Ano ang Welding?
Ang kakayahan ng weld ng metal ay tumutukoy sa kakayahang umangkop ng materyal na metal sa proseso ng hinang, higit sa lahat ay tumutukoy sa kahirapan sa pagkuha ng mataas na kalidad na welded joints sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng proseso ng hinang.Sa malawak na pagsasalita, ang konsepto ng "kakayahang panghinang" ay kinabibilangan din ng "kakayahang magamit" at "pagkakatiwalaan".Ang kakayahan ng weld ay nakasalalay sa mga katangian ng materyal at sa mga kondisyon ng proseso na ginamit.Ang kakayahan ng weld ng mga metal na materyales ay hindi static ngunit umuunlad halimbawa, para sa mga materyales na orihinal na itinuturing na mahirap sa weld na kakayahan, sa pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang mga bagong pamamaraan ng welding ay naging mas madaling magwelding, iyon ay, ang kakayahan ng weld naging mas mabuti.Samakatuwid, hindi namin maaaring iwanan ang mga kondisyon ng proseso upang pag-usapan ang tungkol sa kakayahan ng weld.
Ang kakayahan sa pag-weld ay kinabibilangan ng dalawang aspeto: ang isa ay ang pinagsamang pagganap, iyon ay, ang sensitivity ng pagbuo ng mga depekto sa hinang sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng proseso ng hinang;ang pangalawa ay ang praktikal na pagganap, iyon ay, ang kakayahang umangkop ng welded joint sa mga kinakailangan sa paggamit sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng proseso ng hinang.
Mga Paraan ng Welding
1.Laser welding（LBW）
2.ultrasonic welding (USW)
3.diffusion welding(DFW)
4.atbp
1. Ang welding ay isang proseso ng pagsasama-sama ng mga materyales, kadalasang mga metal, sa pamamagitan ng pag-init ng mga ibabaw hanggang sa punto ng pagkatunaw at pagkatapos ay pinahihintulutan ang mga ito na lumamig at tumigas, madalas na may pagdaragdag ng isang filler material.Ang weldability ng isang materyal ay tumutukoy sa kakayahan nitong ma-welded sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon ng proseso, at depende sa parehong mga katangian ng materyal at sa proseso ng welding na ginamit.
2.Weldability ay maaaring nahahati sa dalawang aspeto: magkasanib na pagganap at praktikal na pagganap.Ang pinagsamang pagganap ay tumutukoy sa pagiging sensitibo ng pagbuo ng mga depekto sa hinang sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng proseso ng hinang, habang ang praktikal na pagganap ay tumutukoy sa kakayahang umangkop ng welded joint sa mga kinakailangan sa paggamit sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng proseso ng hinang.
3. Mayroong iba't ibang paraan ng welding, kabilang ang laser welding (LBW), ultrasonic welding (USW), at diffusion welding (DFW), bukod sa iba pa.Ang pagpili ng paraan ng hinang ay depende sa mga materyales na pinagsama, ang kapal ng mga materyales, ang kinakailangang lakas ng magkasanib na bahagi, at iba pang mga kadahilanan.
Ano ang Laser Welding?
Ang laser welding, na kilala rin bilang laser beam welding ("LBW"), ay isang pamamaraan sa pagmamanupaktura kung saan ang dalawa o higit pang piraso ng materyal (karaniwang metal) ay pinagsama-sama sa pamamagitan ng paggamit ng laser beam.
Ito ay isang non-contact na proseso na nangangailangan ng access sa weld zone mula sa isang gilid ng mga bahagi na hinangin.
Ang init na nilikha ng laser ay natutunaw ang materyal sa magkabilang panig ng magkasanib na bahagi, at habang ang tinunaw na materyal ay naghahalo at nagresolidify, pinagsasama nito ang mga bahagi.
Ang weld ay nabuo habang ang matinding laser light ay mabilis na nagpapainit sa materyal - karaniwang kinakalkula sa millisecond.
Ang laser beam ay isang magkakaugnay (single-phase) na ilaw ng isang solong wavelength (monochromatic).Ang laser beam ay may mababang beam divergence at mataas na nilalaman ng enerhiya na lilikha ng init kapag tumama ito sa isang ibabaw
Tulad ng lahat ng anyo ng welding, mahalaga ang mga detalye kapag gumagamit ng LBW.Maaari kang gumamit ng iba't ibang mga laser at iba't ibang proseso ng LBW, at may mga pagkakataon na ang laser welding ay hindi ang pinakamahusay na pagpipilian.
Laser Welding
Mayroong 3 uri ng laser welding:
1. Conduction mode
2. Conduction / penetration mode
3.Pagpasok o keyhole mode
Ang mga uri ng laser welding ay pinagsama ayon sa dami ng enerhiya na inihatid sa metal.Isipin ang mga ito bilang mababa, katamtaman, at mataas na antas ng enerhiya ng enerhiya ng laser.
Conduction Mode
Ang conduction mode ay naghahatid ng mababang laser energy sa metal, na nagreresulta sa mababang penetration na may mababaw na weld.
Ito ay mabuti para sa mga joints na hindi nangangailangan ng mataas na lakas dahil ang mga resulta ay isang uri ng tuluy-tuloy na spot weld.Ang mga conduction welds ay makinis at aesthetically pleasing, at ang mga ito ay karaniwang mas malawak kaysa sa malalim.
Mayroong dalawang uri ng conduction mode LBW:
1. Direktang Pag-init:Ang ibabaw ng bahagi ay direktang pinainit ng isang laser.Pagkatapos ay dinadala ang init sa metal, at ang mga bahagi ng base metal ay natutunaw, na nagsasama-sama ng magkasanib na kapag ang metal ay nagresolidify.
2.Paghahatid ng Enerhiya: Ang isang espesyal na sumisipsip na tinta ay unang inilagay sa interface ng joint.Ang tinta na ito ay kumukuha ng enerhiya ng laser at bumubuo ng init.Ang pinagbabatayan na metal pagkatapos ay nagsasagawa ng init sa isang manipis na layer, na natutunaw, at nagresolidify upang bumuo ng isang welded joint.
Conduction/Pentration Mode
Maaaring hindi kinikilala ng ilan bilang isa sa mga mode.Pakiramdam nila ay may dalawang uri lamang;maaari kang magsagawa ng init sa metal o mag-vaporize ng isang maliit na metal channel, na nagpapahintulot sa laser pababa sa metal.
Ngunit ang conduction/penetration mode ay gumagamit ng "medium" na enerhiya at nagreresulta sa mas maraming penetration.Ngunit ang laser ay hindi sapat na malakas upang singaw ang metal tulad ng sa keyhole mode.
Mode ng Pagpasok o Keyhole
Ang mode na ito ay lumilikha ng malalim, makitid na welds.Kaya, ang ilan ay tinatawag itong penetration mode.Ang mga welds na ginawa ay karaniwang mas malalim kaysa sa lapad at mas malakas kaysa sa conduction mode welds.
Sa ganitong uri ng LBW welding, pinapasingaw ng high-powered laser ang base metal, na lumilikha ng makitid na tunnel na kilala bilang isang "keyhole" na umaabot pababa sa joint.Ang "butas" na ito ay nagbibigay ng isang conduit para sa laser na tumagos nang malalim sa metal.
Angkop na Mga Metal Para sa LBW
Gumagana ang laser welding sa maraming metal, tulad ng:
- Carbon steel
- aluminyo
- Titanium
- Mababang haluang metal at hindi kinakalawang na asero
- Nikel
- Platinum
- Molibdenum
Ultrasonic welding
Ang Ultrasonic welding (USW) ay ang pagsasama o pagbabago ng thermoplastics sa pamamagitan ng paggamit ng init na nabuo mula sa high-frequency na mekanikal na paggalaw.Ito ay nagagawa sa pamamagitan ng pag-convert ng high-frequency electrical energy sa high-frequency na mekanikal na paggalaw.Ang mekanikal na paggalaw na iyon, kasama ang inilapat na puwersa, ay lumilikha ng frictional heat sa mga plastic na bahagi ng mga ibabaw ng isinangkot (joint area) kaya ang plastic na materyal ay natutunaw at bumubuo ng isang molekular na bono sa pagitan ng mga bahagi.
BATAYANG PRINSIPYO NG ULTRASONIC WELDING
1. Mga Bahagi sa Fixture: Ang dalawang thermoplastic na bahagi na bubuuin ay pinagsama, isa sa ibabaw ng isa, sa isang supportive nest na tinatawag na fixture.
2.Ultrasonic Horn Contact: Ang isang titanium o aluminum component na tinatawag na horn ay dinadala sa contact sa itaas na bahagi ng plastic.
3.Force Applied: Ang isang kinokontrol na puwersa o presyon ay inilapat sa mga bahagi, clamping ang mga ito nang magkasama laban sa kabit.
4.Weld Time: Ang sungay ng ultrasonic ay na-vibrate nang patayo nang 20,000 (20 kHz) o 40,000 (40 kHz) beses bawat segundo, sa mga distansyang sinusukat sa thousandths ng isang pulgada (microns), para sa isang paunang natukoy na tagal ng oras na tinatawag na weld time.Sa pamamagitan ng maingat na disenyo ng bahagi, ang vibratory mechanical energy na ito ay nakadirekta sa limitadong mga punto ng contact sa pagitan ng dalawang bahagi.Ang mga mekanikal na vibrations ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga thermoplastic na materyales sa magkasanib na interface upang lumikha ng frictional heat.Kapag ang temperatura sa magkasanib na interface ay umabot sa punto ng pagkatunaw, ang plastic ay natutunaw at dumadaloy, at ang panginginig ng boses ay tumigil.Ito ay nagpapahintulot sa natunaw na plastik na magsimulang lumamig.
5.Hold Time: Ang clamping force ay pinananatili para sa isang paunang natukoy na tagal ng oras upang payagan ang mga bahagi na mag-fuse habang ang tinunaw na plastic ay lumalamig at nagpapatigas.Ito ay kilala bilang hold time.(Tandaan: Ang pinahusay na lakas ng magkasanib na lakas at hermeticity ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paglalapat ng mas mataas na puwersa sa panahon ng hold time. Nagagawa ito gamit ang dual pressure).
6.Bawi ang Sungay: Kapag tumigas na ang natunaw na plastik, aalisin ang puwersa ng pang-clamping at ang sungay ng ultrasonic ay binawi.Ang dalawang bahagi ng plastik ay pinagdugtong na ngayon na parang hinulma at tinanggal mula sa kabit bilang isang bahagi.
Diffusion Welding, DFW
Proseso ng pagsasama sa pamamagitan ng init at presyon kung saan ang mga contact surface ay pinagdugtong ng diffusion ng mga atomo.
Ang proseso
Dalawang workpiece [1] sa magkaibang konsentrasyon ay inilalagay sa pagitan ng dalawang pagpindot [2].Ang mga pagpindot ay natatangi para sa bawat kumbinasyon ng mga workpiece, na ang resulta ay kinakailangan ng isang bagong disenyo kung magbago ang disenyo ng produkto.
Ang init na katumbas ng humigit-kumulang 50-70% ng mga materyales na natutunaw na punto ay ibinibigay sa system, na nagpapataas ng kadaliang kumilos ng mga atomo ng dalawang materyales.
Ang mga pagpindot ay pagkatapos ay pinindot nang magkasama, na nagiging sanhi ng mga atom na magsimulang kumalat sa pagitan ng mga materyales sa lugar ng kontak [3].Ang pagsasabog ay nagaganap dahil ang mga workpiece ay may iba't ibang konsentrasyon, habang ang init at presyon ay nagpapadali lamang sa proseso.Ang presyon ay samakatuwid ay ginagamit upang makuha ang mga materyales na nakikipag-ugnay sa mga ibabaw nang mas malapit hangga't maaari upang ang mga atom ay mas madaling magkalat.Kapag ang nais na proporsyon ng mga atom ay nagkakalat, ang init at presyon ay tinanggal at ang pagpoproseso ng pagbubuklod ay nakumpleto.
