ভূমিকা
শিল্প উৎপাদনে অ্যালুমিনিয়াম ধাতুগুলির জন্য লেজার ঢালাইয়ের ব্যাপক প্রয়োগ টেকসই উন্নয়ন এবং আর্থ-সামাজিক অগ্রগতির জন্য উল্লেখযোগ্য সুবিধা দিয়েছে, কারণ এটি একই সাথে ঢালাই শক্তি বাড়ায় এবং শক্তি খরচ হ্রাস করে। এই খাদগুলির জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ দৃষ্টিভঙ্গি সত্ত্বেও, বর্তমান গবেষণা বিশেষভাবে তাদের লেজার ঢালাই প্রক্রিয়ার সময় শক্তি খরচ হ্রাসকে সম্বোধন করে সীমিত রয়ে গেছে। এই গবেষণাটি 2A12 অ্যালুমিনিয়াম খাদের মধ্যে কার্বন ন্যানোটিউবগুলির ট্রেস পরিমাণ অন্তর্ভুক্ত করে যৌথ শক্তি বৃদ্ধি এবং শক্তি খরচ কমানোর দ্বৈত উদ্দেশ্য অর্জন করে। অধ্যয়নটি "ঢালাইয়ের দক্ষতা" সংজ্ঞায়িত করে, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালোয়ের লেজার ঢালাইয়ের জন্য একটি শক্তি খরচ মডেল স্থাপন করে এবং কার্বন ন্যানোটিউব সংযোজন এবং স্ট্যান্ডার্ড লেজার ঢালাই প্রক্রিয়ার সাথে লেজার ঢালাই প্রক্রিয়ার মধ্যে একটি তুলনামূলক বিশ্লেষণ পরিচালনা করে। ফলাফলগুলি দেখায় যে ট্রেস কার্বন ন্যানোটিউব যোগ করার ফলে শক্তি খরচ 33% এর বেশি হ্রাস পায় এবং 101 MPa এর যৌথ শক্তি বৃদ্ধি পায়। তদ্ব্যতীত, বিদ্যমান সাহিত্যে রিপোর্ট করা অ্যালুমিনিয়াম ধাতুগুলির জন্য অন্যান্য লেজার ঢালাই প্রক্রিয়ার তুলনায়, এই কৌশলটি উল্লেখযোগ্য শক্তি সঞ্চয় করার সুবিধাগুলি প্রদর্শন করে। এই কর্মক্ষমতা বর্ধিতকরণগুলিকে দায়ী করা হয় যে ট্রেস কার্বন ন্যানোটিউবগুলি অ্যালুমিনিয়াম খাদের লেজারের শোষণের হার বাড়ায়, যখন যৌথের মধ্যে থাকা ন্যানোটিউবগুলি একটি শক্তিশালী মাধ্যম হিসাবে কাজ করে। এই অধ্যয়নটি অ্যালুমিনিয়াম ধাতুগুলির কম-কার্বন, উচ্চ{13}}মানের ঢালাই অর্জনের জন্য অভিনব অন্তর্দৃষ্টি এবং পদ্ধতিগুলি অফার করে৷
এই অধ্যয়নটি উল্লেখযোগ্যভাবে অ্যালুমিনিয়াম খাদ লেজার ঢালাইয়ের শক্তি দক্ষতা বৃদ্ধি করেছে এবং কার্বন ন্যানোটিউবগুলির ট্রেস পরিমাণ যোগ করার মাধ্যমে ঢালাই শক্তি খরচ হ্রাস করেছে। প্রথমত, প্রতিষ্ঠিত শক্তি খরচ এবং ঢালাই দক্ষতা মডেলের উপর ভিত্তি করে স্ট্যান্ডার্ড লেজার ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়া এবং কার্বন ন্যানোটিউবগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে লেজার ঢালাই প্রক্রিয়ার মধ্যে একটি তুলনামূলক বিশ্লেষণ পরিচালিত হয়েছিল। দ্বিতীয়ত, প্রাসঙ্গিক সাহিত্যে রিপোর্ট করা লেজার শক্তি খরচ ডেটার বিপরীতে LC-3 প্রক্রিয়াটি বেঞ্চমার্ক করা হয়েছিল। একই সাথে, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি-ঢালাই মানের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক-প্রতিটি জয়েন্টের মূল্যায়ন কাঠামোতে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল। শেষ পর্যন্ত, LC-3 প্রক্রিয়ার শক্তি-সঞ্চয় ক্ষমতা এবং ঢালাই জয়েন্টগুলির বর্ধিত কর্মক্ষমতার মধ্যে অন্তর্নিহিত পারস্পরিক সম্পর্ক ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। মূল অনুসন্ধানগুলি নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে:
স্ট্যান্ডার্ড লেজার ঢালাই প্রক্রিয়ার তুলনায়, লেজার ঢালাই প্রক্রিয়া কার্বন ন্যানোটিউব (LC-3) এর ট্রেস পরিমাণে অন্তর্ভুক্ত করে ঢালাইয়ের দক্ষতায় 33% বৃদ্ধি প্রদর্শন করে এবং প্রায় 33% শক্তি সঞ্চয় অর্জন করে। উপরন্তু, LC-3 প্রক্রিয়া উপাদান খরচ কমানোর ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদর্শন করেছে।
বিদ্যমান প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত, LC-3 প্রক্রিয়া সর্বোচ্চ ঢালাই দক্ষতা অর্জন করেছে, 60 mm²/s·kW এ পৌঁছেছে। সমতুল্য বেধের অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুগুলির জন্য, LC-3 প্রক্রিয়াটি সর্বনিম্ন লেজার শক্তি খরচও প্রদর্শন করে।
এলসি-3 প্রক্রিয়ার উচ্চতর শক্তি-সঞ্চয় এবং উচ্চ-দক্ষতা বৈশিষ্ট্যগুলি প্রাথমিকভাবে ট্রেস কার্বন ন্যানোটিউবগুলির অনন্য আলো শোষণ বৈশিষ্ট্য থেকে উদ্ভূত হয়। ওয়েল্ড সীম পূরণ করে, এই ন্যানোটিউবগুলি অ্যালুমিনিয়াম খাদের লেজার শক্তির শোষণের হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে, যার ফলে ঢালাই প্রক্রিয়ার প্রাথমিক পর্যায়ে লেজারের শক্তির ক্ষতি কমিয়ে দেয়।
