YAG लेजर वेल्डिंग बिजली आपूर्ति वर्गीकरण और आवेदन

का सारयग लेजर वेल्डिंग बिजली की आपूर्तिएक परिष्कृत ऊर्जा रूपांतरण और नियंत्रण प्रणाली है। इसका मुख्य कार्य पंप स्रोत (ज़ेनन लैंप या क्रिप्टन लैंप) को आवश्यक विद्युत ऊर्जा प्रदान करना है, जिससे एनडी को उत्तेजित किया जाता है: वाईएजी क्रिस्टल उत्तेजित विकिरण का उत्पादन करने और लेजर प्रकाश का उत्पादन करने के लिए।

काम के सिद्धांत

1। ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया:

सुधार और फ़िल्टरिंग:सबसे पहले, औद्योगिक - आवृत्ति वैकल्पिक वर्तमान (एसी) को एक रेक्टिफायर ब्रिज और फ़िल्टर कैपेसिटर के माध्यम से चिकनी प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में परिवर्तित किया जाता है।
उलटा (कोर प्रक्रिया):इस डीसी पावर को एक उच्च - आवृत्ति एसी स्क्वायर वेव में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें दसियों से सैकड़ों kHz तक एक पूर्ण - पुल या आधा - ब्रिज इन्वर्टर सर्किट के माध्यम से और उच्च - आवृत्ति स्विचिंग डिवाइसेस (जैसे IGBTS या मोस्फ़ेट्स) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह आधुनिक स्विचिंग पावर सप्लाई टेक्नोलॉजी का मूल है, जिससे दक्षता में काफी सुधार और आकार को कम किया जा सकता है।
बूस्टिंग और चार्जिंग:एक उच्च - आवृत्ति ट्रांसफार्मर द्वारा बढ़ावा दिए जाने के बाद, उच्च - आवृत्ति एसी पावर को ऊर्जा भंडारण संधारित्र बैंक को चार्ज करने के लिए ठीक किया जाता है। कैपेसिटर पंपिंग के लिए अंतिम ऊर्जा संग्रहीत करते हैं।
पंपिंग और लेजर उत्सर्जन:जब एक ट्रिगर सिग्नल आता है, तो एक उच्च - वोल्टेज इग्निशन पल्स पहले एक पथ बनाने के लिए पंप लैंप (ज़ेनन लैंप) को आयनित करता है। ऊर्जा भंडारण संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा को तब बहुत कम समय में दीपक के माध्यम से डिस्चार्ज किया जाता है, जिससे एक तीव्र फ्लैश (पंप लाइट) उत्पन्न होती है। यह ऊर्जा स्तर के संक्रमण से गुजरने के लिए YAG क्रिस्टल में नियोडिमियम आयनों को उत्तेजित करता है। गुंजयमान गुहा में दोलन और प्रवर्धन के बाद, एक उच्च - ऊर्जा लेजर पल्स आउटपुट है।

2। बिजली की आपूर्ति के प्रमुख नियंत्रण पैरामीटर:

चार्ज वोल्टेज/वर्तमान:सीधे संधारित्र (e=1}/2cu {) में संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करता है, जिससे पीक पावर और सिंगल - लेजर आउटपुट की पल्स ऊर्जा को नियंत्रित किया जाता है।
पल्स चौड़ाई:बिजली की आपूर्ति निर्वहन (पंपिंग) की अवधि को संदर्भित करता है। यह उस समय को निर्धारित करता है जब लेजर ऊर्जा वर्कपीस पर कार्य करती है, सीधे वेल्ड पैठ गहराई, वेल्ड चौड़ाई और गर्मी - प्रभावित क्षेत्र आकार को प्रभावित करती है। वाइड दालें गहरी पैठ वेल्डिंग के लिए उपयुक्त हैं, जबकि संकीर्ण दालें ठीक मशीनिंग के लिए उपयुक्त हैं।
पुनरावृत्ति दर:प्रति सेकंड लेजर दालों के आउटपुट की संख्या को संदर्भित करता है। एक उच्च आवृत्ति निरंतर, चिकनी सीम वेल्डिंग प्राप्त करती है और दक्षता में सुधार करती है; आंतरायिक स्पॉट वेल्डिंग के लिए एक कम आवृत्ति का उपयोग किया जाता है।

मुख्य कैटेगरी

1। ऑपरेशन मोड द्वारा वर्गीकरण

① स्पंदित लेजर बिजली की आपूर्ति:
सिद्धांत:एक दोहराव पल्स पैटर्न में संचालित होता है, प्रत्येक पल्स के साथ स्वतंत्र रूप से चार्जिंग और संधारित्र का निर्वहन करता है। पैरामीटर (ऊर्जा, चौड़ाई और आवृत्ति) को स्वतंत्र रूप से सटीक रूप से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
विशेषताएँ:उच्च तात्कालिक शक्ति, कम औसत शक्ति, कम गर्मी इनपुट, और सामग्री को न्यूनतम थर्मल क्षति। वे सटीक मशीनिंग के लिए वर्कहॉर्स हैं।
उपश्रेणियाँ:उन्हें लेजर बिजली की आपूर्ति को उबालने में विभाजित किया जा सकता है (जिसमें उच्च - वोल्टेज पूर्व - बेहतर स्थिरता के लिए आयनीकरण की आवश्यकता होती है) और गैर - एक सरलीकृत डिजाइन के साथ लेजर बिजली की आपूर्ति को उबालने के लिए।
② निरंतर लेजर बिजली की आपूर्ति:
सिद्धांत:एक पंप स्रोत (आमतौर पर एक क्रिप्टन लैंप, इसकी उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता के कारण) को निरंतर और स्थिर डीसी ऊर्जा प्रदान करता है, निरंतर, निर्बाध लेजर आउटपुट का उत्पादन करता है।
विशेषताएँ:उच्च औसत शक्ति, मुख्य रूप से गहरी - पैठ वेल्डिंग और उच्च - गति काटने के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन अपेक्षाकृत महत्वपूर्ण थर्मल प्रभाव के साथ। उनकी बिजली की आपूर्ति डिजाइन का मूल अत्यधिक उच्च वर्तमान स्थिरता और रिपल नियंत्रण में निहित है।

2। मॉड्यूलेशन विधि और प्रौद्योगिकी द्वारा वर्गीकरण

① एनालॉग पावर सप्लाई (पारंपरिक एससीआर बिजली की आपूर्ति):
तकनीकी सुविधाओं:सिलिकॉन का उपयोग करता है - नियंत्रित थाइरिस्टर्स (एससीआर) को मुख्य स्विचिंग तत्व के रूप में सीधे सुधारने के लिए और चरण - बड़े ऊर्जा भंडारण कैपेसिटर को चार्ज करने के लिए बिजली की आपूर्ति (50/60Hz) को नियंत्रित करता है।
लाभ:सरल सर्किट संरचना, परिपक्व प्रौद्योगिकी, कम विनिर्माण लागत, और मजबूत अधिभार प्रतिरोध।
नुकसान:बड़े और भारी आकार, उच्च ऊर्जा की खपत, कम दक्षता (आमतौर पर<40%), poor output stability (susceptible to grid fluctuations), narrow parameter adjustment range, long charging time resulting in limited repetition rate, and safety hazards due to direct connection to the grid (requiring water and electricity isolation).
② स्विचिंग बिजली की आपूर्ति (आधुनिक उच्च - आवृत्ति इन्वर्टर):
तकनीकी सुविधाओं:IGBTS या MOSFETS का उपयोग उच्च - स्पीड स्विचिंग डिवाइस के रूप में करता है। बिजली की आपूर्ति को पहले डीसी के लिए ठीक किया जाता है, फिर उच्च - आवृत्ति (जैसे, 20 -} 50kHz) एसी में उलटा होता है। वोल्टेज चरण - के बाद/नीचे/नीचे एक उच्च - आवृत्ति ट्रांसफार्मर के माध्यम से, सुधारा हुआ आउटपुट प्राप्त किया जाता है। यह चार्जिंग प्रक्रिया के सटीक, उच्च-आवृत्ति नियंत्रण को प्राप्त करता है।

लाभ:छोटे आकार, हल्के वजन, उच्च दक्षता (85%से अधिक), कम ऊर्जा की खपत, उत्कृष्ट आउटपुट स्थिरता (पावर ग्रिड में उतार -चढ़ाव से अप्रभावित), वाइड पैरामीटर समायोजन रेंज, फास्ट रिस्पांस स्पीड और उच्च पुनरावृत्ति दर संचालन।

नुकसान:जटिल सर्किट डिजाइन, घटकों और ईएमसी/ईएमआई डिजाइन के लिए कड़े आवश्यकताएं, और उच्च प्रारंभिक लागत। हालांकि, ये उपकरण एक प्रमुख बाजार बल बन गए हैं।

3। कार्यात्मक विशेषताओं द्वारा वर्गीकरण

① निरंतर वर्तमान स्रोत:एक बुनियादी बिजली की आपूर्ति जो एक निरंतर पंप लैंप वर्तमान को बनाए रखने के लिए प्रतिक्रिया नियंत्रण का उपयोग करती है, जिससे अप्रत्यक्ष रूप से लेजर आउटपुट को स्थिर किया जाता है।

② नकारात्मक ऊर्जा प्रतिक्रिया बिजली की आपूर्ति:उच्च - अंत बिजली की आपूर्ति का एक बानगी। ये बिजली आपूर्ति वास्तविक समय में वास्तविक लेजर आउटपुट की निगरानी करने के लिए फोटोडेटेक्टर में एक निर्मित - का उपयोग करते हैं और इसे सेट मान के साथ तुलना करते हैं। यदि कोई विचलन होता है, तो नियंत्रण प्रणाली पल्स से पल्स तक अत्यधिक सुसंगत ऊर्जा सुनिश्चित करने के लिए चार्जिंग वोल्टेज को गतिशील रूप से समायोजित करती है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है, जिन्हें एयरोस्पेस और मेडिकल डिवाइस जैसे बेहद सुसंगत वेल्डिंग गुणवत्ता की आवश्यकता होती है।

विभिन्न बिजली आपूर्ति प्रकारों के अनुप्रयोग परिदृश्य

1। एनालॉग पल्स पावर सप्लाई एप्लिकेशन:

मुख्य रूप से सामान्य हार्डवेयर प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां वेल्डिंग गुणवत्ता और दक्षता महत्वपूर्ण नहीं हैं, जैसे कि सामान्य उपकरण, बरतन, दरवाजा और खिड़की फिटिंग, और कम - अंत इलेक्ट्रॉनिक घटकों की स्पॉट वेल्डिंग। इन अनुप्रयोगों में, लागत - प्रभावशीलता और बुनियादी कार्यक्षमता सर्वोपरि विचार हैं।

2। पल्स पावर सप्लाई एप्लिकेशन स्विच करना:

यह सटीक विनिर्माण और उच्च - अंतिम प्रसंस्करण का पूर्ण वर्कहॉर्स है। इसकी सटीक ऊर्जा नियंत्रण और अद्वितीय स्थिरता - एज इंडस्ट्रीज को काटने की मांग प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करती है।

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:स्मार्टफोन कैमरा मॉड्यूल (CCMS) की प्रिसिजन स्पॉट वेल्डिंग, USB प्रकार की वेल्डिंग - C इंटरफ़ेस शील्ड्स, और लिथियम बैटरी टैब की वेल्डिंग में न्यूनतम गर्मी - प्रभावित जोन और शून्य स्पैटर की आवश्यकता होती है।

चिकित्सा उपकरण:सर्जिकल इंस्ट्रूमेंट्स (जैसे कैंची और चिमटी), एंडोस्कोप घटक, और पेसमेकर हाउसिंग के हर्मेटिक सीलिंग और वेल्डिंग के लिए बिल्कुल विश्वसनीय सीलिंग और बायोकंपैटिबिलिटी की आवश्यकता होती है, जिसमें कोई संदूषण नहीं होता है।

एयरोस्पेस:इंजन टरबाइन ब्लेड में फिल्म कूलिंग छेद की मरम्मत और विभिन्न उच्च - संवेदनशीलता सेंसर घटकों को वेल्डिंग करना। इन प्रक्रियाओं में विशेष सामग्री (जैसे उच्च - तापमान मिश्र धातु) और जटिल प्रक्रियाएं शामिल हैं, जिसमें अत्यधिक विश्वसनीय और दोहराने योग्य वेल्डिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

मोटर वाहन:इंजन ईंधन इंजेक्टर, विभिन्न सेंसर (ऑक्सीजन सेंसर, प्रेशर सेंसर), और नई ऊर्जा वाहन पावर बैटरी मॉड्यूल में बसबार की वेल्डिंग उच्च शक्ति और कंपन की आवश्यकता होती है।

जेवर:सोने और प्लैटिनम जैसे अत्यधिक चिंतनशील सामग्रियों की सटीक वेल्डिंग के लिए सौंदर्यवादी रूप से मनभावन परिणामों की आवश्यकता होती है।

3। निरंतर लेजर पावर स्रोतों के अनुप्रयोग:

मुख्य रूप से मोटी - दीवार वाले घटकों के निर्माण में उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्च - पावर डीप पेनेट्रेशन वेल्डिंग की आवश्यकता होती है।

मोटर वाहन:ट्रांसमिशन गियर, ड्राइव शाफ्ट और चंगुल जैसे पावरट्रेन घटकों की वेल्डिंग।

मोल्ड और डाई उद्योग:बड़े सांचों की मरम्मत और सतह वृद्धि।

भारी मशीनरी:मोटी - प्लेट स्टील संरचनाओं और हाइड्रोलिक सिलेंडर की वेल्डिंग।

एक YAG लेजर वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति सिर्फ एक साधारण बिजली आपूर्ति इकाई से अधिक है; यह एक महत्वपूर्ण सबसिस्टम है जो सीधे लेजर आउटपुट प्रदर्शन और वेल्ड गुणवत्ता को निर्धारित करता है। तकनीकी विकास के संदर्भ में, स्विच - मोड पल्स पावर की आपूर्ति उच्च - के आधार पर फ़्रीक्वेंसी इन्वर्टर तकनीक उनके बेहतर समग्र प्रदर्शन के कारण बाजार की मुख्यधारा बन गई है, जबकि नकारात्मक ऊर्जा प्रतिक्रिया प्रौद्योगिकी उच्च - अंत सटीक अनुप्रयोगों के लिए मानक है।

सही बिजली की आपूर्ति का चयन करने के लिए अपने तकनीकी सिद्धांतों और वर्गीकरण विशेषताओं की गहरी समझ की आवश्यकता होती है, साथ ही वास्तविक अनुप्रयोग आवश्यकताओं (सामग्री, प्रक्रियाओं और उत्पादन क्षमता) के साथ सटीक मिलान भी। आगे देखते हुए, डिजिटल और बुद्धिमान प्रौद्योगिकियों के - की गहराई एकीकरण और नए उपकरणों के अनुप्रयोग के साथ, YAG लेजर वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति उच्च दक्षता, छोटे आकार, अधिक बुद्धि और अधिक स्थिरता और विश्वसनीयता की ओर विकसित करना जारी रखेगी, उच्च - अंत प्रक्षेपण के लिए एक शक्तिशाली और सटीक शक्ति स्रोत प्रदान करती है।

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