന്ന പ്രതിഫലന ഭാഗങ്ങളും (അങ്ങേയറ്റം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങൾ) ചെവികൾ, കണക്റ്റിംഗ് കഷണങ്ങൾ മുതലായവ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കാം. മുകളിലുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സിംഗിൾ-മോഡിൽ ഒരു ചെറിയ കീഹോളും ആന്തരിക ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ലോഹ നീരാവിയുടെ പരിമിതമായ അളവും ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഇതിന് സാധാരണയായി ആന്തരിക സുഷിരങ്ങൾ പോലുള്ള വൈകല്യങ്ങളില്ല. കുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ, സംരക്ഷിത വായു വീശാതെ രൂപം പരുക്കനാണ്. ഉയർന്ന വേഗതയിൽ, സംരക്ഷണം ചേർക്കുന്നു. ഗ്യാസ് പ്രോസസ്സിംഗ് ഗുണനിലവാരം നല്ലതാണ്, കാര്യക്ഷമത ഉയർന്നതാണ്, വെൽഡുകൾ മിനുസമാർന്നതും പരന്നതുമാണ്, വിളവ് നിരക്ക് ഉയർന്നതാണ്. ഇത് സ്റ്റാക്ക് വെൽഡിംഗിനും പെനട്രേഷൻ വെൽഡിംഗിനും അനുയോജ്യമാണ്.

മൾട്ടി-മോഡ് ലേസർ: വലിയ കോർ വ്യാസം, സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസറിനേക്കാൾ അല്പം കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, മൂർച്ചയുള്ള കത്തി, വലിയ കീഹോൾ, കട്ടിയുള്ള ലോഹ ഘടന, ചെറിയ ആഴം-വീതി അനുപാതം, അതേ ശക്തിയിൽ, നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ആഴം സിംഗിൾ-മോഡ് ലേസറിനേക്കാൾ 30% കുറവാണ്, അതിനാൽ ഇത് ഉപയോഗത്തിന് അനുയോജ്യമാണ് ബട്ട് വെൽഡ് പ്രോസസ്സിംഗിനും വലിയ അസംബ്ലി വിടവുകളുള്ള കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗിനും അനുയോജ്യം.

കോമ്പോസിറ്റ്-റിംഗ് ലേസർ കോൺട്രാസ്റ്റ്

ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ്: 915nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ബീമും 1070nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഫൈബർ ലേസർ ബീമും ഒരേ വെൽഡിംഗ് ഹെഡിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. രണ്ട് ലേസർ ബീമുകളും കോക്സിയായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ രണ്ട് ലേസർ ബീമുകളുടെയും ഫോക്കൽ പ്ലെയിനുകൾ വഴക്കത്തോടെ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ ഉൽപ്പന്നത്തിന് രണ്ട് അർദ്ധചാലകങ്ങളും ഉണ്ട്.ലേസർ വെൽഡിംഗ്വെൽഡിങ്ങിനു ശേഷമുള്ള കഴിവുകൾ. പ്രഭാവം തിളക്കമാർന്നതും ഫൈബറിന്റെ ആഴമുള്ളതുമാണ്.ലേസർ വെൽഡിംഗ്.

അർദ്ധചാലകങ്ങൾ പലപ്പോഴും 400um-ൽ കൂടുതൽ വലിയ പ്രകാശബിന്ദു ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പ്രധാനമായും മെറ്റീരിയൽ മുൻകൂട്ടി ചൂടാക്കുന്നതിനും, മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലം ഉരുകുന്നതിനും, ഫൈബർ ലേസറിന്റെ ആഗിരണം നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു (താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ലേസറിന്റെ ആഗിരണം നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നു)

റിംഗ് ലേസർ: രണ്ട് ഫൈബർ ലേസർ മൊഡ്യൂളുകൾ ലേസർ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു സംയോജിത ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ (സിലിണ്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിനുള്ളിൽ റിംഗ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ) വഴി മെറ്റീരിയൽ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

വാർഷിക പൊട്ടുള്ള രണ്ട് ലേസർ ബീമുകൾ: കീഹോൾ തുറക്കൽ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും മെറ്റീരിയൽ ഉരുകുന്നതിനും പുറം വളയം ഉത്തരവാദിയാണ്, അൾട്രാ-ലോ സ്പാറ്റർ വെൽഡിംഗ് സാധ്യമാക്കുന്ന തരത്തിൽ പെനട്രേഷൻ ഡെപ്തിന് അകത്തെ വളയം ലേസർ ഉത്തരവാദിയാണ്. അകത്തെ, പുറം വളയ ലേസർ പവർ കോർ വ്യാസങ്ങൾ സ്വതന്ത്രമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്താനും കോർ വ്യാസം സ്വതന്ത്രമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്താനും കഴിയും. ഒരൊറ്റ ലേസർ ബീമിനേക്കാൾ കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ളതാണ് പ്രോസസ് വിൻഡോ.

സംയുക്ത-വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വെൽഡിംഗ് ഫലങ്ങളുടെ താരതമ്യം

ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ തെർമൽ കണ്ടക്ടിവിറ്റി വെൽഡിംഗും ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിംഗും ചേർന്നതിനാൽ, പുറം വളയത്തിന്റെ പെനട്രേഷൻ കൂടുതൽ ആഴം കുറഞ്ഞതും, മെറ്റലോഗ്രാഫിക് ഘടന കൂടുതൽ മൂർച്ചയുള്ളതും നേർത്തതുമാണ്; അതേസമയം, രൂപം താപ ചാലകതയാണ്, ഉരുക്കിയ കുളത്തിന് ചെറിയ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളും വലിയ ശ്രേണിയും ഉണ്ട്, ഉരുക്കിയ കുളം കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതും, സുഗമമായ രൂപത്തിലേക്ക് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതുമാണ്.

റിംഗ് ലേസർ ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിങ്ങിന്റെയും ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിങ്ങിന്റെയും സംയോജനമായതിനാൽ, പുറം വളയത്തിന് പെനട്രേഷൻ ഡെപ്ത് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് കീഹോൾ ഓപ്പണിംഗ് ഫലപ്രദമായി വികസിപ്പിക്കും. അതേ ശക്തിക്ക് കൂടുതൽ പെനട്രേഷൻ ഡെപ്ത്തും കട്ടിയുള്ള മെറ്റലോഗ്രാഫിയും ഉണ്ട്, എന്നാൽ അതേ സമയം, ഉരുകിയ പൂളിന്റെ സ്ഥിരത അല്പം കുറവാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ അർദ്ധചാലകത്തിന്റെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ കോമ്പോസിറ്റ് വെൽഡിങ്ങിനേക്കാൾ അല്പം വലുതാണ്, കൂടാതെ പരുക്കൻത താരതമ്യേന വലുതുമാണ്.