उन्नत वेल्डिङ प्रविधिहरू के हुन्?

उन्नत वेल्डिङ प्रविधिहरू के हुन्?

(१) लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङ

उच्च-ऊर्जा बीम प्रशोधन प्रविधिलाई २१ औं शताब्दीको सबैभन्दा आशाजनक प्रशोधन प्रविधिको रूपमा प्रशंसा गरिएको छ, जसले "सामग्री प्रशोधन र उत्पादन प्रविधिमा क्रान्तिकारी परिवर्तन ल्याउने" विश्वास गरिन्छ, र हाल यो सबैभन्दा छिटो बढ्दो र सबैभन्दा अनुसन्धान गरिएको प्राविधिक क्षेत्र हो।

को विकासवेल्डिङ उपकरणठूलो मात्रामा तिर लाग्नुको दुई अर्थ छन्: एउटा उपकरणको शक्तिमा वृद्धि हो, र अर्को उपकरणद्वारा वेल्ड गरिएका भागहरूको विस्तार हो। उन्नत वेल्डिंग उपकरणहरू, विशेष गरी लेजर वेल्डिंग र इलेक्ट्रोन बीम वेल्डिंग उपकरणहरूमा उच्च एक-पटक लगानीको कारण, शक्ति बढाउने, प्रवेश गहिराइमा सुधार गर्ने र वेल्डिंग प्रक्रिया स्थिरताले वेल्डिंग लागतलाई अपेक्षाकृत कम गर्न सक्छ, जसले गर्दा उद्योगलाई स्वीकार्य बनाउँछ। त्यसकारण, लेजरहरूमा केन्द्रित हाइब्रिड वेल्डिंग प्रविधिले ध्यान आकर्षित गरेको छ। वास्तवमा, लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिंग १९७० को दशकको सुरुमा प्रस्ताव गरिएको थियो, तर स्थिर औद्योगिक अनुप्रयोगहरू हालैका वर्षहरूमा मात्र देखा परे, मुख्यतया लेजर प्रविधि र आर्क वेल्डिंग उपकरणहरूको विकासबाट लाभ उठाउँदै, विशेष गरी लेजर पावर र आर्क नियन्त्रण प्रविधिको सुधार। लेजर-आर्क हाइब्रिडमा मुख्यतया टंगस्टन इनर्ट ग्यास (TIG) आर्क, प्लाज्मा आर्क, र सक्रिय आर्कसँग लेजरको संयोजन समावेश छ। लेजर र आर्क बीचको अन्तरक्रिया मार्फत, प्रत्येक वेल्डिंग विधिको कमजोरीहरूलाई हटाउन सकिन्छ, जसको परिणामस्वरूप राम्रो हाइब्रिड प्रभाव हुन्छ।

लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिङले वेल्डिङ दक्षतामा उल्लेखनीय सुधार गर्छ, मुख्यतया दुई प्रभावहरूमा आधारित: पहिलो, उच्च ऊर्जा घनत्वले उच्च वेल्डिङ गति र वर्कपीसको ताप हानि कम गर्छ; दोस्रो, दुई ताप स्रोतहरू बीचको अन्तरक्रियाको सुपरपोजिसन प्रभाव। स्टील वेल्डिङ गर्दा, लेजर प्लाज्माले चापलाई स्थिर बनाउँछ; एकै समयमा, चाप पग्लिएको पोखरीको किहोलमा प्रवेश गर्छ, जसले ऊर्जा हानि कम गर्छ। लेजर र TIG को संयोजनले वेल्डिङ गतिलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ, TIG वेल्डिङको भन्दा लगभग दोब्बर। टंगस्टन इलेक्ट्रोडको पहिरन पनि धेरै कम हुन्छ, यसको सेवा जीवन बढ्छ; ग्रूभ कोण पनि उल्लेखनीय रूपमा घटाउन सकिन्छ, र वेल्ड क्रस-सेक्शनल क्षेत्र लेजर वेल्डिङ जस्तै छ। लेजर-एकल आर्क हाइब्रिड वेल्डिङको तुलनामा, लेजर-डबल आर्क हाइब्रिड वेल्डिङले वेल्डिङ ताप इनपुटलाई २५% ले घटाउन सक्छ र वेल्डिङ गति लगभग ३०% ले बढाउन सक्छ।

लेजर-आर्क (वा प्लाज्मा आर्क) हाइब्रिड वेल्डिङका मुख्य फाइदाहरू वेल्डिङ गति र प्रवेश गहिराइमा सुधार हुन्। आर्क तताउने कारणले गर्दा, धातुको तापक्रम बढ्छ, लेजरमा धातुको परावर्तन कम हुन्छ र प्रकाश ऊर्जाको अवशोषण बढ्छ। यो विधि कम-शक्ति CO₂ लेजर वेल्डिङ, साथै 12kW CO₂ लेजर वेल्डिङ र अप्टिकल फाइबर ट्रान्समिशनको साथ 2kW YAG लेजरहरूमा परीक्षण गरिएको छ, जसले रोबोटिक लेजर-आर्क (वा प्लाज्मा आर्क) हाइब्रिड वेल्डिङको जग बसाल्छ। हालैका वर्षहरूमा, लेजर-आर्क हाइब्रिडबाट जन्मिएको हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधिले महत्त्वपूर्ण विकास हासिल गरेको छ, र एयरोस्पेस, सैन्य र अन्य क्षेत्रहरूमा जटिल घटकहरूमा यसको प्रयोगले बढ्दो ध्यान प्राप्त गरेको छ। हाल, विभिन्न आर्कहरूसँग उच्च-ऊर्जा बीमहरू संयोजन गर्ने हाइब्रिड वेल्डिङ प्रविधि उच्च-ऊर्जा बीम वेल्डिङको क्षेत्रमा हटस्पटहरू मध्ये एक भएको छ।

(२) घर्षण हलचल वेल्डिङ

घर्षण स्टिर वेल्डिङ (FSW) १९९० को दशकको सुरुमा संयुक्त अधिराज्यको वेल्डिङ इन्स्टिच्युट (TWI) द्वारा विकसित गरिएको पेटेन्ट गरिएको वेल्डिङ प्रविधि हो। यसले फ्युजन वेल्डिङ विधिहरू प्रयोग गरेर वेल्ड गर्न गाह्रो हुने अलौह धातुहरूलाई वेल्ड गर्न सक्छ।

घर्षण हलचल वेल्डिंगका फाइदाहरू छन् जस्तै सरल जोड्ने प्रक्रिया, वेल्डेड जोइन्टमा मसिना दानाहरू, राम्रो थकान प्रदर्शन, तन्य प्रदर्शन, र झुकाउने प्रदर्शन, वेल्डिंग तार वा शिल्डिंग ग्यासहरूको आवश्यकता पर्दैन, कुनै चाप प्रकाश छैन, र वेल्डिंग पछि कम अवशिष्ट तनाव र विकृति। यो युरोप र अमेरिकाका विकसित देशहरूको एयरोस्पेस उद्योगमा लागू गरिएको छ, र कम तापक्रममा काम गर्ने एल्युमिनियम मिश्र धातु पातलो-भित्ता भएको दबाव भाँडाहरूको वेल्डिंगमा सफलतापूर्वक प्रयोग गरिएको छ, अनुदैर्ध्य वेल्डहरूको सीधा बट जोइन्ट र गोलाकार वेल्डहरूको परिधि बट जोइन्ट पूरा गर्दै। यो प्रविधि नयाँ सवारी साधनहरूको नयाँ संरचनात्मक डिजाइनमा अपनाइएको छ र एयरोस्पेस, यातायात, अटोमोटिभ निर्माण, र अन्य औद्योगिक क्षेत्रहरूमा लागू गरिएको छ।

(३) भ्याकुम डिफ्युजन वेल्डिङ

उन्नत सामग्रीहरूको निरन्तर उदयले प्रविधिहरूमा जोडिन नयाँ चुनौतीहरू खडा गर्छ। धेरै नयाँ सामग्रीहरू, जस्तै ताप-प्रतिरोधी मिश्र धातुहरू, उच्च-प्रविधि सिरेमिकहरू, इन्टरमेटालिक यौगिकहरू, र कम्पोजिट सामग्रीहरू, विशेष गरी फरक सामग्रीहरूको जोड्ने, परम्परागत फ्युजन वेल्डिंग विधिहरू प्रयोग गरेर प्राप्त गर्न गाह्रो छ, यसरी ठोस-अवस्था प्रसार बन्धन र अन्य प्रविधिहरू देखा परेका छन्। उदाहरणका लागि, विमानको टाइटेनियम मिश्र धातु हनीकोम्ब संरचनाहरूमा सुपरप्लास्टिक फर्मिङ-डिफ्यूजन वेल्डिंग प्रविधि सफलतापूर्वक लागू गरिएको छ। सिरेमिक र धातुहरू प्रसार वेल्डिंगद्वारा जोड्न सकिन्छ; क्षणिक तरल चरण प्रसार वेल्डिंग प्रविधिको प्रयोगले कडा सामग्रीहरूको धेरै कठिन जोड्ने समस्याहरू समाधान गरेको छ जुन समाधान गर्न सकिँदैन।फ्युजन वेल्डिंगविगतमा।

ठोस-अवस्था जोड्ने कार्यलाई दुई वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ। एउटा कम तापक्रम, उच्च चाप र छोटो समयको साथ जोड्ने विधि हो, जसले स्थानीय प्लास्टिक विकृति मार्फत वर्कपीस सतहको नजिकको सम्पर्क र अक्साइड फिल्म फुट्ने कार्यलाई बढावा दिन्छ। प्लास्टिक विकृति जोड्ने कार्यमा प्रमुख कारक हो। यस्ता जोड्ने विधिहरूमा समावेश छन्घर्षण वेल्डिंग, विस्फोट वेल्डिंग, चिसो चाप वेल्डिंग, र तातो चाप वेल्डिंग, जसलाई सामान्यतया दबाव वेल्डिंग भनिन्छ। अर्को उच्च तापक्रम, कम चाप, र अपेक्षाकृत लामो समयको साथ प्रसार बन्धन विधि हो, जुन सामान्यतया सुरक्षात्मक वातावरण वा भ्याकुममा गरिन्छ। यो जोड्ने विधिले न्यूनतम प्लास्टिक विकृति मात्र उत्पादन गर्दछ, र इन्टरफेस प्रसार जोर्नी बनाउन प्रमुख कारक हो। यस्ता जोड्ने विधिहरूमा मुख्यतया प्रसार वेल्डिंग समावेश छ, जस्तै भ्याकुम प्रसार वेल्डिंग, क्षणिक तरल चरण प्रसार वेल्डिंग, तातो आइसोस्टेटिक थिच्ने प्रसार वेल्डिंग, र सुपरप्लास्टिक फर्मिङ-डिफ्यूजन वेल्डिंग।

उन्नत वेल्डिंग विधिहरू र नयाँ प्रक्रियाहरूको निरन्तर उदयको अतिरिक्त (माथिका केही उदाहरणहरू मात्र हुन्), विभिन्न वेल्डिंग विधिहरूको यान्त्रीकरण र स्वचालनको स्तर निरन्तर सुधार भइरहेको छ। इलेक्ट्रोनिक प्रविधि, सेन्सिङ प्रविधि, कम्प्युटर र नियन्त्रण प्रविधिको प्रगतिले वेल्डिंग अनुशासनको विकासलाई धेरै बढावा दिएको छ, जसले गर्दा वेल्डिंग स्वचालन बुद्धिमान नियन्त्रणतर्फ अघि बढेको छ। विशेष गरी, वेल्डिंग रोबोटहरूको ठूलो मात्रामा परिचयले वेल्डिंगको परम्परागत कठोर स्वचालन मोडलाई तोडेको छ, वेल्डिंगमा लचिलो स्वचालनको नयाँ मोड खोलेको छ, र वेल्डिंग प्रविधिको लागि फराकिलो विकास ठाउँ प्रदान गरेको छ। आधुनिक उत्पादनमा वेल्डिंग एक अपरिहार्य प्रशोधन विधि बनेको छ। यसबाहेक, विज्ञान र प्रविधि र सामाजिक र आर्थिक विकासको प्रगतिसँगै, उन्नत वेल्डिंग/जोडिनेको अनुप्रयोग क्षेत्रहरू विस्तार हुँदै जानेछन्।

(४) स्वचालित र बुद्धिमान वेल्डिङ

वेल्डिंग उत्पादकता सुधार गर्न, उत्पादनको गुणस्तर सुनिश्चित गर्न र काम गर्ने अवस्था सुधार गर्न यान्त्रीकरण र स्वचालन महत्त्वपूर्ण माध्यम हुन्। वेल्डिंग उत्पादनको स्वचालन वेल्डिंग प्रविधिको भविष्यको विकास दिशा हो। वेल्डिंग उत्पादनको दक्षता र गुणस्तर सुधार गर्न वेल्डिंग प्रक्रियाहरूको दृष्टिकोणबाट मात्र केही सीमितताहरू छन्। इलेक्ट्रोन बीम वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग, र घर्षण हलचल वेल्डिंग जस्ता वेल्डिंग/जोड्ने विधिहरूमा ग्रूभ ज्यामिति र एसेम्बली गुणस्तरमा कडा आवश्यकताहरू छन्। स्वचालित वेल्डिंग पछि, सम्पूर्ण वेल्डेड संरचना सफा, सटीक र सुन्दर छ, विगतमा वेल्डिंग कार्यशालाहरूमा म्यानुअल सञ्चालनको पछाडिको घटनालाई परिवर्तन गर्दै।

आधुनिक उत्पादन प्रविधिको विकास र उदीयमान प्रविधि उद्योगको एक महत्वपूर्ण प्रतीकको रूपमा, रोबोटले उच्च-प्रविधि उद्योगका विभिन्न क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पारेको छ। वेल्डिङ उत्पादन प्रक्रियाहरूको जटिलता र वेल्डिङ गुणस्तरको लागि कडा आवश्यकताहरू, प्रायः कमजोर वेल्डिङ प्रविधि स्तर र काम गर्ने अवस्थाहरूसँग मिलेर, वेल्डिङ प्रक्रियालाई स्वचालित र बुद्धिमानी बनाउन सक्ने वेल्डिङ प्रक्रियाहरूलाई विशेष ध्यान दिइन्छ। हाल, विश्वव्यापी रूपमा ३०% देखि ४०% रोबोटहरू वेल्डिङ प्रविधिमा प्रयोग गरिन्छ। वेल्डिङ रोबोटहरू सुरुमा प्रायः अटोमोटिभ उद्योगमा स्पट वेल्डिङ उत्पादन लाइनहरूमा लागू गरिएको थियो, र हालका वर्षहरूमा, तिनीहरू बिस्तारै अन्य उत्पादन क्षेत्रहरूमा विस्तार भएका छन्।

विकासको पहिलो केन्द्रबिन्दुबुद्धिमान वेल्डिंगदृष्टि प्रणाली हो। हाल विकसित दृष्टि प्रणालीहरूले रोबोटहरूलाई वेल्डिङको समयमा विशिष्ट अवस्था अनुसार टर्च चाल प्रक्षेपण स्वचालित रूपमा परिमार्जन गर्न सक्षम बनाउन सक्छ, र केहीले ग्रूभ साइज अनुसार प्रक्रिया प्यारामिटरहरू समयमै समायोजन गर्न सक्छन्।