लेजर कटर कैसे काम करता है?

.लेजर का उपयोग काटने के लिए क्यों किया जाता है??

लेजर (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) का संक्षिप्त रूप लेजर है और इसका व्यापक उपयोग जीवन के सभी क्षेत्रों में होता है। लेजर का उपयोग कटिंग मशीन में उच्च गति, कम प्रदूषण, कम उपभोग्य सामग्रियों और कम ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र वाली कटिंग मशीन बनाने में किया जाता है। साथ ही, लेजर कटिंग मशीन की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर कार्बन डाइऑक्साइड कटिंग मशीन की तुलना में दोगुनी तक हो सकती है, और फाइबर लेजर की प्रकाश लंबाई 1070 नैनोमीटर होती है, इसलिए इसकी अवशोषण दर अधिक होती है, जो पतली धातु की प्लेटों को काटने में अधिक लाभदायक है। लेजर कटिंग के इन लाभों के कारण यह धातु काटने की अग्रणी तकनीक बन गई है, जिसका व्यापक उपयोग मशीनिंग और विनिर्माण उद्योग में होता है, जिनमें शीट मेटल कटिंग, ऑटोमोटिव क्षेत्र में कटिंग आदि प्रमुख हैं।

लेजर कटर कैसे काम करता है?

I. लेजर प्रसंस्करण सिद्धांत

लेजर किरण को एक अत्यंत छोटे व्यास वाले प्रकाश बिंदु में केंद्रित किया जाता है (न्यूनतम व्यास 0.1 मिमी से भी कम हो सकता है)। लेजर कटिंग हेड में, ऐसी उच्च-ऊर्जा किरण एक विशेष लेंस या घुमावदार दर्पण से होकर गुजरती है, विभिन्न दिशाओं में परावर्तित होती है, और अंत में काटे जाने वाले धातु के पिंड पर एकत्रित हो जाती है। जहां लेजर कटिंग हेड काटता है, वहां धातु तेजी से पिघलती है, वाष्पीकृत होती है, अपघर्षित होती है, या प्रज्वलन बिंदु तक पहुंच जाती है। धातु वाष्पीकृत होकर छेद बनाती है, और फिर किरण के समानांतर एक नोजल के माध्यम से उच्च-वेग वाली वायुधारा का छिड़काव किया जाता है। इस गैस के प्रबल दबाव से, पिघली हुई धातु हट जाती है, जिससे दरारें बन जाती हैं।

लेजर कटिंग मशीनें बीम या सामग्री को निर्देशित करने के लिए ऑप्टिक्स और कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल (सीएनसी) का उपयोग करती हैं, आमतौर पर इस चरण में एक मोशन कंट्रोल सिस्टम का उपयोग सामग्री पर काटे जाने वाले पैटर्न के सीएनसी या जी कोड को ट्रैक करने के लिए किया जाता है, ताकि विभिन्न पैटर्न को काटा जा सके।

II. लेजर प्रसंस्करण की मुख्य विधियाँ

1) लेजर मेल्ट कटिंग

लेजर मेल्टिंग कटिंग में लेजर बीम की ऊर्जा का उपयोग करके धातु सामग्री को गर्म और पिघलाया जाता है, और फिर बीम के समानांतर नोजल के माध्यम से संपीड़ित गैर-ऑक्सीकरण गैस (N2, वायु, आदि) का छिड़काव किया जाता है, और मजबूत गैस दबाव की मदद से पिघली हुई धातु को हटाकर एक कटिंग सीम बनाई जाती है।

लेजर मेल्ट कटिंग का उपयोग मुख्य रूप से गैर-ऑक्सीकरणकारी सामग्रियों या प्रतिक्रियाशील धातुओं जैसे स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम, एल्यूमीनियम और उनके मिश्र धातुओं को काटने के लिए किया जाता है।

2) लेजर ऑक्सीजन कटिंग

लेज़र ऑक्सीजन कटिंग का सिद्धांत ऑक्सीएसिटिलीन कटिंग के समान है। इसमें लेज़र का उपयोग प्रीहीटिंग स्रोत के रूप में और ऑक्सीजन जैसी सक्रिय गैस का उपयोग कटिंग गैस के रूप में किया जाता है। एक ओर, उत्सर्जित गैस धातु के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे ऑक्सीकरण की अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है। यह ऊष्मा धातु को पिघलाने के लिए पर्याप्त होती है। दूसरी ओर, पिघले हुए ऑक्साइड और पिघली हुई धातु प्रतिक्रिया क्षेत्र से बाहर निकल जाते हैं, जिससे धातु में कट लग जाते हैं।

लेजर ऑक्सीजन कटिंग मुख्य रूप से कार्बन स्टील जैसी आसानी से ऑक्सीकृत होने वाली धातु सामग्री के लिए उपयोग की जाती है। इसका उपयोग स्टेनलेस स्टील और अन्य सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए भी किया जा सकता है, लेकिन इसमें सतह काली और खुरदरी होती है, और इसकी लागत अक्रिय गैस कटिंग की तुलना में कम होती है।