তামার উপকরণের লেজার ঢালাই: নীল লেজার বনাম সবুজ লেজার

লেজার ওয়েল্ডিং একটি উদীয়মান উচ্চ-দক্ষ প্রক্রিয়াকরণ কৌশল। লেজার মেশিনিং প্রক্রিয়াটি একটি নির্দিষ্ট শক্তির রশ্মি এবং উপাদানের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার ফলাফল। উপকরণগুলিকে সাধারণত ধাতু এবং অধাতুতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ধাতব উপকরণের মধ্যে রয়েছে ইস্পাত, লোহা, তামা, অ্যালুমিনিয়াম এবং তাদের সম্পর্কিত সংকর ধাতু, অন্যদিকে অধাতু উপকরণের মধ্যে রয়েছে কাচ, কাঠ, প্লাস্টিক, কাপড় এবং ভঙ্গুর পদার্থ। লেজার উৎপাদন অনেক শিল্পে প্রয়োগ করা হয়, কিন্তু এখনও পর্যন্ত, এর প্রয়োগ মূলত এই উপাদান বিভাগগুলির মধ্যেই।

লেজার শিল্পের উপাদানগত বৈশিষ্ট্যের উপর গবেষণা জোরদার করা প্রয়োজন

চীনে, লেজার শিল্পের দ্রুত বিকাশের মূল কারণ হল অ্যাপ্লিকেশনের বিশাল চাহিদা। তবে, বেশিরভাগ লেজার সরঞ্জাম নির্মাতারা মূলত লেজার রশ্মি এবং যান্ত্রিক উপাদানগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার উপর মনোনিবেশ করেন, কিছু সরঞ্জাম অটোমেশন বিবেচনা করে। বিভিন্ন উপকরণের জন্য কোন বিম প্যারামিটার উপযুক্ত তা নির্ধারণের মতো উপকরণগুলির উপর গবেষণার অভাব রয়েছে। গবেষণায় এই ব্যবধানের অর্থ হল কিছু কোম্পানি নতুন সরঞ্জাম তৈরি করে কিন্তু এর নতুন প্রয়োগগুলি অন্বেষণ করতে পারে না। অনেক লেজার কোম্পানিতে অপটিক্যাল এবং মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার আছে কিন্তু পদার্থ বিজ্ঞান ইঞ্জিনিয়ারের সংখ্যা কম, যা উপাদানের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও গবেষণার জরুরি প্রয়োজনীয়তার উপর জোর দেয়।

তামার উচ্চ প্রতিফলনশীলতা সবুজ এবং নীল লেজার প্রযুক্তির বিকাশকে উৎসাহিত করে

ধাতব পদার্থের ক্ষেত্রে, ইস্পাত এবং লোহার লেজার প্রক্রিয়াকরণ ভালোভাবে অন্বেষণ করা হয়েছে। তবে, উচ্চ-প্রতিফলনশীল উপকরণ, বিশেষ করে তামা এবং অ্যালুমিনিয়াম প্রক্রিয়াকরণ এখনও অন্বেষণ করা হচ্ছে। তামার উৎকৃষ্ট তাপ ও বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা থাকার কারণে, এটি কেবল, গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম, ইলেকট্রনিক উপাদান এবং ব্যাটারিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বহু বছরের প্রচেষ্টা সত্ত্বেও, লেজার প্রযুক্তি তার বৈশিষ্ট্যের কারণে তামা প্রক্রিয়াজাতকরণে সমস্যায় পড়েছে।

প্রথমত, তামার প্রতিফলন ক্ষমতা বেশি, সাধারণ ১০৬৪ এনএম ইনফ্রারেড লেজারের ক্ষেত্রে প্রতিফলনের হার ৯০%। দ্বিতীয়ত, তামার চমৎকার তাপ পরিবাহিতা তাপ দ্রুত অপচয় করে, যার ফলে কাঙ্ক্ষিত প্রক্রিয়াকরণ প্রভাব অর্জন করা কঠিন হয়ে পড়ে। তৃতীয়ত, প্রক্রিয়াকরণের জন্য উচ্চ-ক্ষমতার লেজারের প্রয়োজন হয়, যা তামার বিকৃতি ঘটাতে পারে। ঢালাই সম্পন্ন হলেও, ত্রুটি এবং অসম্পূর্ণ ঢালাই সাধারণ।

বছরের পর বছর ধরে অনুসন্ধানের পর, এটি পাওয়া গেছে যে সবুজ এবং নীল লেজারের মতো কম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজারগুলি তামা ঢালাইয়ের জন্য বেশি উপযুক্ত। এটি সবুজ এবং নীল লেজার প্রযুক্তির বিকাশকে চালিত করেছে।

৫৩২ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইনফ্রারেড লেজার থেকে সবুজ লেজারে স্যুইচ করলে প্রতিফলন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। ৫৩২ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজার তামার উপাদানের সাথে লেজার রশ্মির অবিচ্ছিন্ন সংযোগ স্থাপনের সুযোগ দেয়, যা ঢালাই প্রক্রিয়াকে স্থিতিশীল করে। ৫৩২ এনএম লেজারের সাহায্যে তামার উপর ঢালাইয়ের প্রভাব ইস্পাতের উপর ১০৬৪ এনএম লেজারের প্রভাবের সাথে তুলনীয়।

চীনে, সবুজ লেজারের বাণিজ্যিক শক্তি ৫০০ ওয়াটে পৌঁছেছে, যেখানে আন্তর্জাতিকভাবে এটি ৩০০০ ওয়াটে পৌঁছেছে। লিথিয়াম ব্যাটারির উপাদানগুলিতে ঢালাইয়ের প্রভাব বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, বিশেষ করে নতুন শক্তি শিল্পে, তামার সবুজ লেজার ঢালাই একটি হাইলাইট হয়ে উঠেছে।

বর্তমানে, একটি চীনা কোম্পানি সফলভাবে ১০০০ ওয়াট পাওয়ার আউটপুট সহ একটি সম্পূর্ণ ফাইবার-কাপল্ড গ্রিন লেজার তৈরি করেছে, যা তামার ঢালাইয়ের সম্ভাব্য প্রয়োগগুলিকে ব্যাপকভাবে প্রসারিত করেছে। পণ্যটি বাজারে বেশ সমাদৃত।

গত তিন বছরে, নতুন নীল লেজার প্রযুক্তি শিল্পের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে। নীল লেজার, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় ৪৫০ ন্যানোমিটার, অতিবেগুনী এবং সবুজ লেজারের মধ্যে পড়ে। তামার উপর নীল লেজারের শোষণ সবুজ লেজারের চেয়ে ভালো, যা প্রতিফলনকে ৩৫% এর নিচে কমিয়ে দেয়।

নীল লেজার ঢালাই তাপীয় পরিবাহী ঢালাই এবং গভীর অনুপ্রবেশ ঢালাই উভয়ের জন্যই ব্যবহার করা যেতে পারে, যা অর্জন করে “স্প্যাটার-মুক্ত ঢালাই” এবং ওয়েল্ডের ছিদ্রতা হ্রাস করা। মান উন্নত করার পাশাপাশি, তামার নীল লেজার ঢালাই উল্লেখযোগ্য গতির সুবিধাও প্রদান করে, যা ইনফ্রারেড লেজার ঢালাইয়ের চেয়ে কমপক্ষে পাঁচ গুণ দ্রুত। ৩০০০-ওয়াট ইনফ্রারেড লেজারের সাহায্যে অর্জিত প্রভাব ৫০০-ওয়াট নীল লেজারের সাহায্যে অর্জন করা যেতে পারে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তি এবং বিদ্যুৎ সাশ্রয় করে।

নীল লেজার তৈরিকারী লেজার নির্মাতারা

নীল লেজারের শীর্ষস্থানীয় নির্মাতাদের মধ্যে রয়েছে লেজারলাইন, নুবুরু, ইউনাইটেড উইনার্স, বিডব্লিউটি এবং হ্যানস লেজার। বর্তমানে, নীল লেজারগুলি ফাইবার-কাপল্ড সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির পথ গ্রহণ করে, যা শক্তি ঘনত্বের দিক থেকে কিছুটা পিছিয়ে। অতএব, কিছু কোম্পানি উন্নত তামার ঢালাই প্রভাব অর্জনের জন্য ডুয়াল-বিম কম্পোজিট ঢালাই তৈরি করেছে। ডুয়াল-বিম ওয়েল্ডিংয়ের ক্ষেত্রে কপার ওয়েল্ডিংয়ের জন্য একই সাথে নীল লেজার বিম এবং ইনফ্রারেড লেজার বিম ব্যবহার করা হয়, পর্যাপ্ত শক্তি ঘনত্ব নিশ্চিত করার সাথে সাথে উচ্চ প্রতিফলনের সমস্যা সমাধানের জন্য দুটি বিম স্পটের আপেক্ষিক অবস্থান সাবধানতার সাথে সামঞ্জস্য করা হয়।

লেজার প্রযুক্তি প্রয়োগ বা বিকাশের সময় উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। নীল বা সবুজ লেজার ব্যবহার করেই হোক না কেন, উভয়ই তামার লেজার শোষণকে উন্নত করতে পারে, যদিও উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন নীল এবং সবুজ লেজার বর্তমানে ব্যয়বহুল। এটা বিশ্বাস করা হয় যে প্রক্রিয়াকরণ কৌশলগুলি পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে এবং নীল বা সবুজ লেজারের পরিচালনা খরচ যথাযথভাবে হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে বাজারের চাহিদা সত্যিই বৃদ্ধি পাবে।

নীল এবং সবুজ লেজারের জন্য দক্ষ শীতলকরণ

নীল এবং সবুজ লেজারগুলি অপারেশন চলাকালীন উল্লেখযোগ্য তাপ উৎপন্ন করে, যার ফলে শক্তিশালী শীতল সমাধানের প্রয়োজন হয়। TEYU চিলার, একটি শীর্ষস্থানীয় চিলার প্রস্তুতকারক  ২২ বছরের অভিজ্ঞতার সাথে, বিস্তৃত শিল্প এবং লেজার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত শীতল সমাধান সরবরাহ করে। আমাদের CWFL সিরিজ জল চিলার  নীল এবং সবুজ লেজার প্রক্রিয়ায় নিযুক্ত ফাইবার লেজার সিস্টেম সহ, সুনির্দিষ্ট এবং দক্ষ শীতলকরণ প্রদানের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। লেজার সরঞ্জামের অনন্য শীতল চাহিদাগুলি বোঝার মাধ্যমে, আমরা উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধি এবং সরঞ্জাম সুরক্ষার জন্য শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য চিলার সরবরাহ করি। 

TEYU চিলার লেজার কুলিং প্রযুক্তির অগ্রভাগে থাকার জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। আমরা নীল এবং সবুজ লেজারের শিল্প প্রবণতা এবং উদ্ভাবনগুলি ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করি, নতুন উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধির জন্য প্রযুক্তিগত অগ্রগতি চালাই এবং লেজার শিল্পের ক্রমবর্ধমান শীতলকরণের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য উদ্ভাবনী চিলারের উৎপাদন ত্বরান্বিত করি।