लेजर कटिंग तकनीक का कुछ बुनियादी ज्ञान होना चाहिए।

लेजर कटिंग का कार्य सिद्धांत

लेजर कटिंग में एक लेजर जनरेटर लगा होता है जो उच्च ऊर्जा वाली लेजर किरण उत्सर्जित करता है। लेंस द्वारा इस लेजर किरण को फोकस किया जाता है जिससे एक बहुत छोटा, उच्च ऊर्जा वाला प्रकाश बिंदु बनता है। उपयुक्त स्थानों पर इस प्रकाश बिंदु को फोकस करने से पदार्थ लेजर प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित कर लेते हैं और फिर वाष्पीकृत, पिघलते, अपघर्षित होते हैं या प्रज्वलन बिंदु तक पहुँच जाते हैं। इसके बाद उच्च दाब वाली सहायक वायु (CO2, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन) अपशिष्ट अवशेषों को उड़ा देती है। लेजर हेड एक सर्वो मोटर द्वारा संचालित होता है जिसे प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित किया जाता है और यह विभिन्न आकृतियों के वर्कपीस को काटने के लिए पदार्थों पर पूर्व-निर्धारित मार्ग पर चलता है।

लेजर जनरेटरों (लेजर स्रोतों) की श्रेणियाँ

प्रकाश को लाल, नारंगी, पीला, हरा आदि श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है। यह वस्तुओं द्वारा अवशोषित या परावर्तित हो सकता है। लेजर प्रकाश भी प्रकाश का एक प्रकार है। और विभिन्न तरंगदैर्ध्य वाले लेजर प्रकाश की विशेषताएं भी भिन्न-भिन्न होती हैं। लेजर जनरेटर का गेन माध्यम, जो विद्युत को लेजर में परिवर्तित करता है, लेजर की तरंगदैर्ध्य, आउटपुट शक्ति और अनुप्रयोग को निर्धारित करता है। गेन माध्यम गैस, द्रव या ठोस अवस्था में हो सकता है।

1. सबसे आम गैस अवस्था लेजर CO2 लेजर है;

2. सबसे आम सॉलिड स्टेट लेजर में फाइबर लेजर, वाईएजी लेजर, लेजर डायोड और रूबी लेजर शामिल हैं;

3. तरल अवस्था लेजर, लेजर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए कार्बनिक विलायक जैसे कुछ तरल पदार्थों का उपयोग कार्य माध्यम के रूप में करता है।

विभिन्न पदार्थ अलग-अलग तरंगदैर्ध्य के लेजर प्रकाश को अवशोषित करते हैं। इसलिए, लेजर जनरेटर का चयन सावधानीपूर्वक किया जाना चाहिए। ऑटोमोबाइल उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला लेजर फाइबर लेजर है।

लेजर स्रोत के कार्य करने के तरीके

लेजर स्रोत में अक्सर 3 कार्य मोड होते हैं: निरंतर मोड, मॉड्यूलेशन मोड और पल्स मोड।

निरंतर मोड में, लेजर की आउटपुट शक्ति स्थिर रहती है। इससे सामग्री में प्रवेश करने वाली ऊष्मा अपेक्षाकृत समान रूप से वितरित होती है, इसलिए यह तीव्र कटाई के लिए उपयुक्त है। इससे न केवल कार्य कुशलता में सुधार होता है, बल्कि ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र का प्रभाव भी कम होता है।

मॉड्यूलेशन मोड में, लेज़र की आउटपुट पावर कटिंग स्पीड के फंक्शन के बराबर होती है। यह प्रत्येक बिंदु पर पावर को सीमित करके सामग्री में प्रवेश करने वाली गर्मी को अपेक्षाकृत कम स्तर पर बनाए रख सकता है, जिससे असमान कटिंग एज से बचा जा सके। हालांकि इसका नियंत्रण थोड़ा जटिल है, इसलिए इसकी कार्यक्षमता अधिक नहीं है और इसका उपयोग केवल थोड़े समय के लिए ही किया जा सकता है।

पल्स मोड को सामान्य पल्स मोड, सुपर पल्स मोड और सुपर-इंटेंस पल्स मोड में विभाजित किया जा सकता है। लेकिन इनमें मुख्य अंतर केवल तीव्रता का है। उपयोगकर्ता सामग्री की विशेषताओं और संरचना की सटीकता के आधार पर निर्णय ले सकते हैं।

संक्षेप में, लेज़र अक्सर निरंतर मोड में काम करता है। लेकिन कुछ प्रकार की सामग्रियों के लिए, सर्वोत्तम कटिंग गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए, फीड स्पीड को समायोजित करना आवश्यक है, जैसे कि स्पीड अप, स्पीड कट और टर्निंग में देरी। इसलिए, निरंतर मोड में, केवल पावर कम करना पर्याप्त नहीं है। पल्स को बदलकर लेज़र पावर को समायोजित करना आवश्यक है।

लेजर कटिंग के लिए पैरामीटर सेटिंग

विभिन्न उत्पाद आवश्यकताओं के अनुसार, सर्वोत्तम मापदंड प्राप्त करने के लिए विभिन्न कार्य परिस्थितियों में मापदंडों को लगातार समायोजित करना आवश्यक है। लेजर कटिंग की नाममात्र स्थिति सटीकता 0.08 मिमी तक और पुनरावृत्ति स्थिति सटीकता 0.03 मिमी तक हो सकती है। लेकिन वास्तविक स्थिति में, न्यूनतम सहनशीलता एपर्चर के लिए ±0.05 मिमी और छेद के स्थान के लिए ±0.2 मिमी होती है।

विभिन्न सामग्रियों और अलग-अलग मोटाई को पिघलाने के लिए अलग-अलग ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए, लेजर की आवश्यक आउटपुट पावर भी अलग-अलग होती है। उत्पादन में, कारखाने के मालिकों को उत्पादन गति और गुणवत्ता के बीच संतुलन बनाना होता है और उपयुक्त आउटपुट पावर और कटिंग गति का चयन करना होता है। इससे कटिंग क्षेत्र को पर्याप्त ऊर्जा मिलती है और सामग्रियों को प्रभावी ढंग से पिघलाया जा सकता है।

लेज़र द्वारा विद्युत को लेज़र ऊर्जा में परिवर्तित करने की दक्षता लगभग 30%-35% है। इसका अर्थ है कि लगभग 4285W से 5000W की इनपुट शक्ति पर, आउटपुट शक्ति केवल लगभग 1500W होती है। वास्तविक इनपुट शक्ति खपत नाममात्र आउटपुट शक्ति से कहीं अधिक है। इसके अलावा, ऊर्जा संरक्षण के नियम के अनुसार, अन्य ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है, इसलिए एक औद्योगिक जल शीतलक जोड़ना आवश्यक है।

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