लेजर कटिंग विनिर्माण में सबसे आम प्रथाओं में से एक है। मूल रूप से हीरे की डाई में छेद करने के लिए बनाई गई लेजर कटिंग ने एक लंबा सफर तय किया है और अब इसे सामग्री के एक टुकड़े को काटने और तैयार उत्पाद बनाने के सबसे कुशल तरीकों में से एक माना जाता है। यह एक ऐसी तकनीक है जिसका इस्तेमाल बड़े औद्योगिक निर्माताओं से लेकर स्कूलों और शौकियों तक के विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
यह लेख लेजर कटिंग के संपूर्ण स्पेक्ट्रम पर प्रकाश डालता है, जिसमें यह क्या है और यह कैसे काम करता है, लेजर कटिंग के विभिन्न प्रकार, विशेषताएं और अनुप्रयोग, तथा लेजर कटिंग मशीनरी में भविष्य के रुझान शामिल हैं।
क्या यह है
लेजर कटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें उच्च शक्ति वाली लेजर बीम का उपयोग करके सामग्री को विकिरणित किया जाता है। आमतौर पर, लेजर का उपयोग मोशन कंट्रोल सिस्टम के साथ किया जाता है, जो यह निर्धारित करता है कि लेजर सामग्री पर कैसे चलता है। लेजर कटिंग का उपयोग न केवल धातु निर्माण जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, बल्कि कभी-कभी उत्कीर्णन और नक्काशी जैसे कलात्मक प्रभावों के लिए भी किया जाता है।
यह कैसे काम करता है
लेजर इलेक्ट्रॉनों से ऊर्जा का उपयोग करके एक तीव्र, उच्च तापमान वाला प्रकाश उत्पन्न करते हैं, जिसे लेजर बीम भी कहा जाता है। सामग्री के संपर्क में आने पर, लेजर बीम सतह को जल्दी से पिघलाकर एक छेद बना देती है। प्रारंभिक संपर्क बिंदु से, लेजर एक प्रोग्राम की गई दिशा में आगे बढ़ता है जो या तो सामग्री को पूरी तरह से काट देता है या वांछित प्रभाव पैदा करता है। उसी समय, पिघली हुई सामग्री को उच्च गति वाले वायु प्रवाह द्वारा उड़ा दिया जाता है।
लेजर कटिंग एक थर्मल कटिंग विधि है जो आम तौर पर उत्कृष्ट गुणवत्ता, उच्च सटीकता और न्यूनतम बर्बाद सामग्री के साथ चिकनी कटौती का उत्पादन करती है। पारंपरिक कटिंग विधियों की तुलना में, लेजर कटिंग संकीर्ण स्लिट बनाती है, जो आपको सामग्री के अधिक हिस्से को बचाने में मदद करती है।
लेजर कटिंग के प्रकार
लेजर कटिंग को चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: लेजर वाष्पीकरण, लेजर पिघलना, ओ2 लेजर कटिंग, और नियंत्रित फ्रैक्चर के साथ लेजर स्क्राइबिंग।
1. लेजर वाष्पीकरण
लेजर वाष्पीकरण में सामग्री को गर्म करने के लिए उच्च-ऊर्जा घनत्व वाली लेजर बीम का उपयोग किया जाता है। संपर्क में आने पर, सामग्री का तापमान तेजी से अपने क्वथनांक तक बढ़ जाता है, और सामग्री भाप में वाष्पीकृत होने लगती है। जैसे ही ये वाष्प तेजी से बाहर निकलती हैं, सामग्री में एक कट बन जाता है।
इस लेजर कटिंग प्रकार के लिए बड़ी मात्रा में शक्ति और शक्ति घनत्व की आवश्यकता होती है, और इसका उपयोग ज्यादातर बेहद पतली धातु सामग्री और गैर-धातु सामग्री जैसे कागज, कपड़ा, लकड़ी, प्लास्टिक और रबर को काटने के लिए किया जाता है।
2. लेजर पिघलना
लेजर पिघलने में पदार्थ को तेजी से गर्म करने के लिए लेजर बीम का उपयोग किया जाता है और पिघले हुए पदार्थ को डिस्चार्ज करने के लिए गैर-ऑक्सीकरण गैस (जैसे Ar, He, N, आदि) का उपयोग किया जाता है। गैर-ऑक्सीकरण गैस को बीम के साथ उच्च दबाव पर नोजल के माध्यम से छिड़का जाता है, जो बीम के संपर्क में आने पर पदार्थ को तुरंत डिस्चार्ज करने की अनुमति देता है।
लेजर पिघलने से धातु पूरी तरह से वाष्पीकृत नहीं होती है, तथा इसके लिए लेजर वाष्पीकरण के लिए आवश्यक ऊर्जा का केवल 1/10वां भाग ही चाहिए होता है। इस प्रकार की लेजर कटिंग का उपयोग मुख्य रूप से उन सामग्रियों को काटने के लिए किया जाता है, जो आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होती हैं, या सक्रिय धातुओं जैसे स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम, एल्युमीनियम और उनके मिश्रधातुओं को काटने के लिए किया जाता है।
3। एक2 लेजर द्वारा काटना
O2 लेजर कटिंग में सामग्री को तेजी से गर्म करने के लिए लेजर बीम का उपयोग किया जाता है2पिघली हुई सामग्री को बाहर निकालने के लिए एक ऑक्सीकरण गैस का उपयोग किया जाता है। O में2 लेजर कटिंग में, ऑक्सीकरण गैस सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करके ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया उत्पन्न करती है, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है। फिर, पिघले हुए ऑक्साइड और पिघली हुई सामग्री को प्रतिक्रिया क्षेत्र से बाहर उड़ा दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री में कट लग जाता है। इस संबंध में, O2 लेजर कटिंग ऑक्सीएसिटिलीन कटिंग के समान है।
क्योंकि काटने की प्रक्रिया में ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करती है, लेजर ऑक्सीजन काटने के लिए आवश्यक ऊर्जा लेजर पिघलने के लिए आवश्यक ऊर्जा का केवल आधा है, और काटने की गति लेजर वाष्पीकरण और लेजर पिघलने की तुलना में काफी अधिक है।
O2 लेजर कटिंग का उपयोग मुख्य रूप से उन धातु सामग्रियों के लिए किया जाता है जिन्हें आसानी से ऑक्सीकृत किया जा सकता है जैसे कार्बन स्टील, टाइटेनियम स्टील और ताप-उपचारित स्टील।
4. नियंत्रित फ्रैक्चर के साथ लेजर स्क्राइबिंग
लेजर स्क्राइबिंग में धातु सामग्री की सतह को स्कैन करने के लिए उच्च-ऊर्जा घनत्व वाली लेजर बीम का उपयोग किया जाता है, जिससे छोटे-छोटे खांचे बनते हैं, जिन्हें "स्क्राइब लाइन" भी कहा जाता है। फिर, सतह पर एक निश्चित मात्रा में नियंत्रित दबाव डाला जाता है, जिससे सामग्री स्क्राइब लाइनों के साथ दरार पड़ जाती है।
लेजर स्क्राइबिंग का उपयोग मुख्य रूप से सेमीकंडक्टर वेफ़र्स, एलईडी लाइट्स और अन्य उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है, जिन्हें ठीक नियंत्रण और सूक्ष्म परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, लेजर स्क्राइबिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले लेजर आम तौर पर क्यू-स्विच्ड लेजर और सीओ होते हैं2 पराबैंगनीकिरण।
विशेषताएं
अन्य थर्मल कटिंग विधियों की तुलना में, लेजर कटिंग कुल मिलाकर एक तेज़ प्रक्रिया है और बेहतर कटिंग गुणवत्ता प्रदान करती है। लेजर कटिंग के निम्नलिखित लाभ हैं:
1. बेहतर काटने की गुणवत्ता: लेज़र संपर्क बिंदु के उच्च ऊर्जा घनत्व और परिशुद्धता के कारण, लेज़र कटिंग बेहतर परिणाम देती है।
ए. लेजर कटिंग से एक अत्यंत संकीर्ण चीरा बनता है। लेजर कटिंग से उत्पादित कट की चौड़ाई 0.001 इंच से कम होती है, और आयामी सटीकता लगभग ± 0.0005 इंच पर असाधारण रूप से सटीक होती है।
ख. लेजर कटिंग से अत्यंत चिकने किनारे बनते हैं, जिसका अर्थ है कि इसे बिना किसी अतिरिक्त यांत्रिक प्रसंस्करण की आवश्यकता के उत्पादन में अंतिम चरण के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
सी. लेजर कटिंग से वर्कपीस पर न्यूनतम विरूपण होता है और कट के पास की सामग्री पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है। स्लिट का आकार भी हमेशा आयताकार होता है।
2. उच्च काटने की दक्षता: पूरी लेजर कटिंग प्रक्रिया को बिना किसी हाथ से काम किए पूरी तरह से सीएनसी-नियंत्रित किया जा सकता है। लेजर कटिंग ऑपरेशन के दौरान, उपयोगकर्ताओं को केवल मोशन कंट्रोल सिस्टम को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता होती है। कॉन्फ़िगरेशन को विभिन्न आकृतियों के लिए लागू किया जा सकता है। इसके अलावा, लेजर कटिंग मशीनों को कई सीएनसी वर्कटेबल्स से सुसज्जित किया जा सकता है, जो बड़े या कई वर्कपीस के साथ काम करते समय दक्षता में काफी सुधार करता है।
3. तेज़ काटने की गति: 1200 W की शक्ति वाला एक लेजर 600 मिमी मोटी कम कार्बन स्टील प्लेट को काटते समय 2 सेमी/मिनट की कटिंग गति तक पहुँच सकता है। उसी शक्ति का एक लेजर 1200 मिमी मोटी पॉलीप्रोपाइलीन राल बोर्ड को काटते समय 5 सेमी/मिनट की कटिंग गति तक पहुँच सकता है। लेजर कटिंग प्रक्रिया के दौरान सामग्री को क्लैंप और फिक्स करने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को नुकसान से बचाया जा सकता है और वर्कपीस को लोड और अनलोड करने के लिए आवश्यक समय को कम किया जा सकता है।
4. संपर्क रहित लेजर कटिंग: कटिंग टॉर्च का वर्कपीस के साथ कोई संपर्क नहीं होता है, जो उपयोग किए गए औजारों पर शून्य से न्यूनतम घिसाव सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, विभिन्न भागों और आकृतियों को संसाधित करने के लिए किसी भी उपकरण को बदलने की आवश्यकता नहीं है। उपयोगकर्ताओं को केवल लेजर के आउटपुट मापदंडों को बदलने की आवश्यकता है। लेजर कटिंग प्रक्रिया भी कम शोर, छोटे कंपन और कोई प्रदूषण पैदा करती है।
5. विस्तृत अनुप्रयोग क्षेत्र: ऑक्सीएसिटिलीन कटिंग और प्लाज़्मा कटिंग की तुलना में, लेज़र कटिंग कई तरह की सामग्रियों के लिए उपयुक्त है, जिसमें धातु और गैर-धातु के साथ-साथ धातु-आधारित और गैर-धातु-आधारित मिश्रित सामग्री शामिल हैं। अलग-अलग सामग्रियों में उनके अलग-अलग ताप-भौतिक गुणों के कारण लेज़र कटिंग के लिए उपयुक्तता के अलग-अलग स्तर होते हैं।
अनुप्रयोगों
आजकल ज़्यादातर लेजर कटर सीएनसी प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित होते हैं या स्वचालित रोबोट में बनाए जाते हैं। इस प्रकार, लेजर कटिंग लगभग सभी सामग्रियों के लिए उपयुक्त है, जिससे सभी प्रकार की आकृतियाँ बनाई जा सकती हैं, दो-आयामी और तीन-आयामी दोनों।
ऑटोमोबाइल विनिर्माण के क्षेत्र में, लेजर कटिंग का व्यापक रूप से जटिल वक्रों जैसे कि बॉडी शीट, हुड, छत, कार की खिड़कियां, ट्यूब, एयर बैग के पुर्जे और कई अन्य भागों को काटने के लिए उपयोग किया जाता है। एयरोस्पेस क्षेत्र में, लेजर कटिंग तकनीक का उपयोग विशेष विमानन भागों जैसे कि इंजन फ्लेम ट्यूब, विमान के फ्रेम, टेल विंग पैनल, हेलीकॉप्टर रोटर और कई अन्य को काटने के लिए किया जाता है।
लेजर कटिंग तकनीक का इस्तेमाल गैर-धात्विक सामग्रियों के लिए भी व्यापक रूप से किया जाता है। लेजर कटिंग का इस्तेमाल न केवल उच्च कठोरता और भंगुरता वाली सामग्रियों जैसे सिलिकॉन नाइट्राइड, सिरेमिक और क्वार्ट्ज के लिए किया जा सकता है, बल्कि कपड़े, कागज, प्लास्टिक प्लेट और रबर जैसी लचीली सामग्रियों के लिए भी किया जा सकता है।
भविष्य के रुझान
1. लेजर कटिंग औद्योगिक क्रांति को आगे बढ़ाती रहेगी।
लेजर कटिंग ने नए और पुराने निर्माताओं को कई आर्थिक लाभ पहुँचाए हैं। इसका मुख्य घटक, लेजर प्रकाश स्रोत, एक महत्वपूर्ण घटक है जो लेजर कटर की काटने की क्षमता निर्धारित करता है।
पिछले 40 वर्षों से लेजर कटर की शुरुआतलेजर प्रकाश स्रोतों के साथ सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी विकास फाइबर लेजर काटने के साथ सीओ 2 लेजर काटने मशीनों का प्रतिस्थापन है।
अगर आप पूछें कि क्या कोई नया लेजर लाइट सोर्स होगा जो फाइबर लेजर से सस्ता होगा, बेहतर प्रदर्शन करेगा और बेहतर बीम प्रदान करेगा, तो बिना किसी संदेह के जवाब हां होगा। लेकिन अगर आप पूछें कि यह किस तरह का लेजर होगा, तो अभी सटीक जवाब देना असंभव होगा। कहने की जरूरत नहीं है कि भविष्य में लेजर लाइट सोर्स में कई विकास देखने को मिलेंगे।
2. उच्च शक्ति फाइबर लेजर लेजर कटिंग मशीन बाजार में एक प्रमुख शक्ति बन जाएगा।
विभिन्न पावर रेंज की ऑप्टिकल फाइबर कटिंग मशीनों ने विनिर्माण के लिए एक महान युग की शुरुआत की है। ये लेजर कटिंग मशीनें अलग-अलग आकार और साइज़ में आती हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना अलग उपयोग होता है। हालाँकि, अगर आप सोचते हैं कि भविष्य में सभी क्षेत्रों में किस प्रकार की लेजर कटिंग मशीन का सबसे अधिक उपयोग किया जाएगा, तो हाई-पावर फाइबर लेजर सबसे सुरक्षित दांव है।
उद्योग विशेषज्ञों, विद्वानों और उपयोगकर्ताओं के अनुसार, ये मशीनें लेजर कटिंग प्रौद्योगिकी में उच्च शक्ति, उच्च परिशुद्धता और अधिक काटने की क्षमता ला रही हैं, और लेजर कटिंग बाजार पर इसका व्यापक प्रभाव पड़ेगा।
इसलिए, बड़ी संख्या में उच्च-शक्ति फाइबर लेजर कटिंग मशीन निर्माता अंततः उपभोक्ताओं के लाभ के लिए भयंकर बाजार प्रतिस्पर्धा की शुरुआत करने के लिए बाध्य हैं। यह निकट भविष्य में गुणवत्ता नियंत्रण और विनिर्माण मानकों के मामले में लिफाफे को आगे बढ़ाएगा, जहां केवल उत्कृष्ट उत्पाद गुणवत्ता, अनुसंधान और विकास पर निरंतर ध्यान देने वाली और मुख्य प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों में महारत हासिल करने वाली कंपनियां ही शीर्ष पर रह सकती हैं।
3. बुद्धिमत्ता का युग आ रहा है।
दुनिया भर में तकनीकी विकास जैसे जर्मनी का "इंडस्ट्री 4.0" और चीन द्वारा स्मार्ट कारखानों को अपनाना एक बात का स्पष्ट संकेत है: चौथी औद्योगिक क्रांति आ रही है। और इसके साथ ही, लेजर कटिंग उद्योग में बुद्धिमान विनिर्माण का युग आ जाएगा। इसमें उच्च परिशुद्धता सीएनसी लेजर कटिंग मशीनों के साथ नेटवर्क प्रौद्योगिकी, संचार प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का बड़े पैमाने पर एकीकरण शामिल है।
इसके अनुरूप, स्वचालित लेजर कटिंग मशीनों के विकास ने शीट मेटल कार्यशालाओं की उत्पादन क्षमता और स्वचालन में काफी सुधार किया है। परिशुद्धता के साधन के रूप में, लेजर कटिंग मशीनें अनिवार्य रूप से शीट मेटल कारखानों में विभिन्न मशीनों के साथ संवाद करने के लिए होमब्रूड नेटवर्क संचार क्षमताओं का उपयोग करेंगी, जिसमें शीट अनकॉइलिंग लाइन, बेंडिंग मशीन, सीएनसी पंचिंग मशीन, वेल्डिंग (रिवेटिंग) संयुक्त इकाइयाँ, शॉट ब्लास्टिंग मशीन और कोटिंग लाइनें शामिल हैं।
एकीकृत उत्पादन योजना, कार्य और मूल्यांकन प्रबंधन प्रणाली में शामिल अन्य उपकरण शीट मेटल कार्यशाला के प्रबंधन के लिए भी महत्वपूर्ण हो जाएंगे। नतीजतन, बड़ी संख्या में लेजर काटने की मशीन भविष्य में निर्माता धीरे-धीरे शीट धातु निर्माण ठेकेदारों में बदल जाएंगे।
स्रोत द्वारा stylecnc.com
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