जर्मन टीम के प्रयोग साबित करते हैं: ग्रीन लाइट लेजर ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स वेल्डिंग कच्चे माल को महत्वपूर्ण रूप से बचा सकती है

एक सहयोगी जर्मन शोध टीम ने हाल ही में एक प्रगति की घोषणा की है जिसमें उन्होंने लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया में अब तक की सबसे विस्तृत जानकारी प्रदान करने के लिए मिलकर काम किया है। संयुक्त टीम ने पहली बार स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया कि हरे तरंग दैर्ध्य लेजर के उपयोग के माध्यम से उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक्स को वेल्डिंग करते समय कच्चे माल को बचाया जा सकता है।
टीम में TRUMPF, फ्रौनहोफर ILT और जर्मन हेल्महोल्ट्ज़ एसोसिएशन के एक बड़े कण भौतिकी अनुसंधान संस्थान DESY के बीच सहयोग से पूरी की गई जांच के परिणाम शामिल हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रिक वाहन एक प्रमुख तकनीक के रूप में उच्च-प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक्स से सुसज्जित है जो बैटरी और मोटर का इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।
ऊपर उल्लिखित कई कंपनियां और संस्थान इलेक्ट्रिक वाहनों के निर्माण के लिए लेजर वेल्डिंग प्रक्रियाओं पर एक साथ काम कर रहे हैं, जो क्रमशः एक्स-रे, लेजर स्रोतों और वेल्डिंग प्रक्रियाओं के अपने अत्यधिक विशिष्ट ज्ञान का योगदान दे रहे हैं। उन्होंने पाया है कि हरे तरंग दैर्ध्य लेजर का उपयोग करते समय, उत्पन्न स्क्रैप दर अन्य लेजर वेल्डिंग प्रक्रियाओं की तुलना में बहुत कम है, इस प्रकार वाहन निर्माताओं को कच्चे माल में महत्वपूर्ण बचत हासिल करने और अधिक टिकाऊ विनिर्माण को लाभ पहुंचाने में मदद मिलती है।
अध्ययन के दौरान, उन्होंने प्रति सेकंड कई हजार से 10, {2}} फ्रेम पर उच्च गति की छवियां लीं, यह समझने के लिए अध्ययन करने के लिए कण गैस पेडल एक्स-रे का उपयोग करने की उम्मीद की कि तांबे वेल्डिंग परिणामों में अंतर का कारण क्या है।
फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (फ्राउनहोफर आईएलटी) के वैज्ञानिक मार्क हम्मेल ने कहा कि एक स्थिर वेल्डिंग प्रक्रिया महत्वपूर्ण है क्योंकि इलेक्ट्रिक वाहन निर्माताओं को अक्सर अरबों उच्च-गुणवत्ता वाले कनेक्शन पूरे करने की आवश्यकता होती है। भविष्य में, TRUMPF और फ्रौनहोफर ILT ने अपने शोध को 3डी प्रिंटिंग, लेजर कटिंग और अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेजर पंचिंग जैसे अन्य क्षेत्रों में विस्तारित करने और उपरोक्त सहयोगी टीमों में अन्य उद्योग भागीदारों को शामिल करने की योजना बनाई है।
हरे तरंग दैर्ध्य लेजर के साथ कम स्क्रैप दरें
इलेक्ट्रिक वाहनों की निर्माण प्रक्रिया लेजर तकनीक के लिए एक बहुत बड़ी चुनौती है। इलेक्ट्रिक वाहनों के मुख्य घटकों के निर्माण के लिए तांबा सबसे महत्वपूर्ण सामग्री है, एक अलौह धातु जो निकट अवरक्त (एनआईआर) रेंज में केवल 5 प्रतिशत लेजर विकिरण को अवशोषित करती है और इसमें बहुत अच्छी तापीय चालकता होती है। दुर्भाग्य से, सोल्डरिंग करते समय ये दोनों गुण काफी समस्याएँ पैदा कर सकते हैं। इसलिए, इन प्रक्रियाओं के लिए आमतौर पर बाद में करीबी परमाणु जांच की आवश्यकता होती है।
एनआईआर लेजर के अलावा, ट्रम्पफ उत्पाद पोर्टफोलियो में ग्रीन वेवलेंथ लेजर भी उपलब्ध हैं। ट्रम्पफ के ऑटोमोटिव उद्योग प्रबंधक मॉरिट्ज़ मोलर कहते हैं, "हरे रंग की तरंग दैर्ध्य वाले लेजर इस समस्या का समाधान हैं। वास्तव में, इन लेजर का उपयोग करके तांबे को बेहतर तरीके से वेल्ड किया जा सकता है।"
इन्फ्रारेड की तुलना में तांबा हरे रंग की तरंग दैर्ध्य को बहुत बेहतर तरीके से अवशोषित करता है। क्योंकि सामग्री अपने पिघलने के तापमान तक तेजी से पहुंचती है, वेल्डिंग प्रक्रिया भी तेजी से शुरू होती है और कम लेजर शक्ति की आवश्यकता होती है। अंत में, अधिक स्थिर वेल्डिंग प्रक्रिया के परिणामस्वरूप स्क्रैप दरें भी कम होती हैं, जो अधिक टिकाऊ विनिर्माण में योगदान करती हैं।
कण गैस पेडल प्रयोग
वेल्डिंग प्रक्रिया का विस्तार से अध्ययन करने के लिए, जर्मनी में फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर इंडस्ट्रियल टेक्नोलॉजी के विशेषज्ञों ने जर्मनी में आरडब्ल्यूटीएच आचेन विश्वविद्यालय में लेजर टेक्नोलॉजी संस्थान के साथ सहयोग किया है, जहां वे DESY के पेट्रा III एक्स-रे प्रकाश स्रोत का उपयोग कर रहे हैं। जर्मनी में हेल्महोल्ट्ज़ केंद्र में प्रायोगिक सेटअप।
मार्क हम्मेल बताते हैं: "पारंपरिक तरीके वास्तव में केवल प्लाज्मा के विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन को देख सकते हैं। DESY के विकिरण के साथ, हम न केवल पिघलने के अंदर देख सकते हैं, बल्कि हम वास्तविक समय में पिघलने की गतिशीलता भी देख सकते हैं।"
इस उद्देश्य के लिए, फ्राउनहोफर आईएलटी और ट्रम्पफ की टीम ने दो अलग-अलग लेजर प्रणालियों (नियर-इन्फ्रारेड लेजर और ग्रीन वेवलेंथ लेजर) का उपयोग करके DESY में लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया का अध्ययन किया। मॉरिट्ज़ मोलर ने कहा, "हमारे लिए, यह अध्ययन करने का एक शानदार अवसर है। औद्योगिक भागों की वेल्डिंग प्रक्रिया। उदाहरण के लिए, स्पैटर और सरंध्रता कैसे बनती है और वेल्डिंग प्रक्रिया से निकलने वाली गर्मी इलेक्ट्रॉनिक घटकों जैसे संवेदनशील भागों को कैसे प्रभावित करती है।"