धातु काटने और उनकी पसंद के लिए लेजर मशीनों का अवलोकन

लेजर धातु काटने के उपकरण का उपयोग विभिन्न प्रकार के उद्योगों में किया जाता है: मैकेनिकल इंजीनियरिंग, धातु विज्ञान और फर्नीचर निर्माण में। इस तरह की लोकप्रियता को इस तथ्य से समझाया गया है कि यह आपको एक जटिल आकार के भागों को सटीकता के बढ़े हुए स्तर के साथ बनाने की अनुमति देता है। इस तरह के उपकरणों पर हमारे लेख में चर्चा की जाएगी।

धातु के लिए लेजर कटर तीन मुख्य कार्य करते हैं:

• उत्कीर्णन: एक धातु की सतह पर एक चित्र, पाठ और यहां तक ​​कि एक तस्वीर खींचना;
• लेजर द्वारा काटना;
• घुमावदार काटने।

सभी मामलों में, एक टेम्पलेट बनता है, जिसके अनुसार संख्यात्मक नियंत्रण मॉड्यूल कट पैरामीटर सेट करता है। परिणाम पूरी तरह से सटीक उत्पाद है।

किसी भी लेजर कटर के डिजाइन में कई ब्लॉक शामिल हैं:

• एमिटर - फोटॉन की एक धारा या एक संकीर्ण रूप से केंद्रित लेजर पल्स उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार;
• गैस हस्तांतरण इकाई - कार्य क्षेत्र से गर्म धातु को बाहर निकालने और उत्सर्जक को ठंडा करने के लिए डिज़ाइन किया गया;
• ड्राइव - उपचारित सतह के साथ उत्सर्जक को स्थानांतरित करने के लिए उपयोग किया जाता है;
• वर्किंग कटिंग टेबल - यह उस पर है कि वर्कपीस रखा गया है, जबकि टेबल को बदला जा सकता है;
• सीएनसी / एसीएस मॉड्यूल।

ऐसी मशीनों के संचालन का सिद्धांत एक लेजर ट्यूब द्वारा एक संकीर्ण बीम की पीढ़ी पर आधारित है जो धातु प्रसंस्करण करता है। संसाधित होने वाली सामग्री की सतह के साथ बीम के संपर्क के परिणामस्वरूप, एक उच्च तापमान प्रभाव होता है, जिससे धातु को उकेरना या काटना संभव हो जाता है। उसी समय, गैस मिश्रण का प्रवाह पिघली हुई सामग्री की एक परत को उड़ा देता है, जो उच्च गुणवत्ता वाले कट को सुनिश्चित करता है। ऐसी मशीनों का उपयोग सभी प्रकार के शीट स्टील्स के साथ-साथ अलौह धातुओं और उनके मिश्र धातुओं के साथ काम करने के लिए किया जा सकता है।

किसी भी लेजर कटर के काम का सार एक संकीर्ण बीम पर ध्यान केंद्रित करना है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा संसाधित होने वाली सामग्री की सतह पर केंद्रित होती है। इस तरह के बीम का व्यास मिलीमीटर के दसवें हिस्से से अधिक नहीं होता है, जो कट की न्यूनतम मोटाई सुनिश्चित करता है। पिघलने की प्रक्रिया और धातु संरचना के बाद के परिवर्तन लेजर बीम की शक्ति विशेषताओं को कुछ मापदंडों पर लाने के परिणामस्वरूप होते हैं। कार्य के तंत्र के आधार पर, ऐसी मशीनें चार मुख्य प्रकार की होती हैं।

धातु की लेजर कटिंग ऑक्सीजन या नाइट्रोजन वातावरण में की जा सकती है, चुनाव संसाधित होने वाली धातु की विशेषताओं पर निर्भर करता है।तो, ऑक्सीजन के संपर्क के परिणामस्वरूप, एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाएं शुरू हो जाती हैं, जिसकी तापीय ऊर्जा कम-मिश्र धातु और कार्बन स्टील की मोटी चादरों को काटना संभव बनाती है।

ऑक्सीजन जस्ती या जस्ती सतहों में कटौती करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। इस मामले में, कटौती असमान है, और पैमाने के गठन का खतरा भी बढ़ जाता है। स्टेनलेस या उच्च मिश्र धातु स्टील को काटते समय, कट बिंदु के ऑक्सीकरण की अनुमति देना अवांछनीय है। इसीलिए जब ऐसी धातुओं के साथ काम किया जाता है, तो अक्रिय गैसें, सबसे अधिक बार नाइट्रोजन, मांग में होती हैं।

एल्यूमीनियम को काटने के लिए किसी भी गैस माध्यम का उपयोग किया जा सकता है। लेकिन टाइटेनियम मिश्र धातुओं के साथ काम करने के लिए, न तो एक और न ही दूसरे का उपयोग किया जा सकता है, क्योंकि दोनों गैसें धातु की सतह से अवशोषित होने लगती हैं और एक भंगुर परत बनाती हैं। इस सामग्री के लिए, हीलियम या अत्यधिक शुद्ध आर्गन में काम करने वाले लेजर उपकरणों को वरीयता दी जानी चाहिए।

सामान्य तौर पर, कोई भी गैस लेजर कटर विकिरण की अधिकतम तरंग देता है, इसलिए अधिकतम मोटाई की शीट धातु को संसाधित करते समय वे मांग में होते हैं।

उपकरणों की उच्च दक्षता और उत्पादकता फाइबर ऑप्टिक लेजर उपकरणों द्वारा प्रदान की जाती है, उन्हें अक्सर मिनी-मशीनों के रूप में लागू किया जाता है। उनके निम्नलिखित फायदे हैं।

• उच्च बीम गुणवत्ता। काटने की रेखा पतली है और स्पॉट का आकार छोटा है, जो समग्र कार्य कुशलता में सुधार करता है।
• उच्च काटने की गति। गैस की तुलना में यह दोगुना है।
• स्थायित्व। एक पेशेवर फाइबर-ऑप्टिक लेजर का उपयोग उपकरण संचालन के 100,000 घंटे तक के स्थिर प्रदर्शन को सुनिश्चित करता है।
• बढ़ी हुई दक्षता। फाइबर ऑप्टिक कटिंग के दौरान फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण की दक्षता 30% से मेल खाती है, जो कि गैसीय माध्यम में लेजर कटिंग की तुलना में 2-3 गुना अधिक है।
• उपयोग की कम लागत। फाइबर ऑप्टिक प्रतिष्ठानों की बिजली की खपत गैस वातावरण में लेजर कटिंग के 30% से अधिक नहीं होती है।
• न्यूनतम रखरखाव लागत। परावर्तक लेंस की आवश्यकता का अभाव आपको मशीन के रखरखाव पर बहुत सारा पैसा बचाने की अनुमति देता है।
• ऐसे उपकरणों का संचालन विशेष रूप से कठिन नहीं है। ऑप्टिकल फाइबर के संचरण के कारण, ऑप्टिकल पथ के मापदंडों को समायोजित करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

डायोड लेजर कटर का मुख्य कार्य तत्व एक ऑप्टिकल रेज़ोनेटर के रूप में गठित अर्धचालक क्रिस्टल के रूप में एक उत्सर्जक है। डायोड के अलावा, ऐसे लेजर में एसी पावर के लिए एक विशेष उपकरण शामिल होता है। यह आपको आउटपुट विकिरण के मापदंडों को बदलने की अनुमति देता है।

हालांकि, एक डायोड-प्रकार का लेजर सुसंगतता मापदंडों के संदर्भ में गैस और फाइबर-ऑप्टिक वाले से महत्वपूर्ण रूप से हार जाता है। ध्यान केंद्रित करने से बड़ा विचलन होता है, इसलिए ऊर्जा को अधिकतम सीमा तक केंद्रित करना असंभव है। ऐसे उपकरणों का एकमात्र लाभ अन्य सभी मॉडलों के सापेक्ष सस्तेपन में निहित है।

सॉलिड-स्टेट लेजर के संचालन का सिद्धांत गैस लेजर जैसा दिखता है।लेकिन उसकी अपनी विशेषताएं भी हैं। गैसीय माध्यम के विपरीत, ठोस रूपों के सक्रिय माध्यम का उपयोग यहां किया जाता है। एक नियम के रूप में, ये क्रिस्टल और विभिन्न ग्लास हैं जो दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के संपर्क में सक्रिय होते हैं। इस तरह के लेज़रों को बढ़ी हुई दक्षता की विशेषता होती है, जबकि कई मॉडलों में काफी कॉम्पैक्ट आकार होता है। ये कटर बीम का उत्पादन करते हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य आपको विभिन्न प्रकार और मोटाई की धातुओं के साथ सफलतापूर्वक काम करने की अनुमति देती है।

आज, बाजार में विभिन्न निर्माताओं से धातु के लिए लेजर कटर उपलब्ध हैं। घरेलू बाजार में विदेशी कंपनियों के बीच, यूरोपीय देशों, संयुक्त राज्य अमेरिका, साथ ही जापान और ताइवान में स्थित कारखानों के उत्पाद बहुत लोकप्रिय हैं:

• ट्रम्पफ (जर्मनी);
• शूलर (जर्मनी);
• ट्रोटेक (ऑस्ट्रिया);
• फ़ार्ले लेसरलैब (ऑस्ट्रेलिया);
• जीसीसी (ताइवान)।

इसके अलावा, चीनी निर्मित उत्पाद एक बड़े बाजार हिस्सेदारी पर कब्जा कर लेते हैं। इसके बारे में राय अस्पष्ट है, कई लोग इसकी गुणवत्ता पर संदेह करते हैं। हालांकि, कुछ ब्रांड, जिनकी उत्पादन सुविधाएं चीन में स्थित हैं, स्विस तकनीक के अनुसार और ग्राहक के सख्त नियंत्रण में काम करते हैं। वे असाधारण रूप से उच्च तकनीकी और परिचालन विशेषताओं के साथ लेजर मशीनों का उत्पादन करते हैं। इन कंपनियों में शामिल हैं:

• खरगोश;
• वाटसन;
• बोडोर।

रूस में, लेजर कटर का उत्पादन औद्योगिक उद्यमों सेमीकंडक्टर डिवाइसेस, LOMO, प्लाज्मा और इनवर्जन द्वारा किया जाता है। उनमें से प्रत्येक कुछ प्रकार के लेजर सिस्टम प्रदान करता है। हमारे देश में एक ही समय में सभी प्रकार की लेजर मशीनों के उत्पादन में कोई उद्यम नहीं लगा है।

धातु के लिए लेजर कटर चुनते समय, आपको निम्नलिखित विशेषताओं पर ध्यान देना होगा।

• सामग्री की रेंज। सबसे पहले, उद्यम की बारीकियों को ध्यान में रखना आवश्यक है। यह स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है कि काटे जाने वाले भाग किससे बने होते हैं और उनकी मोटाई क्या होती है। इन कारकों की तुलना मशीन के तकनीकी डेटा, कार्य क्षेत्र के आकार और उपकरण के ऑपरेटिंग मापदंडों से की जानी चाहिए।
• शक्ति। आज सभी लेजर मशीनों की औसत शक्ति 500 ​​से 6000 वाट तक भिन्न होती है। यदि आप 6 मिमी से कम मोटी धातु की चादरें काटने की योजना बनाते हैं, तो 500-700W का लेजर कटर पर्याप्त होगा। मोटी सामग्री के साथ काम करने के लिए, आपको अधिकतम शक्ति वाली मशीनों को चुनना होगा।
• टूलींग। जब फाइबर ऑप्टिक मशीनों की बात आती है, तो आपको उपभोग्य सामग्रियों पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है: सर्वो मोटर्स, गाइड, कटिंग हेड, काइमेरा और अन्य। इन घटकों की गुणवत्ता और कार्यक्षमता का लेजर कटिंग की सटीकता और गति पर प्रभाव पड़ता है। कुछ बेईमान निर्माता उपकरण को मूल घटकों के साथ नहीं, बल्कि लागत को कम करने के लिए अपने एनालॉग्स के साथ पूरा करते हैं। यह खरीदार को भ्रमित कर सकता है। इसलिए, उपभोग्य सामग्रियों की उत्पत्ति के बारे में जानकारी पहले से स्पष्ट की जानी चाहिए।
• उपकरण की गुणवत्ता। हाल के वर्षों में, अधिकांश उद्यमों में उत्पादन चक्र में कमी की प्रवृत्ति रही है।कई कंपनियां, विशेष रूप से जो हाल ही में बाजार में आई हैं, ग्राहक को डिलीवरी से पहले अपने लेजर कटर के परीक्षण पर पर्याप्त ध्यान नहीं देती हैं और उपकरण की गुणवत्ता नियंत्रण नहीं करती हैं। इसलिए, मशीन चुनते समय, निर्माता से परीक्षण और पूर्व-बिक्री सेवाओं की उपलब्धता पर ध्यान देना बहुत महत्वपूर्ण है।
• सेवादेखभाल। उपकरण चुनते समय, उन निर्माताओं की मशीनों को वरीयता देना बेहतर होता है जिनके सेवा विभाग उपयोग के क्षेत्र में प्रतिनिधित्व करते हैं। अन्यथा, ऑपरेशन के दौरान किसी भी दोष से दीर्घकालिक मरम्मत होगी और तदनुसार, उत्पादन डाउनटाइम होगा।

धातु लेजर काटने की मशीनें सार्वभौमिक हैं। और यह प्रयुक्त सामग्री और उत्पादन संभावनाओं की चौड़ाई दोनों पर लागू होता है। विशेष रूप से, उनका उपयोग धातुओं को काटने और उकेरने के लिए किया जा सकता है।

लेजर उपकरण का सबसे आम उपयोग सामग्री काटने है। मशीन टूल्स जिसमें मुख्य काटने का उपकरण एक लेज़र है, धातु के काम में व्यापक हैं। वे आपको बनाने की अनुमति देते हैं:

• इनडोर और आउटडोर विज्ञापन संरचनाओं के व्यक्तिगत तत्व;
• धातु से बने रचनाकार और पहेलियाँ;
• सजावट के सामान;
• कार और विमान मॉडलिंग के लिए पुर्जे;
• स्मृति चिन्ह

धातु उत्पादों की लेजर उत्कीर्णन सबसे सरल चीज को एक अमूल्य उपहार में बदल सकती है। लेजर बीम का उपयोग करके सबसे सटीक उत्कीर्णन प्राप्त किया जाता है। इस तकनीक में लागू छवियों में असीमित शेल्फ जीवन होता है, वे घर्षण, एसिड-बेस समाधान, पानी, पराबैंगनी विकिरण और तापमान परिवर्तन के संपर्क से डरते नहीं हैं।

कंप्यूटर नियंत्रित लेजर की मदद से आप अधिकतम विवरण के साथ एक छवि प्राप्त कर सकते हैं। अक्सर, धातु की सतहों पर जटिल पैटर्न बनाए जाते हैं और यहां तक ​​कि तस्वीरों को भी पुन: प्रस्तुत किया जाता है।

लेजर बीम का उपयोग न केवल सपाट सतहों, बल्कि उत्तल सतहों को भी उकेरने के लिए किया जा सकता है। इस मामले में, वर्कपीस को ठीक करने के लिए एक विशेष तंत्र मशीन के इंजन से जुड़ा है। इंजन के रोटेशन को वर्कपीस में स्थानांतरित कर दिया जाता है, यह एक निश्चित गति से चलना शुरू कर देता है और लेजर बीम सभी तरफ से एक छवि लागू करता है।