تعارف
صنعتی پیداوار میں ایلومینیم کے مرکب کے لیے لیزر ویلڈنگ کے وسیع پیمانے پر استعمال نے پائیدار ترقی اور سماجی و اقتصادی ترقی کے لیے اہم فوائد حاصل کیے ہیں، کیونکہ یہ بیک وقت ویلڈ کی طاقت کو بڑھاتا ہے اور توانائی کی کھپت کو کم کرتا ہے۔ ان مرکب دھاتوں کے لیے امید افزا نقطہ نظر کے باوجود، موجودہ تحقیق خاص طور پر ان کے لیزر ویلڈنگ کے عمل کے دوران توانائی کی کھپت میں کمی کو حل کرنے کے لیے محدود ہے۔ یہ مطالعہ 2A12 ایلومینیم الائے میں کاربن نانوٹوبس کی ٹریس مقدار کو شامل کرکے مشترکہ طاقت کو بڑھانے اور توانائی کی کھپت کو کم کرنے کے دوہرے مقاصد حاصل کرتا ہے۔ مطالعہ "ویلڈنگ کی کارکردگی" کی وضاحت کرتا ہے، ایلومینیم مرکبات کی لیزر ویلڈنگ کے لیے توانائی کی کھپت کا ماڈل قائم کرتا ہے، اور کاربن نانوٹوب کے اضافے کے ساتھ لیزر ویلڈنگ کے عمل اور معیاری لیزر ویلڈنگ کے عمل کے درمیان تقابلی تجزیہ کرتا ہے۔ نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ ٹریس کاربن نانوٹوبس کے اضافے سے توانائی کی کھپت میں 33 فیصد سے زیادہ کی کمی اور 101 MPa کی مشترکہ طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ مزید برآں، موجودہ لٹریچر میں اطلاع دی گئی ایلومینیم مرکبات کے لیے دیگر لیزر ویلڈنگ کے عمل کے مقابلے، یہ تکنیک توانائی کی بچت کے اہم فوائد-کی نمائش کرتی ہے۔ کارکردگی میں یہ اضافہ اس حقیقت سے منسوب ہے کہ ٹریس کاربن نانوٹوبس ایلومینیم الائے کے لیزر جذب کی شرح کو بڑھاتے ہیں، جب کہ مشترکہ کے اندر باقی رہ جانے والے نانوٹوبس ایک مضبوط ذریعہ کے طور پر کام کرتے ہیں۔ یہ مطالعہ ایلومینیم مرکبات کی کم-کاربن، اعلی-معیاری ویلڈنگ کے حصول کے لیے نئی بصیرتیں اور طریقہ کار پیش کرتا ہے۔
اس مطالعہ نے ایلومینیم الائے لیزر ویلڈنگ کی توانائی کی کارکردگی میں نمایاں اضافہ کیا اور کاربن نانوٹوبس کی ٹریس مقدار کے اضافے کے ذریعے ویلڈنگ کی توانائی کی کھپت کو کم کیا۔ سب سے پہلے، معیاری لیزر ویلڈنگ کے عمل اور کاربن نانوٹوبس کو شامل کرنے والے لیزر ویلڈنگ کے عمل کے درمیان ایک تقابلی تجزیہ کیا گیا، جو توانائی کی کھپت اور ویلڈنگ کی کارکردگی کے قائم کردہ ماڈلز پر مبنی ہے۔ دوسرا، LC-3 عمل کو متعلقہ لٹریچر میں رپورٹ کردہ لیزر توانائی کی کھپت کے ڈیٹا کے خلاف بینچ مارک کیا گیا تھا۔ اس کے ساتھ ہی، مکینیکل خصوصیات-ویلڈنگ کے معیار کے لیے ایک اہم میٹرک-ہر جوائنٹ کے لیے جانچ کے فریم ورک میں شامل کیے گئے تھے۔ بالآخر، LC-3 کے عمل کی توانائی کی بچت کی صلاحیتوں اور ویلڈڈ جوڑوں کی بہتر کارکردگی کے درمیان اندرونی تعلق کو واضح کیا گیا۔ کلیدی نتائج کا خلاصہ اس طرح کیا گیا ہے:
معیاری لیزر ویلڈنگ کے عمل کے مقابلے میں، کاربن نانوٹوبس (LC-3) کی ٹریس مقدار کو شامل کرنے والے لیزر ویلڈنگ کے عمل نے ویلڈنگ کی کارکردگی میں 33 فیصد اضافہ ظاہر کیا اور تقریباً 33 فیصد توانائی کی بچت حاصل کی۔ مزید برآں، LC-3 کے عمل نے مواد کی کھپت کو کم کرنے کے لحاظ سے اہم فوائد کی نمائش کی۔
موجودہ عمل کی نسبت، LC-3 کے عمل نے 60 mm²/s·kW تک پہنچ کر ویلڈنگ کی اعلیٰ ترین کارکردگی حاصل کی۔ مساوی موٹائی کے ایلومینیم مرکبات کے لیے، LC-3 عمل نے لیزر توانائی کی سب سے کم کھپت کا بھی مظاہرہ کیا۔
LC-3 عمل کی اعلیٰ توانائی-بچت اور اعلی-کارکردگی کی خصوصیات بنیادی طور پر ٹریس کاربن نانوٹوبس کی منفرد روشنی جذب کرنے کی خصوصیات سے ہوتی ہیں۔ ویلڈ سیون کو بھر کر، ان نانوٹوبس نے ایلومینیم مرکب کی لیزر توانائی کے جذب کی شرح کو نمایاں طور پر بڑھایا، اس طرح ویلڈنگ کے عمل کے ابتدائی مراحل کے دوران لیزر توانائی کے نقصان کو کم سے کم کیا گیا۔
