کوچنی انسایکلوپیډیا: د لیزر ویلډینګ اصول او د پروسې غوښتنلیکونه
د انرژۍ کچه
ماده د اتومونو څخه جوړه شوې ده، او اتومونه د هستې او الکترونونو څخه جوړ شوي دي. الکترونونه د هستې شاوخوا ګرځي. په اتوم کې د الکترونونو انرژي خپل سري نه ده.
کوانټم میخانیک، چې مایکروسکوپي نړۍ تشریح کوي، موږ ته وایي چې الکترونونه د انرژۍ ثابتې کچې نیسي. د انرژۍ مختلفې کچې د الکترونونو مختلفو انرژیو سره مطابقت لري: هغه مدارونه چې له هستې څخه لرې دي لوړه انرژي لري.
سربېره پردې، هر مدار کولی شي اعظمي شمیر الکترونونه وساتي. د مثال په توګه، ترټولو ټیټ مدار (هستیو ته نږدې) کولی شي تر 2 الکترونونو پورې وساتي، پداسې حال کې چې لوړ مدارونه کولی شي تر 8 الکترونونو پورې وساتي، او داسې نور.
لیږد
الکترونونه کولی شي د انرژۍ جذبولو یا خوشې کولو له لارې له یوې انرژۍ کچې څخه بلې ته حرکت وکړي.
د مثال په توګه، کله چې یو الکترون یو فوټون جذبوي، دا ممکن د انرژۍ له ټیټې کچې څخه لوړې کچې ته ټوپ وکړي. په ورته ډول، یو الکترون چې په لوړه انرژي کچه کې وي کولی شي د فوټون په خپرولو سره ټیټې کچې ته راښکته شي.
په دې پروسو کې، د جذب شوي یا خارج شوي فوټون انرژي تل د دواړو کچو ترمنځ د انرژۍ توپیر سره مساوي وي. څرنګه چې د فوټون انرژي د رڼا د طول موج ټاکي، نو جذب شوي یا خارج شوي رڼا یو ثابت رنګ لري.
د لیزر تولید اصل
هڅول شوی جذب
هڅول شوی جذب هغه وخت رامنځته کیږي کله چې اتومونه د ټیټې انرژۍ په حالت کې بهرنۍ وړانګې جذب کړي او لوړې انرژۍ حالت ته انتقال شي. الکترونونه کولی شي د فوټونونو په جذبولو سره د ټیټې انرژۍ کچې څخه لوړې انرژۍ کچې ته پورته شي.
هڅول شوی اخراج
د هڅول شوي اخراج معنی دا ده چې الکترونونه د لوړې انرژۍ په کچه کې، د فوټون د "محرک" یا "انډکشن" لاندې، د ټیټې انرژۍ کچې ته لیږدول کیږي او د پیښې شوي فوټون په څیر ورته فریکونسۍ سره فوټون خارجوي.
د هڅول شوي اخراج مهمه ځانګړتیا دا ده چې تولید شوی فوټون د اصلي سره ورته دی: ورته فریکونسي، ورته سمت، او په بشپړ ډول د توپیر وړ ندي. پدې توګه، یو فوټون د یوې هڅول شوي اخراج پروسې له لارې دوه ورته فوټون کیږي. دا پدې مانا ده چې رڼا پیاوړې کیږي یا پراخه کیږي - د لیزر تولید اساسي اصل.
په خپله خوښه خپرېدل
په خپلسري ډول اخراج هغه وخت رامنځته کېږي کله چې د انرژۍ په لوړه کچه کې الکترونونه د بهرني نفوذ پرته ټیټې کچې ته راښکته شي، د لیږد په جریان کې رڼا (برقی مقناطیسي وړانګې) خپروي. د فوټون انرژي E=E2−E1 ده، د دواړو کچو ترمنځ د انرژۍ توپیر.
د لیزر تولید لپاره شرایط
د لیزر ګین میډیم
د لیزر تولید لپاره یو مناسب ګټې منځنی ته اړتیا ده، کوم چې ګاز، مایع، جامد، یا نیمه نیمه کوونکی کیدی شي. کلیدي دا ده چې په منځنی کې د نفوس انورسیشن ترلاسه شي، چې د لیزر محصول لپاره یو اړین شرط دی. د میټاسټیبل انرژۍ کچه د نفوس انورسیشن لپاره خورا ګټوره ده.
د پمپ کولو سرچینه
د نفوسو د بدلون د ترلاسه کولو لپاره، اټومي سیسټم باید د انرژۍ په لوړه کچه کې د ذراتو شمیر زیاتولو لپاره هڅول شي.
عام میتودونه عبارت دي له:
- بریښنایی پمپ کول: د لوړ حرکي انرژۍ الکترونونو په کارولو سره د ګاز خارجول
- نظري پمپ کول: د نبض شوي رڼا سرچینو لخوا شعاع ورکول
- حرارتي پمپ کول، کیمیاوي پمپ کول، او داسې نور.
دې میتودونو ته په ټولیز ډول پمپ کول ویل کیږي. د لیزر د باثباته محصول لپاره د ټیټې کچې په پرتله په پورتنۍ کچه کې د ډیرو ذراتو ساتلو لپاره دوامداره پمپ کول اړین دي.
ریزونیټر
د مناسبې ګټې منځنۍ او پمپ کولو سرچینې سره، د نفوس انحراف ترلاسه کیدی شي، مګر د هڅول شوي اخراج شدت د عملي کارونې لپاره خورا کمزوری دی. نور پراخولو ته اړتیا ده، کوم چې د نظري ریزونټر لخوا چمتو کیږي.
یو نظري ریزونټر د دوو لوړ انعکاسي هندارو څخه جوړ دی چې د لیزر په دواړو پایونو کې موازي ځای پر ځای شوي دي:
- یو بشپړ انعکاس کوونکی هنداره
- یو جزوي انعکاس او جزوي لیږدونکی هنداره
د بشپړ انعکاس هنداره ټول پیښې رڼا بیرته په خپل اصلي لاره کې منعکس کوي. جزوي انعکاس هنداره د یوې ټاکلې انرژۍ حد لاندې فوټونونه بیرته منځني ته منعکس کوي، پداسې حال کې چې د حد څخه پورته فوټونونه د پراخ شوي لیزر رڼا په توګه لیږدول کیږي.
رڼا په ریزونیټر کې مخ په وړاندې څرخیږي، د هڅول شوي اخراج د زنځیر غبرګون رامینځته کوي، د واورې ښویېدنې په څیر پراخیږي ترڅو د لوړ شدت لیزر محصول تولید کړي.
د پمپ څراغ څه شی دی؟
د زینون څراغ یو غیر فعال ګاز خارجونکی څراغ دی، معمولا مستقیم ټیوب شکل لري. دا عموما الکترودونه، کوارټز ټیوب، او ډک شوي زینون (Xe) ګاز لري.
الکترودونه د فلزاتو څخه جوړ شوي دي چې لوړ خټکي نقطه، لوړ الکترون اخراج موثریت، او ټیټ سپټرینګ لري. د څراغ ټیوب د لوړ ځواک، لوړ تودوخې مقاومت لرونکي، لوړ لیږدونکي کوارټز شیشې څخه جوړ شوی، چې د زینون ګاز څخه ډک شوی.
Nd:YAG لیزر راډ څه شی دی؟
Nd:YAG (نیوډیمیم-ډوپ شوی یټریوم المونیم ګارنټ) ترټولو عام کارول شوی جامد لیزر مواد دی.
YAG یو مکعبي کرسټال دی چې لوړ سختۍ، غوره نظري کیفیت، او لوړ حرارتي چالکتیا لري. درې اړخیز نیوډیمیم ایونونه په کرسټال جالی کې ځینې درې اړخیز یټریوم ایونونه ځای په ځای کوي، له همدې امله د نیوډیمیم-ډوپډ یټریوم المونیم ګارنټ نوم ورکړل شوی.
د لیزر ځانګړتیاوې
ښه همغږي
د عادي سرچینو څخه راوتلی رڼا په لوري، پړاو او وخت کې ګډوډه ده، او حتی د لینز سره هم یوې نقطې ته متمرکزه نشي کیدی.
د لیزر رڼا ډېره منظمه ده: دا خالص فریکونسي لري، په بشپړ پړاو کې په ورته لوري خپریږي، او د لوړې متمرکزې انرژۍ سره یوې کوچنۍ نقطې ته متمرکز کیدی شي.
غوره لارښوونه
لیزر د رڼا د بلې سرچینې په پرتله خورا ښه لارښوونه لري، تقریبا د موازي بیم په توګه عمل کوي. حتی کله چې سپوږمۍ ته هدف وي (شاوخوا 384,000 کیلومتره لرې)، د ځای قطر یوازې 2 کیلومتره دی.
ښه مونوکرومیټیټي
د هڅول شوي اخراج څخه د لیزر رڼا خورا محدود فریکونسي رینج لري. په ساده اصطلاحاتو کې، لیزر غوره مونوکروماتیکیت لري - د هغې "رنګ" خورا خالص دی. مونوکروماتیکیت د لیزر پروسس کولو غوښتنلیکونو لپاره خورا مهم دی.
لوړ روښانتیا
د لیزر ویلډینګ د لیزر بیمونو غوره لارښود او لوړ بریښنا کثافت کاروي. لیزر د نظري سیسټم له لارې په یوه کوچنۍ سیمه کې متمرکز کیږي، په ډیر لنډ وخت کې د تودوخې خورا متمرکز سرچینه جوړوي، مواد خوري او د ویلډ مستحکم ځایونه او مهرونه جوړوي.
د لیزر ویلډینګ ګټې
د نورو ویلډینګ میتودونو په پرتله، لیزر ویلډینګ وړاندیز کوي:
- د انرژۍ لوړ غلظت، د ویلډینګ لوړ موثریت، لوړ دقت، او د ویلډونو د ژوروالي څخه تر عرض پورې لوی تناسب.
- د تودوخې کم داخلېدل، د تودوخې څخه اغیزمن شوی کوچنی زون، لږترلږه پاتې فشار او خرابوالی.
- غیر تماس لرونکی ویلډینګ، انعطاف منونکی فایبر آپټیک لیږد، ښه لاسرسی، او لوړ اتوماتیک کول.
- د انعطاف وړ ګډ ډیزاین، د خامو موادو خوندي کول.
- په دقیق ډول د کنټرول وړ انرژي، د ویلډینګ مستحکم پایلې، او د ویلډ غوره بڼه.
د فلزي موادو لپاره د لیزر ویلډینګ پروسې
د زنګ ضد اوسپنه
- ښې پایلې د عادي مربع څپې نبضونو سره ترلاسه کیدی شي.
- داسې بندونه ډیزاین کړئ چې د ویلډ ځایونه د غیر فلزي موادو څخه لرې وساتي.
- د ځواک او ظاهري بڼې لپاره د ویلډینګ کافي ساحه او د کاري ټوټې ضخامت خوندي کړئ.
- د ویلډینګ پرمهال د کاري ټوټې پاکوالی او وچ چاپیریال ډاډمن کړئ.
د المونیم الیاژونه
- لوړ انعکاس د لیزر لوړ ځواک ته اړتیا لري.
- د نبض سپاټ ویلډینګ پرمهال د درزونو سره مخ کیږي، چې قوت کموي.
- د موادو جوړښت ممکن د خپریدو لامل شي؛ د لوړ کیفیت خام مواد وکاروئ.
- د لوی ځای اندازې او اوږد نبض پلنوالي سره غوره پایلې.
د مسو او مسو الیاژونه
- د المونیم په پرتله لوړ انعکاس؛ حتی لوړ لیزر اعظمي ځواک ته اړتیا لري.
- د لیزر سر باید په یوه زاویه کې کږ شي.
- د مسو الیاژونه (پیتل، کپرونیکل، او نور) د الیاژ عناصرو له امله ویلډ کول ډیر ستونزمن دي؛ د احتیاط سره د پیرامیټر انتخاب اړین دی.
په لیزر ویلډینګ او حلونو کې عام نیمګړتیاوې
ناسم پیرامیټرې یا ناسم عملیات اکثرا د ویلډینګ نیمګړتیاوې رامینځته کوي، په شمول د:
- د سطحې تویول
- د داخلي ویلډ پورسیت
- د ویلډینګ درزونه
- د ویلډینګ خرابوالی
ویلډ سپیټر
تویېدل په عمده توګه د لیزر د بریښنا د ډیر لوړ کثافت له امله رامینځته کیږي: ورک پیس په لنډ وخت کې ډیره انرژي جذبوي، چې د موادو شدید بخارۍ او د پړسوب شوي حوض د تاوتریخوالي غبرګون لامل کیږي.
سپیټر ظاهري بڼه، د نصبولو دقت، او د ویلډینګ ځواک ته زیان رسوي.
لاملونه
- د لیزر اعظمي ځواک خورا لوړ دی.
- نامناسب ویلډینګ څپې بڼه، په ځانګړې توګه د لوړ انعکاس موادو لپاره.
- د موادو جلا کول د محلي لوړ انرژۍ جذب لامل کیږي.
- د کاري ټوټې په سطحه ککړتیا یا غیر فلزي ناپاکۍ.
- د کاري ټوټو ترمنځ یا لاندې د ټیټ ویلې کیدو نقطې لرونکي مواد، چې د ویلډینګ پرمهال ګاز تولیدوي.
- تړل شوي تش جوړښتونه چې د ګازو د پراخېدو او خپریدو لامل کیږي.
د حل لارې
- پیرامیټرونه غوره کړئ: د اعظمي ځواک کم کړئ یا د سپیک ویوفارمونو څخه کار واخلئ.
- د وړ او لوړ کیفیت لرونکي خامو موادو څخه کار واخلئ.
- د غوړ او ناپاکۍ لرې کولو لپاره د ویلډ کولو دمخه پاکول پیاوړي کړئ.
- د ویلډینګ جوړښت ډیزاین غوره کړئ.
داخلي سوري
په لیزر ویلډینګ کې تر ټولو عام نیمګړتیا د پورسیت ده. د تودوخې چټکه دوره او د حوض لنډ ژوند د ګازو د تیښتې مخه نیسي، چې سوري جوړوي.
عام ډولونه: د هایدروجن سوري، د کاربن مونو اکسایډ سوري، او د کیلي سوري سقوط سوري.
د ویلډینګ درزونه
درزونه د ویلډ ځواک او د خدمت ژوند په جدي توګه کموي. د لیزر ویلډنګ چټک تودوخه او یخ کول د درزونو خطر زیاتوي.
د لیزر ویلډینګ ډیری درزونه ګرم درزونه دي، چې په المونیم الیاژونو او لوړ کاربن / لوړ الیاژ فولادو کې عام دي.
مخنیوی
- د ماتیدونکو موادو لپاره، د درزونو کمولو لپاره د مخکې تودوخه کولو او ورو یخولو څپې اضافه کړئ.
- د ویلډینګ فشار کمولو لپاره د ګډ ډیزاین غوره کړئ.
- هغه مواد غوره کړئ چې د مساوي فعالیت سره د ټیټ درزیدو تمایل ولري.
د ویلډینګ خرابوالی
خرابوالی اکثرا په پتلو شیټونو، لویو ساحو کې د کار ځایونو، یا څو ځایونو ویلډینګ کې واقع کیږي، چې د نصب او فعالیت اغیزه کوي. دا د غیر مساوي تودوخې داخلولو او غیر متوازن تودوخې پراخیدو / انقباض له امله رامینځته کیږي.
د حل لارې
- د تودوخې د کمولو لپاره پیرامیټرونه غوره کړئ: د نبض پلنوالی کمولو په وخت کې د اعظمي ځواک زیاتوالی.
- د ویلډینګ سرعت او د نبض فریکونسۍ ټیټ کړئ ترڅو د هر واحد وخت تودوخه کمه شي.
- د ویلډینګ ترتیب غوره کړئ ترڅو د تودوخې یوشانوالی ډاډمن شي.
د پوسټ وخت: فبروري-۲۵-۲۰۲۶
