লেজারের কাটিং

লেজারের কাটিংএকটি প্রযুক্তি যা একটি ব্যবহার করেলেজারউপকরণ বাষ্পীভূত করতে, একটি কাটা প্রান্ত ফলে.সাধারণত শিল্প উত্পাদন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়, এটি এখন স্কুল, ছোট ব্যবসা, স্থাপত্য, এবং শখের দ্বারা ব্যবহৃত হয়।লেজারকাটাসাধারণত অপটিক্সের মাধ্যমে একটি উচ্চ-শক্তি লেজারের আউটপুট নির্দেশ করে কাজ করে।দ্যলেজার অপটিক্সএবংসিএনসি(কম্পিউটার সংখ্যাসূচক নিয়ন্ত্রণ) উপাদানে লেজার রশ্মি নির্দেশ করতে ব্যবহৃত হয়।উপকরণ কাটার জন্য একটি বাণিজ্যিক লেজার একটি CNC বা অনুসরণ করার জন্য একটি গতি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করেজি-কোডপ্যাটার্ন উপাদান সম্মুখের কাটা হবে.ফোকাসড লেজার রশ্মিটি উপাদানটির দিকে পরিচালিত হয়, যা পরে হয় গলে যায়, পুড়ে যায়, বাষ্প হয়ে যায় বা গ্যাসের জেট দ্বারা উড়িয়ে দেওয়া হয়, একটি উচ্চ মানের পৃষ্ঠ ফিনিস সঙ্গে একটি প্রান্ত ছেড়ে.

ইতিহাস

1965 সালে, প্রথম উত্পাদন লেজার কাটিয়া মেশিন ব্যবহৃত হয়ড্রিলমধ্যে গর্তহীরা মারা যায়.এই মেশিনটি তৈরি করেছেওয়েস্টার্ন ইলেকট্রিক ইঞ্জিনিয়ারিং রিসার্চ সেন্টার.1967 সালে, ব্রিটিশরা ধাতুর জন্য লেজার-সহায়তা অক্সিজেন জেট কাটার পথপ্রদর্শক।1970 এর দশকের গোড়ার দিকে, মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য টাইটানিয়াম কাটার জন্য এই প্রযুক্তিটি উত্পাদন করা হয়েছিল।একই সময়ে, CO₂লেজারগুলি অ ধাতু কাটার জন্য অভিযোজিত হয়েছিল, যেমনটেক্সটাইল, কারণ, সেই সময়ে, CO₂লেজারগুলি পরাস্ত করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী ছিল নাতাপ পরিবাহিতাধাতুর

প্রক্রিয়া

লেজার রশ্মি সাধারণত কাজের অঞ্চলে একটি উচ্চ-মানের লেন্স ব্যবহার করে ফোকাস করা হয়।দ্যমরীচির গুণমানফোকাস স্পট আকারের উপর সরাসরি প্রভাব আছে.ফোকাসড বিমের সংকীর্ণ অংশটি সাধারণত 0.0125 ইঞ্চি (0.32 মিমি) ব্যাসের কম হয়।উপাদান বেধ উপর নির্ভর করে,kerf0.004 ইঞ্চি (0.10 মিমি) এর মতো ছোট প্রস্থ সম্ভব। প্রান্ত ছাড়া অন্য কোথাও থেকে কাটা শুরু করতে সক্ষম হওয়ার জন্য, প্রতিটি কাটার আগে একটি ছিদ্র করা হয়।ছিদ্রে সাধারণত একটি উচ্চ-শক্তি স্পন্দিত লেজার রশ্মি জড়িত থাকে যা ধীরে ধীরে উপাদানটিতে একটি গর্ত তৈরি করে, প্রায় 5-15 সেকেন্ড সময় নেয় 0.5-ইঞ্চি-পুরু (13 মিমি)মরিচা রোধক স্পাত, উদাহরণ স্বরূপ.

লেজারের উৎস থেকে সুসঙ্গত আলোর সমান্তরাল রশ্মি প্রায়ই 0.06-0.08 ইঞ্চি (1.5-2.0 মিমি) ব্যাসের মধ্যে পড়ে।এই রশ্মিটি সাধারণত একটি লেন্স বা আয়না দ্বারা প্রায় 0.001 ইঞ্চি (0.025 মিমি) একটি খুব তীব্র লেজার রশ্মি তৈরি করতে একটি খুব ছোট জায়গায় ফোকাস করা হয় এবং তীব্র করা হয়।কনট্যুর কাটার সময় মসৃণতম সম্ভাব্য ফিনিস অর্জন করার জন্য, মরীচির দিকমেরুকরণএটি একটি কনট্যুরড ওয়ার্কপিসের পরিধির চারপাশে ঘুরতে হবে।শীট মেটাল কাটিংয়ের জন্য, ফোকাল দৈর্ঘ্য সাধারণত 1.5-3 ইঞ্চি (38-76 মিমি) হয়।

লেজার কাটার সুবিধাযান্ত্রিক কাটাসহজ কাজ ধারণ করা এবং ওয়ার্কপিসের দূষণ হ্রাস অন্তর্ভুক্ত (যেহেতু এমন কোনও কাট নেই যা উপাদান দ্বারা দূষিত হতে পারে বা উপাদানকে দূষিত করতে পারে)।লেজার রশ্মি প্রক্রিয়া চলাকালীন পরিধান না করার কারণে স্পষ্টতা আরও ভাল হতে পারে।এছাড়াও যে উপাদানটি কাটা হচ্ছে তা বিকৃত হওয়ার সম্ভাবনা কম, কারণ লেজার সিস্টেমে একটি ছোট উপাদান রয়েছেতাপ প্রভাবিত অঞ্চল.কিছু উপকরণ আরও ঐতিহ্যগত উপায়ে কাটা খুব কঠিন বা অসম্ভব।

ধাতুর জন্য লেজার কাটিংয়ের সুবিধা রয়েছে প্লাজমা কাটিংয়ের চেয়ে আরও সুনির্দিষ্ট এবং শীট মেটাল কাটার সময় কম শক্তি ব্যবহার করা;যাইহোক, বেশিরভাগ শিল্প লেজারগুলি প্লাজমা পারে এমন বৃহত্তর ধাতব বেধ কাটতে পারে না।উচ্চ শক্তিতে চালিত নতুন লেজার মেশিন (6000 ওয়াট, প্রাথমিক লেজার কাটিং মেশিনের 1500-ওয়াট রেটিংগুলির বিপরীতে) প্লাজমা মেশিনগুলির কাছে তাদের মোটা উপাদানগুলি কেটে ফেলার ক্ষমতার কাছে পৌঁছেছে, তবে এই জাতীয় মেশিনগুলির মূলধন খরচের তুলনায় অনেক বেশি। প্লাজমা কাটিয়া মেশিন স্টিল প্লেটের মত মোটা উপকরণ কাটতে সক্ষম।

প্রকারভেদ

লেজার কাটিংয়ে প্রধানত তিন ধরনের লেজার ব্যবহার করা হয়।দ্যCO2লেজারকাটা, বিরক্তিকর, এবং খোদাই জন্য উপযুক্ত.দ্যনিওডিয়ামিয়াম(Nd) এবং নিওডিয়ামিয়ামyttrium-অ্যালুমিনিয়াম-গারনেট(Nd: YAG) লেজারগুলি শৈলীতে অভিন্ন এবং শুধুমাত্র প্রয়োগের ক্ষেত্রে ভিন্ন।Nd ব্যবহার করা হয় বিরক্তিকর জন্য এবং যেখানে উচ্চ শক্তি কিন্তু কম পুনরাবৃত্তি প্রয়োজন।Nd:YAG লেজার ব্যবহার করা হয় যেখানে খুব উচ্চ শক্তি প্রয়োজন এবং বিরক্তিকর এবং খোদাই করার জন্য।উভয় CO2এবং Nd/Nd: YAG লেজারের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারেঢালাই.

CO2লেজারগুলি সাধারণত গ্যাস মিক্স (ডিসি-উত্তেজিত) বা রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি শক্তি (আরএফ-উত্তেজিত) ব্যবহার করে একটি কারেন্ট পাস করে "পাম্প" করা হয়।দ্যআরএফ পদ্ধতিনতুন এবং আরো জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে।যেহেতু ডিসি ডিজাইনের জন্য গহ্বরের ভিতরে ইলেক্ট্রোডের প্রয়োজন হয়, তাই তারা ইলেক্ট্রোড ক্ষয় এবং ইলেক্ট্রোড উপাদানের কলাইয়ের সম্মুখীন হতে পারেকাচপাত্রএবংঅপটিক্স.যেহেতু আরএফ রেজোনেটরগুলির বাহ্যিক ইলেক্ট্রোড রয়েছে তারা সেই সমস্যাগুলির প্রবণ নয়।CO2লেজারগুলি টাইটানিয়াম, স্টেইনলেস স্টিল, হালকা ইস্পাত, অ্যালুমিনিয়াম, প্লাস্টিক, কাঠ, প্রকৌশলী কাঠ, মোম, কাপড় এবং কাগজ সহ অনেক উপকরণের শিল্প কাটার জন্য ব্যবহৃত হয়।YAG লেজারগুলি প্রাথমিকভাবে ধাতু এবং সিরামিক কাটা এবং স্ক্রাইব করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

শক্তির উৎস ছাড়াও, গ্যাস প্রবাহের ধরন কর্মক্ষমতাকেও প্রভাবিত করতে পারে।CO এর সাধারণ রূপ2লেজারগুলির মধ্যে রয়েছে দ্রুত অক্ষীয় প্রবাহ, ধীর অক্ষীয় প্রবাহ, তির্যক প্রবাহ এবং স্ল্যাব।একটি দ্রুত অক্ষীয় প্রবাহ অনুরণনকারীতে, কার্বন ডাই অক্সাইড, হিলিয়াম এবং নাইট্রোজেনের মিশ্রণ একটি টারবাইন বা ব্লোয়ার দ্বারা উচ্চ বেগে সঞ্চালিত হয়।ট্রান্সভার্স ফ্লো লেজারগুলি কম বেগে গ্যাসের মিশ্রণকে সঞ্চালন করে, যার জন্য একটি সহজ ব্লোয়ার প্রয়োজন।স্ল্যাব বা ডিফিউশন-কুলড রেজোনেটরগুলির একটি স্থির গ্যাস ক্ষেত্র থাকে যার জন্য কোনও চাপ বা কাচপাত্রের প্রয়োজন হয় না, যা প্রতিস্থাপন টারবাইন এবং কাচের পাত্রে সঞ্চয় করে।

লেজার জেনারেটর এবং বাহ্যিক অপটিক্স (ফোকাস লেন্স সহ) ঠান্ডা করার প্রয়োজন।সিস্টেমের আকার এবং কনফিগারেশনের উপর নির্ভর করে, বর্জ্য তাপ একটি কুল্যান্ট দ্বারা বা সরাসরি বাতাসে স্থানান্তরিত হতে পারে।জল একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত কুল্যান্ট, সাধারণত একটি চিলার বা তাপ স্থানান্তর সিস্টেমের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়।

কলেজার মাইক্রোজেটএকটি জল-জেট-নির্দেশিতলেজারযেখানে একটি স্পন্দিত লেজার রশ্মি একটি নিম্ন-চাপের জলের জেটে মিলিত হয়।সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে অপটিক্যাল ফাইবারের মতো লেজার রশ্মিকে গাইড করার জন্য ওয়াটার জেট ব্যবহার করার সময় এটি লেজার কাটিংয়ের ফাংশন সম্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।এর সুবিধা হল জল ধ্বংসাবশেষ অপসারণ করে এবং উপাদান ঠান্ডা করে।ঐতিহ্যগত "শুষ্ক" লেজার কাটিংয়ের অতিরিক্ত সুবিধা হল উচ্চ ডাইসিং গতি, সমান্তরালkerf, এবং সর্বমুখী কাটিং।

ফাইবার লেজারএক ধরনের সলিড-স্টেট লেজার যা ধাতব কাটিং শিল্পের মধ্যে দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে।CO এর বিপরীতে₂, ফাইবার প্রযুক্তি একটি গ্যাস বা তরলের বিপরীতে একটি কঠিন লাভের মাধ্যম ব্যবহার করে।"বীজ লেজার" লেজার রশ্মি তৈরি করে এবং তারপর একটি গ্লাস ফাইবারের মধ্যে প্রশস্ত করা হয়।মাত্র 1064 ন্যানোমিটারের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে ফাইবার লেজারগুলি একটি অত্যন্ত ছোট স্পট সাইজ তৈরি করে (CO এর তুলনায় 100 গুণ পর্যন্ত ছোট।₂) এটি প্রতিফলিত ধাতু উপাদান কাটা জন্য আদর্শ তৈরীর.এটি CO-এর তুলনায় ফাইবারের অন্যতম প্রধান সুবিধা₂.

ফাইবার লেজার কাটার সুবিধার মধ্যে রয়েছে:-

• দ্রুত প্রক্রিয়াকরণের সময়।
• কম শক্তি খরচ এবং বিল - বৃহত্তর দক্ষতার কারণে।
• বৃহত্তর নির্ভরযোগ্যতা এবং কর্মক্ষমতা - সামঞ্জস্য বা সারিবদ্ধ করার জন্য কোন অপটিক্স নেই এবং প্রতিস্থাপন করার জন্য কোন ল্যাম্প নেই।
• ন্যূনতম রক্ষণাবেক্ষণ।
• তামা এবং পিতলের মতো অত্যন্ত প্রতিফলিত উপকরণগুলি প্রক্রিয়া করার ক্ষমতা
• উচ্চ উত্পাদনশীলতা - কম পরিচালন খরচ আপনার বিনিয়োগে একটি বৃহত্তর রিটার্ন প্রদান করে।

পদ্ধতি

লেজার ব্যবহার করে কাটার বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে, বিভিন্ন ধরণের বিভিন্ন উপকরণ কাটাতে ব্যবহৃত হয়।কিছু পদ্ধতি হল বাষ্পীভবন, মেল্ট অ্যান্ড ব্লো, মেল্ট ব্লো অ্যান্ড বার্ন, থার্মাল স্ট্রেস ক্র্যাকিং, স্ক্রাইবিং, কোল্ড কাটিং এবং বার্নিং স্টেবিলাইজড লেজার কাটিং।

বাষ্পীভবন কাটা

বাষ্পীভবন কাটাতে, ফোকাসড বিম উপাদানটির পৃষ্ঠকে একটি ফ্ল্যাশপয়েন্টে উত্তপ্ত করে এবং একটি কীহোল তৈরি করে।কীহোল হঠাৎ বৃদ্ধির দিকে নিয়ে যায়শোষণ ক্ষমতাদ্রুত গর্ত গভীর করা.গর্ত গভীর হওয়ার সাথে সাথে উপাদানটি ফুটতে থাকে, বাষ্প উত্পন্ন গলিত দেয়ালগুলিকে ক্ষয় করে ইজেকশন বের করে দেয় এবং গর্তটিকে আরও বড় করে।কাঠ, কার্বন এবং থার্মোসেট প্লাস্টিকের মতো গলিত পদার্থগুলি সাধারণত এই পদ্ধতিতে কাটা হয়।

গলে এবং ঘা

মেল্ট অ্যান্ড ব্লো বা ফিউশন কাটিং কাটিং এরিয়া থেকে গলিত উপাদানকে উড়িয়ে দেওয়ার জন্য উচ্চ-চাপের গ্যাস ব্যবহার করে, যার ফলে বিদ্যুতের চাহিদা অনেক কমে যায়।প্রথমে, উপাদানটিকে গলনাঙ্কে উত্তপ্ত করা হয় তারপর একটি গ্যাস জেট গলিত উপাদানটিকে কার্ফ থেকে উড়িয়ে দেয় এবং উপাদানটির তাপমাত্রা আরও বাড়ানোর প্রয়োজন এড়ায়।এই প্রক্রিয়ার সাথে কাটা উপাদানগুলি সাধারণত ধাতু হয়।

তাপীয় চাপ ক্র্যাকিং

ভঙ্গুর পদার্থগুলি তাপীয় ফ্র্যাকচারের জন্য বিশেষভাবে সংবেদনশীল, তাপীয় চাপ ক্র্যাকিংয়ে শোষিত একটি বৈশিষ্ট্য।একটি মরীচি পৃষ্ঠের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে যার ফলে স্থানীয় গরম এবং তাপ সম্প্রসারণ হয়।এর ফলে একটি ফাটল দেখা দেয় যা পরে মরীচি সরানোর দ্বারা পরিচালিত হতে পারে।ফাটলটি m/s ক্রমে সরানো যেতে পারে।এটি সাধারণত কাচের কাটায় ব্যবহৃত হয়।

সিলিকন ওয়েফারের স্টিলথ ডাইসিং

এর বিচ্ছেদমাইক্রোইলেক্ট্রনিকপ্রস্তুত হিসাবে চিপসসেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস ফ্যাব্রিকেশনথেকেসিলিকন ওয়েফারতথাকথিত স্টিলথ ডাইসিং প্রক্রিয়া দ্বারা সঞ্চালিত হতে পারে, যা একটি স্পন্দিত সঙ্গে কাজ করেNd: YAG লেজার, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য (1064 nm) ইলেকট্রনিকের সাথে ভালভাবে অভিযোজিতব্যান্ড ফাঁকএরসিলিকন(1.11eVবা 1117 এনএম)।

প্রতিক্রিয়াশীল কাটিয়া

প্রতিক্রিয়াশীল কাটিংকে "বার্নিং স্টেবিলাইজড লেজার গ্যাস কাটিং" এবং "ফ্লেম কাটিং"ও বলা হয়।প্রতিক্রিয়াশীল কাটিং অক্সিজেন টর্চ কাটার মতো কিন্তু ইগনিশন উত্স হিসাবে একটি লেজার রশ্মি সহ।1 মিমি এর বেশি বেধে কার্বন ইস্পাত কাটার জন্য বেশিরভাগই ব্যবহৃত হয়।এই প্রক্রিয়াটি অপেক্ষাকৃত কম লেজার শক্তির সাথে খুব পুরু ইস্পাত প্লেট কাটাতে ব্যবহার করা যেতে পারে।