लेजर का उपयोग पहली बार 1970 के दशक में वापस काटने के लिए किया गया था। आधुनिक औद्योगिक उत्पादन में, लेजर कटिंग का उपयोग प्रसंस्करण सामग्री जैसे शीट धातु, प्लास्टिक, ग्लास, सिरेमिक, अर्धचालक, वस्त्र, लकड़ी और कागज के लिए अधिक व्यापक रूप से किया जाता है।
जब एक केंद्रित लेजर बीम एक वर्कपीस पर चमकता है, तो विकिरणित क्षेत्र सामग्री को पिघलाने या वाष्पीकृत करने के लिए नाटकीय रूप से गर्म हो जाता है। एक बार जब लेजर बीम वर्कपीस में प्रवेश करता है, तो काटने की प्रक्रिया शुरू होती है: लेजर बीम सामग्री को पिघलाते समय एक समोच्च रेखा के साथ चलता है। पिघले हुए सामग्री को आमतौर पर हवा के एक जेट द्वारा केर्फ़ से दूर उड़ा दिया जाता है, जो कट पार्ट और प्लेट धारक के बीच एक संकीर्ण भट्ठा छोड़ देता है जो लगभग केंद्रित लेजर बीम के रूप में चौड़ा होता है।
लौ से काटना
फ्लेम कटिंग एक मानक प्रक्रिया है जिसका उपयोग हल्के स्टील को काटते समय, ऑक्सीजन को काटने वाले गैस के रूप में उपयोग करते हुए किया जाता है। ऑक्सीजन को 6 बार तक दबाव डाला जाता है और केर्फ़ में उड़ा दिया जाता है। वहां, गर्म धातु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है: दहन और ऑक्सीकरण शुरू होता है। रासायनिक प्रतिक्रिया बड़ी मात्रा में ऊर्जा (लेजर की ऊर्जा से पांच गुना तक) जारी करती है जो काटने में लेजर बीम की सहायता करती है।
पिघला हुआ
धातुओं को काटते समय पिघल कटिंग एक और मानक प्रक्रिया है। इसका उपयोग अन्य फ्यूजिबल सामग्रियों, जैसे कि सिरेमिक को काटने के लिए भी किया जा सकता है।
नाइट्रोजन या आर्गन गैस का उपयोग कटिंग गैस के रूप में किया जाता है, और केर्फ़ के माध्यम से 2 से 20 बार का गैस दबाव उड़ाया जाता है। आर्गन और नाइट्रोजन अक्रिय गैस हैं, जिसका अर्थ है कि वे केर्फ़ में पिघले हुए धातु के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, लेकिन बस इसे नीचे की ओर उड़ा देते हैं। इसी समय, अक्रिय गैसें हवा के ऑक्सीकरण से कट किनारे की रक्षा करती हैं।
संपीड़ित हवा काटने
पतली प्लेटों को काटने के लिए संपीड़ित हवा का भी उपयोग किया जा सकता है। 5-6 बार पर दबाव डाला गया था, जो कट में पिघले हुए धातु को उड़ाने के लिए पर्याप्त है। चूंकि लगभग 80% हवा नाइट्रोजन है, इसलिए संपीड़ित हवा काटना मूल रूप से एक पिघल कटिंग है।
प्लाज्मा-असिस्टेड कटिंग
यदि मापदंडों को ठीक से चुना जाता है, तो प्लाज्मा क्लाउड प्लाज्मा-असिस्टेड पिघल कटिंग केर्फ़ में दिखाई देगा। प्लाज्मा क्लाउड में आयनित धातु वाष्प और आयनित कटिंग गैस शामिल हैं। प्लाज्मा क्लाउड CO2 लेजर की ऊर्जा को अवशोषित करता है और इसे वर्कपीस में परिवर्तित कर देता है ताकि अधिक ऊर्जा वर्कपीस के लिए युग्मित हो और सामग्री तेजी से पिघल जाए, जिसके परिणामस्वरूप तेजी से काटने की गति होगी। इसलिए, इस काटने की प्रक्रिया को हाई स्पीड प्लाज्मा कटिंग भी कहा जाता है।
प्लाज्मा क्लाउड वास्तव में ठोस-राज्य लेज़रों के संबंध में पारदर्शी है, इसलिए प्लाज्मा-असिस्टेड पिघलने में कटिंग केवल CO2 लेज़रों के साथ संभव है।
गैसीकरण में कटौती
वाष्पीकरण में कटिंग सामग्री को वाष्पीकृत करता है, आसपास की सामग्री पर थर्मल प्रभाव के प्रभाव को कम करता है। यह एक निरंतर CO2 लेजर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जो कम गर्मी, उच्च-अवशोषण सामग्री, जैसे पतली प्लास्टिक की फिल्मों और लकड़ी, कागज और फोम जैसी गैर-पिघलने वाली सामग्री को वाष्पित करने के लिए।
अल्ट्रशोर्ट स्पंदित लेज़रों को इस तकनीक को अन्य सामग्रियों पर लागू करने की अनुमति मिलती है। धातु में मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर को अवशोषित करते हैं और नाटकीय रूप से गर्म करते हैं। लेजर पल्स पिघले हुए कणों और प्लाज्मा के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, सामग्री सीधे सूचित करती है और ऊर्जा को गर्मी के रूप में आसपास की सामग्री में स्थानांतरित करने का समय नहीं है। पिकोसेकंड दालों में कोई दृश्यमान थर्मल प्रभाव, कोई पिघलने और कोई बूर गठन नहीं होने वाली सामग्री को समाप्त नहीं करता है।
पैरामीटर: प्रक्रिया का समायोजन
कई पैरामीटर लेजर कटिंग प्रक्रिया को प्रभावित करते हैं, जिनमें से कुछ लेजर और मशीन टूल के तकनीकी गुणों पर निर्भर करते हैं, जबकि अन्य परिवर्तनशील होते हैं।
ध्रुवीकरण
ध्रुवीकरण इंगित करता है कि लेजर प्रकाश का कितना प्रतिशत परिवर्तित होता है। विशिष्ट ध्रुवीकरण आमतौर पर लगभग 90%होता है। यह उच्च गुणवत्ता वाले काटने के लिए पर्याप्त है।
फोकस व्यास
फोकल व्यास कट की चौड़ाई को प्रभावित करता है और ध्यान केंद्रित लेंस की फोकल लंबाई को बदलकर बदला जा सकता है। एक छोटे फोकल व्यास का अर्थ है एक संकीर्ण केर्फ़।
फोकस स्थिति
फोकल बिंदु स्थिति वर्कपीस की सतह पर बीम व्यास और बिजली घनत्व के साथ -साथ केर्फ़ के आकार को भी निर्धारित करती है।
लेजर शक्ति
लेजर शक्ति को प्रसंस्करण के प्रकार, सामग्री प्रकार और मोटाई के प्रकार से मिलान किया जाना चाहिए। शक्ति काफी अधिक होनी चाहिए कि वर्कपीस पर बिजली घनत्व प्रसंस्करण सीमा से अधिक हो।
