لیزر کٹنگ مشین کے اصول اور فوائد کا جائزہ لیں۔

لیزر کاٹنے والی مشین اس کے اعلی کاٹنے کے معیار اور اعلی کاٹنے کی کارکردگی کی وجہ سے تدریسی، فوجی اور صنعتی شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ لیزر کاٹنے والی مشین دھات اور غیر دھاتی کو کاٹ سکتی ہے، اور ہان کی سپر انرجی لیزر کاٹنے والی مشین بنیادی طور پر دھاتی مواد کو کاٹنے کے لئے استعمال ہوتی ہے، لہذا لیزر کاٹنے والی مشین کا اصول کیا ہے؟

لیزر کاٹنے والی مشین کا اصول - تعارف

لیزر کٹنگ مشین ٹیکنالوجی لیزر بیم دھاتی پلیٹ کی سطح سے ٹکرانے پر جاری ہونے والی توانائی کا استعمال کرتی ہے۔ دھات کی پلیٹ پگھل جاتی ہے اور سلیگ گیس سے اڑا جاتا ہے۔ چونکہ لیزر کی طاقت اتنی مرتکز ہوتی ہے، دھات کی پلیٹ کے دوسرے حصوں میں صرف تھوڑی سی حرارت منتقل ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں بہت کم یا کوئی خرابی نہیں ہوتی۔ پیچیدہ سائز کے خالی جگہوں کو لیزر کے ذریعے بہت درست طریقے سے کاٹا جا سکتا ہے، اور کٹے ہوئے خالی جگہوں کو مزید پروسیسنگ کی ضرورت نہیں ہے۔

لیزر ذریعہ عام طور پر 500-5000 واٹ کی ورکنگ پاور کے ساتھ کاربن ڈائی آکسائیڈ لیزر بیم کا استعمال کرتا ہے۔ یہ پاور لیول بہت سے گھریلو برقی ہیٹر کی ضروریات سے کم ہے۔ لیزر بیم ایک لینس اور ایک ریفلیکٹر کے ذریعے ایک چھوٹے سے علاقے میں مرکوز ہے۔ توانائی کا زیادہ ارتکاز تیز رفتار مقامی حرارتی دھات کی پلیٹ کو پگھلنے کا سبب بنتا ہے۔

16 ملی میٹر سے نیچے کے سٹینلیس سٹیل کو لیزر کاٹنے والے آلات کے ذریعے کاٹا جا سکتا ہے، اور 8-10 ملی میٹر موٹائی والے سٹینلیس سٹیل کو لیزر بیم میں آکسیجن شامل کر کے کاٹا جا سکتا ہے، لیکن آکسیجن کاٹنے کے بعد کٹنگ سطح پر ایک پتلی آکسائیڈ فلم بنائی جائے گی۔ کاٹنے کی زیادہ سے زیادہ موٹائی 16 ملی میٹر تک بڑھائی جا سکتی ہے، لیکن حصوں کو کاٹنے کی طول و عرض کی غلطی بڑی ہے۔

ایک ہائی ٹیک لیزر ٹیکنالوجی کے طور پر، اپنے آغاز سے، یہ مختلف سماجی ضروریات کے مطابق مختلف صنعتوں کے لیے موزوں لیزر مصنوعات تیار کر رہی ہے، جیسے لیزر پرنٹرز، لیزر بیوٹی مشینیں، لیزر مارکنگ CNC لیزر کٹنگ مشینیں، لیزر کٹنگ مشینیں اور دیگر مصنوعات۔ . گھریلو لیزر انڈسٹری کے دیر سے شروع ہونے کی وجہ سے، یہ ٹیکنالوجی کی تحقیق اور ترقی میں کچھ ترقی یافتہ ممالک سے پیچھے رہ گئی ہے۔ اس وقت، گھریلو لیزر مصنوعات بنانے والے لیزر مصنوعات تیار کرتے ہیں، کچھ اہم اسپیئر پارٹس، جیسے لیزر ٹیوب، ڈرائیو موٹرز، گیلوانو میٹرز، اور فوکس لینز، اب بھی درآمد کیے جاتے ہیں۔ اس سے اخراجات میں اضافہ ہوا ہے اور صارفین پر بوجھ بڑھ گیا ہے۔

حالیہ برسوں میں، گھریلو لیزر ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، R&D اور مکمل مشین کی پیداوار اور کچھ حصے آہستہ آہستہ غیر ملکی جدید مصنوعات کے قریب ہو گئے ہیں۔ کچھ پہلوؤں میں، یہ غیر ملکی مصنوعات سے بھی بہتر ہے۔ Jaeger کے فوائد کے علاوہ، یہ اب بھی مقامی مارکیٹ پر حاوی ہے۔ تاہم، صحت سے متعلق پروسیسنگ اور آلات، استحکام اور برداشت کے لحاظ سے، غیر ملکی اعلی درجے کی مصنوعات کے اب بھی مطلق فوائد ہیں.

لیزر کاٹنے والی مشین کا اصول - اصول۔

لیزر کاٹنے والی مشین میں، اہم کام لیزر ٹیوب ہے، لہذا ہمارے لئے لیزر ٹیوب کو سمجھنا ضروری ہے.

لیزر آلات میں لیزر ٹیوب کی اہمیت ہم سب جانتے ہیں۔ آئیے فیصلہ کرنے کے لیے سب سے عام لیزر ٹیوبوں کا استعمال کریں۔ CO2 لیزر ٹیوب۔

لیزر ٹیوب کی ساخت سخت شیشے سے بنی ہے، اس لیے یہ ایک نازک اور ٹوٹنے والا مواد ہے۔ CO2 لیزر ٹیوب کو سمجھنے کے لیے، ہمیں پہلے لیزر ٹیوب کی ساخت کو سمجھنا چاہیے۔ اس طرح کاربن ڈائی آکسائیڈ لیزرز ایک تہہ دار آستین کی ساخت کا استعمال کرتے ہیں، اور سب سے اندرونی تہہ ایک ڈسچارج ٹیوب ہے۔ تاہم، CO2 لیزر ڈسچارج ٹیوب کا قطر خود لیزر ٹیوب سے زیادہ موٹا ہے۔ ڈسچارج ٹیوب کی موٹائی روشنی کی جگہ کے سائز کی وجہ سے پھیلنے والے رد عمل کے متناسب ہے، اور ڈسچارج ٹیوب کی لمبائی بھی ڈسچارج ٹیوب کی آؤٹ پٹ پاور سے متعلق ہے۔ نمونے کا پیمانہ۔

لیزر کاٹنے والی مشین کے آپریشن کے دوران، لیزر ٹیوب گرمی کی ایک بڑی مقدار پیدا کرے گا، کاٹنے والی مشین کے عام آپریشن کو متاثر کرے گا. لہذا، لیزر ٹیوب کو ٹھنڈا کرنے کے لیے ایک خاص علاقے میں واٹر کولر کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ لیزر کاٹنے والی مشین مستقل درجہ حرارت پر عام طور پر کام کر سکتی ہے۔ 200W لیزر CW-6200 استعمال کر سکتا ہے، اور کولنگ کی گنجائش 5.5 KW ہے۔ 650W لیزر CW-7800 استعمال کرتا ہے، اور کولنگ کی صلاحیت 23KW تک پہنچ سکتی ہے۔

لیزر کاٹنے والی مشین کا اصول - کاٹنے کی خصوصیات۔

لیزر کاٹنے کے فوائد:

فائدہ 1 - اعلی کارکردگی۔

لیزر کی ٹرانسمیشن خصوصیات کی وجہ سے، لیزر کاٹنے والی مشین عام طور پر متعدد عددی کنٹرول ورک ٹیبلز سے لیس ہوتی ہے، اور کاٹنے کا پورا عمل مکمل طور پر ڈیجیٹل کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ آپریشن کے عمل میں، صرف NC پروگرام کو تبدیل کرکے، اسے مختلف شکلوں والے حصوں کی کٹائی پر لاگو کیا جا سکتا ہے، جس سے دو جہتی کاٹنے اور تین جہتی کاٹنے کا احساس ہو سکتا ہے۔

فائدہ 2 - تیز۔

1200W لیزر کٹنگ 2 ملی میٹر موٹی کم کاربن اسٹیل پلیٹ، 600 سینٹی میٹر فی منٹ تک کاٹنے کی رفتار۔ 5 ملی میٹر موٹی پولی پروپیلین رال بورڈ کی کاٹنے کی رفتار 1200 سینٹی میٹر فی منٹ تک پہنچ سکتی ہے۔ لیزر کٹنگ کے دوران مواد کو کلیمپ اور ٹھیک کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔

فائدہ 3 - اچھا کاٹنے کا معیار۔

1: لیزر کٹنگ سلٹ پتلی اور تنگ ہے، سلٹ کے دونوں اطراف کٹی ہوئی سطح کے متوازی اور کھڑے ہیں، اور کٹے ہوئے حصے کی جہتی درستگی تک پہنچ سکتی ہے۔± 0.05 ملی میٹر

2： کاٹنے کی سطح ہموار اور خوبصورت ہے، اور سطح کی کھردری صرف دسیوں مائکرون ہے۔ یہاں تک کہ لیزر کاٹنے کو آخری عمل کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اور حصوں کو براہ راست پروسیسنگ کے بغیر استعمال کیا جا سکتا ہے.

3： مواد کو لیزر کے ذریعے کاٹنے کے بعد، گرمی سے متاثرہ زون کی چوڑائی بہت کم ہوتی ہے، اور سلٹ کے قریب مواد کی کارکردگی تقریباً غیر متاثر ہوتی ہے، اور ورک پیس کی اخترتی چھوٹی ہوتی ہے، کاٹنے کی درستگی زیادہ ہوتی ہے، جیومیٹری کی شکل سلٹ اچھی ہے، اور سلٹ کی کراس سیکشن شکل نسبتاً ہموار ہے۔ باقاعدہ مستطیل۔ لیزر کٹنگ، آکسیسٹیلین کٹنگ اور پلازما کاٹنے کے طریقوں کا موازنہ ٹیبل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ کاٹنے کا مواد 6.2 ملی میٹر موٹی کم کاربن سٹیل پلیٹ ہے۔

فائدہ IV - غیر رابطہ کاٹنا۔

لیزر کاٹنے کے دوران، ویلڈنگ ٹارچ اور ورک پیس کے درمیان کوئی براہ راست رابطہ نہیں ہوتا ہے، اور کوئی ٹول پہنا نہیں جاتا ہے۔ مختلف شکلوں والے پرزوں کو پروسیس کرنے کے لیے، "ٹول" کو تبدیل کرنا ضروری نہیں ہے، لیکن صرف لیزر کے آؤٹ پٹ پیرامیٹرز کو تبدیل کرنا ضروری ہے۔ لیزر کاٹنے کے عمل میں کم شور، چھوٹا کمپن اور چھوٹی آلودگی ہوتی ہے۔

فائدہ 5 - بہت سے مواد کاٹا جا سکتا ہے.

آکسیسیٹیلین کٹنگ اور پلازما کٹنگ کے مقابلے میں، لیزر کٹنگ میں کئی قسم کے مواد ہوتے ہیں، جن میں دھات، نان میٹل، میٹل میٹرکس اور نان میٹلک میٹرکس کمپوزٹ میٹریل، چمڑا، لکڑی اور فائبر وغیرہ شامل ہیں۔

لیزر کاٹنے والی مشین کا اصول - کاٹنے کا طریقہ۔

حسب ضرورت کٹ۔

اس کا مطلب یہ ہے کہ علاج شدہ مواد کو ہٹانا بنیادی طور پر مواد کو بخارات بنا کر کیا جاتا ہے۔

بخارات کاٹنے کے عمل کے دوران، فوکسڈ لیزر بیم کے عمل کے تحت ورک پیس کی سطح کا درجہ حرارت بخارات کے درجہ حرارت تک تیزی سے بڑھتا ہے، اور مواد کی ایک بڑی تعداد بخارات بن جاتی ہے، اور بننے والی ہائی پریشر بھاپ کو سپرسونک رفتار سے باہر کی طرف اسپرے کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، لیزر ایکشن ایریا میں ایک "سوراخ" بنتا ہے، اور لیزر بیم کئی بار سوراخ میں جھلکتی رہتی ہے، تاکہ مواد کو لیزر میں جذب کرنے میں تیزی سے اضافہ ہو۔

تیز رفتاری سے ہائی پریشر اسٹیم انجیکشن کے عمل میں، سلٹ میں پگھلنے کو ایک ہی وقت میں سلٹ سے اڑا دیا جاتا ہے جب تک کہ ورک پیس کاٹ نہ جائے۔ اندرونی بخارات کی کٹنگ بنیادی طور پر مواد کو بخارات بنا کر کی جاتی ہے، اس لیے بجلی کی کثافت کی ضرورت بہت زیادہ ہے، جسے عام طور پر 108 واٹ فی مربع سینٹی میٹر سے زیادہ ہونا چاہیے۔

واپورائزیشن کاٹنا کچھ کم اگنیشن پوائنٹ میٹریل (جیسے لکڑی، کاربن اور کچھ پلاسٹک) اور ریفریکٹری میٹریل (جیسے سیرامکس) کو لیزر سے کاٹنے کا ایک عام طریقہ ہے۔ سپندت لیزر کے ساتھ مواد کاٹتے وقت بخارات کی کٹنگ بھی اکثر استعمال ہوتی ہے۔

II رد عمل پگھلنے کاٹنا

پگھلنے والی کٹنگ میں، اگر معاون ہوا کا بہاؤ نہ صرف کٹنگ سیون میں پگھلے ہوئے مواد کو اڑا دیتا ہے، بلکہ گرمی کو تبدیل کرنے کے لیے ورک پیس کے ساتھ بھی رد عمل ظاہر کر سکتا ہے، تاکہ کاٹنے کے عمل میں حرارت کا ایک اور ذریعہ شامل ہو، ایسی کٹنگ کو رد عمل کہا جاتا ہے۔ پگھل کاٹنے. عام طور پر، وہ گیس جو ورک پیس کے ساتھ رد عمل ظاہر کر سکتی ہے وہ آکسیجن یا آکسیجن پر مشتمل مرکب ہے۔

جب ورک پیس کی سطح کا درجہ حرارت اگنیشن پوائنٹ کے درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے تو، ایک مضبوط دہن خارجی رد عمل واقع ہوگا، جو لیزر کاٹنے کی صلاحیت کو بہت بہتر بنا سکتا ہے۔ کم کاربن سٹیل اور سٹینلیس سٹیل کے لیے، دہن خارجی ردعمل کے ذریعے فراہم کردہ توانائی 60% ہے۔ ٹائٹینیم جیسی فعال دھاتوں کے لیے، دہن کے ذریعے فراہم کردہ توانائی تقریباً 90% ہے۔

لہٰذا، لیزر واپورائزیشن کٹنگ اور عام پگھلنے والی کٹنگ کے مقابلے میں، ری ایکٹیو پگھلنے والی کٹنگ کے لیے کم لیزر پاور کثافت کی ضرورت ہوتی ہے، جو کہ بخارات کی کٹنگ کا صرف 1/20 اور پگھلنے والی کٹنگ کا 1/2 ہے۔ تاہم، رد عمل پگھلنے اور کاٹنے میں، اندرونی دہن کا رد عمل مواد کی سطح پر کچھ کیمیائی تبدیلیوں کا سبب بنے گا، جو ورک پیس کی کارکردگی کو متاثر کرے گا۔

Ⅲ پگھلنے والی کٹنگ

لیزر کٹنگ کے عمل میں، اگر لیزر بیم کے ساتھ ایک معاون اڑانے والا نظام شامل کیا جائے، تو کاٹنے کے عمل میں پگھلے ہوئے مادوں کا اخراج نہ صرف خود مادی بخارات پر منحصر ہوتا ہے، بلکہ بنیادی طور پر اس کے اڑانے کے اثر پر منحصر ہوتا ہے۔ -پگھلے ہوئے مادوں کو کٹنگ سیون سے مسلسل دور کرنے کے لیے معاون ہوا کے بہاؤ کی رفتار، اس طرح کے کاٹنے کے عمل کو پگھلنے والی کٹنگ کہا جاتا ہے۔

پگھلنے اور کاٹنے کے عمل میں، ورک پیس کے درجہ حرارت کو اب بخارات کے درجہ حرارت سے اوپر گرم کرنے کی ضرورت نہیں ہے، لہذا مطلوبہ لیزر پاور کثافت کو بہت کم کیا جا سکتا ہے۔ مواد کے پگھلنے اور بخارات کے اویکت حرارت کے تناسب کے مطابق، پگھلنے اور کاٹنے کے لیے درکار لیزر پاور بخارات کاٹنے کے طریقہ کار کا صرف 1/10 ہے۔

Ⅳ لیزر اسکرائبنگ

یہ طریقہ بنیادی طور پر استعمال کیا جاتا ہے: سیمی کنڈکٹر مواد؛ سیمی کنڈکٹر میٹریل ورک پیس کی سطح پر ایک اتلی نالی کھینچنے کے لیے ہائی پاور کثافت والی لیزر بیم کا استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ یہ نالی سیمی کنڈکٹر مواد کی پابند قوت کو کمزور کرتی ہے، اس لیے اسے مکینیکل یا کمپن طریقوں سے توڑا جا سکتا ہے۔ لیزر اسکرائبنگ کا معیار سطح کے ملبے اور گرمی سے متاثرہ زون کے سائز سے ماپا جاتا ہے۔

Ⅴ کولڈ کاٹنا

یہ پروسیسنگ کا ایک نیا طریقہ ہے، جو حالیہ برسوں میں الٹرا وایلیٹ بینڈ میں ہائی پاور ایکسائمر لیزرز کے ابھرنے کے ساتھ تجویز کیا گیا ہے۔ اس کا بنیادی اصول: الٹرا وائلٹ فوٹون کی توانائی بہت سے نامیاتی مواد کی پابند توانائی کی طرح ہے۔ نامیاتی مواد کے بائنڈنگ بانڈ کو ٹکرانے اور اسے توڑنے کے لیے اس طرح کے اعلی توانائی والے فوٹونز کا استعمال کریں۔ تاکہ کاٹنے کا مقصد حاصل کیا جا سکے۔ اس نئی ٹیکنالوجی کے وسیع اطلاق کے امکانات ہیں، خاص طور پر الیکٹرانک صنعت میں۔

Ⅵ تھرمل تناؤ کاٹنا

لیزر بیم کی حرارت کے تحت، ٹوٹنے والے مواد اپنی سطح پر بڑا تناؤ پیدا کرنے کا خطرہ رکھتے ہیں، جو لیزر کے ذریعے صاف اور تیز رفتار طریقے سے گرم کیے جانے والے تناؤ کے مقامات کے ذریعے فریکچر کا سبب بن سکتا ہے۔ اس طرح کے کاٹنے کے عمل کو لیزر تھرمل اسٹریس کٹنگ کہا جاتا ہے۔ تھرمل سٹریس کٹنگ کا طریقہ کار یہ ہے کہ لیزر بیم ٹوٹنے والے مواد کے ایک مخصوص حصے کو گرم کرتا ہے تاکہ درجہ حرارت کا واضح میلان پیدا ہو سکے۔

توسیع اس وقت ہوتی ہے جب ورک پیس کی سطح کا درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے، جبکہ ورک پیس کی اندرونی پرت کا نچلا درجہ حرارت توسیع میں رکاوٹ ڈالتا ہے، جس کے نتیجے میں ورک پیس کی سطح پر تناؤ اور اندرونی پرت پر ریڈیل ایکسٹروشن تناؤ ہوتا ہے۔ جب یہ دو دباؤ خود ورک پیس کی فریکچر کی حد سے زیادہ ہوجاتے ہیں۔ ورک پیس پر دراڑیں نظر آئیں گی۔ ورک پیس کو شگاف کے ساتھ توڑ دیں۔ تھرمل تناؤ کاٹنے کی رفتار m/s ہے۔ یہ کاٹنے کا طریقہ شیشے، سیرامکس اور دیگر مواد کو کاٹنے کے لیے موزوں ہے۔

خلاصہ: لیزر کاٹنے والی مشین ایک کٹنگ ٹیکنالوجی ہے جو لیزر کی خصوصیات اور لینس کا استعمال کرتی ہے جو مواد کی سطح کو پگھلنے یا بخارات بنانے کے لیے توانائی کو مرکوز کرنے کے لیے مرکوز کرتی ہے۔ یہ اچھے کاٹنے کے معیار، تیز رفتار، ایک سے زیادہ کاٹنے والے مواد، اعلی کارکردگی اور اسی طرح کے فوائد حاصل کر سکتے ہیں.