వెల్డింగ్ అంటే ఏమిటి?
మెటల్ యొక్క వెల్డ్ సామర్ధ్యం అనేది వెల్డింగ్ ప్రక్రియకు మెటల్ పదార్థం యొక్క అనుకూలతను సూచిస్తుంది, ప్రధానంగా కొన్ని వెల్డింగ్ ప్రక్రియ పరిస్థితులలో అధిక-నాణ్యత వెల్డింగ్ జాయింట్లను పొందడంలో ఇబ్బందిని సూచిస్తుంది.స్థూలంగా చెప్పాలంటే, "వెల్డ్ సామర్థ్యం" అనే భావనలో "లభ్యత" మరియు "విశ్వసనీయత" కూడా ఉంటాయి.వెల్డ్ సామర్థ్యం పదార్థం యొక్క లక్షణాలు మరియు ఉపయోగించిన ప్రక్రియ పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది.లోహ పదార్థాల వెల్డ్ సామర్థ్యం స్థిరంగా ఉండదు, ఉదాహరణకు అభివృద్ధి చెందుతుంది, వాస్తవానికి వెల్డ్ సామర్థ్యంలో పేలవంగా పరిగణించబడే పదార్థాల కోసం, సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, కొత్త వెల్డింగ్ పద్ధతులు వెల్డ్ చేయడం సులభం అయ్యాయి, అంటే వెల్డ్ సామర్థ్యం మెరుగ్గా మారింది.అందువల్ల, వెల్డ్ సామర్థ్యం గురించి మాట్లాడటానికి మేము ప్రక్రియ పరిస్థితులను వదిలివేయలేము.
వెల్డ్ సామర్థ్యం రెండు అంశాలను కలిగి ఉంటుంది: ఒకటి ఉమ్మడి పనితీరు, అంటే, కొన్ని వెల్డింగ్ ప్రక్రియ పరిస్థితులలో వెల్డింగ్ లోపాలు ఏర్పడే సున్నితత్వం;రెండవది ఆచరణాత్మక పనితీరు, అంటే, కొన్ని వెల్డింగ్ ప్రక్రియ పరిస్థితులలో వినియోగ అవసరాలకు వెల్డెడ్ జాయింట్ యొక్క అనుకూలత.
వెల్డింగ్ పద్ధతులు
1.లేజర్ వెల్డింగ్(LBW)
2.అల్ట్రాసోనిక్ వెల్డింగ్ (USW)
3.డిఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ (DFW)
4.మొదలైనవి
1.వెల్డింగ్ అనేది పదార్ధాలను, సాధారణంగా లోహాలను, ఉపరితలాలను ద్రవీభవన స్థాయికి వేడి చేసి, ఆపై వాటిని చల్లబరచడానికి మరియు పటిష్టం చేయడానికి అనుమతించడం ద్వారా, తరచుగా పూరక పదార్థాన్ని జోడించే ప్రక్రియ.మెటీరియల్ యొక్క weldability అనేది నిర్దిష్ట ప్రక్రియ పరిస్థితులలో వెల్డింగ్ చేయబడే దాని సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది మరియు పదార్థం యొక్క లక్షణాలు మరియు ఉపయోగించిన వెల్డింగ్ ప్రక్రియ రెండింటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
2.వెల్డబిలిటీని రెండు అంశాలుగా విభజించవచ్చు: ఉమ్మడి పనితీరు మరియు ఆచరణాత్మక పనితీరు.ఉమ్మడి పనితీరు అనేది కొన్ని వెల్డింగ్ ప్రక్రియ పరిస్థితులలో వెల్డింగ్ లోపాలను ఏర్పరుచుకునే సున్నితత్వాన్ని సూచిస్తుంది, అయితే ఆచరణాత్మక పనితీరు అనేది కొన్ని వెల్డింగ్ ప్రక్రియ పరిస్థితులలో వినియోగ అవసరాలకు వెల్డింగ్ చేయబడిన ఉమ్మడి యొక్క అనుకూలతను సూచిస్తుంది.
3.లేజర్ వెల్డింగ్ (LBW), అల్ట్రాసోనిక్ వెల్డింగ్ (USW), మరియు డిఫ్యూజన్ వెల్డింగ్ (DFW)తో సహా వివిధ వెల్డింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి.వెల్డింగ్ పద్ధతి యొక్క ఎంపిక చేరిన పదార్థాలు, పదార్థాల మందం, అవసరమైన ఉమ్మడి బలం మరియు ఇతర కారకాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
లేజర్ వెల్డింగ్ అంటే ఏమిటి?
లేజర్ వెల్డింగ్, లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ ("LBW") అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది తయారీలో ఒక సాంకేతికత, దీని ద్వారా రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాలు (సాధారణంగా మెటల్) లేజర్ పుంజం ఉపయోగించడం ద్వారా కలిసి ఉంటాయి.
ఇది నాన్-కాంటాక్ట్ ప్రాసెస్, ఇది వెల్డింగ్ చేయబడిన భాగాల యొక్క ఒక వైపు నుండి వెల్డ్ జోన్కు ప్రాప్యత అవసరం.
లేజర్ సృష్టించిన వేడి ఉమ్మడికి రెండు వైపులా ఉన్న పదార్థాన్ని కరిగిస్తుంది మరియు కరిగిన పదార్థం కలపడం మరియు తిరిగి పటిష్టం చేయడంతో, అది భాగాలను కలుపుతుంది.
తీవ్రమైన లేజర్ కాంతి పదార్థాన్ని వేగంగా వేడి చేయడంతో వెల్డ్ ఏర్పడుతుంది - సాధారణంగా మిల్లీసెకన్లలో లెక్కించబడుతుంది.
లేజర్ పుంజం అనేది ఒకే తరంగదైర్ఘ్యం (మోనోక్రోమటిక్) యొక్క పొందికైన (సింగిల్-ఫేజ్) కాంతి.లేజర్ పుంజం తక్కువ బీమ్ డైవర్జెన్స్ మరియు అధిక శక్తి కంటెంట్ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఉపరితలంపై తాకినప్పుడు వేడిని సృష్టిస్తుంది
అన్ని రకాల వెల్డింగ్ల మాదిరిగానే, LBWని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు వివరాలు ముఖ్యమైనవి.మీరు వేర్వేరు లేజర్లను మరియు వివిధ LBW ప్రక్రియలను ఉపయోగించవచ్చు మరియు లేజర్ వెల్డింగ్ ఉత్తమ ఎంపిక కానప్పుడు సందర్భాలు ఉన్నాయి.
లేజర్ వెల్డింగ్
లేజర్ వెల్డింగ్లో 3 రకాలు ఉన్నాయి:
1.కండక్షన్ మోడ్
2.వాహక/చొచ్చుకుపోయే మోడ్
3.పెనెట్రేషన్ లేదా కీహోల్ మోడ్
ఈ రకమైన లేజర్ వెల్డింగ్ అనేది లోహానికి పంపిణీ చేయబడిన శక్తి మొత్తం ద్వారా సమూహం చేయబడుతుంది.వీటిని లేజర్ శక్తి యొక్క తక్కువ, మధ్యస్థ మరియు అధిక శక్తి స్థాయిలుగా భావించండి.
కండక్షన్ మోడ్
కండక్షన్ మోడ్ లోహానికి తక్కువ లేజర్ శక్తిని అందిస్తుంది, దీని ఫలితంగా నిస్సార వెల్డ్తో తక్కువ చొచ్చుకుపోతుంది.
ఫలితాలు ఒక రకమైన నిరంతర స్పాట్ వెల్డ్ కాబట్టి అధిక బలం అవసరం లేని కీళ్లకు ఇది మంచిది.కండక్షన్ వెల్డ్స్ మృదువుగా మరియు సౌందర్యపరంగా ఆహ్లాదకరంగా ఉంటాయి మరియు అవి సాధారణంగా లోతైన వాటి కంటే వెడల్పుగా ఉంటాయి.
LBW కండక్షన్ మోడ్లో రెండు రకాలు ఉన్నాయి:
1.డైరెక్ట్ హీటింగ్:భాగం యొక్క ఉపరితలం నేరుగా లేజర్ ద్వారా వేడి చేయబడుతుంది.అప్పుడు లోహంలోకి వేడి నిర్వహించబడుతుంది మరియు ఆధార లోహం యొక్క భాగాలు కరిగిపోతాయి, లోహం తిరిగి పటిష్టం అయినప్పుడు ఉమ్మడిని కలుపుతుంది.
2.శక్తి ప్రసారం: ఒక ప్రత్యేక శోషక సిరా మొదట ఉమ్మడి ఇంటర్ఫేస్లో ఉంచబడుతుంది.ఈ సిరా లేజర్ శక్తిని తీసుకుంటుంది మరియు వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.అంతర్లీన లోహం అప్పుడు వేడిని పలుచని పొరగా నిర్వహిస్తుంది, అది కరుగుతుంది మరియు వెల్డెడ్ జాయింట్ను ఏర్పరుస్తుంది.
కండక్షన్/పెనెట్రేషన్ మోడ్
కొందరు దీనిని మోడ్లలో ఒకటిగా గుర్తించకపోవచ్చు.రెండు రకాలు మాత్రమే ఉన్నాయని వారు భావిస్తారు;మీరు లోహంలోకి వేడిని ప్రవహించవచ్చు లేదా ఒక చిన్న మెటల్ ఛానెల్ని ఆవిరి చేయవచ్చు, లేజర్ను లోహంలోకి క్రిందికి పంపుతుంది.
కానీ ప్రసరణ/చొచ్చుకుపోయే మోడ్ "మధ్యస్థ" శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది మరియు మరింత వ్యాప్తికి దారితీస్తుంది.కానీ కీహోల్ మోడ్లో లాగా లోహాన్ని ఆవిరి చేసేంత బలంగా లేజర్ లేదు.
పెనెట్రేషన్ లేదా కీహోల్ మోడ్
ఈ మోడ్ లోతైన, ఇరుకైన వెల్డ్స్ను సృష్టిస్తుంది.కాబట్టి, కొందరు దీనిని పెనెట్రేషన్ మోడ్ అని పిలుస్తారు.తయారు చేయబడిన వెల్డ్స్ సాధారణంగా వెడల్పు కంటే లోతుగా ఉంటాయి మరియు కండక్షన్ మోడ్ వెల్డ్స్ కంటే బలంగా ఉంటాయి.
ఈ రకమైన LBW వెల్డింగ్తో, అధిక శక్తితో పనిచేసే లేజర్ మూల లోహాన్ని ఆవిరి చేస్తుంది, ఇది "కీహోల్" అని పిలువబడే ఇరుకైన సొరంగంను సృష్టిస్తుంది, ఇది కీలులోకి విస్తరించి ఉంటుంది.ఈ "రంధ్రం" లేజర్ లోహంలోకి లోతుగా చొచ్చుకుపోవడానికి ఒక వాహికను అందిస్తుంది.
LBW కోసం తగిన లోహాలు
లేజర్ వెల్డింగ్ అనేక లోహాలతో పనిచేస్తుంది, వంటి:
- కార్బన్ స్టీల్
- అల్యూమినియం
- టైటానియం
- తక్కువ మిశ్రమం మరియు స్టెయిన్లెస్ స్టీల్
- నికెల్
- ప్లాటినం
- మాలిబ్డినం
అల్ట్రాసోనిక్ వెల్డింగ్
అల్ట్రాసోనిక్ వెల్డింగ్ (USW) అనేది హై-ఫ్రీక్వెన్సీ మెకానికల్ మోషన్ నుండి ఉత్పన్నమయ్యే వేడిని ఉపయోగించడం ద్వారా థర్మోప్లాస్టిక్లను కలపడం లేదా సంస్కరించడం.హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఎలక్ట్రికల్ ఎనర్జీని హై-ఫ్రీక్వెన్సీ మెకానికల్ మోషన్గా మార్చడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది.ఆ యాంత్రిక చలనం, అనువర్తిత శక్తితో పాటు, ప్లాస్టిక్ భాగాల సంభోగం ఉపరితలాల (ఉమ్మడి ప్రాంతం) వద్ద ఘర్షణ వేడిని సృష్టిస్తుంది కాబట్టి ప్లాస్టిక్ పదార్థం కరుగుతుంది మరియు భాగాల మధ్య పరమాణు బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
అల్ట్రాసోనిక్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం
1. ఫిక్చర్లోని భాగాలు: సమీకరించాల్సిన రెండు థర్మోప్లాస్టిక్ భాగాలను ఒకదానిపై ఒకటి, ఫిక్చర్ అని పిలిచే సహాయక గూడులో ఉంచుతారు.
2.అల్ట్రాసోనిక్ హార్న్ కాంటాక్ట్: హార్న్ అని పిలువబడే టైటానియం లేదా అల్యూమినియం భాగం ఎగువ ప్లాస్టిక్ భాగంతో సంబంధంలోకి వస్తుంది.
3.ఫోర్స్ అప్లైడ్: నియంత్రిత శక్తి లేదా పీడనం భాగాలకు వర్తించబడుతుంది, వాటిని ఫిక్చర్కు వ్యతిరేకంగా బిగించడం.
4.Weld సమయం: అల్ట్రాసోనిక్ హార్న్ ఒక సెకనుకు 20,000 (20 kHz) లేదా 40,000 (40 kHz) సార్లు నిలువుగా వైబ్రేట్ చేయబడుతుంది, వెల్డ్ టైమ్ అని పిలువబడే ఒక అంగుళం (మైక్రాన్లు) యొక్క వెయ్యి వంతుల దూరంలో కొలుస్తారు.జాగ్రత్తగా భాగం రూపకల్పన ద్వారా, ఈ కంపన యాంత్రిక శక్తి రెండు భాగాల మధ్య పరిమిత సంబంధ పాయింట్లకు మళ్లించబడుతుంది.యాంత్రిక కంపనాలు ఘర్షణ వేడిని సృష్టించడానికి థర్మోప్లాస్టిక్ పదార్థాల ద్వారా ఉమ్మడి ఇంటర్ఫేస్కు ప్రసారం చేయబడతాయి.ఉమ్మడి ఇంటర్ఫేస్ వద్ద ఉష్ణోగ్రత ద్రవీభవన స్థానానికి చేరుకున్నప్పుడు, ప్లాస్టిక్ కరుగుతుంది మరియు ప్రవహిస్తుంది మరియు కంపనం నిలిపివేయబడుతుంది.ఇది కరిగిన ప్లాస్టిక్ శీతలీకరణను ప్రారంభించడానికి అనుమతిస్తుంది.
5.హోల్డ్ టైమ్: కరిగిన ప్లాస్టిక్ చల్లబడి మరియు ఘనీభవించినప్పుడు భాగాలను ఫ్యూజ్ చేయడానికి ముందుగా నిర్ణయించిన సమయం వరకు బిగింపు శక్తి నిర్వహించబడుతుంది.దీనిని హోల్డ్ టైమ్ అంటారు.(గమనిక: హోల్డ్ సమయంలో అధిక శక్తిని వర్తింపజేయడం ద్వారా మెరుగైన ఉమ్మడి బలం మరియు హెర్మెటిసిటీని సాధించవచ్చు. ఇది ద్వంద్వ ఒత్తిడిని ఉపయోగించి సాధించబడుతుంది).
6.హార్న్ రిట్రాక్ట్స్: కరిగిన ప్లాస్టిక్ పటిష్టమైన తర్వాత, బిగింపు శక్తి తొలగించబడుతుంది మరియు అల్ట్రాసోనిక్ హార్న్ ఉపసంహరించబడుతుంది.రెండు ప్లాస్టిక్ భాగాలు ఇప్పుడు ఒకదానితో ఒకటి అచ్చు వేయబడినట్లుగా జత చేయబడ్డాయి మరియు ఒక భాగం వలె ఫిక్చర్ నుండి తీసివేయబడతాయి.
డిఫ్యూజన్ వెల్డింగ్, DFW
ఉష్ణం మరియు పీడనం ద్వారా చేరడం ప్రక్రియ, ఇక్కడ కాంటాక్ట్ ఉపరితలాలు అణువుల వ్యాప్తి ద్వారా కలుస్తాయి.
ప్రక్రియ
రెండు వర్క్పీస్లు [1] వేర్వేరు సాంద్రతలలో రెండు ప్రెస్ల మధ్య ఉంచబడతాయి [2].వర్క్పీస్ల ప్రతి కలయికకు ప్రెస్లు ప్రత్యేకంగా ఉంటాయి, ఫలితంగా ఉత్పత్తి రూపకల్పన మారితే కొత్త డిజైన్ అవసరం.
దాదాపు 50-70% పదార్థాల ద్రవీభవన స్థానంతో సమానమైన వేడి వ్యవస్థకు సరఫరా చేయబడుతుంది, రెండు పదార్థాల పరమాణువుల చలనశీలతను పెంచుతుంది.
ప్రెస్లు ఒకదానితో ఒకటి నొక్కబడతాయి, దీని వలన అణువులు సంపర్క ప్రదేశంలో పదార్థాల మధ్య వ్యాప్తి చెందుతాయి [3].వర్క్పీస్లు వేర్వేరు గాఢతలను కలిగి ఉండటం వలన వ్యాప్తి జరుగుతుంది, అయితే వేడి మరియు పీడనం ప్రక్రియను సులభతరం చేస్తుంది.అందువల్ల పీడనం ఉపరితలాలను సంప్రదించే పదార్థాలను వీలైనంత దగ్గరగా పొందేందుకు ఉపయోగించబడుతుంది, తద్వారా అణువులు మరింత సులభంగా వ్యాప్తి చెందుతాయి.పరమాణువుల యొక్క కావలసిన నిష్పత్తి విస్తరించబడినప్పుడు, వేడి మరియు పీడనం తొలగించబడతాయి మరియు బంధ ప్రక్రియ పూర్తవుతుంది.