लेजर कटिंग एक थर्मल कटिंग विधि है जिसमें वर्कपीस पर केंद्रित उच्च-शक्ति-घनत्व वाली लेजर किरण का उपयोग किया जाता है। इससे विकिरणित पदार्थ तेजी से पिघलता है, वाष्पीकृत होता है, अपघर्षित होता है या अपने प्रज्वलन बिंदु तक पहुँच जाता है। इस बीच, लेजर किरण के समानांतर तीव्र गति से चलने वाली वायु पिघले हुए पदार्थ को उड़ा देती है, जिससे वर्कपीस कट जाता है।
लेजर कटिंग का वर्गीकरण और विशेषताएँ
लेजर कटिंग को चार प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: लेजर वाष्पीकरण कटिंग, लेजर संलयन कटिंग, लेजर ऑक्सीजन कटिंग और लेजर स्क्राइबिंग और नियंत्रित फ्रैक्चर।
यह उच्च ऊर्जा घनत्व वाली लेजर किरण का उपयोग करके वर्कपीस को गर्म करता है, जिससे उसका तापमान अत्यंत कम समय में उसके क्वथनांक तक तेजी से बढ़ जाता है और पदार्थ वाष्पीकृत होकर वाष्प बन जाता है। वाष्प तीव्र वेग से बाहर निकलती है और निकलते समय पदार्थ में एक कट बनाती है। चूंकि अधिकांश पदार्थों में वाष्पीकरण ऊष्मा अधिक होती है, इसलिए लेजर वाष्पीकरण कटिंग के लिए पर्याप्त शक्ति और शक्ति घनत्व की आवश्यकता होती है।
लेजर फ्यूजन कटिंग में, लेजर धातु को गर्म करके पिघला देता है। फिर लेजर किरण के समानांतर एक नोजल के माध्यम से गैर-ऑक्सीकारक गैस (जैसे आर्गन, हीलियम, नाइट्रोजन आदि) प्रवाहित की जाती है। गैस का उच्च दबाव पिघली हुई धातु को बाहर निकालता है, जिससे कट बनता है। वाष्पीकरण कटिंग के विपरीत, इस विधि में धातु के पूर्ण वाष्पीकरण की आवश्यकता नहीं होती है और वाष्पीकरण कटिंग के लिए आवश्यक ऊर्जा का केवल 1/10 भाग ही खपत होता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से गैर-ऑक्सीकारक या प्रतिक्रियाशील धातुओं को काटने के लिए किया जाता है, जिनमें स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम, एल्यूमीनियम और उनके मिश्र धातु शामिल हैं।
लेजर ऑक्सीजन कटिंग
लेज़र ऑक्सीजन कटिंग का सिद्धांत ऑक्सीएसिटिलीन कटिंग के समान है। लेज़र एक पूर्व-ऊष्मा स्रोत के रूप में कार्य करता है, जबकि सक्रिय गैसें (जैसे ऑक्सीजन) कटिंग गैस के रूप में कार्य करती हैं। एक ओर, प्रवाहित गैस धातु के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे ऑक्सीकरण अभिक्रिया शुरू होती है और बड़ी मात्रा में ऑक्सीकरण ऊष्मा उत्पन्न होती है। दूसरी ओर, यह प्रतिक्रिया क्षेत्र से पिघले हुए ऑक्साइड और पिघले हुए पदार्थों को उड़ा देती है, जिससे धातु में कट बन जाता है। कटिंग के दौरान ऑक्सीकरण अभिक्रिया से काफी ऊष्मा उत्पन्न होती है, इसलिए लेज़र ऑक्सीजन कटिंग में संलयन कटिंग की तुलना में केवल आधी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जबकि इसकी कटिंग गति वाष्पीकरण और संलयन कटिंग की तुलना में कहीं अधिक होती है। इसका उपयोग मुख्य रूप से कार्बन स्टील, टाइटेनियम स्टील और ऊष्मा-उपचारित स्टील जैसी ऑक्सीकरण योग्य धातु सामग्री पर किया जाता है।
लेजर स्क्राइबिंग और नियंत्रित फ्रैक्चर
लेजर स्क्राइबिंग में उच्च ऊर्जा घनत्व वाले लेजर का उपयोग करके भंगुर पदार्थों की सतह को स्कैन किया जाता है, जिससे एक छोटी सी खांच बन जाती है। फिर एक निश्चित मात्रा में दबाव डालने से भंगुर पदार्थ खांच के साथ टूट जाता है। क्यू-स्विच्ड लेजर और CO₂ लेजर आमतौर पर लेजर स्क्राइबिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं। नियंत्रित फ्रैक्चर तकनीक में लेजर ग्रूविंग के दौरान उत्पन्न तीव्र तापमान वितरण का लाभ उठाकर भंगुर पदार्थों में स्थानीय तापीय तनाव उत्पन्न किया जाता है, जिससे वे स्क्राइब की गई खांच के साथ टूट जाते हैं।
लेजर कटिंग के अनुप्रयोग
अधिकांश लेजर कटिंग मशीनें न्यूमेरिकल कंट्रोल (NC) प्रोग्राम द्वारा संचालित होती हैं या कटिंग रोबोट के रूप में कॉन्फ़िगर की जाती हैं। एक सटीक प्रसंस्करण विधि के रूप में, लेजर कटिंग लगभग सभी सामग्रियों को काट सकती है, जिसमें पतली धातु की चादरों की 2D या 3D कटिंग भी शामिल है। एयरोस्पेस क्षेत्र में, लेजर कटिंग तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से टाइटेनियम मिश्र धातु, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, निकेल मिश्र धातु, क्रोमियम मिश्र धातु, स्टेनलेस स्टील, बेरिलियम ऑक्साइड, मिश्रित सामग्री, प्लास्टिक, सिरेमिक और क्वार्ट्ज जैसी विशेष एयरोस्पेस सामग्रियों को काटने के लिए किया जाता है। लेजर कटिंग द्वारा संसाधित एयरोस्पेस घटकों में इंजन फ्लेम ट्यूब, पतली दीवार वाले टाइटेनियम मिश्र धातु के आवरण, विमान फ्रेम, टाइटेनियम मिश्र धातु की बाहरी परतें, विंग स्ट्रिंगर, टेल विंग पैनल, हेलीकॉप्टर के मुख्य रोटर और स्पेस शटल के सिरेमिक ऊष्मारोधी टाइलें शामिल हैं।
पोस्ट करने का समय: 08 दिसंबर 2025
