सतत लेज़र (CW) और अर्ध सतत लेज़र (QCW) के बीच क्या अंतर हैं?

Aug 02, 2023 एक संदेश छोड़ें

सतत तरंग (सीडब्ल्यू) लेज़र और अर्ध -निरंतर तरंग (क्यूसीडब्ल्यू) लेज़र दो प्रकार के लेज़र हैं जिनका उपयोग आमतौर पर विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। सीडब्ल्यू लेजर प्रकाश की निरंतर किरण उत्सर्जित करते हैं, जबकि क्यूसीडब्ल्यू लेजर छोटी दालों की एक श्रृंखला उत्सर्जित करते हैं। इन दोनों प्रकार के लेज़रों के बीच कुछ अंतर यहां दिए गए हैं:

 

CW और QCW के बीच अंतर

 

Continuous Wave (CW) laser energy Gaussian distribution chart

एकल -मोड सीडब्ल्यू लेजर का गाऊसी ऊर्जा वितरण

 

सीडब्ल्यू लेजर: सीडब्ल्यू "कंटीन्यूअस वेव" का संक्षिप्त रूप है, जिसका अर्थ है निरंतर तरंग लेजर। यह निरंतर उत्तेजना ऊर्जा के माध्यम से लेजर आउटपुट प्राप्त करता है, जिसका अर्थ है कि लेजर तब तक चालू रहता है जब तक यह बंद न हो जाए। सीडब्ल्यू लेजर में आमतौर पर कम शिखर शक्ति और उच्च औसत शक्ति होती है।

 

जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, सतत लेज़र एक ऐसे लेज़र को संदर्भित करता है जो लगातार और लगातार प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है, जिसे सामूहिक रूप से निरंतर लेज़र के रूप में जाना जाता है। आम तौर पर, सामान्य धातु काटने और तांबा एल्यूमीनियम वेल्डिंग निरंतर लेजर होते हैं, जो सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। निरंतर लेजर प्रक्रिया डिबगिंग के मुख्य मापदंडों में शामिल हैं: पावर वेवफॉर्म, डीफोकसिंग मात्रा, कोर व्यास स्पॉट और गति;

 

जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, एकल मोड निरंतर लेजर के गॉसियन ऊर्जा वितरण का योजनाबद्ध आरेख लेजर बीम के क्रॉस सेक्शन के ऊर्जा वितरण को दर्शाता है। मध्य ऊर्जा उच्चतम है, और परिधि बारी-बारी से घटती है, जो गाऊसी वितरण (सामान्य वितरण) दिखाती है।

 

Quasi-Continuous Wave (QCW) laser pulse energy distribution and welding schematic

QCW लेजर पल्स एनर्जी और पल्स वेल्डिंग तुलना

 

QCW "अर्ध सतत तरंग" का संक्षिप्त रूप है, जिसका अर्थ अर्ध सतत तरंग लेजर है। जैसा कि स्पंदित लेजर के चित्र ए में दिखाया गया है, लेजर आमतौर पर रुक-रुक कर प्रकाश उत्सर्जन की एक प्रक्रिया है; चित्र बी लेजर ऊर्जा वितरण को दर्शाता है। एकल मोड निरंतर लेज़रों की तुलना में, QCW का ऊर्जा वितरण अधिक केंद्रित है, जिसका अर्थ है कि QCW में निरंतर लेज़रों की तुलना में अधिक ऊर्जा घनत्व (मजबूत प्रवेश क्षमता) है।

 

यह मेटलोग्राफिक पहलू में परिलक्षित होता है, जिसका अर्थ है कि QCW में अधिक प्रवेश क्षमता है। उत्पादित मेटलोग्राफिक पहलू एक कील के समान होता है, जिसका पहलू अनुपात अधिक होता है। QCW की चरम लेजर शक्ति और उच्च ऊर्जा घनत्व इसे उच्च प्रतिरोध मिश्र धातुओं, थर्मल संवेदनशील सामग्रियों के लिए उपयुक्त बनाता है। माइक्रो कनेक्टिविटी में बड़े फायदे हैं; चित्र c विभिन्न आवृत्तियों के साथ स्पंदित लेजर के वेल्डिंग योजनाबद्ध आरेख को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि पल्स वेल्डिंग लगभग बिना किसी छींटे के अपेक्षाकृत स्थिर है।

 

QCW लेज़र मुख्य रूप से Q {{0}स्विचिंग नामक तकनीक का उपयोग करते हैं, जो उच्च {{1}ऊर्जा लघु पल्स प्राप्त करने के लिए एक प्रभावी तरीका है। यह उत्सर्जन के लिए सामान्य आउटपुट निरंतर लेजर को बेहद संकीर्ण पल्स में संपीड़ित करता है, जिससे प्रकाश स्रोत की चरम शक्ति परिमाण के कई आदेशों तक बढ़ जाती है। Q-स्विचिंग के दौरान, लाभ माध्यम पर्याप्त ऊर्जा संग्रहीत करने से पहले, संपूर्ण लेजर अनुनादक एक उच्च गुहा हानि बनाए रखता है। इस समय, लेज़र लेज़र दोलन उत्पन्न नहीं कर सकता क्योंकि थ्रेशोल्ड बहुत अधिक है, जिससे ऊपरी स्तर के कण संख्या की संख्या बड़ी मात्रा में जमा हो सकती है। जब संचय संतृप्ति मूल्य तक पहुंचता है, तो गुहा हानि तेजी से बहुत कम मूल्य तक कम हो जाती है, इसलिए ऊपरी स्तर के कणों द्वारा संग्रहीत अधिकांश ऊर्जा थोड़े समय में लेजर ऊर्जा में परिवर्तित हो जाएगी, आउटपुट अंत में एक मजबूत लेजर पल्स आउटपुट उत्पन्न करेगी।

 

उदाहरण के लिए, एक गोल ड्रम के समान गुब्बारे को उसके नोजल से धीरे-धीरे और लगातार फुलाया जा सकता है, जिसे निरंतर लेजर कहा जाता है। क्यू मान को समायोजित करने का मतलब गुब्बारे पर दबाव डालना और उसे तुरंत फुलाना है, जो मोटे तौर पर निरंतर और क्यूसीडब्ल्यू के मामले में है।

 

CW laser welding vs QCW pulsed laser welding comparison of weld seam appearance and metallographic section

चित्र 4 सीडब्ल्यू लेजर सीलिंग नेल की उपस्थिति, सीधे वेल्ड सीम की उपस्थिति, अनुदैर्ध्य खंड की मेटलोग्राफिक परीक्षा; एक QCW लेजर सीलिंग नाखून उपस्थिति, सीधे वेल्ड उपस्थिति, अनुदैर्ध्य अनुभाग मेटलोग्राफी;

 

यह पल्स संपीड़न और उच्च ऊर्जा घनत्व वास्तविक सूक्ष्म प्रसंस्करण को कैसे प्रभावित करते हैं, इसकी गहराई से जानकारी के लिए, आप हमारी व्यापक मार्गदर्शिका पढ़ सकते हैंफ़ाइबर लेज़र माइक्रो{{0}वेल्डिंग को अनुकूलित करना और सही स्रोत चुनना. इस तकनीक के मूलभूत विश्लेषण के लिए, हमारी संपूर्ण व्याख्या देखेंQCW अर्ध-निरंतर लेजर तकनीक.

 

CW लेजर वेल्डिंग प्रभाव बनाम QCW लेजर वेल्डिंग प्रभाव

 

1. क्यूसीडब्ल्यू की उपस्थिति मछली स्केल पैटर्न के साथ पल्स स्पॉट वेल्डिंग के समान है, जबकि निरंतर लेजर में एक चिकनी और निरंतर वक्र होता है;

 

2. ऊर्जा इनपुट: निरंतर लेजर इनपुट, पल्स आंतरायिक इनपुट, मेटलोग्राफी पर प्रतिबिंबित, निरंतर लेजर वेल्ड अनुदैर्ध्य मेटलोग्राफिक निरंतर, केवल मामूली उतार-चढ़ाव, पल्स लेजर लेजर ड्रिलिंग को एकल बिंदु लेजर मेटलोग्राफिक स्प्लिसिंग की तरह स्पष्ट रूप से देख सकता है, प्रत्येक लेजर संबंधित मेटलोग्राफिक स्पष्ट रूप से दिखाई देता है; इसलिए, वेल्ड संयुक्त ताकत में निरंतर वेल्डिंग QCW लेजर वेल्डिंग से अधिक मजबूत है।

 

Comparison of CW vs QCW laser welding principles: molten pool, keyhole, and welding direction schematic

सतत (सीडब्ल्यू) और अर्ध -सतत (क्यूसीडब्ल्यू) लेजर वेल्डिंग सिद्धांतों की विस्तृत तुलना

 

QCW लेजर वेल्डिंग के लाभ

 

1. सामग्री के अवशोषण पर प्लम के प्रभाव से बचना, प्रक्रिया को और अधिक स्थिर बनाना: लेजर और सामग्री के बीच बातचीत के दौरान, सामग्री गंभीर वाष्पीकरण से गुजरेगी, जिससे पिघले हुए पूल के ऊपर धातु वाष्प, प्लाज्मा और अन्य गैसों का मिश्रण बनेगा, जिसे सामूहिक रूप से धातु प्लम के रूप में जाना जाता है। ये धातु के प्लम लेजर को सामग्री की सतह तक पहुंचने से बचाएंगे, जिसके परिणामस्वरूप अस्थिर लेजर शक्ति सामग्री की सतह तक पहुंच जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप छींटे, विस्फोट बिंदु और गड्ढे जैसे दोष होंगे; हालाँकि, QCW की पल्स वेल्डिंग को आंतरायिक प्रकाश आउटपुट (5 एमएस प्रकाश आउटपुट, 10 एमएस रुक-रुक कर प्रकाश आउटपुट और फिर अगला प्रकाश आउटपुट) की विशेषता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि सामग्री की सतह पर प्रत्येक लेजर स्ट्राइक धातु प्लम से प्रभावित नहीं होती है, जिससे यह वेल्डिंग की तुलना में अधिक स्थिर हो जाती है और पतली प्लेट वेल्डिंग में फायदे होते हैं।

 

2. Stable Melt Pool: The stress on the keyhole of the melt pool, the long duration of continuous laser action, the large heat conduction area, the large melt pool area, and the abundance of liquid metal make the continuous welding melt pool much larger than the QCW laser melt pool. Defects such as pores, cracks, and splashes are closely related to the molten pool: if the molten pool is large, the surface tension of the molten pool decreases with increasing temperature, and the large molten pool is more prone to keyhole collapse, as shown in a3; Due to the more concentrated energy and short action time of QCW laser welding, the molten pool mainly exists around the keyhole, and the force is uniform. The relative occurrence rate of pores, cracks and spatters is lower.

 

3. सैलर गर्मी प्रभावित क्षेत्र: सामग्री पर निरंतर लेजर क्रिया लगातार सामग्री में गर्मी स्थानांतरित करती है, जिससे पतली सामग्री थर्मल विरूपण और आंतरिक तनाव के कारण दरारें जैसे दोषों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हो जाती है। QCW रुक-रुक कर सामग्री पर कार्य करता है, इसे ठंडा करने का समय देता है, जिससे यह गर्मी प्रभावित क्षेत्र और गर्मी इनपुट में छोटा हो जाता है, जिससे यह पतली सामग्री के प्रसंस्करण के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है; और थर्मल सेंसर के करीब की सामग्री को केवल QCW लेजर का उपयोग करके संसाधित किया जा सकता है।

 

CW vs QCW laser beam energy distribution Gaussian comparison and welding penetration depth schema

 

4. उच्च शिखर शक्ति: निरंतर और QCW लेजर की समान औसत शक्ति के साथ, QCW उच्च शिखर शक्ति, उच्च ऊर्जा घनत्व, अधिक पिघलने की गहराई और मजबूत प्रवेश प्राप्त कर सकता है। तांबे मिश्र धातु और एल्यूमीनियम मिश्र धातु शीट की वेल्डिंग में QCW के अधिक फायदे हैं। समान औसत शक्ति वाले निरंतर लेज़र का ऊर्जा घनत्व QCW से कम होता है, जिसके कारण लेज़र सामग्री की सतह पर वेल्डिंग के निशान उत्पन्न करने में विफल हो सकता है और वे सभी परावर्तित हो सकते हैं। यदि लेजर बहुत अधिक है, तो सामग्री पिघलने के बाद लेजर अवशोषण दर तेजी से बढ़ जाएगी, और गर्मी इनपुट अचानक बढ़ जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप पिघलने की गहराई और गर्मी इनपुट अनियंत्रित हो जाएगी। इसका उपयोग पतली प्लेट वेल्डिंग में नहीं किया जा सकता है, और वेल्डिंग के निशान उत्पन्न करने में विफलता या जलने की घटना हो सकती है, जो प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है।

 

CW continuous wave laser vs QCW quasi-continuous laser welding comparison with keyhole and molten pool formation schematic

सीडब्ल्यू और क्यूसीडब्ल्यू लेजर वेल्डिंग कीहोल तंत्र की विस्तृत तुलना

 

इन गैर-स्पैटर और उच्च-स्थिरता विशेषताओं के कारण, अर्ध-निरंतर तरंगों ने सटीक विनिर्माण में क्रांति ला दी है। हमारे लेख में इन प्रणालियों के पीछे की विशिष्ट इंजीनियरिंग के बारे में और जानें:QCW फाइबर लेजर वेल्डिंग मशीन क्या है??

 

सीडब्ल्यू लेजर वेल्डिंग के लाभ

 

क्योंकि पल्स अवधि कम है (आमतौर पर कई मिलीसेकंड), भाग में प्रवेश करने वाली गर्मी कम हो जाती है, इसलिए थर्मल सेंसर और बेहद पतली दीवार सामग्री के आसपास स्पंदित लेजर वेल्डिंग का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। साथ ही, पल्स की शुरुआत में बड़ी मात्रा में ऊर्जा संचारित होने के कारण, स्पंदित लेजर वेल्डिंग अक्सर परावर्तक धातु के लिए उपयुक्त होती है। आमतौर पर इसे "उन्नत पल्स" के रूप में जाना जाता है, पल्स चक्र की शुरुआत में पावर स्पाइक कुल पल्स अवधि के केवल एक छोटे हिस्से तक रहता है। हालाँकि, इसकी शक्ति कम औसत शक्ति बनाए रखते हुए सामग्री की परावर्तनशीलता को तोड़ने के लिए पर्याप्त है, जिससे गर्मी कम हो जाती है। सीडब्ल्यू लेजर को अत्यधिक परावर्तक धातुओं को जोड़ने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा प्रदान करनी चाहिए, और उत्पन्न गर्मी उनके भीतर के हिस्सों या घटकों को आसानी से नुकसान पहुंचा सकती है। सीडब्ल्यू सतत तरंग लेजर वेल्डिंग ज्यादातर उच्च {{5}शक्ति वाला लेजर है जिसकी शक्ति 500 ​​वाट से अधिक है। सामान्यतया, इस प्रकार के लेजर का उपयोग 1 मिमी या अधिक की मोटाई वाली प्लेटों के लिए किया जाना चाहिए। वेल्डिंग तंत्र कीहोल प्रभाव पर आधारित गहरी पैठ वाली वेल्डिंग है, जिसका पहलू अनुपात 8:1 से अधिक है, लेकिन अपेक्षाकृत उच्च ताप इनपुट है।

 

अंत में, लेजर प्रौद्योगिकी की प्रगति के कारण, निरंतर लेजर की पल्स वेल्डिंग के साथ-साथ QCW लेजर की उच्च आवृत्ति पल्स वेल्डिंग प्राप्त करने के लिए निरंतर लेजर मॉड्यूलेशन तकनीक भी मौजूद है।

 

कुल मिलाकर, सीडब्ल्यू लेजर और क्यूसीडब्ल्यू लेजर दोनों के विशिष्ट अनुप्रयोग के आधार पर उनके फायदे और नुकसान हैं। सीडब्ल्यू लेजर उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जिनके लिए प्रकाश की निरंतर किरण की आवश्यकता होती है, जबकि क्यूसीडब्ल्यू लेजर उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जिनके लिए उच्च ऊर्जा की छोटी दालों की आवश्यकता होती है। इसलिए, सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए अपने विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सही प्रकार के लेजर का चयन करना महत्वपूर्ण है।

 

चाहे आपका एप्लिकेशन नाजुक सूक्ष्म घटकों के लिए QCW लेजर की उच्च शिखर शक्ति की मांग करता है या मोटी धातु काटने के लिए मानक CW लेजर के निरंतर ऊर्जा उत्पादन की मांग करता है, सही औद्योगिक प्रणाली का चयन करना महत्वपूर्ण है। हमारे उच्च प्रदर्शन का अन्वेषण करेंफाइबर लेजर वेल्डिंग मशीनआपके उत्पादन उन्नयन के लिए सही अनुकूलित कॉन्फ़िगरेशन खोजने के लिए श्रेणी।