तांब्याच्या पदार्थांचे लेसर वेल्डिंग: निळा लेसर विरुद्ध हिरवा लेसर

लेसर वेल्डिंग ही एक उदयोन्मुख उच्च-कार्यक्षमता प्रक्रिया तंत्र आहे. लेसर मशीनिंगची प्रक्रिया ही विशिष्ट ऊर्जेच्या किरण आणि पदार्थ यांच्यातील परस्परसंवादाचा परिणाम आहे. पदार्थांचे सामान्यतः धातू आणि अधातू असे वर्गीकरण केले जाते. धातूच्या पदार्थांमध्ये स्टील, लोखंड, तांबे, अॅल्युमिनियम आणि त्यांच्याशी संबंधित मिश्रधातूंचा समावेश होतो, तर धातू नसलेल्या पदार्थांमध्ये काच, लाकूड, प्लास्टिक, कापड आणि ठिसूळ पदार्थांचा समावेश होतो. लेसर उत्पादन अनेक उद्योगांमध्ये वापरले जाते, परंतु आतापर्यंत, त्याचा वापर प्रामुख्याने या भौतिक श्रेणींमध्येच केला जातो.

लेसर उद्योगाला भौतिक गुणधर्मांवरील संशोधन मजबूत करण्याची आवश्यकता आहे

चीनमध्ये, लेसर उद्योगाचा जलद विकास अनुप्रयोगांच्या मोठ्या मागणीमुळे होतो. तथापि, बहुतेक लेसर उपकरणे उत्पादक प्रामुख्याने लेसर बीम आणि यांत्रिक घटकांमधील परस्परसंवादावर लक्ष केंद्रित करतात, तर काही उपकरणे ऑटोमेशनचा विचार करतात. वेगवेगळ्या पदार्थांसाठी कोणते बीम पॅरामीटर्स योग्य आहेत हे ठरवणे यासारख्या पदार्थांवर संशोधनाचा अभाव आहे. संशोधनातील या तफावतीचा अर्थ असा आहे की काही कंपन्या नवीन उपकरणे विकसित करतात परंतु त्यांचे नवीन अनुप्रयोग एक्सप्लोर करू शकत नाहीत. अनेक लेसर कंपन्यांकडे ऑप्टिकल आणि मेकॅनिकल अभियंते आहेत परंतु मटेरियल सायन्स अभियंते कमी आहेत, ज्यामुळे मटेरियल गुणधर्मांमध्ये अधिक संशोधनाची तातडीची गरज अधोरेखित होते.

तांब्याची उच्च परावर्तकता हिरव्या आणि निळ्या लेसर तंत्रज्ञानाच्या विकासाला चालना देते.

धातूच्या पदार्थांमध्ये, स्टील आणि लोखंडाच्या लेसर प्रक्रियेचा चांगला शोध घेण्यात आला आहे. तथापि, उच्च-परावर्तकता असलेल्या पदार्थांवर, विशेषतः तांबे आणि अॅल्युमिनियमवर प्रक्रिया करण्याचे काम अजूनही सुरू आहे. तांब्याचा वापर त्याच्या उत्कृष्ट थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकतेमुळे केबल्स, घरगुती उपकरणे, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, विद्युत उपकरणे, इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि बॅटरीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. अनेक वर्षांच्या प्रयत्नांनंतरही, लेसर तंत्रज्ञानाला त्याच्या गुणधर्मांमुळे तांब्यावर प्रक्रिया करण्यात अडचणी येत आहेत.

प्रथम, तांब्याची परावर्तकता उच्च असते, सामान्य १०६४ एनएम इन्फ्रारेड लेसरसाठी ९०% परावर्तकता दर असतो. दुसरे म्हणजे, तांब्याच्या उत्कृष्ट थर्मल चालकतेमुळे उष्णता लवकर नष्ट होते, ज्यामुळे इच्छित प्रक्रिया परिणाम साध्य करणे कठीण होते. तिसरे म्हणजे, प्रक्रियेसाठी उच्च-शक्तीचे लेसर आवश्यक असतात, ज्यामुळे तांबे विकृत होऊ शकते. जरी वेल्डिंग पूर्ण झाले तरी, दोष आणि अपूर्ण वेल्डिंग सामान्य आहेत.

वर्षानुवर्षे केलेल्या संशोधनानंतर, असे आढळून आले आहे की हिरवे आणि निळे लेसर यांसारखे कमी तरंगलांबी असलेले लेसर तांबे वेल्डिंगसाठी अधिक योग्य आहेत. यामुळे हिरव्या आणि निळ्या लेसर तंत्रज्ञानाच्या विकासाला चालना मिळाली आहे.

५३२ एनएम तरंगलांबी असलेल्या इन्फ्रारेड लेसरवरून हिरव्या लेसरकडे स्विच केल्याने परावर्तकता लक्षणीयरीत्या कमी होते. ५३२ एनएम तरंगलांबी लेसरमुळे लेसर बीम तांब्याच्या पदार्थाशी सतत जोडता येतो, ज्यामुळे वेल्डिंग प्रक्रिया स्थिर होते. ५३२ एनएम लेसरसह तांब्यावरील वेल्डिंग प्रभाव स्टीलवरील १०६४ एनएम लेसरच्या तुलनेत तुलनात्मक आहे.

चीनमध्ये, ग्रीन लेसरची व्यावसायिक शक्ती ५०० वॅट्सपर्यंत पोहोचली आहे, तर आंतरराष्ट्रीय स्तरावर ती ३००० वॅट्सपर्यंत पोहोचली आहे. लिथियम बॅटरी घटकांमध्ये वेल्डिंगचा प्रभाव विशेषतः महत्त्वपूर्ण असतो. अलिकडच्या वर्षांत, तांब्याचे हिरवे लेसर वेल्डिंग, विशेषतः नवीन ऊर्जा उद्योगात, एक प्रमुख आकर्षण बनले आहे.

सध्या, एका चिनी कंपनीने १००० वॅट्सच्या पॉवर आउटपुटसह पूर्णपणे फायबर-कपल्ड ग्रीन लेसर यशस्वीरित्या विकसित केले आहे, ज्यामुळे कॉपर वेल्डिंगसाठी संभाव्य अनुप्रयोगांचा मोठ्या प्रमाणात विस्तार झाला आहे. या उत्पादनाला बाजारात चांगला प्रतिसाद मिळत आहे.

गेल्या तीन वर्षांत, नवीन निळ्या लेसर तंत्रज्ञानाने उद्योगाचे लक्ष वेधून घेतले आहे. सुमारे ४५० नॅनोमीटर तरंगलांबी असलेले निळे लेसर अल्ट्राव्हायोलेट आणि हिरव्या लेसरमध्ये येतात. तांब्यावरील निळ्या लेसरचे शोषण हिरव्या लेसरपेक्षा चांगले असते, ज्यामुळे परावर्तकता ३५% पेक्षा कमी होते.

ब्लू लेसर वेल्डिंगचा वापर थर्मल कंडक्शन वेल्डिंग आणि डीप पेनिट्रेशन वेल्डिंग दोन्हीसाठी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे “स्पॅटर-फ्री वेल्डिंग” आणि वेल्ड सच्छिद्रता कमी करणे. गुणवत्ता सुधारण्यासोबतच, तांब्याच्या निळ्या लेसर वेल्डिंगमुळे गतीचे महत्त्वपूर्ण फायदे देखील मिळतात, जे इन्फ्रारेड लेसर वेल्डिंगपेक्षा किमान पाच पट जास्त असते. ३०००-वॅटच्या इन्फ्रारेड लेसरने मिळवलेला परिणाम ५००-वॅटच्या निळ्या लेसरने साध्य करता येतो, ज्यामुळे ऊर्जा आणि विजेची लक्षणीय बचत होते.

ब्लू लेसर विकसित करणारे लेसर उत्पादक

ब्लू लेसरच्या आघाडीच्या उत्पादकांमध्ये लेसरलाइन, नुबुरु, युनायटेड विनर्स, बीडब्ल्यूटी आणि हॅन्स लेसर यांचा समावेश आहे. सध्या, निळे लेसर फायबर-कपल्ड सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानाचा मार्ग स्वीकारतात, जे ऊर्जा घनतेमध्ये थोडे मागे आहे. म्हणून, काही कंपन्यांनी चांगले कॉपर वेल्डिंग परिणाम साध्य करण्यासाठी ड्युअल-बीम कंपोझिट वेल्डिंग विकसित केले आहे. ड्युअल-बीम वेल्डिंगमध्ये कॉपर वेल्डिंगसाठी ब्लू लेसर बीम आणि इन्फ्रारेड लेसर बीम एकाच वेळी वापरणे समाविष्ट आहे, ज्यामध्ये दोन्ही बीम स्पॉट्सच्या सापेक्ष स्थिती काळजीपूर्वक समायोजित केल्या जातात जेणेकरून उच्च परावर्तकता समस्या सोडवता येतील आणि पुरेशी ऊर्जा घनता सुनिश्चित होईल.

लेसर तंत्रज्ञानाचा वापर करताना किंवा विकसित करताना भौतिक गुणधर्म समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. निळे किंवा हिरवे लेसर वापरून, दोन्ही तांब्याचे लेसर शोषण वाढवू शकतात, जरी उच्च-शक्तीचे निळे आणि हिरवे लेसर सध्या महाग आहेत. असे मानले जाते की प्रक्रिया तंत्रे जसजशी परिपक्व होतील आणि निळ्या किंवा हिरव्या लेसरचा ऑपरेशनल खर्च योग्यरित्या कमी होईल तसतसे बाजारपेठेतील मागणी खरोखरच वाढेल.

निळ्या आणि हिरव्या लेसरसाठी कार्यक्षम शीतकरण

निळे आणि हिरवे लेसर ऑपरेशन दरम्यान लक्षणीय उष्णता निर्माण करतात, ज्यामुळे मजबूत शीतकरण उपायांची आवश्यकता असते. TEYU चिल्लर, एक अग्रगण्य चिलर उत्पादक  २२ वर्षांच्या अनुभवासह, औद्योगिक आणि लेसर अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी तयार केलेले कूलिंग सोल्यूशन्स प्रदान करते. आमची CWFL मालिका वॉटर चिलर  निळ्या आणि हिरव्या लेसर प्रक्रियांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या फायबर लेसर सिस्टीमसह, तंतोतंत आणि कार्यक्षम कूलिंग देण्यासाठी विशेषतः डिझाइन केलेले आहेत. लेसर उपकरणांच्या अद्वितीय थंडपणाच्या मागण्या समजून घेऊन, आम्ही उत्पादकता वाढविण्यासाठी आणि उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी शक्तिशाली आणि विश्वासार्ह चिलर प्रदान करतो. 

TEYU चिलर लेसर कूलिंग तंत्रज्ञानाच्या आघाडीवर राहण्यासाठी वचनबद्ध आहे. आम्ही निळ्या आणि हिरव्या लेसरमधील उद्योगातील ट्रेंड आणि नवकल्पनांचे सतत निरीक्षण करतो, नवीन उत्पादकता वाढवण्यासाठी तांत्रिक प्रगतीला चालना देतो आणि लेसर उद्योगाच्या विकसित होत असलेल्या शीतकरण आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी नाविन्यपूर्ण चिलर्सच्या उत्पादनाला गती देतो.