વેલ્ડીંગ શું છે?
ધાતુની વેલ્ડ ક્ષમતા વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં મેટલ સામગ્રીની અનુકૂલનક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે, મુખ્યત્વે ચોક્કસ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાની શરતો હેઠળ ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા વેલ્ડેડ સાંધા મેળવવાની મુશ્કેલીનો ઉલ્લેખ કરે છે.વ્યાપક રીતે કહીએ તો, "વેલ્ડ ક્ષમતા" ના ખ્યાલમાં "ઉપલબ્ધતા" અને "વિશ્વસનીયતા" પણ શામેલ છે.વેલ્ડ ક્ષમતા સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ અને ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રક્રિયાની શરતો પર આધારિત છે.ધાતુની સામગ્રીની વેલ્ડ ક્ષમતા સ્થિર હોતી નથી પરંતુ વિકાસ પામે છે ઉદાહરણ તરીકે, જે સામગ્રી મૂળમાં વેલ્ડ ક્ષમતામાં નબળી માનવામાં આવતી હતી, વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, નવી વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓ વેલ્ડ કરવા માટે સરળ બની છે, એટલે કે, વેલ્ડ કરવાની ક્ષમતા. વધુ સારું બન્યું છે.તેથી, અમે વેલ્ડ ક્ષમતા વિશે વાત કરવા માટે પ્રક્રિયાની શરતો છોડી શકતા નથી.
વેલ્ડ ક્ષમતામાં બે પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે: એક સંયુક્ત કામગીરી છે, એટલે કે, ચોક્કસ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાની શરતો હેઠળ વેલ્ડીંગ ખામીઓ બનાવવાની સંવેદનશીલતા;બીજું વ્યવહારુ પ્રદર્શન છે, એટલે કે, વેલ્ડિંગ પ્રક્રિયાની ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ઉપયોગની જરૂરિયાતો માટે વેલ્ડેડ સંયુક્તની અનુકૂલનક્ષમતા.
વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓ
1.લેસર વેલ્ડીંગ(LBW)
2. અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ (USW)
3. ડિફ્યુઝન વેલ્ડીંગ (DFW)
4. વગેરે
1. વેલ્ડીંગ એ સામગ્રીને જોડવાની પ્રક્રિયા છે, સામાન્ય રીતે ધાતુઓ, સપાટીઓને ગલન થવાના બિંદુ સુધી ગરમ કરીને અને પછી તેને ઠંડુ અને ઘન થવા દે છે, ઘણી વખત ફિલર સામગ્રીના ઉમેરા સાથે.સામગ્રીની વેલ્ડિબિલિટી એ ચોક્કસ પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓમાં વેલ્ડિંગ કરવાની તેની ક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે, અને તે સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ અને ઉપયોગમાં લેવાતી વેલ્ડિંગ પ્રક્રિયા બંને પર આધાર રાખે છે.
2. વેલ્ડેબિલિટીને બે પાસાઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: સંયુક્ત કામગીરી અને વ્યવહારુ કામગીરી.સંયુક્ત કામગીરી એ ચોક્કસ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાની શરતો હેઠળ વેલ્ડીંગ ખામીઓ બનાવવાની સંવેદનશીલતાનો ઉલ્લેખ કરે છે, જ્યારે વ્યવહારુ કામગીરી વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાની ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ઉપયોગની જરૂરિયાતો માટે વેલ્ડેડ સંયુક્તની અનુકૂલનક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે.
3. લેસર વેલ્ડીંગ (LBW), અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ (USW), અને પ્રસરણ વેલ્ડીંગ (DFW) સહિતની વિવિધ વેલ્ડીંગ પદ્ધતિઓ છે.વેલ્ડીંગ પદ્ધતિની પસંદગી જોડાઈ રહેલી સામગ્રી, સામગ્રીની જાડાઈ, જરૂરી સંયુક્ત શક્તિ અને અન્ય પરિબળો પર આધારિત છે.
લેસર વેલ્ડીંગ શું છે?
લેસર વેલ્ડીંગ, જેને લેસર બીમ વેલ્ડીંગ ("LBW") તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ઉત્પાદનમાં એક તકનીક છે જેમાં લેસર બીમના ઉપયોગ દ્વારા સામગ્રીના બે અથવા વધુ ટુકડાઓ (સામાન્ય રીતે ધાતુ)ને એકસાથે જોડવામાં આવે છે.
તે એક બિન-સંપર્ક પ્રક્રિયા છે જેને વેલ્ડિંગ કરવામાં આવતા ભાગોની એક બાજુથી વેલ્ડ ઝોનમાં પ્રવેશની જરૂર છે.
લેસર દ્વારા બનાવેલ ગરમી સંયુક્તની બંને બાજુઓ પરની સામગ્રીને પીગળે છે, અને પીગળેલી સામગ્રી જેમ જેમ ભળે છે અને પુનઃસ્થાપિત થાય છે, તે ભાગોને ફ્યુઝ કરે છે.
વેલ્ડની રચના થાય છે કારણ કે તીવ્ર લેસર પ્રકાશ સામગ્રીને ઝડપથી ગરમ કરે છે - સામાન્ય રીતે મિલિસેકન્ડ્સમાં ગણતરી કરવામાં આવે છે.
લેસર બીમ એ એક તરંગલંબાઇ (મોનોક્રોમેટિક) નો સુસંગત (સિંગલ-ફેઝ) પ્રકાશ છે.લેસર બીમમાં નીચા બીમ ડાયવર્જન્સ અને ઉચ્ચ ઉર્જા સામગ્રી હોય છે જે સપાટી પર અથડાતી વખતે ગરમી ઉત્પન્ન કરશે
વેલ્ડીંગના તમામ સ્વરૂપોની જેમ, એલબીડબલ્યુનો ઉપયોગ કરતી વખતે વિગતો મહત્વપૂર્ણ છે.તમે વિવિધ લેસર અને વિવિધ LBW પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરી શકો છો, અને એવા સમયે હોય છે જ્યારે લેસર વેલ્ડીંગ શ્રેષ્ઠ પસંદગી નથી.
લેસર વેલ્ડીંગ
લેસર વેલ્ડીંગના 3 પ્રકાર છે:
1.વહન મોડ
2.વહન/પ્રવેશ મોડ
3. પેનિટ્રેશન અથવા કીહોલ મોડ
આ પ્રકારના લેસર વેલ્ડીંગને ધાતુને વિતરિત થતી ઊર્જાના જથ્થા દ્વારા જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે.આને લેસર ઊર્જાના નીચા, મધ્યમ અને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરો તરીકે વિચારો.
વહન મોડ
વહન મોડ ધાતુને ઓછી લેસર ઉર્જા પહોંચાડે છે, જેના પરિણામે છીછરા વેલ્ડ સાથે નીચા પ્રવેશ થાય છે.
તે સાંધાઓ માટે સારું છે જેને ઉચ્ચ તાકાતની જરૂર નથી કારણ કે પરિણામો એક પ્રકારનું સતત સ્પોટ વેલ્ડ છે.વહન વેલ્ડ સરળ અને સૌંદર્યલક્ષી રીતે આનંદદાયક હોય છે, અને તે સામાન્ય રીતે ઊંડા હોય તેના કરતા પહોળા હોય છે.
બે પ્રકારના વહન મોડ LBW છે:
1. ડાયરેક્ટ હીટિંગ:ભાગની સપાટી સીધી લેસર દ્વારા ગરમ થાય છે.પછી ગરમી ધાતુમાં વહન કરવામાં આવે છે, અને જ્યારે ધાતુ ફરી મજબૂત થાય છે ત્યારે સાંધાને ફ્યુઝ કરીને બેઝ મેટલના ભાગો ઓગળે છે.
2.એનર્જી ટ્રાન્સમિશન: એક ખાસ શોષક શાહી પ્રથમ સંયુક્તના ઇન્ટરફેસ પર મૂકવામાં આવે છે.આ શાહી લેસરની ઊર્જા લે છે અને ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.ત્યારપછી અંતર્ગત ધાતુ ગરમીને પાતળા સ્તરમાં વહન કરે છે, જે ઓગળે છે અને વેલ્ડેડ સાંધા બનાવવા માટે પુનઃસ્થાપિત થાય છે.
વહન/પ્રવેશ મોડ
કેટલાક આને એક મોડ તરીકે સ્વીકારતા નથી.તેમને લાગે છે કે ત્યાં માત્ર બે પ્રકાર છે;તમે કાં તો ધાતુમાં ગરમીનું સંચાલન કરો છો અથવા નાની મેટલ ચેનલને બાષ્પીભવન કરો છો, જે લેસરને ધાતુમાં નીચે જવા દે છે.
પરંતુ વહન/પ્રવેશ મોડ "મધ્યમ" ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે અને વધુ ઘૂંસપેંઠમાં પરિણમે છે.પરંતુ લેસર કીહોલ મોડની જેમ ધાતુને બાષ્પીભવન કરવા માટે એટલું મજબૂત નથી.
ઘૂંસપેંઠ અથવા કીહોલ મોડ
આ મોડ ઊંડા, સાંકડી વેલ્ડ બનાવે છે.તેથી, કેટલાક તેને પેનિટ્રેશન મોડ કહે છે.બનાવેલ વેલ્ડ સામાન્ય રીતે પહોળા કરતાં ઊંડા અને વહન મોડ વેલ્ડ કરતાં વધુ મજબૂત હોય છે.
આ પ્રકારના LBW વેલ્ડીંગ સાથે, ઉચ્ચ-સંચાલિત લેસર બેઝ મેટલને બાષ્પીભવન કરે છે, જે "કીહોલ" તરીકે ઓળખાતી સાંકડી ટનલ બનાવે છે જે નીચે સાંધામાં વિસ્તરે છે.આ "છિદ્ર" લેસરને ધાતુમાં ઊંડે સુધી પ્રવેશવા માટે એક નળી પ્રદાન કરે છે.
LBW માટે યોગ્ય ધાતુઓ
લેસર વેલ્ડીંગ ઘણી ધાતુઓ સાથે કામ કરે છે, જેમ કે:
- કાર્બન સ્ટીલ
- એલ્યુમિનિયમ
- ટાઇટેનિયમ
- લો એલોય અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ
- નિકલ
- પ્લેટિનમ
- મોલિબડેનમ
અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ
અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ (યુએસડબલ્યુ) એ ઉચ્ચ-આવર્તન યાંત્રિક ગતિથી ઉત્પન્ન થતી ગરમીના ઉપયોગ દ્વારા થર્મોપ્લાસ્ટિક્સને જોડવાનું અથવા સુધારવું છે.તે ઉચ્ચ-આવર્તન વિદ્યુત ઊર્જાને ઉચ્ચ-આવર્તન યાંત્રિક ગતિમાં રૂપાંતરિત કરીને પરિપૂર્ણ થાય છે.તે યાંત્રિક ગતિ, પ્રયોજિત બળ સાથે, પ્લાસ્ટિક ઘટકોની સમાગમની સપાટીઓ (સંયુક્ત વિસ્તાર) પર ઘર્ષણયુક્ત ગરમી બનાવે છે જેથી પ્લાસ્ટિક સામગ્રી પીગળી જાય છે અને ભાગો વચ્ચે મોલેક્યુલર બોન્ડ બનાવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત
1. ફિક્સ્ચરમાંના ભાગો: એસેમ્બલ કરવાના બે થર્મોપ્લાસ્ટિક ભાગો એકસાથે મૂકવામાં આવે છે, એક બીજાની ટોચ પર, ફિક્સ્ચર તરીકે ઓળખાતા સહાયક માળખામાં.
2.અલ્ટ્રાસોનિક હોર્ન સંપર્ક: એક ટાઇટેનિયમ અથવા એલ્યુમિનિયમ ઘટક જેને હોર્ન કહેવામાં આવે છે તેને પ્લાસ્ટિકના ઉપરના ભાગ સાથે સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે.
3. ફોર્સ એપ્લાઇડ: એક નિયંત્રિત બળ અથવા દબાણ ભાગો પર લાગુ કરવામાં આવે છે, તેમને ફિક્સ્ચર સામે એકસાથે ક્લેમ્પિંગ કરે છે.
4.વેલ્ડ સમય: અલ્ટ્રાસોનિક હોર્ન એક ઇંચ (માઈક્રોન્સ) ના હજારમા ભાગમાં માપવામાં આવેલા અંતર પર, વેલ્ડ ટાઈમ તરીકે ઓળખાતા સમયની પૂર્વનિર્ધારિત રકમ માટે પ્રતિ સેકન્ડમાં 20,000 (20 kHz) અથવા 40,000 (40 kHz) વખત ઊભી રીતે વાઇબ્રેટ થાય છે.સાવચેતીપૂર્વકના ભાગની રચના દ્વારા, આ કંપનશીલ યાંત્રિક ઊર્જા બે ભાગો વચ્ચેના સંપર્કના મર્યાદિત બિંદુઓ પર નિર્દેશિત થાય છે.યાંત્રિક સ્પંદનો થર્મોપ્લાસ્ટિક સામગ્રી દ્વારા ઘર્ષણયુક્ત ગરમી બનાવવા માટે સંયુક્ત ઇન્ટરફેસમાં પ્રસારિત થાય છે.જ્યારે સંયુક્ત ઇન્ટરફેસ પરનું તાપમાન ગલનબિંદુ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે પ્લાસ્ટિક પીગળે છે અને વહે છે, અને કંપન બંધ થાય છે.આ ઓગળેલા પ્લાસ્ટિકને ઠંડુ થવા દે છે.
5. હોલ્ડ ટાઈમઃ ક્લેમ્પિંગ ફોર્સ પૂર્વનિર્ધારિત સમય માટે જાળવવામાં આવે છે જેથી ઓગાળવામાં આવેલ પ્લાસ્ટિક ઠંડું થાય અને ઘન બને તેમ ભાગો ફ્યુઝ થઈ શકે.આ હોલ્ડ ટાઈમ તરીકે ઓળખાય છે.(નોંધ: પકડી રાખવાના સમય દરમિયાન ઉચ્ચ બળ લાગુ કરીને સુધારેલ સંયુક્ત શક્તિ અને હર્મેટીસીટી પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. આ બેવડા દબાણનો ઉપયોગ કરીને પરિપૂર્ણ થાય છે).
6.હોર્ન પાછું ખેંચે છે: એકવાર ઓગળેલું પ્લાસ્ટિક મજબૂત થઈ જાય, ક્લેમ્પિંગ બળ દૂર કરવામાં આવે છે અને અલ્ટ્રાસોનિક હોર્નને પાછું ખેંચવામાં આવે છે.પ્લાસ્ટિકના બે ભાગો હવે એકસાથે મોલ્ડેડ હોય તેમ જોડાયેલા છે અને એક ભાગ તરીકે ફિક્સ્ચરમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.
પ્રસરણ વેલ્ડીંગ, DFW
ગરમી અને દબાણ દ્વારા જોડાવાની પ્રક્રિયા જ્યાં સંપર્ક સપાટીઓ અણુઓના પ્રસાર દ્વારા જોડાય છે.
પ્રક્રિયા
બે વર્કપીસ [1] વિવિધ સાંદ્રતામાં બે પ્રેસ વચ્ચે મૂકવામાં આવે છે [2].વર્કપીસના દરેક સંયોજન માટે પ્રેસ અનન્ય છે, પરિણામે જો ઉત્પાદન ડિઝાઇન બદલાય તો નવી ડિઝાઇનની જરૂર પડે છે.
સામગ્રીના ગલનબિંદુના લગભગ 50-70% જેટલી ગરમી પછી સિસ્ટમને પૂરી પાડવામાં આવે છે, જે બે સામગ્રીના અણુઓની ગતિશીલતામાં વધારો કરે છે.
પછી પ્રેસને એકસાથે દબાવવામાં આવે છે, જેના કારણે અણુઓ સંપર્ક વિસ્તાર [3] પર સામગ્રીઓ વચ્ચે પ્રસરવાનું શરૂ કરે છે.વર્કપીસ વિવિધ સાંદ્રતાના હોવાને કારણે પ્રસરણ થાય છે, જ્યારે ગરમી અને દબાણ માત્ર પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.તેથી દબાણનો ઉપયોગ સપાટીને સંપર્ક કરતી સામગ્રીને શક્ય તેટલી નજીક લાવવા માટે કરવામાં આવે છે જેથી અણુઓ વધુ સરળતાથી પ્રસરી શકે.જ્યારે અણુઓના ઇચ્છિત પ્રમાણને ફેલાવવામાં આવે છે, ત્યારે ગરમી અને દબાણ દૂર કરવામાં આવે છે અને બોન્ડિંગ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે.
