অবিচ্ছিন্ন বা স্পন্দিত লেজার জেনারেটরের মাধ্যমে লেজার ওয়েল্ডিং করা যায়। লেজার ওয়েল্ডিংয়ের নীতিকে তাপ পরিবাহী ওয়েল্ডিং এবং লেজার গভীর ফিউশন ওয়েল্ডিং-এ ভাগ করা যায়। পাওয়ার ডেনসিটি 10⁴~10⁵ W/cm²-এর কম হলে তাকে তাপ পরিবাহী ওয়েল্ডিং বলা হয়, এক্ষেত্রে গলনের গভীরতা কম থাকে এবং ওয়েল্ডিংয়ের গতি ধীর হয়; যখন পাওয়ার ডেনসিটি 10⁵~10⁷ W/cm²-এর বেশি হয়, তখন তাপের প্রভাবে ধাতব পৃষ্ঠ অবতল হয়ে "চাবির ছিদ্র" (keyholes) তৈরি করে, যা গভীর ফিউশন ওয়েল্ডিং গঠন করে। এর বৈশিষ্ট্য হলো দ্রুত ওয়েল্ডিং গতি এবং গভীরতা-প্রস্থের অনুপাত বেশি।
আজ আমরা প্রধানত লেজার ডিপ ফিউশন ওয়েল্ডিংয়ের গুণমানকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান কারণগুলো সম্পর্কে আলোচনা করব।
১. লেজার শক্তি
লেজার ডিপ ফিউশন ওয়েল্ডিং-এ, লেজার শক্তি অনুপ্রবেশের গভীরতা এবং ওয়েল্ডিং গতি উভয়ই নিয়ন্ত্রণ করে। ওয়েল্ডের গভীরতা বিম শক্তি ঘনত্বের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত এবং এটি আপতিত বিম শক্তি ও বিম ফোকাল স্পটের একটি ফাংশন। সাধারণভাবে বলতে গেলে, একটি নির্দিষ্ট ব্যাসের লেজার বিমের জন্য, বিম শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে অনুপ্রবেশের গভীরতাও বৃদ্ধি পায়।
২. কেন্দ্রবিন্দু
লেজার ওয়েল্ডিং-এর ক্ষেত্রে বিম স্পট সাইজ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ চলকগুলোর মধ্যে একটি, কারণ এটি পাওয়ার ডেনসিটি নির্ধারণ করে। কিন্তু উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজারের ক্ষেত্রে এটি পরিমাপ করা একটি কঠিন কাজ, যদিও অনেক পরোক্ষ পরিমাপ কৌশল উপলব্ধ রয়েছে।
ডিফ্র্যাকশন তত্ত্ব অনুসারে বিম ফোকাসের ডিফ্র্যাকশন লিমিট স্পট সাইজ গণনা করা যায়, কিন্তু দুর্বল ফোকাল প্রতিফলনের উপস্থিতির কারণে প্রকৃত স্পট সাইজ গণনাকৃত মানের চেয়ে বড় হয়। সবচেয়ে সহজ পরিমাপ পদ্ধতি হলো আইসো-টেম্পারেচার প্রোফাইল পদ্ধতি, যেখানে পুরু কাগজ পুড়িয়ে পলিপ্রোপিলিন প্লেটের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করানোর পর ফোকাল স্পটের ব্যাস এবং ছিদ্র পরিমাপ করা হয়। এই পদ্ধতিটি পরিমাপ অনুশীলনের মাধ্যমে লেজার পাওয়ারের পরিমাণ এবং বিমের ক্রিয়াকাল আয়ত্তে আনে।
৩. সুরক্ষামূলক গ্যাস
লেজার ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ায় প্রায়শই গলিত পুলকে রক্ষা করার জন্য প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস (হিলিয়াম, আর্গন, নাইট্রোজেন) ব্যবহার করা হয়, যা ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ায় ওয়ার্কপিসকে জারণ থেকে রক্ষা করে। প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস ব্যবহারের দ্বিতীয় কারণ হলো ফোকাসিং লেন্সকে ধাতব বাষ্পের দূষণ এবং তরল কণার স্পাটারিং থেকে রক্ষা করা। বিশেষ করে উচ্চ-ক্ষমতার লেজার ওয়েল্ডিংয়ে, নির্গত পদার্থ খুব শক্তিশালী হয়ে ওঠে, তাই লেন্সকে রক্ষা করা প্রয়োজন। প্রতিরক্ষামূলক গ্যাসের তৃতীয় প্রভাব হলো এটি উচ্চ-ক্ষমতার লেজার ওয়েল্ডিং দ্বারা উৎপাদিত প্লাজমা শিল্ডিং ছড়িয়ে দিতে খুব কার্যকর। ধাতব বাষ্প লেজার রশ্মি শোষণ করে এবং আয়নিত হয়ে একটি প্লাজমা মেঘ তৈরি করে। ধাতব বাষ্পের চারপাশের প্রতিরক্ষামূলক গ্যাসও তাপের কারণে আয়নিত হয়। যদি প্লাজমার পরিমাণ খুব বেশি হয়, তবে লেজার রশ্মি কোনোভাবে প্লাজমা দ্বারা শোষিত হয়। দ্বিতীয় শক্তি হিসেবে, প্লাজমা ওয়ার্কিং সারফেসে অবস্থান করে, যা ওয়েল্ডের গভীরতা কমিয়ে দেয় এবং ওয়েল্ড পুলের পৃষ্ঠকে প্রশস্ত করে।
উপযুক্ত শিল্ডিং গ্যাস কীভাবে নির্বাচন করবেন?
৪. শোষণের হার
উপাদানের লেজার শোষণ নির্ভর করে উপাদানটির কিছু গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যের উপর, যেমন শোষণ হার, প্রতিফলন ক্ষমতা, তাপ পরিবাহিতা, গলনাঙ্ক এবং বাষ্পীভবন তাপমাত্রা। এই সমস্ত কারণগুলোর মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হলো শোষণ হার।
দুটি বিষয় লেজার রশ্মির প্রতি উপাদানের শোষণ হারকে প্রভাবিত করে। প্রথমটি হলো উপাদানের রোধ সহগ। দেখা গেছে যে, উপাদানের শোষণ হার রোধ সহগের বর্গমূলের সমানুপাতিক এবং রোধ সহগ তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। দ্বিতীয়ত, উপাদানের পৃষ্ঠের অবস্থা (বা ফিনিশ) রশ্মির শোষণ হারের উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে, যা ঝালাইয়ের ফলাফলের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে।
৫. ঝালাইয়ের গতি
ওয়েল্ডিংয়ের গতি অনুপ্রবেশের গভীরতার উপর ব্যাপক প্রভাব ফেলে। গতি বাড়ালে অনুপ্রবেশের গভীরতা কমে যায়, কিন্তু গতি খুব কম হলে উপাদানের অতিরিক্ত গলন ঘটে এবং ওয়ার্কপিসটি ওয়েল্ডিং হয়ে ছিদ্র হয়ে যায়। তাই, একটি নির্দিষ্ট লেজার শক্তি এবং নির্দিষ্ট পুরুত্বের জন্য একটি বিশেষ উপাদানের ক্ষেত্রে একটি উপযুক্ত ওয়েল্ডিং গতির পরিসীমা থাকে, এবং সেই সংশ্লিষ্ট গতির মানেই সর্বোচ্চ অনুপ্রবেশের গভীরতা পাওয়া যায়।
৬. ফোকাস লেন্সের ফোকাল দৈর্ঘ্য
ওয়েল্ডিং গানের হেডে সাধারণত একটি ফোকাস লেন্স লাগানো থাকে এবং সাধারণত ৬৩~২৫৪ মিমি (ব্যাস ২.৫"~১০") ফোকাল লেংথের লেন্স নির্বাচন করা হয়। ফোকাসিং স্পট সাইজ ফোকাল লেংথের সমানুপাতিক; ফোকাল লেংথ যত কম হয়, স্পট তত ছোট হয়। তবে, ফোকাল লেংথের দৈর্ঘ্য ডেপথ অফ ফোকাসকেও প্রভাবিত করে, অর্থাৎ ফোকাল লেংথের সাথে সাথে ডেপথ অফ ফোকাসও বৃদ্ধি পায়। তাই কম ফোকাল লেংথ পাওয়ার ডেনসিটি বাড়াতে পারে, কিন্তু ডেপথ অফ ফোকাস কম হওয়ায় লেন্স এবং ওয়ার্কপিসের মধ্যে দূরত্ব সঠিকভাবে বজায় রাখতে হয় এবং পেনিট্রেশনের গভীরতা বেশি হয় না। ওয়েল্ডিংয়ের সময় স্প্ল্যাশ এবং লেজার মোডের প্রভাবে, প্রকৃত ওয়েল্ডিংয়ে ব্যবহৃত সর্বনিম্ন ফোকাল লেংথ বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ১২৬ মিমি (ব্যাস ৫") হয়ে থাকে। যখন সিম বড় হয় বা স্পট সাইজ বাড়িয়ে ওয়েল্ডের গভীরতা বাড়ানোর প্রয়োজন হয়, তখন ২৫৪ মিমি (ব্যাস ১০") ফোকাল লেংথের লেন্স নির্বাচন করা যেতে পারে। এক্ষেত্রে, গভীর অনুপ্রবেশ গর্তের প্রভাব অর্জনের জন্য উচ্চতর লেজার আউটপুট শক্তি (শক্তি ঘনত্ব) প্রয়োজন।
হ্যান্ডহেল্ড লেজার ওয়েল্ডিং মেশিনের দাম এবং কনফিগারেশন সম্পর্কে আরও প্রশ্ন
পোস্ট করার সময়: ২৭-সেপ্টেম্বর-২০২২