লেজার কাটিং প্রযুক্তি: নীতি, প্রক্রিয়া এবং প্রয়োগের একটি ব্যাপক বিশ্লেষণ

লেজার কাটিং হল একটি উন্নত উৎপাদন প্রযুক্তি যা উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মিগুলিকে CNC সরঞ্জামের সাথে সংযুক্ত করে অ-যোগাযোগ উপাদান প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহার করে। প্রযুক্তিটি 1965 সালে তার উৎপত্তিকে চিহ্নিত করে, যখন প্রথম লেজার কাটিং মেশিন ডায়মন্ড ডাই ড্রিলিংয়ে প্রয়োগ করা হয়েছিল, যুক্তরাজ্য 1967 সালে প্রথম লেজার-সহায়ক ধাতু কাটার কাজটি অর্জন করেছিল। 1970-এর দশকে, লেজার কাটার প্রযুক্তিটি CO₂স্পেসের বিস্তৃত সেক্টরে অনুপ্রবেশ করতে শুরু করে এবং CO₂স্পেসের বিস্তৃত অংশকে গ্রহণ করে। 1980 এর দশকে, এটি ক্রমান্বয়ে প্রচলিত প্লাজমা কাটার প্রক্রিয়াগুলিকে প্রতিস্থাপন করে।

একটি থার্মাল কাটিং পদ্ধতি হিসাবে, লেজার কাটিংকে উচ্চতর কাট গুণমান, উচ্চ দক্ষতা এবং ব্যতিক্রমী নমনীয়তা দ্বারা আলাদা করা হয়, যা একক-ইউনিট কাস্টম কাজ থেকে উচ্চ-ভলিউম উত্পাদন পর্যন্ত উৎপাদন সক্ষম করে।

1.1 লেজার জেনারেশন এবং বিমের বৈশিষ্ট্য

লেজার (বিকিরণের উদ্দীপিত নির্গমন দ্বারা আলোক পরিবর্ধন) উদ্দীপিত নির্গমনের মাধ্যমে একটি অত্যন্ত সুসঙ্গত, একরঙা মরীচি তৈরি করে। একটি লেজার সিস্টেম তিনটি মৌলিক উপাদান নিয়ে গঠিত: একটি সক্রিয় মাধ্যম (কঠিন, তরল বা গ্যাস), একটি শক্তির উৎস (পাম্পিং মেকানিজম), এবং একটি অপটিক্যাল রেজোনেটর। যখন সক্রিয় মাধ্যমটি শক্তিপ্রাপ্ত হয়, তখন এটি ফোটন নির্গত করে; রেজোনেটর এই ফোটনগুলিকে মাঝারি মাধ্যমে সামনে পিছনে প্রতিফলিত করে, আলোক তরঙ্গগুলিকে পরিবর্ধিত করে এবং শেষ পর্যন্ত একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মি তৈরি করে।

লেজার রশ্মিগুলি সাধারণ আলো থেকে বিভিন্ন জটিল দিক থেকে আলাদা: উচ্চ তীব্রতা, অত্যন্ত সংকীর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা (একরঙাতা), তীক্ষ্ণ সংমিশ্রণ এবং উচ্চ সমন্বয়।

1.2 শারীরিক কাটার প্রক্রিয়া
লেজার কাটিয়া প্রক্রিয়া দুটি একযোগে অপারেশন জড়িত:

উপাদানের উত্তাপ এবং পর্যায় রূপান্তর: একটি ফোকাসড, উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মি ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠকে বিকিরণ করে, যার ফলে বিকিরণিত অঞ্চলটি দ্রুত তাপমাত্রা বৃদ্ধি, দ্রুত গলে যাওয়া, বাষ্পীকরণ, প্রজ্বলিত বা জ্বালানোর অভিজ্ঞতা লাভ করে।

গলিত নির্গমন: একটি উচ্চ-বেগ সহায়ক গ্যাস, রশ্মির সাথে সমাক্ষ, কার্ফ থেকে গলিত উপাদানকে উড়িয়ে দেয়, উপাদান পৃথকীকরণ অর্জন করে। এই গ্যাস প্রবাহ একই সাথে ফোকাসিং অপটিক্সকে বাষ্প এবং স্প্যাটার দূষণ থেকে রক্ষা করে।

1.3 যথার্থতা এবং প্রক্রিয়া পরামিতি
লেজার কাটিং ±0.05 মিমি মাত্রিক নির্ভুলতা, 0.10-0.20 মিমি কার্ফ প্রস্থ এবং দশ মাইক্রনের ক্রম অনুসারে পৃষ্ঠের রুক্ষতা অর্জন করে। কাটের গুণমানকে প্রভাবিত করে এমন মূল পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে:

লেজারের শক্তি এবং শক্তি ঘনত্ব: অর্জনযোগ্য উপাদানের বেধ এবং কাটিয়া গতি নির্ধারণ করুন

মরীচি ফোকাল অবস্থান: কার্ফ প্রস্থ এবং উল্লম্বতা প্রভাবিত করে

গ্যাসের ধরন এবং চাপকে সহায়তা করে: গলে যাওয়া ইজেকশন দক্ষতা নির্দেশ করে

অগ্রভাগের ব্যাস: সাধারণত 0.8 মিমি থেকে 3 মিমি পর্যন্ত, উপাদান এবং বেধের উপর ভিত্তি করে নির্বাচিত

এটি লক্ষণীয় যে তামা এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো অত্যন্ত প্রতিফলিত উপকরণগুলি নির্দিষ্ট লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য অত্যন্ত কম শোষণের হার প্রদর্শন করে, উল্লেখযোগ্য প্রক্রিয়াকরণ চ্যালেঞ্জগুলি উপস্থাপন করে।

উপাদান অপসারণ প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে লেজার কাটার প্রক্রিয়াগুলিকে চারটি প্রধান প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে:

2.1 লেজারের বাষ্পীভবন কাটা
একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মি ওয়ার্কপিসকে উত্তপ্ত করে, দ্রুত উপাদানের স্ফুটনাঙ্কে পৌঁছায় এবং সরাসরি বাষ্পীভবন ঘটায়। উচ্চ-বেগ বাষ্প নির্গমন একই সাথে কার্ফ গঠন করে।

Power density requirement: Typically >10⁸ W/cm²

প্রযোজ্য উপকরণ: অত্যন্ত পাতলা ধাতু এবং অ{0}} ধাতব পদার্থ (কাগজ, ফ্যাব্রিক, কাঠ, প্লাস্টিক, রাবার, ইত্যাদি)

বৈশিষ্ট্য: উচ্চ শক্তি চাহিদা; গলিত অবশিষ্টাংশ পরিহার প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত

2.2 লেজার গলানো কাটিং
লেজার হিটিং উপাদানটিকে গলিয়ে দেয় এবং একটি নন-অক্সিডাইজিং অ্যাসিস্ট গ্যাস (Ar, He, N₂, ইত্যাদি) গলিত ধাতুকে উচ্চ চাপের মাধ্যমে বের করে দিয়ে কার্ফ তৈরি করে।

শক্তি দক্ষতা: বাষ্পীভবন কাটার জন্য মাত্র 1/10 শক্তি প্রয়োজন

প্রযোজ্য উপকরণ: স্টেইনলেস স্টিল, টাইটানিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম এবং তাদের সংকর ধাতু-অক্সিডেশন বা প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু প্রতিরোধী

প্রক্রিয়ার সুবিধা: উচ্চ প্রান্তের গুণমানের সাথে অক্সাইড-মুক্ত কাটা প্রান্ত তৈরি করে

2.3 লেজার অক্সিজেন কাটিং (ফ্লেম কাটিং)
অক্সিসিটিলিন কাটিংয়ের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, এই প্রক্রিয়াটি লেজারকে প্রি-হিটিং তাপের উত্স এবং অক্সিজেনকে কাটিয়া গ্যাস হিসাবে নিযুক্ত করে। অক্সিজেন ধাতুর সাথে এক্সোথার্মিকভাবে বিক্রিয়া করে, একই সাথে গলিত অক্সাইডগুলিকে উড়িয়ে দেয়।

শক্তি দক্ষতা: গলানোর জন্য শুধুমাত্র 1/2 শক্তি প্রয়োজন; কাটিং গতি উল্লেখযোগ্যভাবে বাষ্পীভবন এবং গলে যাওয়া কাটিং উভয়ই অতিক্রম করে

প্রযোজ্য উপকরণ: কার্বন ইস্পাত, টাইটানিয়াম ইস্পাত, এবং তাপ-চিকিত্সা করা ইস্পাত-অক্সিডেশনের জন্য সংবেদনশীল ধাতু

প্রক্রিয়ার সীমাবদ্ধতা: প্রশস্ত কার্ফ, বৃহত্তর তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল, কোণে জ্বলতে সংবেদনশীলতা, এবং অপেক্ষাকৃত নিম্নমানের প্রান্তের গুণমান

2.4 লেজার স্ক্রাইবিং এবং নিয়ন্ত্রিত ফ্র্যাকচার
লেজার স্ক্রাইবিং ভঙ্গুর পদার্থের পৃষ্ঠ স্ক্যান করার জন্য একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার ব্যবহার করে, তাপীয় বাষ্পীভবনের মাধ্যমে একটি অগভীর খাঁজকে বাষ্পীভূত করে, তারপরে খাঁজ বরাবর উপাদানটিকে ফাটল করার জন্য যান্ত্রিক বল প্রয়োগ করে। নিয়ন্ত্রিত ফ্র্যাকচার ভঙ্গুর উপাদানে স্থানীয় তাপীয় চাপ তৈরি করতে লেজার গ্রুভিং দ্বারা উত্পন্ন খাড়া তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করে, যার ফলে খাঁজ বরাবর বিচ্ছেদ ঘটে।

প্রযোজ্য উপকরণ: সিরামিক, সেমিকন্ডাক্টর এবং অন্যান্য ভঙ্গুর উপকরণ

সাধারণ লেজার: Q- সুইচড লেজার, CO₂ লেজার

লেজার কাটিং প্রযুক্তি একাধিক গুরুত্বপূর্ণ শিল্প খাতে প্রবেশ করেছে:

স্বয়ংচালিত উত্পাদন: বডি ফ্রেম, এয়ারব্যাগের উপাদান, অভ্যন্তরীণ প্যানেল

মহাকাশ: ইঞ্জিনের উপাদান, টাইটানিয়াম খাদ নালী, ফিউজলেজ স্কিন স্টিফেনার

ইলেকট্রনিক্স উত্পাদন: যথার্থ মাইক্রো{0}} উপাদান, সার্কিট বোর্ড, সংযোগকারী

মেডিকেল ডিভাইস: করোনারি স্টেন্ট, অস্ত্রোপচারের যন্ত্র, মাইক্রোফ্লুইডিক ডিভাইস

শীট মেটাল ফ্যাব্রিকেশন: প্রচলিত পদ্ধতিগুলিকে স্থানচ্যুত করে প্রভাবশালী প্রক্রিয়া হয়ে উঠেছে

একটি মূল উত্পাদন প্রযুক্তি হিসাবে, লেজার কাটিং উচ্চ নির্ভুলতা, উচ্চ দক্ষতা এবং ব্যতিক্রমী নমনীয়তার সম্মিলিত সুবিধার মাধ্যমে শিল্প রূপান্তর চালিয়ে যাচ্ছে। বাষ্পীকরণ কাটা থেকে অক্সিজেন-সহায়ক কাটা পর্যন্ত, এবং CO₂ লেজার থেকে ফাইবার লেজারে, ক্রমাগত প্রযুক্তিগত বিবর্তন লেজার কাটিংয়ের প্রয়োগের সীমানাকে প্রসারিত করেছে, যা উচ্চ-গুণমান, দক্ষ প্রক্রিয়াকরণকে একটি বিস্তৃত পরিসরে উপকরণ এবং বেধে সক্ষম করে।

এখনই যোগাযোগ করুন