లేజర్‌హైబ్రిడ్ మరియు లేజర్‌హాట్‌వైర్, అధిక జాయినింగ్ వేగంతో కూడిన రెండు ప్రక్రియలు

లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్ మరియు ఆర్క్ వెల్డింగ్ రెండూ చాలా కాలంగా పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి కోసం ఉపయోగించబడుతున్నాయి, మరియు పదార్థాలను కలిపే సాంకేతిక రంగంలో విస్తృత శ్రేణి ఉపయోగాలను అనుమతిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలలో ప్రతిదానికి దాని నిర్దిష్ట వినియోగ రంగాలు ఉన్నాయి, ఇవి పనిముక్కకు శక్తి రవాణా యొక్క భౌతిక ప్రక్రియల ద్వారా మరియు పొందగలిగే శక్తి ప్రవాహాల ద్వారా వివరించబడతాయి. ఫైబర్-ఆప్టిక్ కేబుల్‌ను ఉపయోగించి, అధిక-శక్తి పరారుణ సుసంగత వికిరణం ద్వారా లేజర్ బీమ్ మూలం నుండి ప్రాసెస్ చేయాల్సిన పదార్థానికి శక్తి ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఆర్క్ కాలమ్ ద్వారా పనిముక్కకు ప్రవహించే అధిక విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా వెల్డింగ్‌కు అవసరమైన వేడిని ఆర్క్ ప్రసారం చేస్తుంది. లేజర్ వికిరణం చాలా ఇరుకైన ఉష్ణ-ప్రభావిత మండలానికి దారితీస్తుంది, దీనిలో వెల్డింగ్ లోతు మరియు సీమ్ వెడల్పు నిష్పత్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది (డీప్-వెల్డ్ ఎఫెక్ట్). లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ యొక్క చిన్న ఫోకస్ వ్యాసం కారణంగా, దాని గ్యాప్-బ్రిడ్జింగ్ సామర్థ్యం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ మరోవైపు ఇది చాలా అధిక వెల్డింగ్ వేగాలను చేరుకోగలదు. ఆర్క్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ చాలా తక్కువ శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది, కానీ పనిముక్క ఉపరితలంపై పెద్ద ఫోకల్ స్పాట్‌ను కలిగిస్తుంది మరియు నెమ్మదైన ప్రాసెసింగ్ వేగంతో వర్గీకరించబడుతుంది. ఈ రెండు ప్రక్రియలను విలీనం చేయడం ద్వారా, ఉపయోగకరమైన సమన్వయాలను సాధించవచ్చు. అంతిమంగా, దీనివల్ల నాణ్యతా ప్రయోజనాలు, ఉత్పత్తి-ఇంజనీరింగ్ ప్రయోజనాలు, అలాగే మెరుగైన వ్యయ సామర్థ్యం రెండింటినీ సాధించడం సాధ్యమవుతుంది. ఈ ప్రక్రియ ఆటోమొబైల్ పరిశ్రమలో ఆసక్తికరమైన మరియు ఆర్థికంగా ఆకర్షణీయమైన అనువర్తనాలను అందిస్తుంది, ముఖ్యంగా వెల్డింగ్‌లపై అధిక టాలరెన్స్‌లను అనుమతించడం, అధిక జాయినింగ్ రేట్లు సాధ్యం కావడం మరియు చాలా మంచి యాంత్రిక/సాంకేతిక పారామితులను సాధించగలగడం దీనికి కారణం.

1. పరిచయం:

1970వ దశకం నుండి లేజర్ కాంతిని మరియు ఆర్క్‌ను కలిపి ఒక మిశ్రమ వెల్డింగ్ ప్రక్రియగా ఎలా రూపొందించాలో తెలిసినప్పటికీ, ఆ తర్వాత చాలా కాలం పాటు ఎటువంటి తదుపరి అభివృద్ధి పనులు చేపట్టలేదు. ఇటీవల, పరిశోధకులు మళ్ళీ ఈ అంశంపై దృష్టి సారించి, ఒక హైబ్రిడ్ వెల్డ్ ప్రక్రియలో ఆర్క్ యొక్క ప్రయోజనాలను లేజర్ యొక్క ప్రయోజనాలతో ఏకం చేయడానికి ప్రయత్నించారు. ప్రారంభ రోజుల్లో, లేజర్ వనరులు పారిశ్రామిక వినియోగానికి తమ అనుకూలతను ఇంకా నిరూపించుకోవలసి ఉండగా, ఈ రోజుల్లో అవి అనేక ఉత్పాదక సంస్థలలో ప్రామాణిక సాంకేతిక పరికరాలుగా మారాయి.

లేజర్ వెల్డింగ్‌ను మరొక వెల్డ్ ప్రక్రియతో కలపడాన్ని “హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ” అని అంటారు. దీని అర్థం ఏమిటంటే, ఒకే వెల్డింగ్ జోన్‌లో లేజర్ కిరణం మరియు ఆర్క్ ఏకకాలంలో పనిచేస్తూ, ఒకదానికొకటి ప్రభావితం చేస్తూ, మద్దతు ఇచ్చుకుంటాయి.

2. లేజర్:

ఆశించిన “లోతైన వెల్డ్ ప్రభావాన్ని” పొందడానికి లేజర్ వెల్డింగ్‌కు అధిక లేజర్ శక్తి మాత్రమే కాకుండా అధిక నాణ్యత గల బీమ్ కూడా అవసరం. దీని ఫలితంగా వచ్చే అధిక నాణ్యత గల బీమ్‌ను చిన్న ఫోకస్ వ్యాసాన్ని గానీ లేదా పెద్ద ఫోకల్ దూరాన్ని గానీ పొందడానికి ఉపయోగించుకోవచ్చు.

ప్రస్తుతం కొనసాగుతున్న అభివృద్ధి ప్రాజెక్టుల కోసం, 4 kW లేజర్ పుంజం శక్తి గల ల్యాంప్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు. లేజర్ కాంతి 600 µm గాజు ఫైబర్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది.

లేజర్ కాంతి ఒక గాజు ఫైబర్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది, దీని ప్రారంభం మరియు ముగింపు నీటితో చల్లబరచబడి ఉంటాయి. 200 మిమీ ఫోకల్ దూరం గల ఫోకసింగ్ మాడ్యూల్ ద్వారా లేజర్ పుంజం పని వస్తువుపైకి ప్రసరింపజేయబడుతుంది.

3. లేజర్ హైబ్రిడ్ ప్రక్రియ:

లోహపు పనిముక్కలను వెల్డింగ్ చేయడానికి, Nd:YAG లేజర్ పుంజాన్ని 106W/cm2 కంటే ఎక్కువ తీవ్రతతో కేంద్రీకరిస్తారు. లేజర్ పుంజం పదార్థం యొక్క ఉపరితలాన్ని తాకినప్పుడు, అది ఆ ప్రదేశాన్ని బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రత వరకు వేడి చేస్తుంది, మరియు వెలువడే లోహపు ఆవిరి కారణంగా వెల్డ్ లోహంలో ఒక ఆవిరి కుహరం ఏర్పడుతుంది. వెల్డ్ సీమ్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణం దాని అధిక లోతు-వెడల్పు నిష్పత్తి. స్వేచ్ఛగా మండుతున్న ఆర్క్ యొక్క శక్తి-ప్రవాహ సాంద్రత 104 W/cm2 కంటే కొద్దిగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. పటం 1 హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాన్ని వివరిస్తుంది. లేజర్ పుంజం

ఇక్కడ చూపిన విధంగా, ఆర్క్ నుండి వచ్చే వేడికి అదనంగా, సీమ్ యొక్క పై భాగంలో ఉన్న వెల్డ్ మెటల్‌కు వేడిని అందిస్తుంది. రెండు వేర్వేరు వెల్డ్ ప్రక్రియలు ఒకదాని తర్వాత ఒకటి పనిచేసే సీక్వెన్షియల్ కాన్ఫిగరేషన్‌కు భిన్నంగా, హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్‌ను ఒకే ప్రాసెస్ జోన్‌లో రెండు వెల్డ్ ప్రక్రియలు ఏకకాలంలో పనిచేయడం యొక్క కలయికగా చూడవచ్చు. ఏ ఆర్క్ లేదా లేజర్ ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తున్నారు మరియు ప్రాసెస్ పారామితులపై ఆధారపడి, ఈ ప్రక్రియలు ఒకదానిపై ఒకటి వేర్వేరు స్థాయిలలో మరియు వేర్వేరు మార్గాల్లో ప్రభావం చూపుతాయి [1, 2].

లేజర్ ప్రక్రియ మరియు ఆర్క్ ప్రక్రియల కలయిక వలన, వెల్డ్ చొచ్చుకుపోయే లోతు మరియు వెల్డింగ్ వేగం రెండింటిలోనూ పెరుగుదల ఉంటుంది (ఈ రెండు ప్రక్రియలలో దేనినైనా విడిగా ఉపయోగించడంతో పోలిస్తే). ఆవిరి కుహరం నుండి వెలువడే లోహపు ఆవిరి ఆర్క్ ప్లాస్మాపై ప్రతిచర్య జరుపుతుంది. ప్రాసెసింగ్ ప్లాస్మాలో Nd:YAG లేజర్ వికిరణం యొక్క శోషణ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. రెండు పవర్ ఇన్‌పుట్‌ల నిష్పత్తిని బట్టి, మొత్తం ప్రక్రియ యొక్క స్వభావం లేజర్ లేదా ఆర్క్ ద్వారా ఎక్కువ లేదా తక్కువ స్థాయిలో నిర్ణయించబడుతుంది [3,4].

పటం 1: రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం: లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్

లేజర్ వికిరణం యొక్క శోషణ, వర్క్‌పీస్ ఉపరితలం యొక్క ఉష్ణోగ్రతపై గణనీయంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ ప్రారంభం కావడానికి ముందు, ముఖ్యంగా అల్యూమినియం ఉపరితలాలపై, ప్రారంభ పరావర్తనాన్ని మొదట అధిగమించాలి. ఒక ప్రత్యేక స్టార్ట్ ప్రోగ్రామ్‌తో వెల్డింగ్‌ను ప్రారంభించడం ద్వారా దీనిని సాధించవచ్చు. బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్న తర్వాత, ఆవిరి కుహరం ఏర్పడుతుంది, దాని ఫలితంగా దాదాపు మొత్తం వికిరణ శక్తిని వర్క్‌పీస్‌లోకి ప్రవేశపెట్టవచ్చు. అందువల్ల, దీనికి అవసరమైన శక్తి అనేది ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడిన శోషణ మరియు కోల్పోయిన శక్తి పరిమాణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

మిగిలిన వర్క్‌పీస్‌లోకి వాహనం ద్వారా. లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్‌లో, ఆవిరి కావడం అనేది వర్క్‌పీస్ ఉపరితలం నుండి మాత్రమే కాకుండా ఫిల్లర్ వైర్ నుండి కూడా జరుగుతుంది, అంటే ఎక్కువ లోహ ఆవిరి అందుబాటులో ఉంటుంది, ఇది లేజర్ రేడియేషన్ ప్రవేశాన్ని సులభతరం చేస్తుంది. ఇది ప్రాసెస్ డ్రాపౌట్‌ను కూడా నివారిస్తుంది [5, 6, 7, 8, 9].

4. ఆటోమోటివ్ అప్లికేషన్:

స్టీల్ కార్ బాడీతో పోలిస్తే స్పేస్ ఫ్రేమ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించడం ద్వారా 43% బరువు తగ్గించడం సాధ్యమవుతుంది.

చిత్రం 2: ఆడి స్పేస్ ఫ్రేమ్ A2 కాన్సెప్ట్

ఆడి A2 స్పేస్ ఫ్రేమ్‌లో 30 మీటర్ల లేజర్ (పటం 2లో పసుపు రంగు పట్టీలు) మరియు 20 మీటర్ల MIG వెల్డ్ పొడవు ఉంటాయి. అదనంగా, 1700 రివెట్‌లను కూడా ఉపయోగిస్తారు.

పటం 3: ఆడి-A2 పై ప్రొఫైల్‌లు మరియు కలిపే పద్ధతుల పోలిక

పటం 4, ALMg3 కాస్ట్ మెటీరియల్‌ను AlMgSi షీట్ మెటీరియల్‌తో లేజర్ హైబ్రిడ్ పద్ధతిలో వెల్డింగ్ చేసిన జాయింట్‌ను చూపిస్తుంది. ఇందులో ఫిల్లర్ వైర్ AlSi5 మరియు షీల్డింగ్ గ్యాస్‌గా ఆర్గాన్‌ను ఉపయోగించారు. లేజర్ పవర్ పెరిగే కొద్దీ, మరింత లోతుగా చొచ్చుకుపోవడం సాధ్యమవుతుంది. కేవలం లేజర్ బీమ్ వెల్డ్ ప్రక్రియతో పోలిస్తే, ఈ విధంగా లేజర్ బీమ్‌ను ఆర్క్‌తో కలపడం వల్ల పెద్ద వెల్డ్ పూల్ ఏర్పడుతుంది. దీనివల్ల, ఎక్కువ ఖాళీలు ఉన్న భాగాలను వెల్డింగ్ చేయడం సాధ్యమవుతుంది.

పటం 4: 0.5 మిమీ అంతరంతో అతివ్యాప్తి చెందే కీలు

ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో జాయింట్ ప్రిపరేషన్ లేకుండా ఓవర్‌ల్యాప్ వెల్డింగ్‌కు అనేక అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. AA 6xxx మిశ్రమలోహం హాట్ క్రాకింగ్‌కు గురికావడం వల్ల, ప్రస్తుతం ఈ వెల్డింగ్ పనికి అత్యంత ఆధునిక ప్రక్రియ కోల్డ్ ఫిల్లర్ వైర్‌తో చేసే లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ. జాయింట్‌ను ఫిల్లర్ వైర్‌తో వెల్డ్ చేసినప్పుడు, ఆ ఫిల్లర్ వైర్‌ను కరిగించడానికి చాలా లేజర్ శక్తి వృధా అవుతుంది.

తదుపరి పటం 2.4 మీ/నిమిషం వెల్డింగ్ వేగంతో ఓవర్‌ల్యాప్ జాయింట్‌పై లేజర్‌హైబ్రిడ్ మరియు లేజర్ వెల్డింగ్ మధ్య ఉన్న తేడాలను సూచిస్తుంది. లేజర్ వెల్డింగ్ విషయంలో, వెల్డ్ బీడ్‌ను నింపడానికి అవకాశం ఉండదు మరియు అండర్‌కట్ ఏర్పడుతుంది. అలాగే, బేస్ మెటీరియల్‌లోకి చాలా తక్కువ చొచ్చుకుపోవడం మాత్రమే ఉంటుంది. వెల్డ్ బీడ్ వెడల్పు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అందువల్ల తక్కువ తన్యత బలం ఆశించబడుతుంది. లేజర్‌హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ విషయంలో,

అదనపు పదార్థం వెల్డ్ పూల్‌లోకి రవాణా చేయబడుతుంది. MIG ప్రక్రియ నుండి వచ్చిన వైర్‌తో అండర్‌కట్ నింపబడుతుంది, మరియు ఇప్పుడు కొంత లేజర్ శక్తి ఆదా అవుతుంది. ఈ ఆదా చేయబడిన లేజర్ శక్తిని బేస్ మెటీరియల్‌లోకి చొచ్చుకుపోవడాన్ని పెంచడానికి ఉపయోగించవచ్చు మరియు న్యూమరికల్ సిమ్యులేషన్ ప్రకారం అవసరమైన విధంగా, వెల్డ్ బీడ్ వెడల్పు పదార్థం యొక్క మందం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

పటం 5. ఫిల్లర్ వైర్ లేకుండా లేజర్ వెల్డింగ్ మరియు లేజర్ హైబ్రిడ్ మధ్య పోలిక

లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ విధానంతో 4 మిమీ వరకు మందం ఉన్న అల్యూమినియం, స్టీల్స్ మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పదార్థాలను వెల్డింగ్ చేయడం సాధ్యమవుతుంది. మందం చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, పూర్తి పెనెట్రేషన్ సాధ్యం కాదు. జింక్ పూత పూసిన పదార్థాలను కలపడానికి, లేజర్ బ్రేజింగ్ ప్రక్రియను ఉపయోగించడం కూడా శ్రేయస్కరం.

ఆటోమోటివ్ రంగంలో పవర్ ట్రెయిన్‌లు, యాక్సిల్స్ మరియు కార్ బాడీల వంటి ఇతర అనువర్తనాలకు లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ అనుకూలంగా ఉంటుంది.

వెల్డింగ్ హెడ్:

వెల్డింగ్ చేయాల్సిన భాగాలకు, ముఖ్యంగా ఆటో-బాడీ రంగంలో, సులభంగా అందుబాటులో ఉండేలా చూసేందుకు, వెల్డింగ్ హెడ్ చిన్న జ్యామితీయ కొలతలు కలిగి ఉండాలి. అంతేకాకుండా, రోబోట్ హెడ్‌కు సులభంగా విడదీయగల కనెక్షన్‌ను, అలాగే అన్ని కార్టీసియన్ కోఆర్డినేట్‌లలో ఫోకల్ దూరం మరియు టార్చ్ స్టాండ్-ఆఫ్ దూరాల వంటి ప్రాసెస్ వేరియబుల్స్‌ను సర్దుబాటు చేసుకునే వీలు కల్పించేలా దీనిని రూపొందించాలి. ప్రాసెస్ జరుగుతున్నప్పుడు వెల్డింగ్ హెడ్‌ను పటం 5 చూపిస్తుంది. వెల్డింగ్ ప్రాసెస్ సమయంలో జరిగే స్పాటరింగ్ (చిందడం) వలన రక్షిత గ్లాస్ మురికి ఎక్కువగా అవుతుంది. క్వార్ట్జ్ గ్లాస్‌కు రెండు వైపులా యాంటీ-రిఫ్లెక్టివ్ మెటీరియల్‌తో పూత పూయబడి ఉంటుంది మరియు ఇది లేజర్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌ను నష్టం నుండి రక్షించడానికి ఉద్దేశించబడింది.

మురికి పట్టే స్థాయిని బట్టి, గాజుపై పేరుకుపోయే స్పాటర్ (మచ్చలు) వలన వర్క్‌పీస్‌పై వాస్తవంగా పడే లేజర్ శక్తి 90% వరకు తగ్గవచ్చు. ఎక్కువ మురికి పట్టడం సాధారణంగా రక్షిత గాజు నాశనానికి దారితీస్తుంది, ఎందుకంటే వికిరణ శక్తిలో అధిక భాగం గాజు ద్వారానే గ్రహించబడుతుంది, దీనివల్ల గాజులో ఉష్ణ ఒత్తిళ్లు ఏర్పడతాయి. ఆ వెల్డింగ్ హెడ్ మరియు వెల్డింగ్ పరికరాలతో, దీనిని లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్, లేజర్ వెల్డింగ్, MSG వెల్డింగ్ మరియు ఇతర పనుల కోసం ఉపయోగించడం సాధ్యమవుతుంది.లేజర్ హాట్ వైర్ బ్రేజింగ్.

పటం 6: వెల్డింగ్ హెడ్ మరియు ప్రక్రియ

5. లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు:

ఆర్క్ మరియు లేజర్ పుంజం కలవడం వల్ల ఈ క్రింది ప్రయోజనాలు కలుగుతాయి: లేజర్ వెల్డింగ్‌పై లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు:

• అధిక ప్రక్రియ స్థిరత్వం

• అధిక బ్రిడ్జిబిలిటీ

• లోతైన చొచ్చుకుపోవడం

• తక్కువ మూలధన పెట్టుబడి ఖర్చులు

• ఎక్కువ సాగే గుణం

MIG వెల్డింగ్‌పై లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు:

• అధిక వెల్డింగ్ వేగం

• అధిక వెల్డింగ్ వేగంతో లోతైన చొచ్చుకుపోవడం

• తక్కువ ఉష్ణ ప్రవేశం

• అధిక తన్యత బలం

• ఇరుకైన వెల్డ్-సీమ్‌లు

పటం 7: రెండు ప్రక్రియలను కలపడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు

ఆర్క్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన శక్తి వనరు, మంచి బ్రిడ్జింగ్ సామర్థ్యం మరియు ఫిల్లర్ లోహాలను జోడించడం ద్వారా నిర్మాణాన్ని ప్రభావితం చేసే సౌలభ్యం వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. మరోవైపు, లేజర్ బీమ్ ప్రక్రియ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు ఏమిటంటే, అది సాధించే గొప్ప వెల్డింగ్ లోతు, అధిక వెల్డింగ్ వేగం, తక్కువ ఉష్ణ భారం మరియు సన్నని వెల్డ్-సీమ్‌లు. ఒక నిర్దిష్ట బీమ్ సాంద్రత కంటే పైన, లేజర్ బీమ్ లోహ పదార్థాలలో "లోతైన-వెల్డ్ ప్రభావాన్ని" ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఎక్కువ గోడ మందం ఉన్న భాగాలను వెల్డింగ్ చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది – అయితే దీనికి లేజర్ శక్తి తగినంత ఎక్కువగా ఉండాలి. అందువల్ల లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ అధిక వెల్డింగ్ వేగాలను, ఆర్క్ మరియు లేజర్ బీమ్ మధ్య పరస్పర చర్య కారణంగా ప్రక్రియ స్థిరీకరణను, పెరిగిన ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని మరియు అధిక వర్క్‌పీస్ టాలరెన్స్‌లను సాధ్యం చేస్తుంది. MIG ప్రక్రియ కంటే వెల్డ్ పూల్ చిన్నదిగా ఉండటం వలన, ఉష్ణ ప్రవేశం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు తద్వారా ఉష్ణ-ప్రభావిత ప్రాంతం చిన్నదిగా ఉంటుంది. దీని అర్థం తక్కువ వెల్డ్‌మెంట్ ఉంటుందని.

వక్రీకరణ, ఇది తదనంతరం చేయవలసిన నిఠారుగా చేసే పని మొత్తాన్ని తగ్గిస్తుంది.

రెండు వేర్వేరు వెల్డ్ పూల్స్ ఉన్న చోట, ఆర్క్ నుండి వెలువడే ఉష్ణ ప్రవేశం వలన, లేజర్ పుంజం ఉన్న వెల్డింగ్ ప్రాంతానికి (ముఖ్యంగా స్టీల్ విషయంలో) వెల్డింగ్ అనంతర టెంపరింగ్ చికిత్స అందించబడుతుంది. ఇది సీమ్ అంతటా కాఠిన్య విలువలను మరింత సమానంగా పంచుతుంది. సంయుక్త (అంటే హైబ్రిడ్) ప్రక్రియ యొక్క ప్రయోజనాలను పటం 6 సంగ్రహంగా వివరిస్తుంది.

లేజర్ వెల్డింగ్‌తో పోలిస్తే హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్‌కు ఉన్న ఆర్థిక ప్రయోజనాల విషయానికి వస్తే, ఈ క్రింది విషయాలు చెప్పవచ్చు: వెల్డ్ సీమ్‌లో కొంత భాగం లేజర్ వెల్డ్, మరికొంత భాగం MIG వెల్డ్ ఉంటాయి. హైబ్రిడ్ ప్రక్రియ లేజర్ పుంజం యొక్క శక్తిని తగ్గించడాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది, అంటే లేజర్ పుంజం ఉపకరణం యొక్క సామర్థ్యం కేవలం 3% మాత్రమే కాబట్టి, లేజర్ మూలం యొక్క శక్తి వినియోగాన్ని గణనీయంగా తగ్గించవచ్చు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే: వర్క్‌పీస్‌పై పడే లేజర్ పుంజం శక్తిలో 1 kW తగ్గింపు, విద్యుత్ మెయిన్స్ నుండి వినియోగించే శక్తిలో సుమారుగా 35 kVA తగ్గింపుకు దారితీస్తుంది.

లేజర్ పుంజం పరికరంలో ప్రతి 1 kW కు సుమారుగా 0.1 మిలియన్ యూరోలు ఖర్చవుతుంది.లేజర్ కిరణ శక్తిఒక ఉదాహరణ తీసుకుంటే, హైబ్రిడ్ ప్రక్రియను ఉపయోగించడం వల్ల 4 kW బీమ్ పవర్ ఉన్న పరికరానికి బదులుగా 2 kW లేజర్ బీమ్ పరికరాన్ని వాడటం సాధ్యమైన సందర్భంలో, దీనివల్ల పెట్టుబడి వ్యయాలలో EUR 0.2 మిలియన్లు ఆదా అవుతుంది. అయితే, హైబ్రిడ్ ప్రక్రియ కోసం సుమారు EUR 20,000 ఖరీదు చేసే ఒక MIG మెషిన్ అవసరమవుతుందని ఇక్కడ గుర్తుంచుకోవాలి.

అధిక వెల్డింగ్ వేగం కారణంగా, తయారీ సమయాలు మరియు వెల్డింగ్ ఖర్చులు రెండింటినీ తగ్గించవచ్చు.

6. లేజర్ హాట్‌వైర్ బ్రేజింగ్:

లేజర్ పుంజాన్ని ఫిల్లర్ వైర్‌తో కలపడానికి మరొక అవకాశం లేజర్‌హాట్‌వైర్ ప్రక్రియ [10]. ఈ విధానంలో ఫిల్లర్ వైర్‌ను అదే పవర్ సోర్స్‌తో ముందుగా వేడి చేస్తారు, దీనిని దీని కోసం ఉపయోగించవచ్చులేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియఫిల్లర్ వైర్ 100 A నుండి 220 A వరకు కరెంట్ లోడ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. వైర్ ఫీడ్ వేగం బ్రేజింగ్ బీడ్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ మరియు బ్రేజింగ్ వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. బ్రేజింగ్, ఫిల్లర్ మెటల్ పరిమాణం ద్వారా, పోల్చదగిన వెల్డ్ సీమ్‌ల కంటే సులభంగా పూర్తి చేయగల ఒక మౌల్డింగ్ మెటీరియల్‌ను అందిస్తుంది. షీట్ భాగాలను బ్రేజింగ్ చేయడం ద్వారా, వెల్డెడ్ జాయింట్‌లతో పోలిస్తే మరమ్మత్తు పనులను సులభంగా చేయవచ్చు. లేజర్‌హాట్‌వైర్ బ్రేజింగ్ యొక్క ఒక ప్రయోజనం ఏమిటంటే, బ్రేజ్ చేయబడిన జోన్ మంచి తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉండటం.

ఫిల్లర్ లోహాలుగా, SG-CuSi3 వంటి చవకైన రాగి ఆధారిత మిశ్రమలోహాలను ఉపయోగిస్తారు మరియు ఆర్గాన్ ఒక షీల్డింగ్ వాయువుగా పనిచేస్తుంది.

పటం 8: రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యంలేజర్ హాట్ వైర్ బ్రేజింగ్:

తదుపరి పటం లేజర్ హాట్ వైర్ బ్రేజింగ్ చేయబడిన పదార్థం యొక్క అడ్డుకోతను చూపుతుంది. జింక్ పూత పూసిన పదార్థాన్ని నిమిషానికి 3 మీటర్ల వేగంతో బ్రేజింగ్ చేస్తారు మరియు ఫిల్లర్ వైర్ 205 A కరెంట్ లోడ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఉష్ణ ప్రవేశం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అందువల్ల బ్రేజింగ్ ప్రక్రియ ఫలితంగా తక్కువ వక్రీకరణ ఏర్పడుతుంది.

7. సారాంశం:

లేజర్ హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ అనేది పూర్తిగా ఒక కొత్త సాంకేతికత. ఇది లోహపు పని పరిశ్రమలలో విస్తృతమైన అనువర్తనాలకు సమన్వయ ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, ప్రత్యేకించి భాగాలకు అవసరమైన టాలరెన్స్‌లను సాధించడం సాధ్యం కాని లేదా ఆర్థికంగా లాభదాయకం కాని చోట ఇది బాగా ఉపయోగపడుతుంది.లేజర్ బీమ్ వెల్డింగ్మిళిత ప్రక్రియ యొక్క చాలా విస్తృతమైన అనువర్తన పరిధి మరియు అధిక సామర్థ్యం కారణంగా, పెట్టుబడి వ్యయాలు తగ్గడం, తయారీ సమయాలు తక్కువ కావడం, ఉత్పాదక ఖర్చులు తగ్గడం మరియు ఉత్పాదకత పెరగడం వంటి అంశాలలో పోటీతత్వం మెరుగుపడుతుంది.

లేజర్ హైబ్రిడ్ ప్రక్రియ అల్యూమినియం వెల్డింగ్‌కు కూడా ఒక కొత్త విధానాన్ని అందిస్తుంది. అయితే, సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌ల యొక్క అధిక అవుట్‌పుట్ పవర్‌ల లభ్యత కారణంగా, ఆచరణలో ఉపయోగించగల ఒక స్థిరమైన ప్రక్రియ సాపేక్షంగా ఇటీవలే సాధ్యమైంది. లేజర్-ఆర్క్-హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియల యొక్క ప్రాథమిక అంశాలను అనేక అధ్యయనాలు పరిశీలించాయి. "హైబ్రిడ్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ" అంటే, కేవలం ఒకే ప్రాసెస్ జోన్ (ప్లాస్మా మరియు మెల్ట్)తో, లేజర్‌బీమ్ వెల్డింగ్ మరియు ఆర్క్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియల కలయిక అని అర్థం. ప్రాథమిక పరిశోధన అధ్యయనాలు ఒక ప్రక్రియ సాధ్యమని చూపించాయి, దీనిలో – ఈ రెండు ప్రక్రియలను కలపడం ద్వారా – సినర్జీలను సాధించవచ్చు మరియు ప్రతి ప్రత్యేక ప్రక్రియ యొక్క లోపాలను సరిదిద్దవచ్చు, ఫలితంగా అనేక విభిన్న పదార్థాలు మరియు నిర్మాణాలకు మెరుగైన వెల్డింగ్ అవకాశాలు, వెల్డబిలిటీ మరియు వెల్డింగ్ విశ్వసనీయత లభిస్తాయి. ముఖ్యంగా, ఇది అల్యూమినియం మిశ్రమ లోహాల విషయంలో నిరూపించబడింది. అనుకూలమైన ప్రాసెస్ పారామితులను ఎంచుకోవడం ద్వారా, జ్యామితి మరియు నిర్మాణ స్వరూపం వంటి వెల్డ్ లక్షణాలను ఎంపికగా ప్రభావితం చేయడం సాధ్యమవుతుంది. ఆర్క్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను జోడించడం ద్వారా బ్రిడ్జిబిలిటీని పెంచుతుంది; ఇది వెల్డ్-సీమ్ వెడల్పును కూడా నిర్ధారిస్తుంది, తద్వారా అవసరమైన వర్క్‌పీస్ తయారీ పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. అంతేకాకుండా, ఈ ప్రక్రియల మధ్య జరిగే పరస్పర చర్యలు, ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా పెంచుతాయి. లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియతో పోలిస్తే, ఈ మిశ్రమ ప్రక్రియకు పెట్టుబడి ఖర్చులు కూడా చాలా తక్కువగా అవసరమవుతాయి.

మంచి తుప్పు నిరోధకతను పొందడానికి, ముఖ్యంగా జింక్ పూత పూసిన పదార్థాల కోసం లేజర్ హాట్ వైర్ బ్రేజింగ్ ప్రక్రియను ఉపయోగించవచ్చు.