লেজার ওয়েল্ডিং

ফিউশন: ফোকাস করা লেজার সরু, গভীর ওয়েল্ডের জন্য কিহোল ড্রিল করে

লেজার ওয়েল্ডিং আলোর কড়া ফোকাস করা রশ্মি দিয়ে জোড় গলিয়ে উচ্চ গতিতে সরু, গভীর ওয়েল্ড বানায়। তাপ এত ঘনীভূত যে অংশ প্রায় বাঁকে না। এটি গাড়ির বডি, ব্যাটারি সেল ও চিকিৎসা ইমপ্লান্ট জোড়ে, সাধারণত রোবট বা দ্রুত চলা আয়না দিয়ে।

ছবি: Krorc, CC BY-SA 3.0, সূত্র: Wikimedia Commons

লেজার ওয়েল্ডিং · কিহোলের পাশের দৃশ্য, লেজার ও আর্ক জোড়ের প্রান্তের দৃশ্যসহবৃত্তে ঘেরা সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে। ডানের বাক্সে একই প্লেটের আর্ক ওয়েল্ডের সঙ্গে তৈরি জোড়ের তুলনা দেখানো হয়েছে।

যেভাবে কাজ করে

রশ্মি তৈরি ও পৌঁছে দেওয়া। লেজার উৎস, এখন সাধারণত প্রায় 1–10 kW-এর ফাইবার লেজার, তীব্র ইনফ্রারেড রশ্মি তৈরি করে। অপটিক্যাল ফাইবার তাকে ওয়েল্ডিং হেডে নিয়ে যায়।
ফোকাস করা। লেন্স রশ্মিকে মিলিমিটারের কয়েক দশমাংশ চওড়া বিন্দুতে চেপে আনে। এতে প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে দশ লক্ষ ওয়াটের বেশি শক্তি পড়ে।
একটি কিহোল ড্রিল করুন। বিন্দুর নিচের ধাতু গলে ও আংশিক ফুটে ওঠে। বাষ্পের চাপ একটি সরু নালি, কিহোল, খোলা রাখে, যা রশ্মিকে জোড়ের গভীরে পৌঁছাতে দেয়।
গলিত অংশকে ঘুরে প্রবাহিত হতে দেওয়া। হেড চলার সময় গলিত ধাতু কিহোলের চারপাশে বয় এবং তার পেছনে বন্ধ হয়ে যায়।
পুলকে সুরক্ষিত রাখুন। আর্গন, হিলিয়াম বা নাইট্রোজেনের মতো গ্যাস গরম ধাতুকে বাতাস থেকে রক্ষা করে এবং প্লিউম (বিন্দুর ওপরের ধাতব বাষ্পের মেঘ) সরিয়ে দেয়।
দ্রুত জমানো। ছোট পুল প্রায় সঙ্গে সঙ্গে জমে সরু, গভীর জোড় হয়ে যায়। তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল (তাপে বদলে যাওয়া কিন্তু না গলা ধাতু) পাতলা থাকে।

দুটি মোড। কম শক্তি ঘনত্বে লেজার শুধু পৃষ্ঠ গলায়, পাতলা শিট ও দৃশ্যমান জোড়ের জন্য অগভীর, মসৃণ জোড় দেয় (কন্ডাকশন মোড)। একটি সীমা ছাড়ালে কিহোল খোলে, যা প্রস্থের প্রায় দশ গুণ গভীর ওয়েল্ড বানাতে পারে।

মূল তথ্য

উপাদান: কার্বন ও স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম, নিকেল সংকর; সবুজ বা নীল লেজার বা বিশেষ সেটিংয়ে তামা; কিছু প্লাস্টিক
সাধারণ অংশ: গাড়ির ছাদ ও দরজা, টেইলর্ড ব্ল্যাংক (স্ট্যাম্পিংয়ের আগে জোড়া ভিন্ন পুরুত্বের শিট), ব্যাটারি ট্যাব, গিয়ার, পেসমেকারের কেস
অংশের আকার: 0.1 মিমির কম ফয়েল থেকে উচ্চ ক্ষমতায় এক পাসে প্রায় 20 মিমি প্লেট পর্যন্ত; রোবটে গাড়ির বডির মতো বড় অংশ
নির্ভুলতা: রশ্মি প্রায় ±0.1 মিমির মধ্যে বসে; অতি কম বিকৃতি, কিন্তু অংশ প্রায় 0.1 মিমি বা তার কম ফাঁকে মিলতে হবে
পৃষ্ঠের মান: সরু, মসৃণ জোড়, প্রায়ই প্রায় সমতল; স্প্যাটার কম
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: স্বয়ংক্রিয়তায় বড় সিরিজ; হাতে ধরা ইউনিট এখন জব শপেও কাজ করে
টুলিং ও মেশিনের খরচ: হাতে ধরা ফাইবার লেজার ওয়েল্ডারের জন্য প্রায় 10,000 ডলার থেকে; রোবটিক সেলের জন্য কয়েক লক্ষ ডলার বা তার বেশি
গতি: পাতলা শিটে সাধারণত প্রতি মিনিটে 1–10 মিটার জোড়; স্ক্যানার হেড মিলিসেকেন্ডে এক ওয়েল্ড থেকে আরেকটিতে লাফ দেয়

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

শক্তির দিক

কম তাপ ও বিকৃতিতে সরু, গভীর ওয়েল্ড
অতি দ্রুত এবং স্বয়ংক্রিয় করা সহজ, স্ক্যানিং আয়নায় দূর থেকেও
অংশ না ছুঁয়ে এক দিক থেকে ওয়েল্ড করে
ক্ষুদ্র চিকিৎসা ও ইলেকট্রনিক অংশের জন্য যথেষ্ট নির্ভুল

সীমাবদ্ধতা

দামি সরঞ্জাম ও কড়া লেজার নিরাপত্তা: রশ্মি ও তার প্রতিফলন অন্ধ করে দিতে পারে
সূক্ষ্ম ফিট-আপ লাগে: ফাঁক ও ভুল সারিবদ্ধতা ত্রুটি ঘটায়
তামা ও অ্যালুমিনিয়ামের মতো চকচকে ধাতু রশ্মির বড় অংশ প্রতিফলিত করে
অতি দ্রুত ঠান্ডা হওয়ায় উচ্চ-কার্বন ইস্পাতে শক্ত, ভঙ্গুর ওয়েল্ড হতে পারে

কোথায় ব্যবহৃত হয়

অটোমোটিভছাদ, দরজা, টেইলর্ড ব্ল্যাংক, গিয়ার ও ট্রান্সমিশনের অংশ
ব্যাটারি ও ই-মোবিলিটিসেল ট্যাব, বাসবার (পুরু সংযোগ ফালি), ব্যাটারি হাউজিং
চিকিৎসাপেসমেকার ও ইমপ্লান্টের হাউজিং, অস্ত্রোপচারের যন্ত্র
ইলেকট্রনিক্সসেন্সর হাউজিং, কানেক্টর, সিল করা প্যাকেজ
রান্নাঘরের সরঞ্জামস্টেইনলেস সিংক, যন্ত্রের প্যানেল ও নল

কীভাবে চিনবেন

অতি সরু, সমান জোড়, প্রায়ই মাত্র 1–2 মিমি চওড়া, সূক্ষ্ম নিয়মিত ঢেউসহ।
জোড়ের পাশে তাপের রং বা বাঁকা হওয়া কম বা একেবারেই নেই।
ছোট অংশে স্পন্দিত লেজারে তৈরি ক্ষুদ্র ওভারল্যাপ করা বিন্দুর সারি (যেমন চিকিৎসা যন্ত্র বা মেরামত করা গয়নায়)।

তুলনা করুন

আর্ক ওয়েল্ডিং7.1সস্তা এবং ফাঁকে বেশি সহনশীল, কিন্তু চওড়া, অগভীর ও বেশি গরম, বেশি বিকৃতিসহ।ইলেকট্রন বিম ওয়েল্ডিং7.5ইলেকট্রনের রশ্মি থেকে আরও গভীর ও পরিষ্কার ওয়েল্ড, কিন্তু ভ্যাকুয়াম চেম্বার লাগে।রেজিস্ট্যান্স স্পট ওয়েল্ডিং7.2শিট শুধু বিন্দুতে জোড়ে; লেজার তার বদলে একটানা সেলাই করতে পারে।

দেখুন

Mech Vidya · কিহোলের নীতি, অ্যানিমেশনে

Ricky Explains Lasers · লেজার উৎস, ফাইবার ও ওয়েল্ডিং হেড, খোলা অবস্থায়

TRUMPF Inc. · স্ক্যানার হেড উচ্চ গতিতে এক ওয়েল্ড থেকে আরেকটিতে লাফ দিচ্ছে

TRUMPFtube · একটি আসল কারখানার লেজার ওয়েল্ডিং সেল

আসল ছবি দেখুন

উইকিপিডিয়া: Laser beam welding — নীতি, কিহোল ও কন্ডাকশন মোড, ছবির লিংকসহ
Wikimedia Commons-এ ছবি খোঁজা

মনে রাখুন

ফোকাস করা লেজার এত শক্তি কেন্দ্রীভূত করে যে বাষ্পের কিহোল খুলে এক পাসে গভীরে ওয়েল্ড করে।
সরু জোড় মানে কম তাপ, কম বিকৃতি ও উচ্চ গতি।
দাম হলো দামি সরঞ্জাম, কড়া নিরাপত্তা নিয়ম এবং অংশগুলো ঘনিষ্ঠভাবে মিলতে হওয়া।