ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಎಂದರೇನು?

ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಒಂದು ಉಷ್ಣ ಕತ್ತರಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್ ಅನ್ನು ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಲು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿಕಿರಣಗೊಂಡ ವಸ್ತುವು ವೇಗವಾಗಿ ಕರಗಲು, ಆವಿಯಾಗಲು, ಅಬ್ಲೇಟ್ ಆಗಲು ಅಥವಾ ಅದರ ದಹನ ಬಿಂದುವನ್ನು ತಲುಪಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನ ಏಕಾಕ್ಷವು ಕರಗಿದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್ ಮೂಲಕ ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ವರ್ಗೀಕರಣ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ನಾಲ್ಕು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಲೇಸರ್ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ಲೇಸರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ಲೇಸರ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸ್ಕ್ರೈಬಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮುರಿತ.

ಲೇಸರ್ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಕತ್ತರಿಸುವುದು

ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುವಿಗೆ ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಸ್ತುವು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆವಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕಡಿತವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಶಾಖವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಲೇಸರ್ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಗಣನೀಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಫ್ಯೂಷನ್ ಕಟಿಂಗ್

ಲೇಸರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಲೋಹದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿ ಕರಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳದ ಅನಿಲವನ್ನು (Ar, He, N, ಇತ್ಯಾದಿ) ನಂತರ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ನಳಿಕೆಯ ಏಕಾಕ್ಷದ ಮೂಲಕ ಊದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿಲದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವು ಕರಗಿದ ಲೋಹವನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ, ಒಂದು ಕಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯಂತಲ್ಲದೆ, ಈ ವಿಧಾನವು ಸಂಪೂರ್ಣ ವಸ್ತು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ 1/10 ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್, ಟೈಟಾನಿಯಂ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳದ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಕತ್ತರಿಸುವುದು

ಲೇಸರ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ತತ್ವವು ಆಕ್ಸಿಅಸಿಟಿಲೀನ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಕಾಯಿಸುವ ಶಾಖದ ಮೂಲವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಕ್ರಿಯ ಅನಿಲಗಳು (ಆಮ್ಲಜನಕದಂತಹವು) ಕತ್ತರಿಸುವ ಅನಿಲವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದೆಡೆ, ಊದಿದ ಅನಿಲವು ಕತ್ತರಿಸಲ್ಪಡುವ ಲೋಹದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಶಾಖವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಇದು ಕರಗಿದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬೀಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ವಲಯದಿಂದ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಲೋಹದಲ್ಲಿ ಕಡಿತವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕತ್ತರಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲೇಸರ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯು ಸಮ್ಮಿಳನ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಯಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಕತ್ತರಿಸುವ ವೇಗವು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಮ್ಮಿಳನ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಟೀಲ್, ಟೈಟಾನಿಯಂ ಸ್ಟೀಲ್ ಮತ್ತು ಶಾಖ-ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಉಕ್ಕಿನಂತಹ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಸ್ಕ್ರೈಬಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮುರಿತ

ಲೇಸರ್ ಸ್ಕ್ರೈಬಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದುರ್ಬಲ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಸಣ್ಣ ತೋಡನ್ನು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದರಿಂದ ದುರ್ಬಲವಾದ ವಸ್ತುವು ತೋಡಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮುರಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. Q-ಸ್ವಿಚ್ಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು CO₂ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಸ್ಕ್ರೈಬಿಂಗ್‌ಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮುರಿತವು ಲೇಸರ್ ಗ್ರೂವಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಡಿದಾದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ದುರ್ಬಲವಾದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯ ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವು ಸ್ಕ್ರೈಬ್ಡ್ ತೋಡಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮುರಿಯುತ್ತವೆ.

ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ಅನ್ವಯಗಳು

ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ನಿಯಂತ್ರಣ (NC) ಕಾರ್ಯಕ್ರಮಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಕತ್ತರಿಸುವ ರೋಬೋಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಕಾನ್ಫಿಗರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಖರವಾದ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನವಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯು ತೆಳುವಾದ ಲೋಹದ ಹಾಳೆಗಳ 2D ಅಥವಾ 3D ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಬಹುದು. ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ನಿಕಲ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್, ಬೆರಿಲಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು, ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳು, ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯಂತಹ ವಿಶೇಷ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಎಂಜಿನ್ ಜ್ವಾಲೆಯ ಕೊಳವೆಗಳು, ತೆಳುವಾದ ಗೋಡೆಯ ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಕವಚಗಳು, ವಿಮಾನ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು, ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಚರ್ಮಗಳು, ರೆಕ್ಕೆ ಸ್ಟ್ರಿಂಗರ್‌ಗಳು, ಬಾಲ ರೆಕ್ಕೆ ಫಲಕಗಳು, ಹೆಲಿಕಾಪ್ಟರ್ ಮುಖ್ಯ ರೋಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಅಂಚುಗಳು ಸೇರಿವೆ.