በኢንዱስትሪ የበለጸጉ የመሣሪያ ማምረቻ ኢንዱስትሪዎች ባሉባቸው አገሮች ውስጥ ከጠቅላላው የውጤት ዋጋ 50% የሚሆነው የሚመጣው ከብየዳ ጋር በተያያዙ ድርጅቶች ነው። የገበያ ተወዳዳሪነትን ለማሳደግ አምራቾች እየጨመረ የመጣውን ከፍተኛ የምርት ቅልጥፍና እና የምርት ወጪዎችን ዝቅ ለማድረግ እየጠየቁ ነው። የብየዳ ቅልጥፍናን ለማሻሻል እንደ ያልተለመዱ የብየዳ መለኪያዎችን መጠቀም ያሉ የተለያዩ አቀራረቦችን መጠቀም፣የተቀላቀለ ብየዳባለብዙ ሽቦ ወይም ባለብዙ አርክ ብየዳ እና የተሻሻሉ የብየዳ ሽቦዎች ተቀባይነት ማግኘት ይቻላል። እነዚህ የላቁ የብየዳ ሂደቶች የብየዳ ምርት ቅልጥፍናን በእጅጉ አሻሽለዋል፣ ሰፊ አተገባበር አግኝተዋል እና ለሚከተሉት ጠቃሚ አስተዋጽኦ አድርገዋል።የብየዳ ቴክኖሎጂን ማራመድ።

ወደ 21ኛው ክፍለ ዘመን ስንገባ፣ በሳይንስና ቴክኖሎጂ ፈጣን እድገት፣ ከፍተኛ ብቃት ያለው ብየዳ እየጨመረ የመጣ ትኩረት አግኝቷል፣ እና በአገር ውስጥም ሆነ በዓለም አቀፍ ደረጃ በብየዳ ቴክኖሎጂ ምርምርና አተገባበር የእድገት አዝማሚያ ሆኗል። ቀደም ሲል፣ በከፍተኛ ብቃት ባለው ብየዳ፣ በብየዳ ቁሳቁሶች ላይ የተደረጉ ማሻሻያዎች ዋና ትኩረት ነበሩ። በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ የብየዳ አውቶሜሽን መሻሻል ከፍተኛ ብቃት ያለው የብየዳ ቴክኖሎጂ እድገትን እና ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብየዳ ወይምከፍተኛ-ዲፖዚሽን-ፍጥነት ብየዳየወደፊቱ የልማት አቅጣጫ ሆኗል። “ከፍተኛ ብቃት ያለው የብየዳ ቴክኖሎጂ” የሚባለው በመሠረቱ እንደ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብየዳ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው የብየዳ እና ከፍተኛ የብየዳ ብቃት ያለው ብየዳ ያሉ ቴክኖሎጂዎችን ስብስብ ያመለክታል።

(1) የብየዳ ቅልጥፍናን ለማሻሻል የሚረዱ አቀራረቦች

የብየዳ ምርት ውጤታማነትን ማሻሻል ሁለት ገጽታዎችን ያጠቃልላል፡- አንደኛው የብየዳ ቁሳቁሶችን የመቅለጥ ፍጥነት ለመጨመር ያለመ ከፍተኛ-ዲፖዚሽን-ፍጥነት ብየዳ ሲሆን ይህም በዋናነት ለውፍረት ሳህን ብየዳ የሚያገለግል ሲሆን በአንድ አሃድ ጊዜ ተጨማሪ የብየዳ ቁሳቁሶችን መቅለጥ ይጠይቃል፤ ይህም በዋናነት ለውፍረት ሳህን ብየዳ የሚያገለግል ሲሆን እስከ 30 ኪ.ግ/ሰአት የሚደርስ የመቀመጫ መጠን አለው፤ ሌላኛው ደግሞ የብየዳውን ፍጥነት ለመጨመር ያለመ ከፍተኛ-ፍጥነት ብየዳ ሲሆን መሰረታዊ የመነሻ ነጥቡም የብየዳውን ፍሰት በመጨመር የብየዳውን የሙቀት ግብዓት ሳይለወጥ ለማቆየት የብየዳውን ፍጥነት መጨመር ሲሆን ይህም በዋናነት ለቀጭን ሳህን ብየዳ የሚያገለግል ሲሆን የብየዳው ፍጥነት ከተለመደው የCO₂ ጋዝ መከላከያ ብየዳ ከ3-8 እጥፍ ይበልጣል።

ከአሁኑ የምርምር እና የልማት እና የምርት አተገባበር ሁኔታ አንጻር፣ የብየዳ ምርት ውጤታማነትን ለማሻሻል የሚከተሉት አቀራረቦች አሉ፡

• የብየዳ ክምችት መጠንን ለመጨመር የተለያዩ የመከላከያ ጋዞችን በማጣመር ከፍተኛውን የሽቦ መቅለጥ ፍጥነት ያሻሽሉ።
• የብየዳ ቅልጥፍናን ለማሻሻል የድቅል ሙቀት ምንጮችን ይጠቀሙ፣ ለምሳሌ የሌዘር-አርክ ድቅል ብየዳ፣ የሌዘር-ፕላዝማ ቅስት ድቅል ብየዳ፣ ወዘተ።
• እንደ መንትያ-ሽቦ (ወይም ባለብዙ-ሽቦ) የጋዝ መከላከያ ብየዳ፣ ባለብዙ-ሽቦ የውሃ ውስጥ ቅስት ብየዳ፣ ሙቅ-ሽቦ ጋዝ መከላከያ ብየዳ፣ ወዘተ ያሉ የብየዳ ምርት ቅልጥፍናን ለማሻሻል ባለብዙ-ሽቦ አመጋገብን ወይም ሙቅ-ሽቦ መመገብን ይጠቀሙ።
• የአርክ ዘልቆ መግባት ችሎታን ለማሻሻል፣ የዌልድ መስቀለኛ ክፍል መጠንን ለመቀነስ እና እንደ A-TIG ብየዳ፣ A-Laser ሂደት፣ ወዘተ ያሉ የዌልድ ቅልጥፍናን ለማሻሻል የንቁ አባሎችን ልዩ የኬሚካል ባህሪያት ይጠቀሙ።
• የዌልድ መስቀለኛ ክፍልን ለመቀነስ እና እንደ ጠባብ ክፍተት ብየዳ ያሉ የተከማቸ ብረት መጠንን ለመቀነስ የጉድጓዱን መጠን ይቀንሱ።
• የብየዳውን ፍጥነት ለመጨመር የብየዳ የኃይል ምንጮችን ልዩ የውጤት ሞገድ ቅርጾችን ይጠቀሙ።

በአሁኑ ጊዜ ዓለም አቀፍ ትርጓሜውከፍተኛ ብቃት ያለው የብረት አክቲቭ ጋዝ (MAG) ብየዳ(DVS-No.0909-1ን ይመልከቱ)፡- 1.2ሚሜ ዲያሜትር ላለው ሽቦ፣ ከ15ሜ/ደቂቃ በላይ የሽቦ መመገቢያ ፍጥነት ያለው የMAG ብየዳ ወይም ከ8ኪ.ግ/ሰዓት በላይ የሆነ የመቀመጫ ፍጥነት ያለው ከፍተኛ ብቃት ያለው የMAG ብየዳ ይባላል። የአንዳንድ ከፍተኛ ብቃት ያለው የMAG ብየዳ የመቀመጫ ውጤታማነት በሰዓት 20ኪ.ግ ሊደርስ ይችላል።

(2) ከፍተኛ ብቃት ያለው የMAG ብየዳ ቁሳቁሶች

በአሁኑ ጊዜ የMAG ብየዳ ማስቀመጫ ቅልጥፍናን ለማሻሻል ከሚረዱ መንገዶች መካከል በስፋት ጥቅም ላይ የሚውለው ጠንካራ ሽቦዎችን ለብየዳ ፍሉክስ-ኮር ሽቦዎች መተካት ነው። የብረት ኮር ሽቦዎችን ከብረት ዱቄት ጋር መጠቀም ከጠንካራ ሽቦዎች ጋር ሲነጻጸር የመያዣ ቅልጥፍናን ከ50% በላይ ሊጨምር ይችላል። በተጨማሪም የመከላከያ ጋዝን ቅንብር ማስተካከል የሽቦውን የመያዣ ቅልጥፍና በእጅጉ ሊያሻሽል ይችላል።

• ጠንካራ ሽቦዎች ከ1.0-1.2 ሚሜ ዲያሜትር ላላቸው ተስማሚ ናቸው። በጣም ቀጭን ሽቦዎች በቂ ጥንካሬ ስለሌላቸው ለከፍተኛ ፍጥነት የሽቦ መመገቢያ ለመላመድ አስቸጋሪ ናቸው፤ ከ1.2 ሚሜ በላይ ዲያሜትር ያላቸው ሽቦዎች ደግሞ በከፍተኛ ጅረት ስር እንኳን የተረጋጋ የሚሽከረከር ቅስት ዝውውርን ለማምረት ቀላል አይደሉም።
• ፍሉክስ-ኮር ያላቸው ሽቦዎች ከ1.2-1.6 ሚሜ የሆነ ዲያሜትር ሊኖራቸው ይችላል። ሁለቱም በብረት ኮር የተገነቡ እና ስክላ የሚፈጥሩ የፍሉክስ-ኮር ያላቸው ሽቦዎች በትላልቅ የብየዳ መለኪያዎች ከፍተኛ ብቃት ያለው የMAG ብየዳ ማግኘት ይችላሉ። በተለይም ለብረት ኮር የተገነቡ ሽቦዎች፣ ከፍተኛ የብረት ዱቄት የመሙላት ፍጥነት (እስከ 45%) በመኖሩ፣ የ380A ብየዳ ፍሰት እና የ38V ብየዳ ቮልቴጅ መለኪያዎች ያሉት የ1.6 ሚሜ ዲያሜትር ያለው የብረት ኮር የተገጠመለት ሽቦ ሲጠቀሙ፣ የሽቦው መቅለጥ መጠን በሰዓት 9.6 ኪ.ግ ሊደርስ ይችላል።

የብረት ኮር ሽቦዎች ጠብታ ማስተላለፍ ከጠንካራ ሽቦዎች ጋር ተመሳሳይ ነው። ፍሉክስ ኮር ያላቸው ሽቦዎች በተለመደው የሚረጭ ዝውውር እና በከፍተኛ ፍጥነት በአጭር ዑደት ማስተላለፍ መልክ ሊበጁ ይችላሉ፣ ነገር ግን የሚሽከረከር ቅስት ማስተላለፍን ማመንጨት አይችሉም። የሩቲል ፍሉክስ ኮር ያላቸው ሽቦዎች ከፍተኛው የሽቦ መመገቢያ ፍጥነት 30ሜ/ደቂቃ ሊደርስ ይችላል፣ እና መሰረታዊ የፍሉክስ ኮር ያላቸው ሽቦዎች የሽቦ መመገቢያ ፍጥነት የላይኛው ገደብ 45ሜ/ደቂቃ ሲሆን የሽቦ መቅለጥ መጠን እስከ 20ኪ.ግ/በሰዓት ይደርሳል።

(3) በከፍተኛ ብቃት ማግ ብየዳ ውስጥ የጠብታ ዝውውር ዓይነቶች

በተለመደው የMAG ብየዳ፣ የብየዳው ፍሰት እየጨመረ ሲሄድ፣ የጠብታ ማስተላለፊያ ቅርጽ ከአጭር ዑደት ዝውውር፣ ከግሎቡላር ዝውውር ወደ ስፕሬይ ዝውውር ይቀየራል። ጥሩ የብየዳ አሠራርን ለማረጋገጥ በሚያስችል ቅድመ ሁኔታ፣ የጠብታ ስፕሬይ ዝውውር ገደብ 400A አካባቢ ነው።

በከፍተኛ-ዲፖዚሽን-ፍጥነት MAG ብየዳ፣ ባለብዙ-ክፍል መከላከያ ጋዞችን አካላዊ ባህሪያትን በተሟላ ሁኔታ በመጠቀም እና የሽቦውን ማራዘሚያ በተገቢው ሁኔታ በመጨመር፣ የሽቦ መቅለጥ ፍጥነት ባልተለመደው MAG ብየዳ ከፍተኛ-ጅረት እና ከፍተኛ-ቮልቴጅ ክልል ውስጥ በእጅጉ ሊጨምር ይችላል፣ እና በተመሳሳይ ጊዜ የጠብታ ማስተላለፊያ ሞርፎሎጂ አስፈላጊ ለውጦችንም ያደርጋል። መሰረታዊ ቅርጾቹ፡ ተራ የሚረጭ ዝውውር፣ ከፍተኛ-ፍጥነት አጭር-ወረዳ ዝውውር፣ የሚሽከረከር የሚረጭ ዝውውር እና ከፍተኛ-ፍጥነት የሚረጭ ዝውውር ናቸው።

• ተራ የሚረጭ ማስተላለፊያ ቅስት፦ በዘርፉከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብየዳየሚረጭ ማስተላለፊያ ቅስት የሽቦ መመገቢያ ፍጥነት ከ15-20ሜ/ደቂቃ ክልል ውስጥ ነው።
• ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የአጭር-ዑደት ማስተላለፊያ ቅስትከፍተኛ ፍጥነት ያለው የአጭር-ወረዳ ማስተላለፊያ ቅስት የሚገኘው የብየዳውን ቮልቴጅ በመቀነስ እና በሽቦው የመመገቢያ ፍጥነት ክልል ውስጥ ያለውን ደረቅ ማራዘሚያ በ15-20ሜ/ደቂቃ በመጨመር ነው። ደረቅ ማራዘሚያው ወደ 40ሚሜ በመጨመሩ የሽቦው ጫፍ ይለሰልሳል እና መሽከርከር ይጀምራል፣ ከሽቦው ዘንግ 1-2ሚሜ በማካካስ። የሚሽከረከረው የሽቦ ጫፍ በሁለቱም የብየዳው ጎኖች ላይ ወቅታዊ የአጭር-ወረዳ ዝውውርን ያመነጫል።
• የሚሽከረከር የሚረጭ ማስተላለፊያ ቅስትየሽክርክሪት ቅስት የሚፈጠረው የሽቦው ጫፍ በከፍተኛ ጅረት ሲለሰልስ እና በአርክ ኃይል ሲገለበጥ ነው። ከ1-2ሚሜ ዲያሜትር ላላቸው ሽቦዎች የሽቦው የመመገቢያ ፍጥነት 25ሜ/ደቂቃ ወይም ከዚያ በላይ እንዲደርስ ያስፈልጋል፣ እና ተመጣጣኝ ዝቅተኛው የብየዳ ፍሰት 450A አካባቢ ነው። የሽቦው ነፃ ጫፍ ከሽቦ ዘንግ አጠቃላይ መዛባት በርካታ ሚሊሜትር ሲሆን ይህም በብየዳ ወቅት በባዶ ዓይን ሊታይ ይችላል።
• ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የሚረጭ ማስተላለፊያ ቅስት፦ የሽቦ መመገቢያ ፍጥነት ከ20ሜ/ደቂቃ በላይ ሲሆን የጠብታ መጠኑም ከሽቦው ዲያሜትር ጋር እኩል ነው። በቅስት ውስጥ ካሉት የጠብታዎች አንድ በአንድ ዝውውር ጋር ሲነጻጸር ይህ ሂደት በጣም ጥሩ ውጤት አለው። የጠብታ መለያየት ሂደቱ በተመሳሳይ መንገድ ይደገማል፣ እና ጠባብ፣ የተጠናከረ እና የሚያብረቀርቅ የፕላዝማ ጨረር የከፍተኛ ፍጥነት የሚረጭ ማስተላለፊያ ቅስት ባህሪ ነው። የለሰለሰው የሽቦ ጫፍ ሲወርድ፣ የቅስት ርዝመት ይቀንሳል እና የፕላዝማ ቅስት አምድ ይሰፋል፣ ከዚያም በቀለጠው ጠብታ እና በሽቦው ጫፍ መካከል ፈሳሽ ድልድይ ይፈጠራል። የፈሳሽ ድልድይ በኤሌክትሮማግኔቲክ የመጨመቂያ ኃይል ተግባር ስር ያለማቋረጥ ይጨመቃል፣ ይህም ቅስትን የበለጠ ሰፊ ያደርገዋል። በሽቦው ጫፍ እና በጠብታ መካከል ያለው ድልድይ በቂ ትንሽ በሚሆንበት ጊዜ፣ ፕላዝማ በድልድዩ ዙሪያ ይፈጠራል። ድልድዩ በሚሰበርበት ቅጽበት፣ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የሚረጭ ማስተላለፊያ ቅስት እንደገና ይገነባል፣ ጠባብ እና የተጠናከረ የፕላዝማ ጄት እንደገና ይፈጥራል። ለከፍተኛ ፍጥነት የሚረጭ ማስተላለፊያ ቅስት፣ በጥልቅ ግን ጠባብ በሆነ የመግባት ቅርፅ ምክንያት፣ የዌልድ ሥሩ በቀለጠ ብረት ሙሉ በሙሉ ሊሞላ አይችልም።