3. লেজার ঢালাই প্রক্রিয়া এবং পরামিতি অপ্টিমাইজেশান
3.1 ঢালাই সরঞ্জাম এবং সেটআপ
লেজার ঢালাই সাধারণত 2.5 কিলোওয়াট বা তার বেশি পরিসরে সর্বাধিক পাওয়ার আউটপুট সহ স্বয়ংক্রিয় লেজার ওয়েল্ডার ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়। প্রক্রিয়াটি প্রায়শই গ্যাসকে রক্ষা না করে পরিবেষ্টিত বাতাসে পরিচালিত হয়, ক্রিয়াকলাপকে সরল করে যখন এখনও শব্দ জয়েন্টগুলি অর্জন করে। কী সামঞ্জস্যযোগ্য পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে লেজার শক্তি, ঢালাই গতি, ফোকাস অবস্থান, স্পট ব্যাস, এবং মরীচি ঘটনা কোণ।
3.2 পরীক্ষামূলক অধ্যয়ন থেকে অপ্টিমাইজ করা পরামিতি
পরীক্ষামূলক তদন্ত ঢালাই পরামিতি এবং যৌথ কর্মক্ষমতা মধ্যে স্পষ্ট সম্পর্ক স্থাপন করেছে. একটি 30CrMo স্টিল ম্যাট্রিক্সে হীরার অংশগুলিকে ঢালাই করার জন্য Cu-Co-Fe এবং Ni-Cr-Cu প্রি-অ্যালোয়েড পাউডার ট্রানজিশন লেয়ার নিযুক্ত করা একটি সমীক্ষায়, সর্বোত্তম ঢালাই কর্মক্ষমতা 1600 মিনিট 4 মিমি ওয়েল্ডিং গতির লেজার শক্তিতে অর্জিত হয়েছিল। 819 MPa এর একটি দাঁত ব্যস্ততা শক্তি।
SYSWELD সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে সংখ্যাসূচক সিমুলেশন অধ্যয়ন এই পরামিতিগুলিকে আরও পরিমার্জিত করেছে। তাপমাত্রা ক্ষেত্র, ফেজ রূপান্তর, শস্যের আকারবিদ্যা, স্ট্রেস ক্ষেত্র এবং ক্লান্তি কর্মক্ষমতাকে অন্তর্ভুক্ত করে একটি ক্রস-স্কেল মাল্টি-ফিল্ড কাপলিং মডেল স্থাপন করে, গবেষকরা নির্ধারণ করেছেন যে 26 মিমি/সেকেন্ডের ঢালাই গতি এবং 1700 ওয়াটের শক্তি ওয়েল্ড স্ট্রেসকে কমিয়েছে, ডিজিটাল ভলিউম এবং সি-এর মান কমিয়েছে। . ঢালাই পরীক্ষা নিশ্চিত করেছে যে 1700 ওয়াট অবস্থা সর্বোচ্চ দাঁতের শক্তি উৎপন্ন করেছে, যা 1200 MPa-এ পৌঁছেছে।
বিভিন্ন অধ্যয়নের দ্বারা রিপোর্ট করা সর্বোত্তম পরামিতিগুলির মধ্যে সামান্য পার্থক্য (1600 W বনাম. 1700 W) উপাদানের গঠন, ব্লেড জ্যামিতি, বা পরীক্ষামূলক অবস্থার পার্থক্য প্রতিফলিত করতে পারে। তা সত্ত্বেও, মাত্রার ক্রমানুসারে ধারাবাহিকতা-প্রায় 1.6–1.7 কিলোওয়াট শক্তি এবং 23–26 মিমি/সেকেন্ড গতি-প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশানের জন্য শক্তিশালী নির্দেশিকা প্রদান করে৷
3.3 ঢালাই প্রক্রিয়ার সংখ্যাসূচক সিমুলেশন
লেজার ঢালাইয়ের জটিলতা-যৌথ তাপ, যান্ত্রিক, এবং ধাতব ঘটনা জড়িত-সাংখ্যিক সিমুলেশনকে প্রক্রিয়া নকশা এবং অপ্টিমাইজেশনের জন্য একটি অমূল্য হাতিয়ার করে তোলে। উন্নত মডেলগুলি লেজার রশ্মি প্রোফাইলের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য একটি 3D গাউসিয়ান তাপ উত্স নিযুক্ত করে, উচ্চ-শক্তির লেজার সিস্টেমে উদ্ভূত অ{4}}অভিন্ন শক্তি বিতরণের জন্য অ্যাকাউন্টিং।
মরীচি গুণমান ফ্যাক্টর M², যা একটি আদর্শ গাউসিয়ান প্রোফাইল থেকে বিচ্যুতি বর্ণনা করে, একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অনুশীলনে, উচ্চ-শক্তির লেজার রশ্মি প্রায়শই 1.3 থেকে 2.0 পর্যন্ত M² মান প্রদর্শন করে, যার ফলে একটি একক কেন্দ্রীয় শিখরের পরিবর্তে একাধিক চূড়া সহ প্রসারিত বিম প্রোফাইল তৈরি হয়। এই বিকৃতিগুলি তাপমাত্রা ক্ষেত্র এবং গলিত পুলের জ্যামিতিকে প্রভাবিত করে, শেষ পর্যন্ত ঢালাই গুণমান এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। সিমুলেশন মডেলগুলিতে সংযোজিত সংশোধন কারণগুলি ভবিষ্যদ্বাণীর নির্ভুলতাকে উন্নত করতে দেখানো হয়েছে, যা পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মেলে এমন ফলাফল দেয়৷
তাপ ক্ষেত্রের গণনার মধ্যে ওয়েল্ড জোন জুড়ে ক্ষণস্থায়ী তাপমাত্রা বন্টন পেতে অরৈখিক তাপ স্থানান্তর সমীকরণগুলি সমাধান করা জড়িত। স্ট্রেস ফিল্ড মডেল মোট স্ট্রেনকে ইলাস্টিক স্ট্রেন, প্লাস্টিক স্ট্রেন, ফেজ ট্রান্সফরমেশন-ইনডিউসড প্লাস্টিকসিটি এবং থার্মাল স্ট্রেনের সমষ্টি হিসেবে বিবেচনা করে। এই ধরনের ব্যাপক মডেলিং অবশিষ্ট স্ট্রেস এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বিবর্তনের ভবিষ্যদ্বাণী সক্ষম করে, বিস্তৃত পরীক্ষা-এবং-ত্রুটি পরীক্ষা ছাড়াই সর্বোত্তম ঢালাই পরামিতি নির্বাচনের নির্দেশনা দেয়।
4. মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্য
4.1 ফিউশন জোন এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলের মাইক্রোস্ট্রাকচার
লেজারের মাইক্রোস্ট্রাকচার-ঢালাই করা ডায়মন্ড করাত ব্লেড বিভিন্ন অঞ্চলে স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। ফিউশন জোনকে (FZ) তামা-সমৃদ্ধ এবং লোহা-সমৃদ্ধ অঞ্চলে ভাগ করা যেতে পারে, যা আপাত পছন্দের অভিযোজন ছাড়াই মোটা দানা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই পর্যায় বিভাজনটি লেজার ঢালাইয়ের সাধারণ ভারসাম্যহীন দৃঢ়ীকরণ অবস্থা থেকে উদ্ভূত হয়, যেখানে দ্রুত শীতল হওয়ার হার সম্পূর্ণ খাদ একজাতকরণকে বাধা দেয়।
30CrMo স্টিল সাবস্ট্রেটের তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল (HAZ) একটি ভিন্ন মাইক্রোস্ট্রাকচার উপস্থাপন করে, প্রাথমিকভাবে উচ্চ-কঠোরতা, ভঙ্গুর নিভে যাওয়া সুই-মর্টেনসাইটের মতো। এই অঞ্চলে মাইক্রোহার্ডনেস 550 HV-এর মতো উচ্চ মান পর্যন্ত তীব্রভাবে বৃদ্ধি পেতে পারে। এই শক্ত হওয়া দ্রুত শীতল হওয়ার হারের ফলাফল যা ইস্পাত ম্যাট্রিক্সে মার্টেনসিটিক রূপান্তরকে প্ররোচিত করে, যা জয়েন্টের শক্ততা এবং ক্র্যাকিং সংবেদনশীলতার জন্য উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে।
ফ্র্যাকচার বিশ্লেষণ প্রকাশ করে যে ব্যর্থতা ফিউশন জোন এবং তাপ প্রভাবিত অঞ্চল-এর মধ্যে সীমানায় ঘটতে থাকে, যেখানে চাপের ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি উচ্চারিত হয়। এই পর্যবেক্ষণটি ঢালাইয়ের পরামিতিগুলিকে অপ্টিমাইজ করার গুরুত্বকে বোঝায় যাতে শক্ত হয়ে যাওয়া HAZ এর পরিধি কমানো যায় এবং ইন্টারফেসিয়াল স্ট্রেস গ্রেডিয়েন্ট কমানো যায়।
4.2 যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা এবং ব্যর্থতা প্রক্রিয়া
লেজার-ঢালাই করা ডায়মন্ড করাত ব্লেডে জয়েন্ট কোয়ালিটি মূল্যায়নের জন্য দাঁতের ব্যস্ততা শক্তি প্রাথমিক মেট্রিক হিসেবে কাজ করে। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, অপ্টিমাইজ করা ঢালাই অবস্থা 800 MPa-এর বেশি শক্তি প্রদান করতে পারে এবং কিছু ক্ষেত্রে, 1200 MPa-এ পৌঁছাতে পারে। এই মানগুলি প্রচলিত যোগদান পদ্ধতির মাধ্যমে অর্জনযোগ্য কর্মক্ষমতার তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতির প্রতিনিধিত্ব করে।
লেজারের -ওয়েল্ডেড জয়েন্টগুলির ক্লান্তি কার্যকারিতা আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয়, কাটিং অপারেশনের সময় সাইক্লিক লোডিং অভিজ্ঞতার কারণে। জীবনচক্র মূল্যায়নের অন্তর্ভুক্ত সংখ্যাসূচক সিমুলেশনগুলি চিহ্নিত করেছে যে হ্রাসকৃত DVC মানগুলি উন্নত ক্লান্তি প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কযুক্ত, একটি নকশা উদ্দেশ্য হিসাবে স্ট্রেস ন্যূনতমকরণের ব্যবহারকে বৈধ করে।
মাইক্রোস্ট্রাকচারাল ত্রুটি যেমন পোরোসিটি, বিশেষ করে ফিউশন জোনে, অগ্রাধিকারমূলক ফাটল সূচনা সাইট হিসাবে কাজ করতে পারে। ট্রানজিশন লেয়ারের ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ এবং উপাদানের বাষ্পীভবন প্রতিরোধ তাই নির্ভরযোগ্য যৌথ কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য অপরিহার্য।
