लेज़र मशीनिंग में ऊष्मा-प्रेरित विरूपण को कैसे रोकें

तांबा, सोना और एल्युमीनियम जैसी अत्यधिक परावर्तक सामग्रियों का लेज़र प्रसंस्करण उनकी उच्च तापीय चालकता के कारण अनूठी चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। ऊष्मा शीघ्रता से पूरे पदार्थ में फैल जाती है, जिससे ताप-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) का विस्तार होता है, यांत्रिक गुणों में परिवर्तन होता है, और अक्सर किनारों पर गड़गड़ाहट और तापीय विरूपण होता है। ये समस्याएँ परिशुद्धता और समग्र उत्पाद गुणवत्ता को प्रभावित कर सकती हैं। हालाँकि, कई रणनीतियाँ इन तापीय चुनौतियों को प्रभावी ढंग से कम कर सकती हैं।

1. लेज़र पैरामीटर अनुकूलित करें

पिकोसेकंड या फेमटोसेकंड लेज़र जैसे लघु-पल्स लेज़रों का उपयोग, तापीय प्रभाव को काफ़ी हद तक कम कर सकता है। ये अति-लघु पल्स सटीक स्केलपेल की तरह काम करते हैं, जो संकेंद्रित 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 शक्ति या धीमी स्कैनिंग से भी ऊष्मा संचय हो सकता है। मापदंडों का सावधानीपूर्वक अंशांकन प्रक्रिया पर बेहतर नियंत्रण सुनिश्चित करता है, जिससे अवांछित तापीय प्रभाव कम होते हैं।

2. सहायक तकनीकों को लागू करें

स्थानीय शीतलन: स्थानीयकृत शीतलन के लिए औद्योगिक लेज़र चिलर का उपयोग सतह की गर्मी को तेज़ी से नष्ट कर सकता है और गर्मी के प्रसार को सीमित कर 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: सीलबंद कक्ष के भीतर निर्वात या निष्क्रिय गैस वातावरण में उच्च परिशुद्धता लेजर मशीनिंग 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 कम करती है और मशीनिंग सटीकता में सुधार करती है।

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