कैसे लेजर वेल्डिंग मशीनें काम
लेज़र वेल्डिंग तकनीक के प्रमुख सिद्धांत
लेजर वेल्डिंग सामग्री पर तेज प्रकाश किरणों को केंद्रित करके काम करती है ताकि उन्हें न्यूनतम विकृति के साथ एक साथ पिघलाया जा सके। मूल रूप से, यह प्रक्रिया एक सुपर केंद्रित प्रकाश किरण को जो कुछ भी जोड़ने की आवश्यकता है, उस पर निर्देशित करती है, सतहों को पिघलाती है ताकि वे ठंडा होने पर निर्बाध रूप से बंधें। इस तकनीक को अलग करने वाली बात यह है कि परिणाम ज्यादातर समय साफ होते हैं, अक्सर घटना के बाद थोड़ी अतिरिक्त सफाई की आवश्यकता होती है। अच्छे परिणाम प्राप्त करना बहुत हद तक इस बात पर निर्भर करता है कि लेजर विभिन्न सामग्रियों के साथ कैसे बातचीत करता है। प्रकाश का रंग (तरंग दैर्ध्य) और किरण कितनी बारीकी से केंद्रित है, यह सब एक पूर्ण वेल्ड और तनाव के तहत विफल होने के बीच का अंतर बना सकता है। बिजली के स्तर और गति जैसी सेटिंग्स को समायोजित करना केवल तकनीकी रूप से ठीक करने के लिए नहीं है यह व्यावहारिक रूप से उन दुकानों के लिए सब कुछ है जिन्हें लगातार मजबूत कनेक्शन की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि हम लेजर वेल्डिंग को हर जगह देखते हैं जेट इंजन बनाने से लेकर पेसमेकर के अंदर छोटे-छोटे भागों को बनाने तक।
निरंतर तरंग बनाम पल्स लेजर प्रणाली
लेजर प्रणाली मूल रूप से दो मुख्य श्रेणियों में आती हैः निरंतर तरंग (सीडब्ल्यू) लेजर और पल्स लेजर, दोनों ही काम के आधार पर अलग-अलग लाभ प्रदान करते हैं। सीडब्ल्यू लेजर निरंतर शक्ति देते हैं, इसलिए वे मोटी वस्तुओं को वेल्डिंग करने और बिना रुके तेजी से संचालन करने के लिए बहुत अच्छा काम करते हैं। उनकी निरंतर गर्मी उन्हें गहरी पैठ वेल्ड प्राप्त करने के लिए एक अच्छा विकल्प बनाती है। लेकिन धड़कन वाले लेजर अलग तरीके से काम करते हैं। वे कम बार में ऊर्जा छोड़ते हैं, जिससे सामग्री में कितनी गर्मी जाती है, इस पर बेहतर नियंत्रण होता है। इससे विकृति कम होती है और यह उन्हें नाजुक काम के लिए एकदम सही बनाती है जहाँ हम ज्यादा गर्मी क्षति नहीं चाहते हैं। इन विकल्पों के बीच निर्णय लेते समय, दुकानदारों को चीजों के बारे में सोचना चाहिए कि वे किस प्रकार की सामग्री के साथ काम कर रहे हैं, उन्हें कितनी जल्दी परिणाम चाहिए, और वास्तव में किस तरह की नौकरी की आवश्यकताएं हैं। उदाहरण के लिए, कई कारखाने उच्च गति क्षमताओं के लिए सीडब्ल्यू लेजर पर निर्भर करते हैं, लेकिन जब किसी को संवेदनशील घटकों पर ठीक विवरण काम करने की आवश्यकता होती है, तो पल्स लेजर जाने का तरीका होता है। इस भेद को सही ढंग से प्राप्त करने का मतलब है कि निर्माता विभिन्न प्रकार के विभिन्न उत्पादन वातावरणों में काम के लिए सही उपकरण चुन सकते हैं।
लेजर वेल्डिंग के उत्पादकता के फायदे
न्यूनतम ऊष्मा इनपुट के साथ उच्च-गति वेल्डिंग
लेजर वेल्डिंग इसलिये है क्योंकि यह पुराने स्कूल के तरीकों से बहुत तेज़ काम करती है और वेल्ड किए जा रहे पदार्थ में कम गर्मी डालती है। इस तकनीक पर स्विच करने पर उत्पादन को एक वास्तविक छलांग मिलती है क्योंकि नौकरियां तेजी से समाप्त होती हैं और कारखाने समग्र रूप से अधिक काम संभाल सकते हैं। लेजर वेल्डिंग को खास बनाने वाली बात यह है कि यह जटिल आकारों को बिना अति ताप दिए सटीक रूप से बनाता है जो अन्यथा क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि उच्च गति वाले लेजर विकल्पों के साथ जाना नियमित वेल्डिंग दृष्टिकोणों की तुलना में उत्पादकता को लगभग 40% बेहतर बनाता है। सिर्फ कारखाने में चीजों को तेज करने के अलावा, ये लेजर प्रक्रिया के दौरान भी नाजुक सामग्री की रक्षा करते हैं।
कम पोस्ट-प्रोसेसिंग और सामग्री का अपशिष्ट
लेजर वेल्डिंग इसलिये खास है क्योंकि यह प्रारंभिक प्रक्रिया के बाद अतिरिक्त काम को कम करती है जैसे कि भागों को पीसने और मशीनिंग करना। इस विधि की सटीकता से पुरानी स्कूल फिनिशिंग तकनीकों की तुलना में समय और धन दोनों की बचत होती है, जिससे उत्पादन लाइनों का संचालन सामान्य रूप से सुचारू होता है। चूंकि लेजर इतनी केंद्रित ऊर्जा प्रदान करते हैं, इसलिए निर्माण के दौरान बहुत अधिक सामग्री बर्बाद नहीं होती है जबकि अभी भी तंग सहिष्णुता बनाए रखते हैं। कुछ कारखानों में लेजर वेल्डिंग सिस्टम पर स्विच करने पर लगभग 30% कम स्क्रैप की सूचना मिलती है। कम कचरे का मतलब है कि सामग्री और धन की बचत, कुछ निर्माता प्यार करते हैं क्योंकि यह गुणवत्ता या दक्षता का त्याग किए बिना उनकी हरित पहलों में सही फिट बैठता है।
ऊर्जा दक्षता और लागत बचत
लेजर वेल्डिंग सिस्टम पुराने स्कूल वेल्डिंग तकनीकों की तुलना में ऊर्जा कुशल होते हैं, जिससे निर्माताओं के लिए वास्तविक धन की बचत हो सकती है। इन प्रणालियों के संचालन के दौरान कम बिजली का उपयोग करते हैं, उन मासिक उपयोगिता बिलों को कम करते हैं जो लाभ में खाते हैं। इसके अलावा, लेजर उपकरण आमतौर पर मरम्मत या प्रतिस्थापन भागों की आवश्यकता से पहले अधिक समय तक रहता है, इसलिए समय के साथ कम डाउनटाइम और रखरखाव खर्च होता है। धातु निर्माण में कई प्रमुख खिलाड़ियों की उद्योग रिपोर्टों के अनुसार, कई विनिर्माण कंपनियों ने लेजर तकनीक पर स्विच करने के बाद अपनी ऊर्जा लागत में लगभग 20-25% की गिरावट देखी है। यह दक्षता केवल नकदी की बचत से परे कंपनियों को प्रतिस्पर्धात्मक लाभ देती है और साथ ही उन्हें दीर्घकालिक रूप से संसाधनों का बेहतर प्रबंधन करने में मदद करती है, जो विभिन्न बाजारों में पर्यावरण नियमों के सख्त होने के साथ तेजी से महत्वपूर्ण है।
लेज़र वेल्डिंग पारंपरिक वेल्डिंग विधियों की तुलना
शुद्धता की तुलना: TIG और MIG लेज़र की तुलना
जब बात सटीक कार्य की आती है, तो टीआईजी और एमआईजी वेल्डिंग जैसी पुरानी तकनीकों की तुलना में लेजर वेल्डिंग वास्तव में बाहर खड़ा है। लेजर किरणों की ऊर्जा को केंद्रित करने के तरीके से वेल्ड्स बहुत संकीर्ण हो जाते हैं, जो जटिल घटकों पर काम करने में बहुत फर्क पड़ता है। उदाहरण के लिए चिकित्सा उपकरण निर्माण को लें, जहां लगभग 0.1 मिमी तक की सहिष्णुता संभव है। इस तरह की सटीकता का मतलब है कि बेहतर उत्पाद और कम बार जब भागों को ठीक करने या बदलने की आवश्यकता होती है। एयरोस्पेस घटकों या माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स से संबंधित उद्योगों को विशेष रूप से इस क्षमता से लाभ होता है क्योंकि यहां तक कि छोटे विचलन भी डाउनस्ट्रीम में बड़ी समस्याएं पैदा कर सकते हैं। लेजर सिस्टम पर स्विच करने वाले निर्माता अक्सर खुद को लंबे समय में पैसे बचाते हुए पाते हैं जबकि अभी भी उन सख्त गुणवत्ता मानकों को पूरा करते हैं।
प्रस्तुत कार्यों के लिए हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग
हाथ से चलने वाली लेजर वेल्डिंग मशीनों ने वेल्डिंग के कामों के दृष्टिकोण को बदल दिया है जब गतिशीलता सबसे महत्वपूर्ण है। कार्यस्थल पर घूमते समय श्रमिक सेटिंग्स को ट्विक कर सकते हैं, जो निर्माण स्थलों पर उपकरण को ठीक करने या अंतिम मिनट में परिवर्तन करने के लिए सभी अंतर बनाता है। उद्योग की रिपोर्टों के अनुसार, इन पोर्टेबल इकाइयों ने पारंपरिक वेल्डिंग गियर की तुलना में सेटअप समय को लगभग 40% कम कर दिया। मक्खी पर समायोजन करने की क्षमता परियोजनाओं को काफी तेज करती है, खासकर उन स्थितियों में जहां दिन भर परिस्थितियां बदलती रहती हैं। यही कारण है कि कई पेशेवर अब जब भी उन्हें कई स्थानों पर भारी उपकरण खींचने के बिना गुणवत्ता वाले वेल्ड को जल्दी से प्राप्त करने की आवश्यकता होती है तो हैंडहेल्ड लेजर तक पहुंचते हैं।
उच्च-आउटपुट उद्योगों में अनुप्रयोग
ऑटोमोबाइल निर्माण और शीट मेटल फेब्रिकेशन
ऑटोमोबाइल दुनिया में बड़े बदलाव हो रहे हैं, लेजर वेल्डिंग तकनीक के कारण जो पहले से कहीं ज्यादा तेजी से विधानसभा लाइनों को चला रही है। कार निर्माता अब बहुत जटिल शीट धातु भागों को एक साथ वेल्ड कर सकते हैं, जो आश्चर्यजनक सटीकता और ताकत के साथ, उत्पादन समय को काफी कम कर सकते हैं। दिलचस्प बात यह है कि यह लेजर तकनीक किस तरह से उस चीज़ में फिट बैठती है जिस पर ऑटो उद्योग वर्षों से काम कर रहा है -- हल्का वजन लेकिन मजबूत सामग्री जो कारों को कम ईंधन जलाने और कम उत्सर्जन करने में मदद करती है। ये लेजर सिस्टम सिर्फ पर्याप्त नियंत्रण और स्वचालन शक्ति प्रदान करते हैं मुश्किल संयोजनों को संभालने के लिए जैसे एल्यूमीनियम उच्च शक्ति वाले स्टील के साथ मिश्रित, कुछ ऐसा जो आज के वाहनों को बहुत सुरक्षित बनाता है जबकि अभी भी सभी प्रकार की सड़क स्थितियों और दुर्घटनाओं के खिलाफ पकड़ रखता है।
विमान घटक और मेडिकल उपकरण उत्पादन
लेजर वेल्डिंग एयरोस्पेस विनिर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जहां उन्हें विमान निर्माण के लिए मजबूत लेकिन हल्के घटकों का निर्माण करने की आवश्यकता होती है। इस तकनीक की सटीकता से विमानन के भागों को हवा में चलने के दौरान तीव्र गर्मी, कंपन और दबाव के संपर्क में आने पर भी बरकरार रखने में मदद मिलती है। चिकित्सा उपकरणों के मामले में, निर्माता ऑपरेटिंग रूम में निष्फलता और सटीक माप के लिए सख्त मानकों को पूरा करने के लिए लेजर वेल्डिंग तकनीकों पर निर्भर हैं। अस्पतालों को अपने सर्जिकल उपकरणों और प्रत्यारोपित उपकरणों को संरचनात्मक मजबूती बनाए रखते हुए संदूषण के जोखिम से मुक्त करने की आवश्यकता होती है। उद्योग की रिपोर्टों से पता चलता है कि लेजर वेल्डिंग प्रौद्योगिकियों को अपनाने वाली सुविधाओं ने दोनों क्षेत्रों में बेहतर उत्पाद स्थिरता दर देखी है। जैसे-जैसे एयरोस्पेस कंपनियां हल्के पदार्थों के लिए धक्का देती हैं और चिकित्सा निर्माताओं को सख्त नियमों का सामना करना पड़ता है, हम उन्नत लेजर सिस्टम में निवेश बढ़ते हुए देख रहे हैं जो इन मांग वाले आवश्यकताओं को संभाल सकते हैं।
फाइबर लेज़र कटिंग को वेल्डिंग प्रणालियों के साथ एकीकृत करना
फाइबर लेजर कटिंग को वेल्डिंग सिस्टम के साथ जोड़ना विनिर्माताओं के लिए एक स्मार्ट कदम है जो उत्पादन के दौरान बर्बाद समय को कम करना चाहते हैं। जब ये दो प्रक्रियाएं हाथ में हाथ काम करती हैं, तो चरणों के बीच भागों को स्थानांतरित करने की आवश्यकता कम होती है, जो समय और धन दोनों को बचाता है। जिन कारखानों ने इस संयुक्त दृष्टिकोण को अपनाया है, वे अक्सर अपने उत्पादन में लगभग 20% या उससे अधिक की वृद्धि देखते हैं। वास्तविक लाभ यह है कि जब काटने और वेल्डिंग अलग-अलग चरणों के बजाय एक निरंतर प्रवाह में होती है तो सब कुछ कितनी तेजी से चलता है। दिलचस्प बात यह है कि सिर्फ समय बचाने के अलावा, यह एकीकरण वास्तव में बेहतर परिणाम भी देता है। भाग अधिक सटीक और सुसंगत होते हैं क्योंकि हैंडलिंग के दौरान त्रुटियों के कम अवसर होते हैं। उन क्षेत्रों में व्यवसायों के लिए जहां मात्रा सबसे महत्वपूर्ण है, जैसे कि ऑटोमोबाइल या उपकरण निर्माण, इस तरह की प्रणाली लागतों को नियंत्रित करते हुए प्रतिस्पर्धी बने रहने में सभी अंतर बनाती है।
ऑटोमेशन और भविष्य की रुझान
कोबॉट-सहायता लेज़र वेल्डिंग प्रणाली
विनिर्माण उद्योग में बड़े बदलाव आ रहे हैं, सहकारी रोबोटों के लिए धन्यवाद, जिन्हें आमतौर पर कोबोट कहा जाता है, जो लेजर वेल्डिंग मशीनों के साथ काम करते हैं ताकि कार्यक्षमता और कार्यस्थल सुरक्षा दोनों को बढ़ाया जा सके। ये रोबोट सभी उबाऊ दोहराए गए कार्यों को संभालते हैं, अनुभवी वेल्डरों को नियमित काम में उलझने के बजाय मुश्किल समस्याओं को हल करने पर अपने कौशल को केंद्रित करने देते हैं। अधिक से अधिक कारखाने स्वचालन के तरीकों की तलाश कर रहे हैं, और हम अगले दस वर्षों में कोबोट सहायता प्रणाली में लगभग 30% वृद्धि देखने की उम्मीद करते हैं। उदाहरण के लिए IPG Photonics को लीजिए, उनके पास LightWELD लेजर तकनीक है जो अब कोबोट्स के साथ काम करती है, कुछ ऐसा जो वे FABTECH 2024 में दिखाएंगे। इन सेटअपों को इतना अच्छा क्या बनाता है? वे वास्तव में कुशल श्रमिकों को बेहतर काम करने में मदद करते हैं तेजी से उन पूर्व निर्धारित विन्यासों के कारण जो सेटअप समय को कम करते हैं और लगातार सभी अनुमानों के बिना गुणवत्ता परिणाम प्रदान करते हैं।
स्मार्ट विनिर्माण और IoT एकीकरण
लेजर वेल्डिंग के साथ IoT तकनीक को जोड़ना वास्तव में बदल रहा है कि आजकल कारखाने कैसे काम करते हैं, खासकर जब यह मशीनों को खराब होने से पहले सुचारू रूप से चलाने की बात आती है। असली जादू वेल्डिंग के दौरान तत्काल डेटा विश्लेषण के माध्यम से होता है, जिससे तकनीशियनों को समस्याओं को जल्दी से पता चलता है और उत्पाद की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए उड़ान पर सेटिंग्स को ट्विक करने देता है। इस दृष्टिकोण को अपनाने वाले कारखानों में अक्सर मरम्मत के इंतजार में लगभग 25 प्रतिशत कम समय बर्बाद होता है, हाल के अध्ययनों के अनुसार कई प्रमुख निर्माताओं से। उद्योग विशेषज्ञों का अनुमान है कि जैसे-जैसे अधिक कंपनियां IoT को अपने लेजर वेल्डिंग सेटअप में एकीकृत करेंगी, हम विभिन्न क्षेत्रों में चिकनी उत्पादन लाइनें देखना शुरू करेंगे। जबकि कोई भी यह नहीं बता सकता कि यह बदलाव कितनी तेजी से होगा, जो स्पष्ट है वह यह है कि स्मार्ट सेंसर से लैस लेजर वेल्डिंग तेजी से किसी भी कारखाने के लिए आवश्यक हो रही है जो आज के बाजार में प्रतिस्पर्धी बने रहना चाहता है।