ایلومینیم کھوٹ لیزر ویلڈنگ

 

لیزر ٹکنالوجی میں چھوٹی ویلڈنگ ہیٹ ان پٹ کی خصوصیات ہیں ، ویلڈنگ ہیٹنگ ایریا پر چھوٹا اثر و رسوخ ، اور درست کرنا آسان نہیں ہے ، لہذا اس نے ایلومینیم الائے ویلڈنگ کے میدان میں خصوصی توجہ حاصل کی ہے۔ تاہم، ایلومینیم کھوٹ کی پروسیسنگ خصوصیات کی وجہ سے، ایلومینیم کھوٹ کی لیزر ویلڈنگ میں ویلڈنگ کی کچھ مشکلات ہیں۔ ان مسائل کو کیسے حل کیا جائے؟

 

سوال 1: ایلومینیم کھوٹ میں لیزر جذب کی شرح کم ہے۔
یہ مسئلہ بنیادی طور پر ایلومینیم مرکب مواد کے مسئلے کی وجہ سے ہے۔ لیزر بیم میں ایلومینیم مرکب کی اعلی ابتدائی عکاسی اور اعلی تھرمل چالکتا کی وجہ سے، ایلومینیم کھوٹ میں پگھلنے سے پہلے لیزر بیم کے جذب ہونے کی شرح کم ہوتی ہے۔ ایلومینیم کھوٹ لیزر لائٹ پر مضبوط عکاسی کا اثر رکھتا ہے۔ یہ ٹھوس حالت میں ایلومینیم مرکب کے اندر مفت الیکٹرانوں کی اعلی کثافت کی وجہ سے ہے، جو شہتیر میں موجود فوٹون کے ساتھ آسانی سے تعامل کرتے ہیں اور توانائی کو منعکس کرتے ہیں۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ گیس CO2 لیزر میں ایلومینیم مرکب کی عکاسی 90٪ تک زیادہ ہے، اور ٹھوس لیزر کی عکاسی بھی 80٪ کے قریب ہے۔ ایک ہی وقت میں، ایلومینیم کھوٹ میں مضبوط تھرمل چالکتا ہے، جس کے نتیجے میں لیزر لائٹ کے لیے ایلومینیم کھوٹ کی جذب کی شرح بہت کم ہوتی ہے۔ لہذا، ایلومینیم مرکب کے لیزر جذب کی شرح کو بہتر بنانے کے لئے مناسب اقدامات کئے جائیں.

 

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، حل میں بنیادی طور پر درج ذیل پہلو شامل ہیں:
1. ایلومینیم کھوٹ کے مواد کی سطح پر پری ٹریٹمنٹ۔ ایلومینیم مرکب میں اعلی لیزر ردعمل ہے. ایلومینیم مرکب کی سطح پر مناسب پری ٹریٹمنٹ انجام دیں، جیسے انوڈائزنگ، الیکٹرولائٹک پالش، ریت بلاسٹنگ، سینڈ بلاسٹنگ، وغیرہ۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ آکسائڈ فلم کو ہٹانے کے بعد ایلومینیم مرکب کے کرسٹلائزیشن کا رجحان اصل ایلومینیم مرکب کے مقابلے میں زیادہ ہے۔ ایلومینیم کھوٹ کی سطح کی تکمیل کو نقصان نہ پہنچانے اور لیزر ویلڈنگ کے عمل کو آسان بنانے کے لیے، ویلڈنگ کے عمل کو ورک پیس کی سطح کے درجہ حرارت کو بڑھانے اور مواد کے لیزر جذب کی شرح کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

2. جگہ کا سائز کم کریں اور لیزر پاور کثافت میں اضافہ کریں۔ ایلومینیم کھوٹ کے لیزر جذب کو لیزر پاور کثافت میں اضافہ کرکے بہتر بنایا گیا ہے۔ لیزر پاور کثافت میں اضافہ ویلڈنگ کے پگھلے ہوئے تالاب میں پن ہول اثر پیدا کرے گا، جو مواد کے لیزر جذب کی شرح کو بہت زیادہ بڑھا سکتا ہے۔

3. ایلومینیم الائے لیزر ویلڈنگ کی سہولت کے لیے لیزر بیم کو خلا میں متعدد بار منعکس کرنے کے لیے ویلڈنگ کا ڈھانچہ تبدیل کریں۔ جوائنٹ کی شکل لیزر لائٹ کے جذب کو متاثر کرے گی۔ وی کے سائز کے نالیوں اور مربع نالیوں کے بغیر نالیوں کے جوڑوں کے مقابلے میں کی ہولز کی تشکیل کے لیے زیادہ سازگار ہوتے ہیں، جو لیزر پاور کی کثافت میں اضافہ کرتے ہیں اور ایلومینیم مرکب کے لیزر جذب کی شرح کو بڑھاتے ہیں۔

 

 

مسئلہ 2:چھیدوں اور گرم دراڑیں پیدا کرنا آسان ہے۔ ایلومینیم کھوٹ لیزر ویلڈنگ کا عمل چھیدوں اور گرم شگافوں کا شکار ہے۔

ایلومینیم مرکب کی لیزر ویلڈنگ میں پورسٹی سب سے عام اور سب سے اہم قسم کی خرابی ہے۔ Stomatal اقسام کو 2 اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

ایک ایلومینیم کھوٹ لیزر ویلڈنگ کے کولنگ کے عمل کے دوران ہائیڈروجن حل پذیری میں تیزی سے کمی کی وجہ سے ہے۔ پگھلے ہوئے ایلومینیم مرکب کا ہائیڈروجن مواد {{0}.69mL/100g تک پہنچ سکتا ہے۔ ٹھنڈک اور ٹھوس ہونے کے بعد ایلومینیم مرکب کا ہائیڈروجن مواد 0.036mL/100g ہے، جو سپر سیچوریٹڈ ہے۔ ہائیڈروجن تیز ہو کر ہائیڈروجن کے چھید بناتی ہے۔ اس کے علاوہ، ایلومینیم مرکب کی سطح پر ایک آکسائڈ فلم ہے. ویلڈنگ کے دوران، ایلومینیم مرکب کی سطح پر کرسٹل پانی، ہوا میں نمی اور حفاظتی گیس براہ راست ہائیڈروجن میں گل جاتی ہے۔ ان ہائیڈروجن چھیدوں کے پاس ایلومینیم الائے لیزر ویلڈنگ کے تیز ٹھنڈک کے عمل کے دوران فرار ہونے کا وقت نہیں ہوتا ہے، لیکن یہ ہائیڈروجن چھیدوں کی تشکیل کے لیے ویلڈ میں ہی رہتے ہیں۔

 

دوسری قسم کا سوراخ ہوتا ہے کیونکہ لیزر ویلڈنگ کے عمل کے دوران پیدا ہونے والا کی ہول غیر مستحکم ہوتا ہے اور گر جاتا ہے، اور مائع دھات کے پاس اسے بھرنے کا وقت نہیں ہوتا ہے۔ ضرورت سے زیادہ سوراخ ویلڈ کی کثافت کو کم کر دیں گے، جوائنٹ کی بوجھ برداشت کرنے کی صلاحیت کو کم کر دیں گے، اور جوائنٹ کی طاقت اور پلاسٹکٹی کو مختلف ڈگریوں تک کم کر دیں گے۔

 

ایلومینیم الائے لیزر ویلڈنگ میں تاکوں کے نقائص کو کم کرنے کے بہت سے اقدامات ہیں، جیسے لیزر بیم کی رفتار کو تبدیل کرنا، پگھلے ہوئے تالاب کو ہلانے کے لیے شہتیر کے دوغلے کا استعمال، سطح سے چھیدوں کے نکلنے کے امکان کو بڑھانا، تار بھرنا یا الائے پاؤڈر کا استعمال، اور ڈوئل اسپاٹ ٹکنالوجی اور لیزر ہائبرڈ ویلڈنگ جیسے اقدامات چھیدوں کو کم کرنے کا اثر حاصل کر سکتے ہیں، لیکن انہیں بنیادی طور پر ختم کرنا مشکل ہے۔ ایلومینیم میں نسبتاً اچھی تھرمل چالکتا ہے، اور لیزر پاور ویوفارم کو ویلڈنگ کے عمل کے دوران ایلومینیم کھوٹ کے مواد، موٹائی اور سطح کی حالت کے مطابق ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے، فرنٹ ٹِپ ویو ٹائپ کا استعمال کرتے ہوئے ویلڈنگ کی جا سکتی ہے، یا فرنٹ پری ہیٹنگ اور پھر ہیٹ پریزرویشن کے ساتھ ویو ٹائپ کا استعمال کرتے ہوئے ویلڈنگ کی جا سکتی ہے، یہ دونوں ہی دھماکے کے مقامات اور چھیدوں کو کم کرنے میں ایک خاص کردار ادا کرتے ہیں۔ یہ چھیدوں کے غیر مستحکم گرنے کو کم کر سکتا ہے، لیزر بیم کے شعاع ریزی کے زاویے کو تبدیل کر سکتا ہے، اور ویلڈنگ کے دوران مقناطیسی میدان لگا سکتا ہے۔ یہ ویلڈنگ کے عمل کے دوران پیدا ہونے والے چھیدوں کو بھی مؤثر طریقے سے کنٹرول کر سکتا ہے۔

 

ایلومینیم الائے لیزر ویلڈنگ میں گرم کریکس کی وجہ بنیادی طور پر اس کی اپنی خصوصیات اور ویلڈنگ کے عمل سے متعلق ہے۔ جب ایلومینیم مرکب ٹھوس ہوجاتا ہے، سکڑنے کی شرح بڑی ہوتی ہے (5٪ تک)، ویلڈنگ کا تناؤ اور اخترتی بڑی ہوتی ہے، اور ویلڈ میٹل کرسٹلائزیشن کے دوران اناج کی حدود کے ساتھ ایک کم پگھلنے والے نقطہ یوٹیکٹک ڈھانچہ پیدا کرے گی، جو اناج کی حد کو کمزور کرتی ہے۔ بانڈنگ فورس اور تناؤ کے تناؤ میں ایک کردار ادا کرتا ہے۔ تھرمل دراڑیں نیچے بنتی ہیں۔

گرم دراڑوں کے رجحان کو تار یا کھوٹ پاؤڈر بھر کر کم کیا جا سکتا ہے۔ گرمی اور ٹھنڈک کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے لیے ویلڈنگ کے عمل کے پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرکے گرم کریکس کے رجحان کو بھی کم کیا جا سکتا ہے۔ YAG لیزرز کا استعمال کرتے وقت، کرسٹل کریکس کو کم کرنے کے لیے پلس ویوفارم کو ایڈجسٹ کرکے ہیٹ ان پٹ کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔

 

 

مسئلہ 3:ویلڈڈ لنک کی مکینیکل خصوصیات کم ہوتی ہیں - نرم ہوتی ہیں۔

 

ویلڈنگ کے عمل کے دوران کھوٹ کے عناصر کے دہن کے نقصان سے ایلومینیم الائے ویلڈیڈ کنکشن کی مکینیکل خصوصیات کم ہوجاتی ہیں۔

 

"نرم کرنا" ویلڈڈ جوائنٹ کی طاقت اور سختی میں کمی ہے۔ جب لیزر ویلڈنگ ایلومینیم الائے جوڑ استعمال کیے جاتے ہیں تو ویلڈڈ جوائنٹ کے ویلڈ ڈھانچے اور گرمی سے متاثرہ زون میں بھی نرمی کے مسائل ہوتے ہیں۔ مطالعے کی ایک بڑی تعداد سے پتہ چلتا ہے کہ ایلومینیم کھوٹ ویلڈنگ کے نرمی کے رجحان کو بنیادی طور پر ختم کرنا مشکل ہے۔ تاہم، گیس شیلڈ ویلڈنگ کے مقابلے میں، لیزر ویلڈنگ گرمی کے ان پٹ کو کم کرتی ہے اور ویلڈ کے نرم کرنے والے زون کو تنگ کرتی ہے۔ ایلومینیم الائے لیزر ویلڈنگ کی گیس میٹل آرک ویلڈنگ کے مقابلے میں، لیزر ویلڈڈ جوڑوں کی "نرم ہونے" کی ڈگری کم ہوتی ہے، اور ویلڈنگ کی رفتار میں اضافے کے ساتھ تناؤ کی طاقت بڑھ جاتی ہے۔ ویلڈنگ کے عمل پر پلازما کا اثر ایلومینیم عنصر کی آئنائزیشن توانائی کم ہے۔ لیزر ویلڈنگ کے دوران دھاتی پلازما بنانا آسان ہے۔ پلازما لیزر کے اضطراب اور انحراف کا سبب بنتا ہے، اس طرح لیزر بیم کی فوکس پوزیشن کو تبدیل کرتا ہے، ویلڈ کی رسائی کے تناسب کو کم کرتا ہے، اور ویلڈڈ مشترکہ معیار کو متاثر کرتا ہے۔ ورک پیس کی سطح پر پہلے سے پوزیشننگ پاؤڈر کا طریقہ اونچائی کی سمت میں پلازما کے توسیعی جمپ کو کمزور کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ پلازما ورک پیس کی سطح پر نسبتاً مستحکم جمپ طول و عرض کو برقرار رکھ سکے۔

 

ایلومینیم مرکب دھاتوں کی ویلڈنگ کے عمل کے دوران غیر مستحکم سوراخ ویلڈڈ جوڑوں کی میکانکی خصوصیات میں کمی کا باعث بنتے ہیں۔ ایلومینیم مرکب میں بنیادی طور پر Zn، Mg اور Al شامل ہیں۔ ویلڈنگ کے دوران، ایلومینیم کا ابلتا نقطہ دیگر دو عناصر کے مقابلے میں زیادہ ہوتا ہے۔ لہٰذا، ایلومینیم کے مرکب کے اجزاء کو ویلڈنگ کرتے وقت کچھ کم ابلتے ہوئے مصرعے کے عناصر کو شامل کیا جا سکتا ہے، جو چھوٹے سوراخوں کی تشکیل اور ویلڈنگ کی مضبوطی کے لیے فائدہ مند ہے۔

 

1. ایلومینیم کھوٹ لیزر سیلف فیوژن ویلڈنگ
لیزر آٹوجینس ویلڈنگ سے مراد ویلڈنگ کا وہ طریقہ ہے جو بنیادی مواد کی سطح کو متاثر کرنے کے لیے ایک اعلی توانائی کی کثافت لیزر بیم کو حرارت کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتا ہے، جس کی وجہ سے بنیادی مواد خود کو پگھل کر ویلڈڈ جوائنٹ بناتا ہے۔ ایلومینیم کھوٹ لیزر ویلڈنگ کے لیے، ایلومینیم کھوٹ کی سطح میں لیزر کی زیادہ عکاسی ہوتی ہے، جس کے لیے ویلڈنگ کے دوران بڑی لیزر پاور کی ضرورت ہوتی ہے۔ لیزر اسپاٹ کا قطر چھوٹا ہے، ویلڈنگ ٹولنگ کی درستگی کے تقاضے زیادہ ہیں، اور پرزوں کے فرق کے لیے رواداری کم ہے، جس کے لیے عام طور پر پرزوں کی ضرورت ہوتی ہے گیپ ویلیو 0.2 ملی میٹر سے نیچے ہے؛ ویلڈنگ کے عمل کے دوران ہیٹنگ اور کولنگ کی رفتار تیز ہوتی ہے، ویلڈنگ کے تاکنا کے بہت سے نقائص ہوتے ہیں، لیزر توانائی کی کثافت مرتکز ہوتی ہے، اور کی ہول کا اثر آسانی سے مقعر اور انڈر کٹ ویلڈز کا باعث بن سکتا ہے۔ لہذا، ویلڈنگ کے عمل کے پیرامیٹرز کی اعلی ضروریات ہیں۔ لیزر آٹوجینس ویلڈنگ میں ویلڈنگ کے اچھے معیار، تیز رفتار ویلڈنگ کی رفتار اور ایلومینیم الائے ویلڈنگ میں آسان آٹومیشن کے فوائد ہیں، اور یہ آٹوموٹو انڈسٹری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ الیکٹرک گاڑیوں کی صنعت میں، ایلومینیم کھوٹ لیزر سیلف فیوژن ویلڈنگ بنیادی طور پر پاور بیٹری کیسنگ کو سیل کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ گھریلو نئی انرجی وہیکل کمپنی کے ایلومینیم باڈی میں، دروازے کی اسمبلیوں اور سائیڈ پینلز کی ویلڈنگ میں بھی ایلومینیم الائے لیزر سیلف فیوژن ویلڈنگ کا استعمال ہوتا ہے۔

 

2. ایلومینیم کھوٹ لیزر فلر وائر ویلڈنگ
لیزر فلر وائر ویلڈنگ میں، لیزر اب بھی ویلڈنگ کے لیے دھات کو پگھلانے کے لیے حرارت کے اہم ذریعہ کے طور پر کام کرتا ہے، لیکن ایک خودکار وائر فیڈنگ ڈیوائس کا استعمال فلر میٹل کو پگھلے ہوئے تالاب میں مستقل طور پر میٹالرجیکل کنکشن کے عمل کو حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ لیزر آٹوجینس ویلڈنگ کے مقابلے میں، لیزر وائر فلنگ ویلڈنگ ویلڈنگ کے عمل میں فرق کی درستگی کی ضروریات کو کم کرتی ہے۔ مختلف اجزاء کے ساتھ ویلڈنگ کی تاروں کو بھرنے سے، یہ ویلڈ کی میٹالرجیکل خصوصیات کو بہتر بناتا ہے، ویلڈنگ کے گرم دراڑوں اور چھیدوں کو روکتا ہے، اور ویلڈنگ کے عمل کے استحکام کو بہتر بناتا ہے۔ خصوصیات اور مشترکہ میکانی خصوصیات.

 

ایلومینیم الائے لیزر وائر فلر ویلڈنگ میں لیزر آٹوجینس ویلڈنگ کے مقابلے میں اچھے ظاہری معیار اور ڈھیلے عمل کے فرق کی درستگی کی خصوصیات ہیں۔ یہ عام طور پر کار کے جسم کی بیرونی سطحوں پر استعمال ہوتا ہے، جیسے اوپر کے کور اور سائیڈ پینلز کے درمیان، اور ٹرنک کے ڈھکن کے اوپری اور نچلے بیرونی پینلز کے درمیان۔ کچھ ماڈل ایسے بھی ہیں جو ویلڈنگ کا اعلیٰ معیار حاصل کرنے کے لیے ایلومینیم الائے دروازوں کو ویلڈ کرنے کے لیے لیزر وائر فلر ویلڈنگ کا استعمال کرتے ہیں۔

 

3. ایلومینیم کھوٹ لیزر آرک ہائبرڈ ویلڈنگ
لیزر آرک ہائبرڈ ویلڈنگ گرمی کے دو ذرائع، لیزر اور آرک کو یکجا کرتی ہے، بالکل مختلف جسمانی خصوصیات اور توانائی کی ترسیل کے طریقہ کار کے ساتھ، اور ویلڈنگ کے لیے ورک پیس پر مل کر کام کرتی ہے۔ یہ نہ صرف گرمی کے دو ذرائع کے متعلقہ فوائد کو پورا کرتا ہے بلکہ ایک دوسرے کی تکمیل بھی کرتا ہے۔ کوتاہیاں ایلومینیم مرکب کی لیزر آرک ہائبرڈ ویلڈنگ میں، آرک لیزر حرارت کے ذریعہ کی رہنمائی کرسکتا ہے، ایلومینیم مرکب کی لیزر جذب کرنے کی صلاحیت کو بہتر بنا سکتا ہے اور ویلڈنگ کے عمل کے دوران توانائی کے استعمال کو بہتر بنا سکتا ہے، اور ویلڈ کی سطح کی تشکیل لیزر کی نسبت بہتر ہے۔ autogenous ویلڈنگ. اس کے علاوہ، آرک کا تعارف ویلڈنگ ورک پیس کی کلیمپنگ کی درستگی کو بہت کم کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، آرک کا لیزر ویلڈنگ کے پلازما پر کمزور اثر ہوتا ہے، جو لیزر پر پلازما کے شیلڈنگ اثر کو کم کر سکتا ہے۔ لیزر آرک کے استحکام میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے، تاکہ آرک تیز رفتار ویلڈنگ کے دوران جوائنٹ پر مستحکم طور پر کام کر سکے، جو جوائنٹ کے ویلڈنگ کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے اور ویلڈنگ کی رفتار کو بڑھا سکتا ہے۔

 

 

 

نتیجہ
ایلومینیم کھوٹ لیزر ویلڈنگ بیم کی توانائی کی کثافت 109W/cm2 تک پہنچ سکتی ہے۔ اس میں مرتکز حرارتی، چھوٹے تھرمل نقصان، بڑے ویلڈ کی گہرائی سے چوڑائی کا تناسب، اور چھوٹی ویلڈنگ کی اخترتی کے فوائد بھی ہیں۔ ویلڈنگ کا عمل انضمام، خود کار، اور لچکدار ہے، اور تیز رفتار اور تیز رفتار حاصل کر سکتا ہے. صحت سے متعلق ویلڈنگ، اور ویلڈنگ کے عمل کو ویکیوم ماحول کی ضرورت نہیں ہے اور ایکس رے پیدا نہیں ہوتا ہے۔ یہ پیچیدہ ڈھانچے کی اعلی صحت سے متعلق ویلڈنگ کے لئے خاص طور پر موزوں ہے۔ ایلومینیم الائے لیزر ویلڈنگ کی سب سے پرکشش خصوصیت اس کی اعلی کارکردگی ہے۔ اس اعلی کارکردگی کو پورا کرنے کے لیے، اسے بڑی موٹائی والی گہری ویلڈنگ پر لاگو کیا جانا چاہیے۔ لہذا، بڑی موٹائی گہری دخول ویلڈنگ کے لیے ہائی پاور لیزر کی تحقیق اور اطلاق مستقبل کی ترقی میں ایک ناگزیر رجحان ہوگا۔ بڑی موٹائی گہری رسائی والی ویلڈنگ پن ہول کے رجحان اور ویلڈ کی پورسٹی پر اس کے اثرات کو نمایاں کرتی ہے۔ لہذا، پن ہولز کی تشکیل کا طریقہ کار اور کنٹرول زیادہ سے زیادہ عام ہو گیا ہے اور صنعت میں وسیع تشویش اور تحقیق کا ایک گرم مسئلہ بن جائے گا۔

 

لیزر ویلڈنگ کے عمل کے استحکام، ویلڈنگ سیون کی تشکیل اور ویلڈنگ کے معیار کو بہتر بنانا لوگوں کا مقصد ہے۔ لہٰذا، نئی ٹیکنالوجیز جیسے لیزر آرک کمپوزٹ ٹیکنالوجی، فلر وائر لیزر ویلڈنگ، پری سیٹ فری پاؤڈر لیزر ویلڈنگ، ڈوئل فوکس ٹیکنالوجی، اور بیم شیپنگ کو مزید بہتر اور تیار کیا جائے گا۔