लेज़र मशीनिंग में ऊष्मा-प्रेरित विरूपण को कैसे रोकें

अत्यधिक परावर्तक पदार्थों - जैसे तांबा, सोना और एल्युमीनियम - का लेजर प्रसंस्करण उनकी उच्च तापीय चालकता के कारण अद्वितीय चुनौतियां प्रस्तुत करता है। गर्मी तेजी से पूरे पदार्थ में फैल जाती है, जिससे ताप-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) बढ़ जाता है, यांत्रिक गुणधर्म बदल जाते हैं, और अक्सर किनारों पर गड़गड़ाहट और तापीय विरूपण उत्पन्न हो जाता है। इन मुद्दों से परिशुद्धता और समग्र उत्पाद गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है। हालाँकि, कई रणनीतियों से इन तापीय चुनौतियों को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है।

1. लेज़र पैरामीटर अनुकूलित करें

लघु-पल्स लेज़रों, जैसे कि पिकोसेकंड या फेमटोसेकंड लेज़रों को अपनाने से तापीय प्रभाव को काफी हद तक कम किया जा सकता है। ये अति-लघु स्पंद सटीक स्केलपेल की तरह कार्य करते हैं, तथा संकेन्द्रित विस्फोटों में ऊर्जा प्रदान करते हैं, जिससे ऊष्मा का प्रसार सीमित हो जाता है। हालाँकि, लेज़र शक्ति और स्कैनिंग गति के आदर्श संयोजन का निर्धारण करने के लिए गहन प्रयोग की आवश्यकता होती है। अत्यधिक बिजली या धीमी स्कैनिंग के कारण भी गर्मी जमा हो सकती है। मापदंडों का सावधानीपूर्वक अंशांकन प्रक्रिया पर बेहतर नियंत्रण सुनिश्चित करता है, तथा अवांछित तापीय प्रभावों को कम करता है।

2. सहायक तकनीकों को लागू करें

स्थानीय शीतलन: का उपयोग करते हुए औद्योगिक लेजर चिलर  स्थानीयकृत शीतलन के लिए सतह की गर्मी को तेजी से नष्ट किया जा सकता है और गर्मी के प्रसार को सीमित किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, वायु शीतलन एक सौम्य और संदूषण-मुक्त समाधान प्रदान करता है, विशेष रूप से नाजुक सामग्रियों के लिए।

सीलबंद कक्ष प्रसंस्करण: एक सीलबंद कक्ष के भीतर निर्वात या निष्क्रिय गैस वातावरण में उच्च परिशुद्धता वाले लेजर मशीनिंग का संचालन करने से तापीय चालन कम हो जाता है और ऑक्सीकरण को रोका जाता है, जिससे प्रक्रिया और अधिक स्थिर हो जाती है।

पूर्व-शीतलन उपचार: प्रसंस्करण से पहले सामग्री के प्रारंभिक तापमान को कम करने से तापीय विरूपण सीमा को पार किए बिना कुछ ऊष्मा इनपुट को अवशोषित करने में मदद मिलती है। यह तकनीक ऊष्मा प्रसार को न्यूनतम करती है तथा मशीनिंग सटीकता में सुधार करती है।

उन्नत शीतलन और प्रसंस्करण रणनीतियों के साथ लेजर पैरामीटर अनुकूलन को संयोजित करके, निर्माता अत्यधिक परावर्तक सामग्रियों में तापीय विरूपण को प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं। ये उपाय न केवल लेजर प्रसंस्करण की गुणवत्ता को बढ़ाते हैं, बल्कि उपकरण की दीर्घायु भी बढ़ाते हैं और उत्पादन विश्वसनीयता में सुधार करते हैं।