সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, নতুন শক্তি শিল্পের দ্রুত বিকাশের ফলে, লেজার ওয়েল্ডিং তার দ্রুত ও স্থিতিশীল সুবিধার কারণে সমগ্র নতুন শক্তি শিল্পে দ্রুত প্রবেশ করেছে। এর মধ্যে, সমগ্র নতুন শক্তি শিল্পে লেজার ওয়েল্ডিং সরঞ্জামের প্রয়োগের অনুপাত সর্বোচ্চ।
লেজার ওয়েল্ডিংএর দ্রুত গতি, অধিক গভীরতা এবং স্বল্প বিকৃতির কারণে এটি দ্রুতই সর্বক্ষেত্রে প্রথম পছন্দ হয়ে উঠেছে। স্পট ওয়েল্ড থেকে শুরু করে বাট ওয়েল্ড, বিল্ড-আপ এবং সিল ওয়েল্ড পর্যন্ত সব কাজেই এটি ব্যবহৃত হয়।লেজার ওয়েল্ডিংএটি অতুলনীয় নির্ভুলতা এবং নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। সামরিক শিল্প, চিকিৎসা সেবা, মহাকাশ, 3C অটো যন্ত্রাংশ, যান্ত্রিক শিট মেটাল, নতুন শক্তি এবং অন্যান্য শিল্প সহ শিল্প উৎপাদন ও নির্মাণে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
অন্যান্য ওয়েল্ডিং প্রযুক্তির তুলনায় লেজার ওয়েল্ডিংয়ের নিজস্ব সুবিধা ও অসুবিধা রয়েছে।
সুবিধা:
১. দ্রুত গতি, অধিক গভীরতা এবং স্বল্প বিকৃতি।
২. ঝালাই সাধারণ তাপমাত্রায় বা বিশেষ পরিস্থিতিতে করা যেতে পারে এবং ঝালাইয়ের সরঞ্জামও সরল। উদাহরণস্বরূপ, একটি লেজার রশ্মি তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্রে বিচ্যুত হয় না। লেজার শূন্যস্থান, বায়ু বা নির্দিষ্ট গ্যাসীয় পরিবেশে ঝালাই করতে পারে এবং কাঁচ ভেদকারী বা লেজার রশ্মির জন্য স্বচ্ছ পদার্থও ঝালাই করতে পারে।
৩. এটি টাইটানিয়াম ও কোয়ার্টজের মতো তাপ-সহনশীল পদার্থ ঝালাই করতে পারে এবং ভিন্ন ভিন্ন পদার্থও ভালোভাবে ঝালাই করতে পারে।
৪. লেজার ফোকাস করার পর এর পাওয়ার ডেনসিটি বেশি হয়। এর অ্যাসপেক্ট রেশিও ৫:১ পর্যন্ত হতে পারে এবং উচ্চ-ক্ষমতার ডিভাইস ওয়েল্ডিং করার সময় তা ১০:১ পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।
৫. মাইক্রো ওয়েল্ডিং করা যেতে পারে। লেজার রশ্মি ফোকাস করার পর একটি ছোট স্পট পাওয়া যায় এবং সেটিকে নির্ভুলভাবে স্থাপন করা যায়। স্বয়ংক্রিয় গণ-উৎপাদন অর্জনের জন্য মাইক্রো ও ছোট ওয়ার্কপিসের অ্যাসেম্বলি এবং ওয়েল্ডিং-এ এটি প্রয়োগ করা যেতে পারে।
৬. এটি অত্যন্ত নমনীয়তার সাথে দুর্গম স্থানে ঝালাই করতে এবং স্পর্শবিহীন দূরবর্তী ঝালাই সম্পাদন করতে পারে। বিশেষ করে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, YAG লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশন প্রযুক্তি গ্রহণ করেছে, যা লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তিকে আরও ব্যাপকভাবে প্রচার ও প্রয়োগ করতে সক্ষম করেছে।
৭. লেজার রশ্মিকে সময় ও স্থান অনুসারে সহজেই বিভক্ত করা যায় এবং একই সাথে একাধিক স্থানে একাধিক রশ্মি প্রক্রিয়াজাত করা যায়, যা আরও নির্ভুল ঝালাইয়ের জন্য অনুকূল পরিবেশ তৈরি করে।
ত্রুটি:
১. ওয়ার্কপিসের অ্যাসেম্বলি নির্ভুলতা উচ্চ হওয়া প্রয়োজন এবং ওয়ার্কপিসের উপর বিমের অবস্থান উল্লেখযোগ্যভাবে বিচ্যুত হতে পারে না। এর কারণ হলো, ফোকাস করার পর লেজার স্পটের আকার ছোট হয়ে যায় এবং ওয়েল্ড সিম সরু হয়, যার ফলে ফিলার মেটাল উপাদান যোগ করা কঠিন হয়ে পড়ে। যদি ওয়ার্কপিসের অ্যাসেম্বলি নির্ভুলতা অথবা বিমের পজিশনিং নির্ভুলতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ না করে, তবে ওয়েল্ডিং ত্রুটি ঘটার সম্ভাবনা থাকে।
২. লেজার ও সংশ্লিষ্ট সিস্টেমের খরচ বেশি এবং এককালীন বিনিয়োগের পরিমাণও বড়।
লেজার ওয়েল্ডিংয়ের সাধারণ ত্রুটিলিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদনে
১. ঝালাইয়ের ছিদ্রতা
সাধারণ ত্রুটিগুলিলেজার ওয়েল্ডিংছিদ্র তৈরি হয়। ওয়েল্ডিংয়ের গলিত পুলটি গভীর এবং সংকীর্ণ হয়। লেজার ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার সময়, নাইট্রোজেন বাইরে থেকে গলিত পুলে প্রবেশ করে। ধাতুর শীতলীকরণ এবং কঠিনীভবন প্রক্রিয়ার সময়, তাপমাত্রা কমার সাথে সাথে নাইট্রোজেনের দ্রবণীয়তাও কমে যায়। যখন গলিত পুলের ধাতু ঠান্ডা হয়ে স্ফটিকীভূত হতে শুরু করে, তখন দ্রবণীয়তা তীব্রভাবে এবং হঠাৎ করে কমে যায়। এই সময়ে, প্রচুর পরিমাণে গ্যাস অধঃক্ষিপ্ত হয়ে বুদবুদ তৈরি করে। যদি বুদবুদগুলোর ভেসে থাকার গতি ধাতুর স্ফটিকীভবনের গতির চেয়ে কম হয়, তাহলে ছিদ্র তৈরি হবে।
লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্পের প্রয়োগে প্রায়শই দেখা যায় যে, পজিটিভ ইলেকট্রোডের ওয়েল্ডিংয়ের সময় ছিদ্র তৈরি হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে, কিন্তু নেগেটিভ ইলেকট্রোডের ওয়েল্ডিংয়ের সময় তা খুব কমই ঘটে। এর কারণ হলো, পজিটিভ ইলেকট্রোড অ্যালুমিনিয়ামের এবং নেগেটিভ ইলেকট্রোড তামার তৈরি। ওয়েল্ডিংয়ের সময়, ভেতরের গ্যাস পুরোপুরি উপচে পড়ার আগেই পৃষ্ঠের তরল অ্যালুমিনিয়াম ঘনীভূত হয়ে যায়, যা গ্যাসকে উপচে পড়তে বাধা দেয় এবং ছোট-বড় ছিদ্র তৈরি করে।
উপরে উল্লিখিত ছিদ্রের কারণগুলো ছাড়াও, বাইরের বাতাস, আর্দ্রতা, পৃষ্ঠের তেল ইত্যাদিও ছিদ্র সৃষ্টির কারণ। এছাড়াও, নাইট্রোজেন প্রবাহের দিক এবং কোণও ছিদ্র তৈরিতে প্রভাব ফেলে।
ওয়েল্ডিং ছিদ্রের ঘটনা কীভাবে কমানো যায়?
প্রথমে, আগেঝালাইআগত কাঁচামালের উপরিভাগের তেলের দাগ এবং অশুদ্ধি সময়মতো পরিষ্কার করা প্রয়োজন; লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদনে, আগত কাঁচামাল পরিদর্শন একটি অপরিহার্য প্রক্রিয়া।
দ্বিতীয়ত, ওয়েল্ডিংয়ের গতি, পাওয়ার, অবস্থান ইত্যাদির মতো বিষয়গুলোর ওপর ভিত্তি করে শিল্ডিং গ্যাসের প্রবাহ সামঞ্জস্য করতে হবে, যা খুব বেশি বা খুব কম হওয়া উচিত নয়। লেজার পাওয়ার এবং ফোকাস পজিশনের মতো বিষয়গুলোর ওপর ভিত্তি করে প্রোটেক্টিভ ক্লোকের চাপ সামঞ্জস্য করতে হবে, যা খুব বেশি বা খুব কম হওয়া উচিত নয়। ওয়েল্ডের আকৃতি, দিক এবং অন্যান্য বিষয় অনুযায়ী প্রোটেক্টিভ ক্লোক নজলের আকৃতি এমনভাবে সামঞ্জস্য করতে হবে, যাতে প্রোটেক্টিভ ক্লোকটি ওয়েল্ডিং এলাকাকে সমানভাবে আবৃত করতে পারে।
তৃতীয়ত, ওয়ার্কশপের বাতাসে তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং ধূলিকণা নিয়ন্ত্রণ করুন। পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠ এবং সুরক্ষামূলক গ্যাসের আর্দ্রতার পরিমাণকে প্রভাবিত করে, যা ফলস্বরূপ গলিত পুলে জলীয় বাষ্পের উৎপাদন এবং নির্গমনকে প্রভাবিত করে। যদি পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা খুব বেশি হয়, তাহলে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠ এবং সুরক্ষামূলক গ্যাসে অতিরিক্ত আর্দ্রতা তৈরি হবে, যা প্রচুর পরিমাণে জলীয় বাষ্প উৎপন্ন করে ছিদ্রের সৃষ্টি করবে। যদি পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা খুব কম হয়, তাহলে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠ এবং সুরক্ষামূলক গ্যাসে আর্দ্রতা খুব কম থাকবে, যা জলীয় বাষ্পের উৎপাদন কমিয়ে দেবে, ফলে ছিদ্র কমে যাবে; ওয়েল্ডিং স্টেশনে তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং ধূলিকণার লক্ষ্যমাত্রা মান নির্ণয়ের জন্য মান নিয়ন্ত্রণ কর্মীদের দায়িত্ব দিন।
চতুর্থত, লেজার ডিপ পেনিট্রেশন ওয়েল্ডিং-এ ছিদ্র কমাতে বা দূর করতে বিম সুইং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। ওয়েল্ডিংয়ের সময় সুইং যুক্ত করার ফলে, ওয়েল্ড সিমে বিমের আসা-যাওয়ার দোলন ওয়েল্ড সিমের একটি অংশের বারবার পুনঃগলন ঘটায়, যা ওয়েল্ডিং পুলে তরল ধাতুর অবস্থানকাল দীর্ঘায়িত করে। একই সাথে, বিমের বিচ্যুতি প্রতি একক ক্ষেত্রফলে তাপ সরবরাহও বৃদ্ধি করে। ওয়েল্ডের গভীরতা-প্রস্থের অনুপাত কমে যায়, যা বুদবুদের উদ্ভবের জন্য সহায়ক, এবং এর ফলে ছিদ্র দূর হয়। অন্যদিকে, বিমের দোলনের কারণে ছোট ছিদ্রটিও একইভাবে দোলে, যা ওয়েল্ডিং পুলের জন্য একটি আলোড়ন শক্তিও প্রদান করতে পারে, ওয়েল্ডিং পুলের পরিচলন ও আলোড়ন বৃদ্ধি করে এবং ছিদ্র দূরীকরণে একটি উপকারী প্রভাব ফেলে।
পঞ্চম, পালস ফ্রিকোয়েন্সি। পালস ফ্রিকোয়েন্সি বলতে লেজার রশ্মি দ্বারা প্রতি একক সময়ে নির্গত পালসের সংখ্যাকে বোঝায়, যা গলিত পুলে তাপের প্রবেশ এবং তাপ সঞ্চয়কে প্রভাবিত করে এবং ফলস্বরূপ গলিত পুলের তাপমাত্রা ক্ষেত্র এবং প্রবাহ ক্ষেত্রকে প্রভাবিত করে। যদি পালস ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি হয়, তবে এটি গলিত পুলে অতিরিক্ত তাপ প্রবেশ করাবে, যার ফলে গলিত পুলের তাপমাত্রা খুব বেশি হয়ে যাবে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় উদ্বায়ী ধাতব বাষ্প বা অন্যান্য উপাদান তৈরি হবে, যার ফলে ছিদ্র সৃষ্টি হবে। যদি পালস ফ্রিকোয়েন্সি খুব কম হয়, তবে এটি গলিত পুলে অপর্যাপ্ত তাপ সঞ্চয় ঘটাবে, যার ফলে গলিত পুলের তাপমাত্রা খুব কম হয়ে যাবে, গ্যাসের দ্রবণ এবং নির্গমন কমে যাবে, যার ফলে ছিদ্র সৃষ্টি হবে। সাধারণভাবে, সাবস্ট্রেটের পুরুত্ব এবং লেজার শক্তির উপর ভিত্তি করে পালস ফ্রিকোয়েন্সি একটি যুক্তিসঙ্গত সীমার মধ্যে নির্বাচন করা উচিত এবং এটি খুব বেশি বা খুব কম হওয়া পরিহার করা উচিত।
ঝালাইয়ের ছিদ্র (লেজার ঝালাই)
২. ওয়েল্ড স্প্যাটার
লেজার ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার সময় উৎপন্ন স্প্যাটার ওয়েল্ডের পৃষ্ঠের গুণমানকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে এবং লেন্সকে দূষিত ও ক্ষতিগ্রস্ত করে। এর সাধারণ বৈশিষ্ট্য নিম্নরূপ: লেজার ওয়েল্ডিং সম্পন্ন হওয়ার পর, উপাদান বা ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে অনেক ধাতব কণা দেখা যায় এবং সেগুলো এর সাথে লেগে যায়। সবচেয়ে সুস্পষ্ট বৈশিষ্ট্য হলো, গ্যালভানোমিটার মোডে ওয়েল্ডিং করার সময়, কিছু সময় ব্যবহারের পর গ্যালভানোমিটারের সুরক্ষামূলক লেন্সের পৃষ্ঠে ঘন গর্ত দেখা যায়, এবং এই গর্তগুলো ওয়েল্ডিং স্প্যাটারের কারণে সৃষ্টি হয়। দীর্ঘ সময় ধরে এটি সহজেই আলো আটকে দেয় এবং ওয়েল্ডিং লাইট নিয়ে সমস্যা তৈরি করে, যার ফলে ওয়েল্ডিং ভেঙে যাওয়া এবং ভার্চুয়াল ওয়েল্ডিং-এর মতো একাধিক সমস্যা দেখা দেয়।
জল ছিটকে পড়ার কারণগুলো কী কী?
প্রথমত, পাওয়ার ডেনসিটি যত বেশি হয়, স্প্যাটার তৈরি হওয়া তত সহজ হয়, এবং স্প্যাটার সরাসরি পাওয়ার ডেনসিটির সাথে সম্পর্কিত। এটি একটি শতবর্ষ-পুরোনো সমস্যা। অন্তত এখন পর্যন্ত, শিল্পক্ষেত্রটি স্প্যাটারের সমস্যা সমাধান করতে পারেনি, এবং কেবল বলা যায় যে এটি সামান্য হ্রাস পেয়েছে। লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্পে, ব্যাটারি শর্ট সার্কিটের জন্য স্প্যাটারই সবচেয়ে বড় দায়ী, কিন্তু এর মূল কারণ সমাধান করা সম্ভব হয়নি। ব্যাটারির উপর স্প্যাটারের প্রভাব শুধুমাত্র সুরক্ষার দৃষ্টিকোণ থেকে কমানো যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ওয়েল্ডিং অংশের চারপাশে বৃত্তাকারে ডাস্ট রিমুভাল পোর্ট এবং সুরক্ষামূলক কভার যুক্ত করা হয়, এবং স্প্যাটারের প্রভাব বা এমনকি ব্যাটারির ক্ষতি রোধ করার জন্য বৃত্তাকারে এয়ার নাইফের সারি যুক্ত করা হয়। ওয়েল্ডিং স্টেশনের আশেপাশের পরিবেশ, পণ্য এবং যন্ত্রাংশের ক্ষতি রোধ করার জন্য বলা যেতে পারে যে উপায়গুলো নিঃশেষ হয়ে গেছে।
স্প্যাটার সমস্যা সমাধানের ক্ষেত্রে শুধু এটুকুই বলা যায় যে, ওয়েল্ডিং শক্তি কমালে স্প্যাটার কমাতে সাহায্য হয়। পেনিট্রেশন অপর্যাপ্ত হলে ওয়েল্ডিং গতি কমালেও সাহায্য হতে পারে। কিন্তু কিছু বিশেষ প্রক্রিয়ার প্রয়োজনে এর প্রভাব খুব কম। একই প্রক্রিয়া হলেও, ভিন্ন ভিন্ন মেশিন এবং ভিন্ন ভিন্ন ব্যাচের উপকরণের ওয়েল্ডিং ফলাফল সম্পূর্ণ ভিন্ন হয়। তাই, নতুন শক্তি শিল্পে একটি অলিখিত নিয়ম রয়েছে যে, একটি যন্ত্রের জন্য একটি নির্দিষ্ট ওয়েল্ডিং প্যারামিটার ব্যবহৃত হবে।
দ্বিতীয়ত, প্রক্রিয়াজাত উপাদান বা ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠ পরিষ্কার না করা হলে, তেলের দাগ বা দূষক পদার্থও গুরুতর ছিটে আসার কারণ হতে পারে। এই সময়ে, সবচেয়ে সহজ উপায় হলো প্রক্রিয়াজাত উপাদানটির পৃষ্ঠ পরিষ্কার করে নেওয়া।
৩. লেজার ওয়েল্ডিংয়ের উচ্চ প্রতিফলন ক্ষমতা
সাধারণভাবে বলতে গেলে, উচ্চ প্রতিফলন বলতে বোঝায় যে, প্রক্রিয়াকরণ উপাদানের রোধ ক্ষমতা কম, পৃষ্ঠতল তুলনামূলকভাবে মসৃণ এবং নিয়ার-ইনফ্রারেড লেজারের ক্ষেত্রে শোষণ হার কম, যার ফলে প্রচুর পরিমাণে লেজার রশ্মি নির্গত হয়। এবং যেহেতু বেশিরভাগ লেজার উল্লম্বভাবে বা সামান্য হেলানো অবস্থায় ব্যবহৃত হয়, তাই ফিরে আসা লেজার আলো আউটপুট হেডে পুনরায় প্রবেশ করে। এমনকি এই ফিরে আসা আলোর একটি অংশ শক্তি-সঞ্চারক ফাইবারের সাথে সংযুক্ত হয়ে ফাইবার বরাবর লেজারের অভ্যন্তরে ফিরে আসে, যার ফলে লেজারের ভেতরের মূল উপাদানগুলো ক্রমাগত উচ্চ তাপমাত্রায় থাকে।
লেজার ওয়েল্ডিংয়ের সময় প্রতিফলন ক্ষমতা খুব বেশি হলে নিম্নলিখিত সমাধানগুলো নেওয়া যেতে পারে:
৩.১ অ্যান্টি-রিফ্লেকশন কোটিং ব্যবহার করুন বা উপাদানের পৃষ্ঠতলকে বিশেষ প্রক্রিয়াজাত করুন: ওয়েল্ডিং উপাদানের পৃষ্ঠতলে একটি অ্যান্টি-রিফ্লেকশন কোটিং প্রয়োগ করলে তা লেজারের প্রতিফলন ক্ষমতা কার্যকরভাবে কমাতে পারে। এই কোটিংটি সাধারণত কম প্রতিফলন ক্ষমতাসম্পন্ন একটি বিশেষ অপটিক্যাল উপাদান, যা লেজার শক্তিকে প্রতিফলিত করার পরিবর্তে শোষণ করে নেয়। কারেন্ট কালেক্টর ওয়েল্ডিং, সফট কানেকশন ইত্যাদির মতো কিছু প্রক্রিয়ায়, এই পৃষ্ঠতলকে এমবসও করা যেতে পারে।
৩.২ ওয়েল্ডিং কোণ সমন্বয় করুন: ওয়েল্ডিং কোণ সমন্বয় করার মাধ্যমে, লেজার রশ্মিকে ওয়েল্ডিং উপাদানের উপর আরও উপযুক্ত কোণে আপতিত করা যায় এবং প্রতিফলনের ঘটনা কমানো যায়। সাধারণত, যে উপাদানটি ওয়েল্ড করা হবে তার পৃষ্ঠের উপর লেজার রশ্মিকে লম্বভাবে আপতিত করা প্রতিফলন কমানোর একটি ভালো উপায়।
৩.৩ সহায়ক শোষক যোগ করা: ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার সময়, ওয়েল্ডের উপর নির্দিষ্ট পরিমাণ সহায়ক শোষক, যেমন পাউডার বা তরল, যোগ করা হয়। এই শোষকগুলো লেজার শক্তি শোষণ করে এবং প্রতিফলন ক্ষমতা কমিয়ে দেয়। নির্দিষ্ট ওয়েল্ডিং উপকরণ এবং প্রয়োগের প্রেক্ষাপটের উপর ভিত্তি করে উপযুক্ত শোষক নির্বাচন করা প্রয়োজন। লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্পে এর সম্ভাবনা কম।
৩.৪ লেজার প্রেরণে অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার: সম্ভব হলে, প্রতিফলন কমাতে ওয়েল্ডিং অবস্থানে লেজার প্রেরণের জন্য অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করা যেতে পারে। অপটিক্যাল ফাইবার লেজার রশ্মিকে ওয়েল্ডিং এলাকায় পরিচালিত করে ওয়েল্ডিং উপাদানের পৃষ্ঠে সরাসরি সংস্পর্শ এড়াতে এবং প্রতিফলনের ঘটনা কমাতে সাহায্য করে।
৩.৫ লেজার প্যারামিটার সমন্বয়: লেজার শক্তি, ফোকাল দৈর্ঘ্য এবং ফোকাল ব্যাসের মতো প্যারামিটারগুলো সমন্বয় করার মাধ্যমে লেজার শক্তির বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং প্রতিফলন কমানো যায়। কিছু প্রতিফলক পদার্থের ক্ষেত্রে, প্রতিফলন কমানোর জন্য লেজার শক্তি হ্রাস করা একটি কার্যকর উপায় হতে পারে।
৩.৬ বিম স্প্লিটার ব্যবহার করুন: একটি বিম স্প্লিটার লেজার শক্তির একটি অংশকে শোষণকারী ডিভাইসের দিকে চালিত করতে পারে, যার ফলে প্রতিফলনের ঘটনা হ্রাস পায়। বিম স্প্লিটিং ডিভাইসগুলো সাধারণত অপটিক্যাল উপাদান এবং শোষক নিয়ে গঠিত হয়, এবং উপযুক্ত উপাদান নির্বাচন ও ডিভাইসের বিন্যাস সমন্বয়ের মাধ্যমে আরও কম প্রতিফলন ক্ষমতা অর্জন করা যায়।
৪. ওয়েল্ডিং আন্ডারকাট
লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কোন প্রক্রিয়াগুলোর কারণে আন্ডারকাটিং হওয়ার সম্ভাবনা বেশি? আন্ডারকাটিং কেন ঘটে? চলুন, বিষয়টি বিশ্লেষণ করা যাক।
আন্ডারকাট বলতে সাধারণত বোঝায় যে, ওয়েল্ডিংয়ের কাঁচামালগুলো একে অপরের সাথে ভালোভাবে মেশে না, ফাঁক খুব বড় হয় বা খাঁজ দেখা যায়, এর গভীরতা ও প্রস্থ মূলত ০.৫ মিমি-এর বেশি হয়, মোট দৈর্ঘ্য ওয়েল্ডের দৈর্ঘ্যের ১০%-এর বেশি হয়, অথবা এটি পণ্যের প্রক্রিয়াকরণ মান অনুযায়ী নির্ধারিত দৈর্ঘ্যের চেয়ে বেশি হয়।
সম্পূর্ণ লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদন প্রক্রিয়ায় আন্ডারকাটিং হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে এবং এটি সাধারণত সিলিন্ডার আকৃতির কভার প্লেটের সিলিং প্রি-ওয়েল্ডিং ও ওয়েল্ডিং এবং বর্গাকার অ্যালুমিনিয়াম শেল কভার প্লেটের সিলিং প্রি-ওয়েল্ডিং ও ওয়েল্ডিং-এর সময় বেশি দেখা যায়। এর প্রধান কারণ হলো, সিলিং কভার প্লেটকে শেলের সাথে একত্রে ওয়েল্ডিং করতে হয় এবং এই সংযোগ প্রক্রিয়ায় অতিরিক্ত ওয়েল্ড গ্যাপ, খাঁজ, ধস ইত্যাদি হওয়ার প্রবণতা থাকে, ফলে আন্ডারকাট হওয়ার ঝুঁকি বিশেষভাবে বেড়ে যায়।
তাহলে আন্ডারকাটিং কী কারণে হয়?
ওয়েল্ডিংয়ের গতি খুব বেশি হলে, ওয়েল্ডের কেন্দ্রের দিকে থাকা ছোট ছিদ্রের পেছনের তরল ধাতু পুনরায় বিন্যস্ত হওয়ার সময় পায় না, যার ফলে ওয়েল্ডের উভয় পাশে ধাতু জমাট বেঁধে যায় এবং আন্ডারকাটিং ঘটে। উপরোক্ত পরিস্থিতি বিবেচনা করে, আমাদের ওয়েল্ডিং প্যারামিটারগুলো অপ্টিমাইজ করতে হবে। সহজ কথায়, বিভিন্ন প্যারামিটার যাচাই করার জন্য বারবার পরীক্ষা-নিরীক্ষা করতে হবে এবং উপযুক্ত প্যারামিটার না পাওয়া পর্যন্ত ডিওই (DOE) চালিয়ে যেতে হবে।
২. ওয়েল্ডিং উপকরণের অতিরিক্ত ওয়েল্ড গ্যাপ, খাঁজ, ধস ইত্যাদি ফাঁক পূরণের জন্য গলিত ধাতুর পরিমাণ কমিয়ে দেয়, ফলে আন্ডারকাট হওয়ার সম্ভাবনা বেড়ে যায়। এটি সরঞ্জাম এবং কাঁচামালের একটি প্রশ্ন। ওয়েল্ডিংয়ের কাঁচামাল আমাদের প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় কাঁচামালের চাহিদা পূরণ করে কি না, সরঞ্জামের নির্ভুলতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে কি না, ইত্যাদি বিষয় বিবেচনা করে সরবরাহকারী এবং সরঞ্জামের দায়িত্বে থাকা ব্যক্তিদের ক্রমাগত চাপ দেওয়াই সাধারণ রীতি।
৩. লেজার ওয়েল্ডিংয়ের শেষে শক্তি খুব দ্রুত কমে গেলে ছোট ছিদ্রটি ভেঙে যেতে পারে, যার ফলে স্থানীয়ভাবে আন্ডারকাটিং হতে পারে। শক্তি এবং গতির সঠিক সমন্বয় আন্ডারকাট তৈরি হওয়াকে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করতে পারে। প্রচলিত কথায় আছে, বারবার পরীক্ষা করুন, বিভিন্ন প্যারামিটার যাচাই করুন এবং সঠিক প্যারামিটার খুঁজে না পাওয়া পর্যন্ত DOE (ডিপ এক্সামিনেশন) চালিয়ে যান।
৫. ওয়েল্ড কেন্দ্রের ধস
ঝালাইয়ের গতি কম হলে, গলিত ধাতুর স্তরটি বড় ও প্রশস্ত হবে, ফলে গলিত ধাতুর পরিমাণ বেড়ে যাবে। এর ফলে পৃষ্ঠটান বজায় রাখা কঠিন হয়ে পড়তে পারে। যখন গলিত ধাতু খুব ভারী হয়ে যায়, তখন ঝালাইয়ের কেন্দ্রভাগ দেবে যেতে পারে এবং সেখানে গর্ত ও খাদ তৈরি হতে পারে। এক্ষেত্রে, গলিত ধাতুর স্তর ধসে পড়া রোধ করার জন্য শক্তির ঘনত্ব যথাযথভাবে কমানো প্রয়োজন।
অন্য একটি পরিস্থিতিতে, ঝালাইয়ের ফাঁকটি ছিদ্র না করেই কেবল ভেঙে যায়। এটি নিঃসন্দেহে যন্ত্রপাতির প্রেস ফিটের একটি সমস্যা।
লেজার ওয়েল্ডিংয়ের সময় যে ত্রুটিগুলো ঘটতে পারে এবং বিভিন্ন ত্রুটির কারণগুলো সম্পর্কে সঠিক ধারণা থাকলে, যেকোনো অস্বাভাবিক ওয়েল্ডিং সমস্যা সমাধানের জন্য আরও সুনির্দিষ্ট পদক্ষেপ নেওয়া সম্ভব হয়।
৬. ঝালাইয়ের ফাটল
ধারাবাহিক লেজার ওয়েল্ডিংয়ের সময় যে ফাটলগুলো দেখা যায়, সেগুলো প্রধানত তাপীয় ফাটল, যেমন ক্রিস্টাল ফাটল এবং লিকুইফ্যাকশন ফাটল। এই ফাটলগুলোর প্রধান কারণ হলো ওয়েল্ডটি সম্পূর্ণরূপে কঠিন হওয়ার আগে এর দ্বারা সৃষ্ট ব্যাপক সংকোচন বল।
লেজার ওয়েল্ডিংয়ে ফাটল ধরার নিম্নলিখিত কারণগুলোও রয়েছে:
১. অযৌক্তিক ওয়েল্ড ডিজাইন: ওয়েল্ডের জ্যামিতি এবং আকারের অনুপযুক্ত ডিজাইনের কারণে ওয়েল্ডিং স্ট্রেস কনসেন্ট্রেশন হতে পারে, যার ফলে ফাটল সৃষ্টি হয়। এর সমাধান হলো ওয়েল্ডিং স্ট্রেস কনসেন্ট্রেশন এড়ানোর জন্য ওয়েল্ড ডিজাইনকে অপ্টিমাইজ করা। এর জন্য উপযুক্ত অফসেট ওয়েল্ড ব্যবহার করা, ওয়েল্ডের আকৃতি পরিবর্তন করা ইত্যাদি করা যেতে পারে।
২. ওয়েল্ডিং প্যারামিটারের অমিল: ওয়েল্ডিং প্যারামিটারের অনুপযুক্ত নির্বাচন, যেমন খুব দ্রুত ওয়েল্ডিং গতি, খুব বেশি পাওয়ার ইত্যাদি, ওয়েল্ডিং এলাকায় তাপমাত্রার অসম পরিবর্তন ঘটাতে পারে, যার ফলে বড় ধরনের ওয়েল্ডিং স্ট্রেস এবং ফাটল দেখা দেয়। এর সমাধান হলো নির্দিষ্ট উপাদান এবং ওয়েল্ডিং অবস্থার সাথে সামঞ্জস্য রেখে ওয়েল্ডিং প্যারামিটারগুলো সমন্বয় করা।
৩. ওয়েল্ডিং পৃষ্ঠের দুর্বল প্রস্তুতি: ওয়েল্ডিং করার আগে ওয়েল্ডিং পৃষ্ঠকে সঠিকভাবে পরিষ্কার এবং প্রাক-প্রস্তুত করতে ব্যর্থ হলে, যেমন অক্সাইড, গ্রিজ ইত্যাদি অপসারণ না করলে, তা ওয়েল্ডের গুণমান ও শক্তিকে প্রভাবিত করে এবং সহজেই ফাটল ধরাতে পারে। এর সমাধান হলো ওয়েল্ডিং পৃষ্ঠকে পর্যাপ্তভাবে পরিষ্কার এবং প্রাক-প্রস্তুত করা, যাতে ওয়েল্ডিং এলাকার অশুদ্ধি এবং দূষক পদার্থগুলো কার্যকরভাবে অপসারণ করা হয়।
৪. ওয়েল্ডিং-এর তাপ সরবরাহের অনুপযুক্ত নিয়ন্ত্রণ: ওয়েল্ডিং-এর সময় তাপ সরবরাহের দুর্বল নিয়ন্ত্রণ, যেমন ওয়েল্ডিং-এর সময় অতিরিক্ত তাপমাত্রা, ওয়েল্ডিং স্তরের অনুপযুক্ত শীতলীকরণ হার ইত্যাদি, ওয়েল্ডিং এলাকার গঠনে পরিবর্তন ঘটায়, যার ফলে ফাটল দেখা দেয়। এর সমাধান হলো, অতিরিক্ত গরম হওয়া এবং দ্রুত শীতল হওয়া এড়ানোর জন্য ওয়েল্ডিং-এর সময় তাপমাত্রা এবং শীতলীকরণের হার নিয়ন্ত্রণ করা।
৫. অপর্যাপ্ত স্ট্রেস রিলিফ: ওয়েল্ডিংয়ের পরে অপর্যাপ্ত স্ট্রেস রিলিফ ট্রিটমেন্ট করা হলে ওয়েল্ড করা অংশে স্ট্রেস রিলিফ অপর্যাপ্ত হয়, যার ফলে সহজেই ফাটল দেখা দেয়। এর সমাধান হলো ওয়েল্ডিংয়ের পরে উপযুক্ত স্ট্রেস রিলিফ ট্রিটমেন্ট করা, যেমন হিট ট্রিটমেন্ট বা ভাইব্রেশন ট্রিটমেন্ট (প্রধান কারণ)।
লিথিয়াম ব্যাটারি তৈরির প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে, কোন প্রক্রিয়াগুলোতে ফাটল ধরার সম্ভাবনা বেশি?
সাধারণত, সিলিং ওয়েল্ডিংয়ের সময় ফাটল দেখা দেওয়ার প্রবণতা থাকে, যেমন নলাকার স্টিল বা অ্যালুমিনিয়াম শেলের সিলিং ওয়েল্ডিং, বর্গাকার অ্যালুমিনিয়াম শেলের সিলিং ওয়েল্ডিং ইত্যাদি। এছাড়াও, মডিউল প্যাকেজিং প্রক্রিয়ার সময় কারেন্ট কালেক্টরের ওয়েল্ডিংয়েও ফাটল ধরার সম্ভাবনা থাকে।
অবশ্যই, আমরা এই ফাটলগুলো কমাতে বা দূর করতে ফিলার ওয়্যার, প্রিহিটিং বা অন্যান্য পদ্ধতিও ব্যবহার করতে পারি।
পোস্ট করার সময়: ০১-সেপ্টেম্বর-২০২৩
