ലേസർ കട്ടിംഗ് എന്താണ്?

ലേസർ കട്ടിംഗ് എന്നത് ഒരു താപ കട്ടിംഗ് രീതിയാണ്, ഇത് വർക്ക്പീസ് വികിരണം ചെയ്യുന്നതിന് ഫോക്കസ് ചെയ്ത ഉയർന്ന പവർ-ഡെൻസിറ്റി ലേസർ ബീം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് വികിരണം ചെയ്ത മെറ്റീരിയൽ വേഗത്തിൽ ഉരുകുകയോ, ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയോ, അബ്ലേറ്റ് ചെയ്യുകയോ, അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ ഇഗ്നിഷൻ പോയിന്റിലെത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു. അതേസമയം, ലേസർ ബീമുമായുള്ള അതിവേഗ വായുപ്രവാഹ കോക്സിയൽ ഉരുകിയ വസ്തുവിനെ പറത്തിവിടുകയും, അതുവഴി വർക്ക്പീസ് മുറിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ലേസർ കട്ടിംഗിന്റെ വർഗ്ഗീകരണവും സവിശേഷതകളും

ലേസർ കട്ടിംഗിനെ നാല് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം: ലേസർ വേപ്പറൈസേഷൻ കട്ടിംഗ്, ലേസർ ഫ്യൂഷൻ കട്ടിംഗ്, ലേസർ ഓക്സിജൻ കട്ടിംഗ്, ലേസർ സ്ക്രൈബിംഗ് ആൻഡ് കൺട്രോൾഡ് ഫ്രാക്ചർ.

ലേസർ ബാഷ്പീകരണ കട്ടിംഗ്

ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള ലേസർ ബീം ഉപയോഗിച്ച് വർക്ക്പീസ് ചൂടാക്കുന്നു, വളരെ കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ അതിന്റെ താപനില മെറ്റീരിയലിന്റെ തിളനിലയിലേക്ക് വേഗത്തിൽ ഉയർത്തുന്നു, ഇത് മെറ്റീരിയൽ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും നീരാവി രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന വേഗതയിൽ നീരാവി പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു, അത് രക്ഷപ്പെടുമ്പോൾ മെറ്റീരിയലിൽ ഒരു മുറിവ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. മിക്ക വസ്തുക്കൾക്കും ഉയർന്ന ബാഷ്പീകരണ താപം ഉള്ളതിനാൽ, ലേസർ ബാഷ്പീകരണ കട്ടിംഗിന് ഗണ്യമായ ശക്തിയും പവർ സാന്ദ്രതയും ആവശ്യമാണ്.

ലേസർ ഫ്യൂഷൻ കട്ടിംഗ്

ലേസർ ഫ്യൂഷൻ കട്ടിംഗിൽ, ലേസർ ലോഹ പദാർത്ഥത്തെ ചൂടാക്കി ഉരുക്കുന്നു. ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാത്ത ഒരു വാതകം (Ar, He, N, മുതലായവ) ലേസർ ബീമിനൊപ്പം ഒരു നോസൽ കോക്സിയലിലൂടെ വീശുന്നു. വാതകത്തിന്റെ ഉയർന്ന മർദ്ദം ഉരുകിയ ലോഹത്തെ പുറന്തള്ളുന്നു, ഇത് ഒരു മുറിവുണ്ടാക്കുന്നു. വേപ്പറൈസേഷൻ കട്ടിംഗിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഈ രീതിക്ക് പൂർണ്ണമായ മെറ്റീരിയൽ ബാഷ്പീകരണം ആവശ്യമില്ല, വേപ്പറൈസേഷൻ കട്ടിംഗിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജത്തിന്റെ 1/10 മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, ടൈറ്റാനിയം, അലുമിനിയം, അവയുടെ അലോയ്കൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാത്തതോ റിയാക്ടീവ് ആയതോ ആയ ലോഹങ്ങൾ മുറിക്കുന്നതിനാണ് ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

ലേസർ ഓക്സിജൻ കട്ടിംഗ്

ലേസർ ഓക്സിജൻ കട്ടിംഗിന്റെ തത്വം ഓക്സിഅസെറ്റിലീൻ കട്ടിംഗിന് സമാനമാണ്. ലേസർ ഒരു പ്രീഹീറ്റിംഗ് താപ സ്രോതസ്സായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അതേസമയം സജീവ വാതകങ്ങൾ (ഓക്സിജൻ പോലുള്ളവ) കട്ടിംഗ് വാതകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഒരു വശത്ത്, വീശുന്ന വാതകം മുറിക്കപ്പെടുന്ന ലോഹവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വലിയ അളവിൽ ഓക്സിഡേഷൻ താപം പുറത്തുവിടുന്ന ഒരു ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് കാരണമാകുന്നു. മറുവശത്ത്, ഇത് ഉരുകിയ ഓക്സൈഡുകളെ ഊതിക്കെടുത്തി പ്രതികരണ മേഖലയിൽ നിന്ന് ഉരുകി ലോഹത്തിൽ ഒരു മുറിവുണ്ടാക്കുന്നു. മുറിക്കുമ്പോൾ ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ഗണ്യമായ താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അതിനാൽ ലേസർ ഓക്സിജൻ കട്ടിംഗിന് ഫ്യൂഷൻ കട്ടിംഗിന്റെ പകുതി ഊർജ്ജം മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ, അതേസമയം അതിന്റെ കട്ടിംഗ് വേഗത ബാഷ്പീകരണ, ഫ്യൂഷൻ കട്ടിംഗിനെക്കാൾ വളരെ വേഗതയുള്ളതാണ്. ഇത് പ്രാഥമികമായി കാർബൺ സ്റ്റീൽ, ടൈറ്റാനിയം സ്റ്റീൽ, ഹീറ്റ്-ട്രീറ്റ്ഡ് സ്റ്റീൽ തുടങ്ങിയ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാവുന്ന ലോഹ വസ്തുക്കളിലാണ് പ്രയോഗിക്കുന്നത്.

ലേസർ സ്‌ക്രൈബിംഗും നിയന്ത്രിത ഒടിവും

ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് ലേസർ സ്‌ക്രൈബിംഗ് പൊട്ടുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലം സ്കാൻ ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഒരു ചെറിയ ഗ്രോവ് ബാഷ്പീകരിക്കുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ പൊട്ടുന്ന മെറ്റീരിയൽ ഗ്രോവിനൊപ്പം ഒടിവുണ്ടാകുന്നു. ലേസർ സ്‌ക്രൈബിംഗിനായി Q-സ്വിച്ച്ഡ് ലേസറുകളും CO₂ ലേസറുകളും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിയന്ത്രിത ഫ്രാക്ചർ ലേസർ ഗ്രൂവിംഗ് സമയത്ത് സൃഷ്ടിക്കുന്ന കുത്തനെയുള്ള താപനില വിതരണത്തെ സ്വാധീനിക്കുകയും പൊട്ടുന്ന വസ്തുക്കളിൽ പ്രാദേശിക താപ സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് സ്‌ക്രൈബ്ഡ് ഗ്രോവിനൊപ്പം പൊട്ടാൻ കാരണമാകുന്നു.

ലേസർ കട്ടിംഗിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ

മിക്ക ലേസർ കട്ടിംഗ് മെഷീനുകളും സംഖ്യാ നിയന്ത്രണ (NC) പ്രോഗ്രാമുകൾ വഴിയാണ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത് അല്ലെങ്കിൽ കട്ടിംഗ് റോബോട്ടുകളായി കോൺഫിഗർ ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. ഒരു കൃത്യതയുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് രീതി എന്ന നിലയിൽ, നേർത്ത ലോഹ ഷീറ്റുകളുടെ 2D അല്ലെങ്കിൽ 3D കട്ടിംഗ് ഉൾപ്പെടെ മിക്കവാറും എല്ലാ വസ്തുക്കളും ലേസർ കട്ടിംഗിന് മുറിക്കാൻ കഴിയും. എയ്‌റോസ്‌പേസ് മേഖലയിൽ, ടൈറ്റാനിയം അലോയ്‌കൾ, അലുമിനിയം അലോയ്‌കൾ, നിക്കൽ അലോയ്‌കൾ, ക്രോമിയം അലോയ്‌കൾ, സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, ബെറിലിയം ഓക്‌സൈഡ്, കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ, സെറാമിക്‌സ്, ക്വാർട്‌സ് തുടങ്ങിയ പ്രത്യേക എയ്‌റോസ്‌പേസ് വസ്തുക്കൾ മുറിക്കുന്നതിനാണ് ലേസർ കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ലേസർ കട്ടിംഗ് വഴി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്ന എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഘടകങ്ങളിൽ എഞ്ചിൻ ഫ്ലേം ട്യൂബുകൾ, നേർത്ത മതിലുള്ള ടൈറ്റാനിയം അലോയ് കേസിംഗുകൾ, എയർക്രാഫ്റ്റ് ഫ്രെയിമുകൾ, ടൈറ്റാനിയം അലോയ് സ്കിനുകൾ, വിംഗ് സ്ട്രിംഗറുകൾ, ടെയിൽ വിംഗ് പാനലുകൾ, ഹെലികോപ്റ്റർ മെയിൻ റോട്ടറുകൾ, സ്‌പേസ് ഷട്ടിൽ സെറാമിക് ഹീറ്റ്-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ടൈലുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.