आधुनिक विनिर्माण में एक मुख्य प्रक्रिया के रूप में, लेजर कटिंग तकनीक कुशल सामग्री प्रसंस्करण प्राप्त करने के लिए एक उच्च ऊर्जा - घनत्व लेजर बीम का उपयोग करती है।1960 में लेजर के जन्म के बाद से, यह तकनीक लगातार विकसित हुई है और धातु और गैर-धातलीय सामग्री दोनों के प्रसंस्करण के लिए पसंदीदा समाधान बन गई है।निम्नलिखित व्यापक रूप से तकनीकी सिद्धांतों, मुख्य लाभों, लागू सामग्री, अनुप्रयोग परिदृश्यों और भविष्य के रुझानों जैसे पहलुओं से लेजर काटने की तकनीक का विश्लेषण करता है।

 

मुख्य सिद्धांत: थर्मल प्रभाव और गैस प्रवाह का सहकारी प्रभाव

लेजर कटिंग में, एक उच्च शक्ति लेजर बीम एक लेजर जनरेटर द्वारा उत्पन्न किया जाता है और फिर एक फोकस लेंस द्वारा एक बेहद छोटे स्थान (आमतौर पर 0.1-0.3 मिमी के व्यास के साथ) पर केंद्रित किया जाता है, जो 106-108 W / cm2 के रूप में उच्च ऊर्जा घनत्व उत्पन्न करता है।जब बीम सामग्री की सतह पर कार्य करता है, तो तत्काल हीटिंग सामग्री को तेजी से पिघलाने, वाष्पीकरण या जलाने का कारण बनती है।इस बीच, उच्च दबाव गैस (जैसे ऑक्सीजन या नाइट्रोजन) बीम के साथ सहक्षीय पिघल सामग्री को दूर करता है, एक चिकनी काटने सीम का गठन करता है।इस प्रक्रिया को सामग्री गुणों के अनुसार चार मोड में विभाजित किया जा सकता हैः

1.वाष्पकरण कटिंगः लकड़ी और प्लास्टिक जैसी गैर-धुनी सामग्री के लिए उपयोग किया जाता है।

2.पिघलने काटना: स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम मिश्र धातु जैसे धातुओं के लिए उपयुक्त।

3.ऑक्सीकरण काटने: ऑक्सीजन के माध्यम से कार्बन स्टील की काटने की दक्षता में सुधार करता है - सहायता दहन।

4.नियंत्रित फ्रैक्चरः भंगुर सामग्री के सटीक खंडन के लिए उपयोग किया जाता है।

 

तकनीकी लाभ: पारंपरिक प्रसंस्करण विधियों को क्रांतिकारी बनाना

1.उच्च सटीकता और उच्च गति

पोजिशनिंग सटीकता 0.02 मिमी तक पहुंच सकती है, और काटने के सीम की चौड़ाई केवल 0.1-0.3 मिमी है, जिससे यह माइक्रॉन-स्तर सटीक भागों के लिए उपयुक्त है।काटने की गति 10 मीटर / मिनट तक पहुंच सकती है, पारंपरिक यांत्रिक प्रसंस्करण की तुलना में 5 - 10 गुना तेज।

2.उच्च - गुणवत्ता कट और कम गर्मी प्रभाव

कट में कोई बर्बर नहीं है, और सतह खुरदरापन Ra ≤ 12.5 μm, माध्यमिक प्रसंस्करण की आवश्यकता को कम करता है।गर्मी प्रभावित क्षेत्र की चौड़ाई 0.1 मिमी से कम है, प्रभावी रूप से सामग्री विरूपण से बचने के लिए।

3.सामग्री अनुकूलन और लचीलापन

यह कार्बन स्टील, टाइटेनियम मिश्र धातु, सिरेमिक्स और कंपोजिट सामग्री सहित 300 से अधिक प्रकार की सामग्रियों को संसाधित कर सकता है, और कस्टम-निर्मित मोल्ड की आवश्यकता के बिना जटिल ग्राफिक्स के काटने का समर्थन करता है।

4.स्वचालन और ऊर्जा - बचत और पर्यावरण संरक्षण

सीएनसी संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली पूर्ण प्रक्रिया स्वचालन में सक्षम बनाता है, सामग्री उपयोग दर को 15% -20% तक बढ़ाता है और प्लाज्मा काटने की तुलना में 40% तक ऊर्जा खपत को कम करता है।

 

लागू सामग्री और उद्योग अनुप्रयोग

सामग्री वर्गीकरण:

- धातु सामग्रीः कार्बन स्टील (30 मिमी तक की मोटाई के साथ), स्टेनलेस स्टील, टाइटैनियम मिश्र धातु (एयरोस्पेस - ग्रेड), तांबे की परत (इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के लिए)।

- गैर - धातु सामग्री: ऐक्रेलिक (विपणन संकेतों के लिए), कार्बन फाइबर (ऑट्रोमोटिव भागों के लिए), पीसीबी बोर्ड (इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए)।

 

मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र:

1.ऑटोमोबाइल विनिर्माण: शरीर शीट धातु भाग, एयरबैग सेंसर।

2.एयरोस्पेस: इंजन ब्लेड, टाइटेनियम मिश्र धातु केबिन संरचनाएं।

3.इलेक्ट्रॉनिक्स और विद्युत उपकरण: मोबाइल फोन मध्य फ्रेम, लचीले प्रिंट किए गए सर्किट बोर्ड।

4.चिकित्सा उपकरणः सर्जिकल उपकरणों और ऑर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के सटीक प्रसंस्करण।

 

उपकरणों के प्रकार और तकनीकी पुनरावृत्ति

1. CO2 लेजर कटिंग मशीनः 10.6 μm की तरंग लंबाई के साथ, गैर-धुनी और पतली धातु सामग्री को काटने के लिए उपयुक्त।

2.फाइबर लेजर: 35% से अधिक की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता के साथ, धातु प्रसंस्करण के लिए पहली पसंद।

3.पराबैंगनी लेजर उपकरण: 355 एनएम की तरंग लंबाई के साथ, अर्धचालक वेफर काटने के लिए उपयोग किया जाता है।

 

भविष्य के रुझान: बुद्धिमान और हरी विनिर्माण

1.पावर अपग्रेड: 30 किलोवाट से अधिक अल्ट्रा - उच्च - बिजली का उपकरण 100 - मिमी मोटी स्टील प्लेटों के काटने के माध्यम से तोड़ सकता है।

2.एआई एकीकरण: मशीन लर्निंग एल्गोरिदम काटने के रास्ते को अनुकूलित करता है, जिससे ऊर्जा खपत को 15% तक कम किया जाता है।

3.मल्टी - प्रक्रिया एकीकरण: एकीकृत काटने - वेल्डिंग - मार्किंग उपकरण उत्पादन लाइनों की दक्षता में सुधार करता है।

4.पर्यावरण संरक्षण अपग्रेड: धूम्रपान शुद्धिकरण प्रणाली कण पदार्थ का 99% फ़िल्टर कर सकती है।

 

उद्योग 4.0 के युग में एक मौलिक तकनीक के रूप में, लेजर कटिंग सटीक विनिर्माण और नए ऊर्जा उपकरणों जैसे क्षेत्रों में नवाचार और सफलताओं को आगे बढ़ाएगा।इस तकनीक को अपनाने वाले उद्यम उत्पाद विकास चक्र को 50% तक कम कर सकते हैं और व्यापक लागत को 30% तक कम कर सकते हैं, जिससे यह प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ाने के लिए एक रणनीतिक विकल्प बन जाता है।