TA1 টাইটানিয়াম প্লেটের পৃষ্ঠে লেজার ক্ল্যাডিং মেরামতের পরে তামার ফয়েলের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য, চেহারার গুণমান এবং মাইক্রোমরফোলজি এডি কারেন্ট পরিবাহিতা মিটার, স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) এবং উচ্চ কারেন্ট ডেনসিটি কপার প্লেটিং পরীক্ষার প্রকৃত উৎপাদন অবস্থার অনুকরণ ব্যবহার করে অধ্যয়ন করা হয়েছিল। . ফলাফল দেখায় যে TA1 টাইটানিয়াম প্লেটের পিট ত্রুটিগুলি পরে মেরামত করা হয়েছিল লেজার ক্ল্যাডিং প্রক্রিয়ায়, ক্ল্যাডিং জোন, ফিউশন জোন, তাপ প্রভাবিত জোন এবং সাবস্ট্রেট জোনের পরিবাহিতা কিছুটা আলাদা ছিল, এবং গড় পার্থক্য ছিল 5% এর মধ্যে, তবে প্রতিটি এলাকায় ধাতুপট্টাবৃত তামার ফয়েলের চেহারার গুণমান এবং মাইক্রোমরফোলজি প্রায় একই ছিল। ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারের পৃষ্ঠের গর্তগুলির মতো ত্রুটিগুলি মেরামত করতে লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তির ব্যবহার টাইটানিয়াম রোলারের সবুজ মেরামত এবং পুনঃনির্মাণ অর্জন করবে বলে আশা করা হচ্ছে।

ফয়েল মেশিনটি ইলেক্ট্রোলাইটিক কপার ফয়েলের উত্পাদন প্রক্রিয়ার অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উত্পাদন সরঞ্জাম এবং ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারটি ফয়েল মেশিনের সর্বোচ্চ মান এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এর বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি ফয়েল উত্পাদন প্রক্রিয়াতে তামার আয়নগুলির ইলেক্ট্রোডিপোজিশন আচরণকে প্রভাবিত করবে। এর পৃষ্ঠের গুণমান (রুক্ষতা, অভিন্নতা, ইত্যাদি সহ) ফয়েল উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন তামার ফয়েলের রুক্ষ পৃষ্ঠে অনুলিপি করা হবে বা উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত হবে, যার ফলে তামার ফয়েলের রুক্ষ পৃষ্ঠের পৃষ্ঠের গুণমান নির্ধারণ করা হবে। যখন টাইটানিয়াম রোলার শারীরিকভাবে আহত হয় বা পরিষেবার সময় একটি চাপ দ্বারা পুড়ে যায়, তখন পিট ত্রুটিগুলি তার পৃষ্ঠে রেখে দেওয়া হবে, যা অপারেশন চলাকালীন তামার ফয়েলে অনুলিপি বা উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া যাবে, যার ফলে ত্রুটিগুলি যেমন মটলড, রঙের পার্থক্য, পিনহোল বা কপার পাউডারের মতো ত্রুটি সৃষ্টি হবে। তামার ফয়েলে, যা তামার ফয়েলের পৃষ্ঠের গুণমানকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করবে। যাইহোক, টাইটানিয়াম রোলারগুলির পৃষ্ঠের গর্তগুলি মেরামত করা সর্বদা সমস্যাগুলির মধ্যে একটি যা তামার ফয়েল প্রস্তুতকারক এবং টাইটানিয়াম রোলার প্রস্তুতকারকদের প্লেগ করে। ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারটি TA1 দিয়ে তৈরি, যা হয় শক্তিশালী স্পিনিং বা ঘূর্ণিত প্লেট থেকে ঢালাই করে তৈরি করা হয়। এর শস্যের আকার সূক্ষ্ম, এবং এর শস্যের আকার সাধারণত 6 থেকে 12 স্তরের মধ্যে হয়।

বর্তমানে, শিল্প সাধারণত অগভীর টাইটানিয়াম রোলার পিট ত্রুটির জন্য গর্ত অপসারণ করতে টাইটানিয়াম রোলারের একটি স্তর পিষে একটি গ্রাইন্ডার ব্যবহার করে। সামান্য গভীর এবং টাইটানিয়াম রোলারের ধারের কাছাকাছি গর্তের ত্রুটিগুলির জন্য, পিটগুলি সাধারণত আর্গন আর্ক ওয়েল্ডিং দ্বারা মেরামত করা হয়। যাইহোক, মেরামতের পরে, উচ্চ প্রবাহের ঘনত্বের তামার প্রলেপ উত্পাদনের সময় মেরামত করা অঞ্চলটি তামার নোডিউলগুলির প্রবণ হয় এবং তামার নোডুলগুলি সহজেই পড়ে যায় এবং ইলেক্ট্রোলাইটে পড়ে যায়, যা ক্যাথোড এবং অ্যানোডের শর্ট সার্কিট ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। কাঁচা ফয়েল সিস্টেম, যা সরঞ্জামকে আরও ক্ষতি করতে পারে এবং উত্পাদনকে প্রভাবিত করতে পারে। টাইটানিয়াম রোলারের মাঝখানে গভীর এবং কাছাকাছি যে গর্তের ত্রুটি রয়েছে, তাদের সাময়িকভাবে মোকাবেলা করার কোন উপায় নেই। এই সময়ে, টাইটানিয়াম রোলার শুধুমাত্র স্ক্র্যাপ করা যেতে পারে, যার ফলে উপাদান বর্জ্য এবং বিশাল অর্থনৈতিক ক্ষতি হয় [4]। লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তি লেজার রশ্মির তাপ ব্যবহার করে মেরামত করা সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠকে গলিয়ে দেয় এবং ধাতব পাউডার একটি গলিত পুল তৈরি করে। দুটি উপাদান ছড়িয়ে পড়ে এবং একটিতে দৃঢ় হয়, অংশ এবং ছাঁচ মেরামতের উদ্দেশ্য অর্জন করে। এটিতে দ্রুত গরম করার গতি, দ্রুত শীতল করার গতি, ছোট তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল, ক্ল্যাডিং স্তর এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে ধাতব বন্ধন, ঘন কাঠামো, ক্ল্যাডিং স্তরে কম অবশিষ্ট চাপ এবং ফাটলগুলির মতো কম ত্রুটির সুবিধা রয়েছে। ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারগুলিতে বিভিন্ন ধরণের পিট ত্রুটিগুলি মেরামত করতে লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তি ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এটি টাইটানিয়াম রোলারগুলির সবুজ পুনর্নির্মাণ এবং পুনরুদ্ধার অর্জন করবে বলে আশা করা হচ্ছে [58। অতএব, লেজার ক্ল্যাডিং মেরামতের পরে ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলার পিট ত্রুটির বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং তামার কলাই প্রভাব প্রাপ্ত করার জন্য, এই গবেষণাটি লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তি দ্বারা মেরামত করা TA1 টাইটানিয়াম প্লেট পিটের একটি নমুনা প্রস্তুত করেছে এবং বিভিন্ন অংশের পরিবাহিতা পরীক্ষা করেছে। পরিবাহিতা মিটার ব্যবহার করে নমুনা। ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারের পরিষেবার অবস্থার অনুকরণ করে, মেরামত করা TA1 টাইটানিয়াম প্লেটটি একটি উচ্চ বর্তমান ঘনত্বের তামার প্রলেপ পরীক্ষা করা হয়েছিল। গবেষণার ফলাফল ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারের লেজার ক্ল্যাডিং পুনঃনির্মাণ মেরামতের জন্য রেফারেন্স প্রদান করতে পারে।

1 পরীক্ষামূলক উপকরণ এবং পদ্ধতি

1.1 পরীক্ষামূলক উপকরণ

পরীক্ষাটি ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারের অনুকরণের জন্য 1mmx160mmx45mm (দৈর্ঘ্য × প্রস্থ × পুরুত্ব) এর আকার সহ ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারের মতো একই উপাদান সহ একটি ঘূর্ণিত TA6 টাইটানিয়াম প্লেট নির্বাচন করেছে৷ টাইটানিয়াম রোলারে পিট ত্রুটি অনুকরণ করার জন্য 80mmx6mmx2mm (দৈর্ঘ্য × প্রস্থ × গভীরতা) এর একটি খাঁজ তার পৃষ্ঠে খোলা হয়েছিল। খাঁজের নীচের অংশটি 6 মিমি ব্যাসার্ধের একটি ট্রানজিশন ফিললেট হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছিল, যেমন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। ক্ল্যাডিং উপাদানে বাণিজ্যিক TA1 বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম পাউডার ব্যবহার করা হয়েছে, যার চেহারা চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। পাউডার কণাগুলির ভাল গোলাকারতা রয়েছে এবং 50 ~ 100μm ব্যাস।

১.২ পরীক্ষা পদ্ধতি

লেজার ক্ল্যাডিং পরীক্ষাটি 3kW নমনীয় ফাইবার লেজার ক্ল্যাডিং সিস্টেম ব্যবহার করে সম্পন্ন হয়েছিল। সিস্টেমটিতে একটি LaserlineLDF60-3000 সেমিকন্ডাক্টর ফাইবার লেজার, একটি ABB ছয়-অক্ষের রোবট, একটি ZF অ্যানুলার ক্ল্যাডিং হেড, একটি CWFL ওয়াটার কুলিং ডিভাইস এবং একটি RC-PGF-D-2 ডাবল-বিন নেগেটিভ প্রেসার পাউডার ফিডার রয়েছে। 99.9% বিশুদ্ধতা (ভরাংশের ভগ্নাংশ) সহ আর্গন বাহক গ্যাস এবং রক্ষাকারী গ্যাস হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। কোঅক্সিয়াল পাউডার ফিডিং মোড আলোতে গৃহীত হয়েছিল, এবং ক্ল্যাডিংটি 1% ওভারল্যাপ রেট সহ একটি অনুদৈর্ঘ্য (চিত্র 50 এ চিহ্নিত) "ধনুক পাথ" বাহিত হয়েছিল। বারবার পরীক্ষার পরে, নির্বাচিত লেজার ক্ল্যাডিং প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে।

FD-102 ডিজিটাল পোর্টেবল এডি বর্তমান পরিবাহিতা মিটারটি 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসের পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় নমুনার বিভিন্ন অবস্থানের পরিবাহিতা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। মেরামত করা টাইটানিয়াম প্লেটের কপার প্লেটিং পরীক্ষা করার জন্য একটি বাড়িতে তৈরি ছোট আকারের কাঁচা ফয়েল টেস্টিং মেশিন ব্যবহার করা হয়েছিল। কপার প্লেটিং দ্রবণের নির্দিষ্ট কনফিগারেশন ছিল: কপার আয়ন (Cu2+) 90g/L, সালফিউরিক অ্যাসিড (H,SO4) 120g/L, ক্লোরাইড আয়ন (CI) 20mg/L, বেশ কিছু সংযোজন। তামার প্রলেপ দ্রবণের তাপমাত্রা 55°C, এবং তামার প্রলেপের বর্তমান ঘনত্ব হল 60A/dm²। টাইটানিয়াম প্লেটের নমুনা ক্ল্যাডিং লেয়ার এবং টাইটানিয়াম প্লেটে ধাতুপট্টাবৃত তামার ফয়েলের ম্যাক্রোস্কোপিক রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করতে একটি সাধারণ অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করা হয়েছিল। একটি ZEISSEVO18 স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ পরীক্ষা টাইটানিয়াম প্লেটে ধাতুপট্টাবৃত তামার ফয়েলের মাইক্রোস্কোপিক আকারবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

2 ফলাফল এবং আলোচনা

৪.২.৪ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা

চিত্র 3 টাইটানিয়াম প্লেটের লেজার ক্ল্যাডিং এলাকার ম্যাক্রোস্কোপিক রূপবিদ্যা এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা পরীক্ষার অবস্থানগুলি দেখায়। চিত্র 1 এর অবস্থান 7 এবং 3 হল বেস উপাদান এলাকা, যা লেজার ক্ল্যাডিং দ্বারা প্রভাবিত হয় না, অবস্থান 2 এবং 6 হল তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল, যা লেজার ক্ল্যাডিংয়ের তাপ দ্বারা প্রভাবিত হয়, অবস্থান 3 এবং 5 হল ফিউশন জোন, এবং অবস্থান 4 হল ক্ল্যাডিং জোন। এটি দেখা যায় যে লেজার ক্ল্যাডিং এরিয়া একটি অভিন্ন চেহারা, প্রতিটি পাসের মধ্যে ভাল ওভারল্যাপ এবং ছিদ্র, অক্সিডাইজড ওয়েল্ডিং স্ল্যাগ, ফাটল এবং স্প্যাটারের মতো ত্রুটি ছাড়াই ক্ল্যাডিং এরিয়া এবং বেস মেটালের মধ্যে একটি মসৃণ পরিবর্তন। ক্ল্যাড টেস্ট টাইটানিয়াম প্লেট মেশিন করার পরে, চিত্র 3-এর প্রতিটি এলাকার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা পরীক্ষা করা হয়েছিল, যেমনটি চিত্র 4-এ দেখানো হয়েছে। এটি দেখা যায় যে টেস্ট টাইটানিয়াম প্লেটের ক্ল্যাডিং এলাকার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সর্বনিম্ন, যখন তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সর্বোচ্চ। I এবং II অবস্থানে ক্ল্যাডিং জোন এবং তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলের মধ্যে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার পার্থক্য যথাক্রমে 3.06% এবং 7। .96%, II এ প্রতিটি এলাকার পরিবাহিতা বেশ ভিন্ন। এর কারণ হল টেস্ট টাইটানিয়াম প্লেটটি ঘূর্ণায়মান অবস্থায় রয়েছে এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলটি লেজার ক্ল্যাডিং তাপের প্রভাবে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে পুনরুদ্ধার করেছে এবং ম্যাট্রিক্সের চাপ, স্থানচ্যুতি, বিকৃতি এবং অন্যান্য ত্রুটিগুলি যা প্রতিকূল। পরিবাহিতা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে নির্মূল করা হয়েছে, তাই পরীক্ষা টাইটানিয়াম প্লেটের তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলের পরিবাহিতা সর্বোচ্চ। ক্ল্যাডিং জোনে সর্বনিম্ন পরিবাহিতা কারণ লেজার শক্তির ইনপুট গলানোর পরে পাউডারটি অনিবার্যভাবে অল্প পরিমাণে অপরিচ্ছন্নতা উপাদানগুলি প্রবর্তন করবে, যা পরিবাহিতা প্রতিকূল। উপরন্তু, যেহেতু II I থেকে লেজার ক্ল্যাডিংয়ের তাপ দ্বারা বেশি প্রভাবিত হয়, তাই প্রতিটি এলাকার পরিবাহিতা কিছুটা আলাদা। যাইহোক, সাধারণভাবে, প্রতিটি এলাকার পরিবাহিতা পার্থক্যের গড় মান প্রায় 5%, ইঙ্গিত করে যে লেজার ক্ল্যাডিংয়ের পরে পরীক্ষা TA1 টাইটানিয়াম প্লেটের প্রতিটি এলাকার পরিবাহিতা কিছুটা আলাদা।

2.2 কপার প্রলেপ প্রভাব

চিত্র 5 মেশিন করার পরে টাইটানিয়াম প্লেট নমুনার ক্ল্যাডিং স্তরের আকারবিদ্যা এবং ধাতুপট্টাবৃত তামা ফয়েলের রূপবিদ্যা দেখায়। এটি দেখা যায় যে ক্ল্যাডিং জোন, ফিউশন জোন, তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল এবং টাইটানিয়াম প্লেটের নমুনা মেশিনের পরে ম্যাক্রোস্কোপিক অর্থে প্রায় একই রকম এবং প্রতিটি অঞ্চলে তামার ফয়েলটি ম্যাক্রোস্কোপিক অর্থে প্রায় অদৃশ্য।

চিত্র 6 হল পরীক্ষার টাইটানিয়াম প্লেটের বিভিন্ন এলাকায় ধাতুপট্টাবৃত তামার ফয়েলের SEM মাইক্রোস্কোপিক রূপবিদ্যা। প্রতিটি এলাকায় ধাতুপট্টাবৃত তামার ফয়েলের আকারবিদ্যা, আকার, অভিন্নতা ইত্যাদিতে কোন সুস্পষ্ট পার্থক্য নেই। এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে উচ্চ বর্তমান ঘনত্বের তামার প্রলেপ প্রক্রিয়া চলাকালীন, পরীক্ষার টাইটানিয়াম প্লেটের প্রতিটি অঞ্চলে তামার আয়নগুলির জমা আচরণ প্রায় একই রকম। পরিবাহিতা পরীক্ষার বিশ্লেষণের ফলাফলের সাথে মিলিত, এটিও অনুমান করা যেতে পারে যে যদিও লেজার ক্ল্যাডিংয়ের পরে পরীক্ষার TA1 টাইটানিয়াম প্লেটের প্রতিটি এলাকার পরিবাহিতা কিছুটা আলাদা, এই পার্থক্যগুলি পরীক্ষা টাইটানিয়াম প্লেটের তামার প্রলেপ প্রভাবকে খুব কমই প্রভাবিত করবে। অতএব, এটি আরও অনুমান করা যেতে পারে যে লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তিটি টাইটানিয়াম রোলারের পৃষ্ঠের গর্তগুলির মতো ত্রুটিগুলি মেরামত করতে ব্যবহৃত হয়। টাইটানিয়াম রোলারে লেজার ক্ল্যাডিং দ্বারা মেরামত করা ক্ল্যাডিং এরিয়া, ফিউশন এরিয়া এবং তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলের কপার প্লেটিং প্রভাব মূলত টাইটানিয়াম রোলারের অন্যান্য এলাকার মতোই।

3 উপসংহার

ক্যাথোড টাইটানিয়াম রোলারের পৃষ্ঠের গর্তগুলির মতো ত্রুটিগুলি মেরামত করতে লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তির ব্যবহার টাইটানিয়াম রোলারগুলির সবুজ মেরামত এবং পুনঃনির্মাণ অর্জন করবে বলে আশা করা হচ্ছে।

TA1 টাইটানিয়াম প্লেটের পিট ত্রুটিগুলি লেজার ক্ল্যাডিং দ্বারা মেরামত করার পরে, ক্ল্যাডিং জোন, ফিউশন জোন, তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল এবং সাবস্ট্রেট জোনের পরিবাহিতা কিছুটা আলাদা ছিল এবং গড় পার্থক্য ছিল 5% এর মধ্যে, তবে চেহারার গুণমান এবং মাইক্রোমরফোলজি প্রতিটি এলাকায় ধাতুপট্টাবৃত তামার ফয়েল প্রায় একই ছিল.