लेज़र कटिंग एक क्रांतिकारी तकनीक है जो केंद्रित प्रकाश किरणों का उपयोग करके सामग्रियों को अद्वितीय सटीकता और दक्षता के साथ काटती है। चाहे आप धातु, प्लास्टिक या लकड़ी के साथ काम कर रहे हों, लेज़र कटिंग मशीनें जटिल डिज़ाइन और उच्च गुणवत्ता वाले फिनिश बनाने के लिए एक बहुमुखी समाधान प्रदान करती हैं।.

लेकिन लेज़र कटिंग मशीन कैसे काम करती है? यह लेख इस उन्नत प्रक्रिया के पीछे की यांत्रिकी में गहराई से उतरता है, जिसमें लेज़र उत्पन्न करने के सिद्धांत से लेकर चरण-दर-चरण कटिंग प्रक्रिया तक सब कुछ समझाया गया है।.

यह समझना कि ये लेज़र मशीनें कैसे काम करती हैं, न केवल आधुनिक विनिर्माण में उनके महत्व को उजागर करता है, बल्कि उद्योगों में नवाचार की उनकी क्षमता को भी खोलता है। आइए लेज़र कटिंग तकनीक की रोमांचक दुनिया का अन्वेषण करें!

I. लेज़र कटिंग के सिद्धांत

1. लेज़र क्या है?

लेज़र (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) एक विशेष प्रकाश स्रोत है जिसमें निम्नलिखित अद्वितीय विशेषताएँ होती हैं:

• उच्च ऊर्जा घनत्व: लेज़र बीम ऊर्जा को एक बहुत छोटे फोकल बिंदु पर केंद्रित करता है, जिससे इतनी गर्मी उत्पन्न होती है कि सामग्री पिघल या वाष्पीकृत हो सकती है।.
• एकरंगीपन: लेज़र में केवल एक तरंगदैर्घ्य की रोशनी होती है, जिससे उच्च ऊर्जा एकाग्रता और स्थिरता सुनिश्चित होती है।.
• दिशात्मकता: लेज़र बीम एक अत्यधिक सुसंगत दिशा में प्रसारित होता है, जिससे न्यूनतम ऊर्जा हानि के साथ लंबी दूरी तक संचरण संभव होता है।.

साधारण प्रकाश स्रोतों की तुलना में, लेज़र में अधिक चमक, मजबूत दिशात्मकता और बेहतर सामंजस्य होता है, जो उन्हें औद्योगिक कटिंग और वेल्डिंग जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श उपकरण बनाता है।.

2. लेज़र कटर कैसे काम करते हैं

लेज़र कटिंग कैसे काम करती है? लेज़र कटिंग एक तकनीक है जो लेज़र का उपयोग करके सामग्री को वाष्पीकृत करती है, जिससे एक कट किनारा बनता है। लेज़र प्रोसेसिंग की शुरुआत एक लेज़र स्रोत (या लेज़र जनरेटर) से होती है, जैसे CO2, Nd:YAG, या फाइबर लेज़र, जो अत्यधिक केंद्रित प्रकाश किरण उत्पन्न करता है। केंद्रित लेज़र बीम को कार्यपीस सामग्री की ओर निर्देशित किया जाता है, जहाँ इसे अवशोषित किया जाता है और तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।.

लेज़र कटिंग प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करती है जिसे ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित करके स्थानीय रूप से सामग्री को गर्म और काटा जाता है। इसका मुख्य कार्य तंत्र निम्नलिखित पहलुओं को शामिल करता है:

(1) ऊष्मीय प्रभाव का सिद्धांत

जब एक उच्च-तीव्रता वाला लेज़र बीम किसी सामग्री की सतह पर डाला जाता है, तो उसकी ऊर्जा अवशोषित होकर तेजी से ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिससे सामग्री में निम्नलिखित भौतिक परिवर्तन होते हैं:

• पिघलना: सामग्री पिघल जाती है, और एक उच्च-दाब गैस जेट पिघली हुई सामग्री को उड़ा देता है ताकि एक साफ कट बनाया जा सके।.
• वाष्पीकरण: सामग्री सीधे ठोस से गैस में बदल जाती है, जो अक्सर पतली सामग्रियों के लिए उपयोग की जाती है।.
• जलना: कुछ मामलों में, सामग्री जल उठती है, विशेष रूप से जब ऑक्सीजन जेट की सहायता से, जो कटाई प्रक्रिया को तेज करता है।.

यह केंद्रित ऊर्जा और सटीक नियंत्रण का संयोजन लेज़र कटिंग को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट परिणाम देने में सक्षम बनाता है।.

(2) ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया

लेज़र बीम में मौजूद फोटॉन ऊर्जा लेकर चलते हैं, और जब वे सामग्री की सतह पर मौजूद कणों के साथ संपर्क करते हैं, तो वे अपनी गतिज ऊर्जा कणों को स्थानांतरित करते हैं, जिससे तीव्र कंपन उत्पन्न होते हैं, जो आगे चलकर ऊष्मा पैदा करते हैं। यह प्रक्रिया स्थानीय तापमान को तेजी से बढ़ाती है, जिससे सामग्री का तापमान पिघलने या वाष्पीकरण बिंदु तक पहुँच जाता है।.

(3) कटाई प्रक्रिया के दौरान भौतिक परिवर्तन

कटाई प्रक्रिया के दौरान, निम्नलिखित भौतिक घटनाएँ मिलकर मशीनिंग को पूरा करती हैं:

• स्थानीयकृत गरमाहट और पिघलना: केंद्रित लेज़र बीम कार्यपीस की सतह पर एक छोटा, उच्च-तापमान वाला स्थान बनाता है, जिससे क्षेत्र तेजी से पिघल या वाष्पित हो जाता है।.
• सहायक गैस क्रिया: ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, या निष्क्रिय गैस को एक नोज़ल के माध्यम से डाला जाता है ताकि पिघली या वाष्पित सामग्री को कटाई के छेद से बाहर निकाला जा सके, साथ ही कार्यपीस को ठंडा किया जा सके और ऑक्सीकरण को रोका जा सके।.
• कटाई का निर्माण: जैसे-जैसे लेज़र हेड चलता है, उच्च-तापमान वाला क्षेत्र लगातार पिघलाता या सामग्री को मार्ग के साथ हटाता है, जिससे एक सटीक कट बनता है।.

II. लेज़र कटिंग मशीन के मुख्य घटक

लेज़र कटिंग मशीनें कई महत्वपूर्ण घटकों से बनी होती हैं जो मिलकर सटीक और कुशल कटाई को संभव बनाती हैं। नीचे इन घटकों और उनके कार्यों का विस्तृत विवरण दिया गया है।.

1. लेज़र स्रोत

लेज़र स्रोत मशीन का मुख्य भाग होता है, जो कटाई के लिए लेज़र बीम उत्पन्न करता है। लेज़र कटिंग में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के लेज़रों के अलग-अलग कार्य सिद्धांत, फायदे और नुकसान होते हैं:

(1) CO₂ लेज़र

• सिद्धांत: गैस मिश्रण (CO₂, N₂, He) को लेज़िंग माध्यम के रूप में उपयोग करता है। उत्तेजित CO₂ अणु 10.6 μm तरंगदैर्ध्य पर अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।.
• फायदे:
  • उच्च शक्ति उत्पादन (15 kW तक) गैर-धातुओं और पतली धातुओं के लिए उपयुक्त।.
  • प्रति वाट कम लागत और लंबी परिचालन आयु (20,000 घंटे तक)।.
• नुकसान:
  • ऊष्मा उत्पन्न होने के कारण शीतलन प्रणाली की आवश्यकता होती है।.
  • कम दक्षता (10%-20%) फाइबर लेज़रों की तुलना में।.

(2) फाइबर लेज़र

• सिद्धांत: लेज़िंग माध्यम के रूप में डोप्ड ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करता है। 1.06 μm पर प्रकाश उत्सर्जित करता है।.
• फायदे:
  • उच्च दक्षता (30%-35%) और कम रखरखाव आवश्यकताएँ।.
  • तेज़ कटाई की गति, विशेष रूप से पतली धातुओं पर।.
• नुकसान:
  • CO₂ लेज़रों की तुलना में प्रारंभिक लागत अधिक।.

(3) Nd:YAG लेज़र

• सिद्धांत: लेज़िंग माध्यम के रूप में नियोडिमियम-डोप्ड यट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट क्रिस्टल का उपयोग करता है। 1.06 μm पर कार्य करता है।.
• फायदे:
  • सटीक माइक्रोमशीनिंग और परावर्तक सामग्री जैसे एल्युमिनियम और तांबे के लिए उपयुक्त।.
• नुकसान:
  • कम दक्षता (1%-4%) और मोटी सामग्री के लिए धीमी प्रोसेसिंग।.

2. बीम डिलीवरी और फोकसिंग

लेज़र बीम को स्रोत से वर्कपीस तक न्यूनतम ऊर्जा हानि के साथ पहुँचाया जाना चाहिए और कटिंग ज़ोन पर सटीक रूप से फोकस किया जाना चाहिए।.

(1) बीम ट्रांसमिशन पथ

• CO₂ लेज़र बीम को निर्देशित करने के लिए दर्पणों का उपयोग करते हैं, जबकि फाइबर लेज़र आसान एकीकरण के लिए लचीले ऑप्टिकल फाइबर पर निर्भर करते हैं।.

(2) फोकसिंग ऑप्टिक्स

• लेंस और दर्पण: लेज़र बीम को उच्च ऊर्जा घनत्व वाले छोटे बिंदु में फोकस करें, जिससे सटीक कटिंग संभव हो सके।.
• संरेखण का महत्व: गलत संरेखण से कट की गुणवत्ता खराब हो सकती है या घटकों को नुकसान हो सकता है।.

2. नियंत्रण प्रणाली

नियंत्रण प्रणाली गति, शक्ति और कटिंग पैरामीटर को प्रबंधित करके सटीक संचालन सुनिश्चित करती है।.

(1) CNC प्रणाली

• CAD/CAM डिज़ाइन को मशीन निष्पादन के लिए G-कोड में परिवर्तित करती है।.
• कटिंग हेड की गति को उच्च सटीकता के साथ नियंत्रित करती है।.

(2) सर्वो नियंत्रण प्रणाली

• कटिंग संचालन के दौरान सटीक पोजिशनिंग और सुचारू गति के लिए सर्वो मोटर्स का उपयोग करती है।.

3. कटिंग हेड और नोज़ल

कटिंग हेड में फोकसिंग लेंस और नोज़ल होते हैं, जो लेज़र बीम और सहायक गैस को निर्देशित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।.

(1) नोज़ल के कार्य:

• कट पथ से पिघली हुई सामग्री को हटाने के लिए सहायक गैस (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन) को निर्देशित करता है।.
• ऑप्टिकल घटकों को दूषित होने से मलबे को रोकता है।.

(2) नोज़ल के प्रकार:

• नाइट्रोजन जैसी निष्क्रिय गैसों के लिए सिंगल-लेयर नोज़ल।.
• ऑक्सीजन-सहायता प्राप्त उच्च गति कटाई के लिए डबल-लेयर नोज़ल।.

4. नियंत्रण पैनल/सॉफ़्टवेयर

ऑपरेटर नियंत्रण सॉफ़्टवेयर के माध्यम से मशीन के साथ इंटरैक्ट करते हैं जो डिज़ाइन इनपुट, पैरामीटर सेटिंग्स और रीयल-टाइम मॉनिटरिंग को प्रबंधित करता है।.

• उदाहरणों में टूलपाथ जनरेशन के लिए CAM सॉफ़्टवेयर और कुशलतापूर्वक कट निष्पादित करने के लिए स्वामित्व वाला नियंत्रण सॉफ़्टवेयर शामिल है।.

5. सहायक प्रणालियाँ

(1) कूलिंग सिस्टम

• लेज़र स्रोत और ऑप्टिक्स के लिए स्थिर परिचालन तापमान बनाए रखता है, जिससे थर्मल क्षति रोकी जाती है।.

(2) निकास प्रणाली

• कटाई के दौरान उत्पन्न धुएं, धुआं और मलबे को हटाता है ताकि सुरक्षा सुनिश्चित हो और कट की गुणवत्ता बनी रहे।.

(3) सहायक गैसें

• ऑक्सीजन: दहन को बढ़ावा देकर कटाई की गति बढ़ाता है (कार्बन स्टील काटने के लिए उपयोग किया जाता है)।.
• नाइट्रोजन: उच्च गुणवत्ता वाली फिनिश के लिए ऑक्सीकरण को रोकता है (स्टेनलेस स्टील के लिए उपयोग किया जाता है)।.
• हवा: बुनियादी अनुप्रयोगों के लिए किफायती विकल्प।.

III. लेज़र कटिंग प्रक्रिया

1. चरण 1 डिज़ाइन तैयारी और प्रोग्रामिंग

(1) CAD/CAM सॉफ़्टवेयर का उपयोग

• CAD (कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिज़ाइन): SolidWorks, AutoCAD, या Fusion 360 जैसे सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके विस्तृत 2D या 3D मॉडल बनाएं। ये उपकरण डिज़ाइनरों को सामग्री के गुण निर्धारित करने और आयामों में सटीकता सुनिश्चित करने की अनुमति देते हैं।.
• CAM (कंप्यूटर-सहायता प्राप्त विनिर्माण): CAD फ़ाइलों को CAM सॉफ़्टवेयर में आयात करें ताकि कटाई के मापदंड जैसे गति, लेज़र शक्ति, और पथ को परिभाषित किया जा सके। CAM सॉफ़्टवेयर तब सामग्री और कटाई की आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित टूलपाथ उत्पन्न करता है।.

(2) G-कोड में रूपांतरण

• CAM सॉफ़्टवेयर टूलपाथ को G-कोड में बदल देता है, जो CNC मशीनों द्वारा समझी जाने वाली प्रोग्रामिंग भाषा है। G-कोड X, Y, और Z अक्षों के साथ कटाई हेड और लेज़र बीम की गति को नियंत्रित करता है। इस G कोड को वाई-फाई कनेक्शन या USB ड्राइवर के माध्यम से लेज़र कटिंग मशीन के नियंत्रक को भेजें। डिज़ाइन चरण के बाद, अगला चरण प्रक्रिया के लिए इष्टतम मापदंड सेट करना है।.

2. चरण 2 मशीन सेट करें

कटने वाली सामग्रियों को लेज़र कटिंग मशीन में डालें, और सामग्री के प्रकार और मोटाई के अनुसार स्थान समायोजित करें। इस सेटिंग में लेज़र की शक्ति, लेज़र की गति, और लेज़र बीम का फोकस शामिल है।.

सबसे अच्छा इष्टतम मापदंड लेज़र कटिंग मशीन के मॉडल और कटने वाली सामग्री के प्रकार पर निर्भर करता है।.

3. चरण 3 कटिंग और उत्कीर्णन प्रक्रिया

सभी सामग्री सेट करने और संचालन शुरू करने के बाद, आप कटिंग और उत्कीर्णन शुरू कर सकते हैं। यह सब लेज़र स्रोत से शुरू होता है, जो ठोस और स्थिर प्रकाश उत्पन्न करता है।.

लेज़र स्रोत एक लेज़र रेज़ोनेटर से आता है, जो दर्पण प्रणाली के माध्यम से कटिंग हेड को एक ठोस बीम भेजता है। कटिंग हेड के अंदर, लेज़र को लेंस द्वारा केंद्रित किया जाता है और पतली, केंद्रित बीम में बदल दिया जाता है।.

इस बीम को डिजिटल रूप से निर्दिष्ट पथ के साथ सामग्री पर निर्देशित किया जा सकता है ताकि कच्ची सामग्री को काटा या रैस्टर किया जा सके। वैसे, यदि आप सूर्य की रोशनी और आवर्धक कांच का उपयोग करके आग जलाते हैं, तो आप कार्य सिद्धांत से अधिक परिचित होंगे।.

जब प्रकाश पथ के साथ चलता है, तो यह सामग्री को पिघला देगा, जला देगा या वाष्पित कर देगा, जिससे सटीक कटिंग और उत्कीर्णन होगा।.

लेज़र कटिंग मशीन गैस जेट के माध्यम से अतिरिक्त सामग्री को भी उड़ा सकती है। कटिंग हेड आमतौर पर गैन्ट्री पर स्थिर होता है, जो एक यांत्रिक प्रणाली है।.

यह प्रणाली आमतौर पर बेल्ट या चेन द्वारा संचालित होती है और कटिंग हेड को एक विशिष्ट आयताकार क्षेत्र (वर्किंग बेड का आकार) में सटीक रूप से चलने की अनुमति देती है।.

गैन्ट्री कटिंग हेड को वर्कपीस पर आगे-पीछे चलने की अनुमति देता है ताकि बेड पर किसी भी स्थान पर सटीक कटिंग की जा सके। सर्वोत्तम कटिंग स्थिति प्राप्त करने के लिए लेज़र को कटने वाली सामग्री पर केंद्रित होना चाहिए।.

सभी लेज़र कटिंग मशीनों को उत्कृष्ट लेज़र कटिंग प्रभाव सुनिश्चित करने के लिए कटिंग से पहले प्रोग्राम को फोकस करना आवश्यक है। लेज़र के कार्य के अलावा, लेज़र कटिंग मशीन सहायक गैस से भी सुसज्जित होती है।.

यह गैस कटिंग प्रक्रिया में कटिंग हेड से छोड़ी जाती है और सामग्री को ठंडा करने और पिघले हुए धातुओं को साफ करने में मदद करती है। परिणामस्वरूप, लेज़र कटिंग मशीन न केवल सटीक कटिंग प्रदान कर सकती है बल्कि कटिंग सतह को साफ और चिकना भी रख सकती है।.

4. चरण 4 कटाई के बाद की प्रक्रियाएँ और निरीक्षण

(1) गुणवत्ता नियंत्रण जांच

• कटे हुए किनारों की खुरदरापन, लंबवतता, बर्र और आयामी सटीकता की जांच कैलिपर या डिबरिंग मशीन जैसे उपकरणों का उपयोग करके करें।.

(2) कटाई के बाद के चरण

• डिबरिंग: तेज किनारों या खामियों को पीसने या सैंडिंग उपकरणों का उपयोग करके हटाएँ।.
• सतह उपचार: रूप-रंग सुधारने या जंग रोकने के लिए पॉलिशिंग, एनोडाइजिंग या पेंटिंग लागू करें।.

(3) अंतिम निरीक्षण

• पैकेजिंग या असेंबली से पहले, प्रत्येक भाग को डिज़ाइन विनिर्देशों के अनुसार मापें ताकि स्थिरता और गुणवत्ता सुनिश्चित हो सके।.

IV. विभिन्न सामग्रियों के लिए लेज़र कटिंग की विशेषताएँ

लेज़र कटिंग धातुओं और गैर-धातुओं सहित विभिन्न प्रकार की सामग्रियों में बहुमुखी प्रतिभा और सटीकता प्रदान करती है। नीचे प्रत्येक श्रेणी के लिए विशेषताओं, लेज़र सेटिंग्स और विचारों का विस्तृत विवरण दिया गया है।.

1. धातु सामग्री

(1) लागू लेज़र प्रकार और शक्ति

• CO₂ लेज़र: पतली धातु की चादरों के लिए उपयुक्त, लेकिन प्रभावी कटाई के लिए सहायक गैसों की आवश्यकता होती है।.
• फाइबर लेज़र: धातुओं, विशेष रूप से अत्यधिक परावर्तक जैसे एल्यूमीनियम और तांबे के लिए आदर्श, इसकी छोटी तरंग दैर्ध्य (1.06 μm) और उच्च दक्षता के कारण।.
• Nd:YAG लेज़र: धातुओं की सटीक माइक्रोमशीनिंग के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन औद्योगिक पैमाने की कटाई में कम आम है।.

अनुशंसित शक्ति सेटिंग्स सामग्री की मोटाई के अनुसार भिन्न होती हैं:

(2) प्रमुख कटिंग पैरामीटर

• शक्ति: मोटे पदार्थों में प्रवेश सुनिश्चित करने के लिए अधिक शक्ति आवश्यक है।.
• गति: किनारों की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए मोटी धातुओं में धीमी गति आवश्यक है।.
• सहायक गैस:
  • ऑक्सीजन ऑक्सीकरण के माध्यम से कटिंग को तेज करता है (कार्बन स्टील के लिए उपयोग किया जाता है)।.
  • नाइट्रोजन ऑक्सीकरण को रोकता है और साफ किनारे सुनिश्चित करता है (स्टेनलेस स्टील के लिए उपयोग किया जाता है)।.

(3) सामान्य धातुओं की तुलना

2. गैर-धातु सामग्री

(1) विशेषताएँ

गैर-धातु सामग्री अद्वितीय गुण प्रदर्शित करती हैं जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं:

• लकड़ी: न्यूनतम जलने के साथ साफ कट; फर्नीचर और हस्तशिल्प के लिए आदर्श।.
• एक्रिलिक: चिकने किनारे और उच्च सटीकता; साइनज और सजावटी वस्तुओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।.
• कपड़ा/वस्त्र: बिना उधड़े हुए कट; औद्योगिक और कलात्मक डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त।.
• कागज/गत्ता: सेटिंग्स को अनुकूलित करने पर आग के जोखिम के बिना सटीक कट।.

(2) पैरामीटर सेटिंग्स

(3) सामग्री की मोटाई बनाम कटाई की गुणवत्ता

• पतली सामग्री तेज गति और साफ कट की अनुमति देती है क्योंकि गर्मी का प्रभाव कम होता है।.
• मोटी सामग्री में धीमी गति और अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है ताकि बिना टेढ़ा-मेढ़ा हुए या जले, पूरी तरह से कटाई सुनिश्चित की जा सके।.

V. लेज़र कटिंग की तकनीकें

धातुओं के लिए लेज़र कटिंग को प्लाज़्मा कटिंग पर यह लाभ है कि यह अधिक सटीक होती है। जब शक्तिशाली लेज़र सामग्री के संपर्क में आता है, तो यह गर्मी उत्पन्न करता है जो सतह को पिघला या वाष्पित कर देता है। सहायक गैस के प्रकारों के आधार पर, लेज़र कटिंग की चार मुख्य तकनीकें होती हैं:

1. फ्यूज़न कटिंग

फ्यूज़न कटिंग में, सहायक गैस सामग्री को पिघलाने में मदद नहीं करती बल्कि केवल तब काम करती है जब लेज़र ने सामग्री को पिघला दिया हो। निष्क्रिय गैस (नाइट्रोजन) को आमतौर पर कटिंग के लिए सहायक गैस माना जाता है।.

दबावयुक्त सहायक गैस पिघले हुए धातु को कटाई के खांचे से बाहर उड़ाती है, जिससे कटाई की गति बढ़ती है और सामग्री को काटने के लिए आवश्यक लेज़र शक्ति कम होती है। फ्यूज़न कटिंग का उपयोग धातु काटने के लिए किया जाता है। इस तकनीक को पिघलाना और उड़ाकर काटना भी कहा जाता है।.

2. फ्लेम कटिंग

फ्लेम कटिंग में सहायक गैस (ऑक्सीजन) सामग्री के जलने और पिघलने में भाग लेती है। लेज़र बीम सामग्री को गर्म करता है, और ऑक्सीजन गर्म सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे लौ उत्पन्न होती है। यह सामग्री में ऊर्जा इनपुट बढ़ाता है और लेज़र बीम को सामग्री काटने में मदद करता है।.

साथ ही, मैं उच्च दबाव वाले ऑक्सीजन प्रवाह का उपयोग करके पिघली हुई धातु को उड़ाकर हटाता हूँ, जिससे कटाई संभव होती है। फ्लेम कटिंग का उपयोग आमतौर पर मोटे कार्बन स्टील सामग्री के लिए किया जाता है। ऑक्सीजन और गर्म सामग्री के बीच प्रतिक्रिया के कारण, इस तकनीक को प्रतिक्रियात्मक कटिंग भी कहा जाता है।.

3. सब्लीमेशन कटिंग

सब्लिमेशन कटिंग तब दिखाई देती है जब पतली सामग्री (जैसे फॉइल और कपड़े) को बिना सहायक गैस के काटा जाता है। इस विधि में, लेज़र बीम सामग्री को सीधे वाष्पित कर देता है, बजाय इसे पिघलाने के।.

उच्च ऊर्जा फोकस पर सामग्री को वाष्पित कर सकती है, जिससे एक संकीर्ण कट बनता है। इस प्रकार की कटिंग को वाष्पीकरण कटिंग भी कहा जाता है।.

4. इम्पैक्ट कटिंग

इम्पैक्ट कटिंग का उपयोग उन सामग्रियों के लिए किया जाता है जिन्हें निरंतर लेज़र बीम से काटना कठिन होता है। इसमें सामग्री की सतह पर तेज़ पल्स लेज़र बीम का उपयोग करके ओवरलैपिंग छेद बनाए जाते हैं।.

इम्पैक्ट कटिंग आमतौर पर भंगुर सामग्रियों जैसे सिरेमिक और कांच को काटने के लिए लागू होती है। विभिन्न प्रकार के लेज़र का चयन वास्तविक अनुप्रयोग और सामग्री के आधार पर किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, CO2 लेज़र का उपयोग आमतौर पर विभिन्न सामग्रियों को काटने के लिए किया जाता है, और फाइबर लेज़र का उपयोग आमतौर पर धातु के लिए किया जाता है।.

लेज़र कटिंग मशीन उच्च ऊर्जा लेज़र बीम और सहायक गैस के सहक्रियात्मक प्रभाव का उपयोग करके धातु सामग्रियों की सटीक और उच्च दक्षता वाली कटिंग को पूरा करती है।.

लेज़र कटिंग मशीन का संचालन करते समय प्रशिक्षण और ज्ञान प्राप्त करना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, सुरक्षात्मक चश्मा पहनना, लेज़र बीम से सीधा आंखों का संपर्क टालना, और अच्छी वेंटिलेशन सुनिश्चित करना। इस प्रकार सुरक्षा और सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। साथ ही, मशीन को कुशलतापूर्वक काम करने के लिए नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है।.

Ⅵ. उन्नत महारत—कुशल ऑपरेटर से प्रक्रिया के माहिर तक

एक बार जब आप मूल बातें सीख लेते हैं, तो आप लेज़र कटर को बेहतरीन तरीके से चला सकते हैं—लेकिन यह सिर्फ शुरुआत है। एक सच्चा प्रक्रिया माहिर केवल मशीन का संचालन नहीं करता; वह चुनौतियों का अनुमान लगाता है, जटिल समस्याओं को हल करता है, और पारंपरिक सीमाओं से आगे बढ़कर मशीन की पूरी क्षमता को खोलता है, अद्वितीय सटीकता और गुणवत्ता के परिणाम तैयार करता है। यह मॉड्यूल आपको ऑपरेटर से शिल्पकार बनने का मार्ग प्रदान करता है। यहाँ, हम उन तकनीकों, दक्षता रणनीतियों, समस्या-समाधान मानसिकता, और सुरक्षा नींवों का अन्वेषण करते हैं जो साधारण दक्षता को पूर्ण महारत से अलग करती हैं।.

1. उन्नत तकनीकें: मोटी प्लेट कटिंग, माइक्रोफैब्रिकेशन, और जटिल आकार प्रसंस्करण

मूल पतली शीट कटिंग तो बस शुरुआती बिंदु है—कौशल की असली परीक्षा उन चरम परिस्थितियों में होती है जहाँ तकनीकी निपुणता और प्रक्रिया की समझ दोनों की आवश्यकता होती है।.

(1) मोटी प्लेट कटिंग की कला: पिघली हुई धातु के प्रवाह में महारत

20 मिमी से मोटी प्लेटों को काटना केवल पावर या गति को समायोजित करने का मामला नहीं है; इसमें गर्मी वितरण और पिघली हुई सामग्री को हटाने का सटीक नियंत्रण आवश्यक है।.

कार्बन स्टील के लिए ऑक्सीजन कटिंग

यह मूल रूप से “आग से आग” का दृष्टिकोण है। लेज़र एक प्रज्वलन स्रोत के रूप में कार्य करता है, जबकि उच्च-शुद्धता वाला ऑक्सीजन गर्म कार्बन स्टील के साथ एक तीव्र ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को संचालित करता है। फोकल पॉइंट आमतौर पर सतह से एक-तिहाई से दो-तिहाई नीचे (नकारात्मक फोकस) सेट किया जाता है ताकि एक पतला ऊपर और चौड़ा नीचे वाला टेपर ऊर्जा क्षेत्र बनाया जा सके—जो पिघले हुए स्लैग को नीचे की ओर निर्देशित करने में मदद करता है, जिससे साफ, सीधी किनारियाँ बनती हैं।.

स्टेनलेस स्टील या एल्युमिनियम के लिए उच्च-दबाव नाइट्रोजन कटिंग:

इसे “बलपूर्वक सफाई” के रूप में सोचें। ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया की गर्मी के लाभ के बिना, आप अल्ट्रा-हाई लेज़र पावर (आमतौर पर 12 kW से ऊपर) पर निर्भर करते हैं ताकि धातु को पिघलाया जा सके, जबकि 25-बार नाइट्रोजन जेट्स पिघली हुई सामग्री को केर्फ़ से उच्च-दबाव वाली नली की तरह बाहर निकालते हैं। यहाँ छेद बनाना सबसे महत्वपूर्ण चुनौती है—प्रारंभिक प्रवेश के दौरान विस्फोटक फटने से बचने के लिए कम पावर और बार-बार पल्स के साथ क्रमिक, बहु-चरण प्रक्रिया का उपयोग करें।.

(2) माइक्रोफैब्रिकेशन की सीमाओं को धकेलना: माइक्रोन स्तर पर मूर्तिकला

जब माइक्रोन-स्तरीय सटीकता पर काम किया जाता है, तो पारंपरिक पिघलने की प्रक्रियाएँ बहुत मोटी हो जाती हैं। यही वह जगह है जहाँ अल्ट्राफास्ट लेज़र—पिकोसेकंड या फेमटोसेकंड—मुख्य भूमिका निभाते हैं।.

“कोल्ड” प्रोसेसिंग का रहस्य:

अल्ट्राफास्ट पल्स केवल ट्रिलियनवें सेकंड (10⁻¹² सेकंड) तक रहते हैं, जो उस समय से भी कम है जितना समय गर्मी को प्रभाव बिंदु से फैलने में लगता है। इसका मतलब है कि सामग्री को थर्मल डिफ्यूजन होने से पहले हटा दिया जाता है, जिससे लगभग गर्मी-मुक्त कट बनता है। पिघलने के बजाय, यह प्रक्रिया ठोस को तुरंत सब्लिमेशन के माध्यम से प्लाज़्मा में बदल देती है।.

मुख्य अनुप्रयोग:

इतनी अत्यधिक सटीकता इन लेज़रों को उन्नत उत्पादों के लिए आवश्यक बनाती है—OLED स्मार्टफोन स्क्रीन में लचीले सर्किट, कार्डियक स्टेंट, और उच्च-सटीकता वाले चिकित्सा जांच उपकरण।.

(3) जटिल आकारों की प्रोसेसिंग: लेज़रों को त्रि-आयामी बुद्धिमत्ता देना

वास्तविक दुनिया के पुर्जे हमेशा सपाट नहीं होते। ऑटोमोटिव पैनल, मुड़े हुए पाइप, और अन्य 3D घटक घुमावदार सतहों पर लंबवत संरेखण और स्थिर फोकस दूरी बनाए रखने की चुनौती पेश करते हैं।.

पांच-अक्ष लेज़र कटिंग मशीनें:

दो घूर्णन अक्ष (A और C) जोड़कर, कटिंग हेड त्रि-आयामी स्थान में स्वतंत्र रूप से घूम सकता है—मानव कलाई की तरह—जटिल ज्यामितियों पर सटीक कट के लिए कंटूर भिन्नताओं का पूरी तरह पालन करते हुए।.

3D रोबोटिक लेज़र कटिंग:

फाइबर लेज़रों को छह-अक्ष औद्योगिक रोबोटों के साथ संयोजित करना असाधारण लचीलापन प्रदान करता है। रोबोट वर्कपीस को स्थिर लेज़र हेड के पास ले जा सकता है या स्थिर भाग के चारों ओर हेड को घुमा सकता है ताकि स्टैम्प किए गए घटकों पर ट्रिमिंग और छेद-कटिंग की जा सके—महंगे कस्टम डाई की आवश्यकता को समाप्त करते हुए।.

2. दक्षता गुणक: स्वचालन और स्मार्ट एकीकरण प्रणाली

आधुनिक विनिर्माण में, एकल मशीन का प्रदर्शन भौतिक सीमाओं के करीब पहुंच रहा है। अब उत्पादकता में वास्तविक छलांग मशीनों को स्वचालन और बुद्धिमान नियंत्रण के व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र में एकीकृत करने से आती है।.

(1) स्वचालित लोडिंग, अनलोडिंग, और सॉर्टिंग सिस्टम

कल्पना कीजिए: एक फैक्ट्री जो रात भर स्वायत्त रूप से चल रही है, केवल मशीनें काम कर रही हैं। यही स्वचालित लोडिंग और अनलोडिंग सिस्टम का वादा है। शीट स्टोरेज टावर, सक्शन-आर्म लोडर, एक्सचेंज टेबल, और रोबोटिक सॉर्टर से बनी ये व्यवस्थाएं 24/7 उत्पादन सक्षम करती हैं।.

तैयार पुर्जों को स्वचालित रूप से हटाया जाता है, ऑर्डर के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, ढेर किया जाता है, और मोड़ने या वेल्डिंग जैसे अगले चरणों में भेजा जाता है—मानव श्रम को कठिन मैनुअल कार्यों से मुक्त करते हुए।.

(2) 3D रोबोटिक लेज़र कटिंग: सपाट सतहों से परे

यह तकनीक अनुभाग 4.1 से जटिल-आकार प्रोसेसिंग पर आधारित है और इसे औद्योगिक उपयोग के लिए उन्नत करती है। ऑटोमोटिव उत्पादन में, कार बॉडी के वेल्ड होने के बाद कई छेद और किनारे की ट्रिमिंग की आवश्यकता होती है।.

महंगे स्टैम्पिंग मोल्ड बनाने के बजाय, 3D रोबोटिक लेज़र कटिंग विभिन्न मॉडलों और बैच आकारों के लिए तुरंत अनुकूल हो सकती है। ऑफ़लाइन प्रोग्रामिंग और विज़न-गाइडेड पोज़िशनिंग का उपयोग करते हुए, रोबोट क्लैम्पिंग त्रुटियों की स्वतः भरपाई करता है, हर पास में पूर्ण सटीकता सुनिश्चित करते हुए।.

(3) एआई-चालित पैरामीटर अनुकूलन और पूर्वानुमानित रखरखाव

कृत्रिम बुद्धिमत्ता लेज़र कटिंग की इस पुरानी कला में क्रांति ला रही है।.

प्रक्रिया का मस्तिष्क के रूप में एआई

पारंपरिक पैरामीटर लाइब्रेरी स्थिर और अनुभव-आधारित होती हैं। आधुनिक एआई सिस्टम सामग्री बैचों, परिवेश की स्थिति, गैस की शुद्धता और लेंस की सफाई में सूक्ष्म बदलावों का लगातार विश्लेषण करते हैं—कटिंग पैरामीटर को वास्तविक समय में स्वायत्त रूप से अनुकूलित करते हैं। इसे एक थकानरहित प्रक्रिया मास्टर के रूप में सोचें, जिसके पास दशकों का अनुभव है, जो हमेशा स्क्रैप दरों को कम करने के लिए सर्वोत्तम संभव सेटिंग्स की पहचान करता है।.

पूर्वानुमानित रखरखाव

अप्रत्याशित मशीन डाउनटाइम उत्पादन का सबसे बड़ा दुश्मन है। एआई मॉडल सैकड़ों सेंसरों से डेटा की व्याख्या करते हैं—मोटर करंट, कूलेंट तापमान और कैविटी प्रेशर की निगरानी करते हुए—उपकरण की स्थिति का आकलन करने के लिए। यह हफ्तों पहले भविष्यवाणी कर सकता है कि कब कोई प्रमुख घटक (जैसे फोकसिंग लेंस या टर्बो पंप) खराब होना शुरू कर रहा है, जिससे प्रतिक्रियात्मक मरम्मत के बजाय पूर्व-नियोजित रखरखाव शुरू हो जाता है—अपटाइम और विश्वसनीयता को अधिकतम करते हुए।.

3. दोष निदान और समस्या निवारण: सामान्य समस्याएं और व्यवस्थित समाधान

खराबी के समय घबराहट केवल निर्णय को धुंधला करती है। एक स्पष्ट निदान प्रक्रिया एक सच्चे प्रक्रिया मास्टर की पहचान है। निम्नलिखित चार्ट सबसे सामान्य समस्याओं को हल करने के लिए संरचित दृष्टिकोण को दर्शाते हैं:

4. सुरक्षा पहले: अनिवार्य संचालन सुरक्षा नियम और आपातकालीन प्रक्रियाएँ

लेज़र कटिंग मशीन एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन इसकी उच्च-ऊर्जा बीम, दबावयुक्त गैस, और तेज़ी से चलने वाले घटक महत्वपूर्ण जोखिमों के साथ आते हैं। सुरक्षा कभी भी समझौते का विषय नहीं है। एक सच्चा शिल्प मास्टर सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण सुरक्षा का सतर्क संरक्षक होता है।.

(1) व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (PPE):

लेज़र सुरक्षा चश्मा: बिल्कुल अनिवार्य

हमेशा लेज़र की तरंगदैर्घ्य के अनुरूप सुरक्षात्मक चश्मा पहनें। CO₂ और फाइबर लेज़र के लिए अलग-अलग प्रकार आवश्यक हैं — इन्हें कभी भी अदल-बदल नहीं करना चाहिए।.

सुरक्षात्मक कपड़े और दस्ताने

कॉटन, फ्लेम-प्रतिरोधी कार्य वस्त्र पहनें—सिंथेटिक कपड़ों से बचें। धातु की शीट संभालते समय कट-प्रतिरोधी दस्ताने का उपयोग करें।.

(2) उपकरण और पर्यावरण सुरक्षा

सुरक्षात्मक आवरण

सुरक्षा कवर खुले होने पर मशीन को कभी संचालित न करें। आवरण आपको लेज़र बीम और पिघले हुए धातु के छींटों से बचाता है।.

निकास प्रणाली

सुनिश्चित करें कि वेंटिलेशन प्रणाली सही ढंग से काम कर रही है। कटाई से उत्पन्न धुएं और धूल खतरनाक होते हैं और यहां तक कि विस्फोट का जोखिम भी पैदा कर सकते हैं।.

सीधा देखने से बचें

लेज़र बीम को कभी सीधे न देखें — यहां तक कि परावर्तित या बिखरी हुई रोशनी भी गंभीर चोट पहुंचा सकती है।.

ज्वलनशील सामग्री नियंत्रण: शराब या पेंट जैसी सभी ज्वलनशील वस्तुओं को कार्यस्थल से दूर रखें।.

(3) आपातकालीन प्रक्रियाएं:

आपात स्थिति में व्यक्तिगत सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए मशीन के मुख्य मोटर और बैकगेज की बिजली आपूर्ति को काटने के लिए बटन दबाएं;

लाल आपातकालीन स्टॉप बटन का स्थान जानें और उसे सहज रूप से दबाने में सक्षम हों। यदि कुछ भी नियंत्रण से बाहर लगे, तुरंत दबाएं।.

आग प्रतिक्रिया

कार्यस्थल को विद्युत और धातु की आग के लिए उपयुक्त अग्निशामक यंत्रों (जैसे ड्राई पाउडर या CO₂ प्रकार) से लैस करें। आग लगने की स्थिति में, पहले मुख्य बिजली काटें, फिर आग बुझाएं।.

चोट प्रतिक्रिया

प्राथमिक चिकित्सा किट कहां है, यह जानें। जलने या कटने की स्थिति में तुरंत बुनियादी उपचार दें और चिकित्सकीय सहायता लें।.

उन्नत कौशल में महारत हासिल करने से लेकर स्वचालित वर्कफ़्लो बनाने तक, तकनीकी खराबियों को शांतिपूर्वक हल करने से लेकर कठोर सुरक्षा मानकों को लागू करने तक — यह ऑपरेटर से सच्चे मास्टर बनने की पूरी यात्रा है। इसमें कोई शॉर्टकट नहीं है; केवल निरंतर सीखना, नियमित अभ्यास और इस कला के प्रति गहरा सम्मान ही रास्ता है।.

VI. निष्कर्ष

लेज़र कटिंग मशीन उच्च-शक्ति वाले लेज़र का उपयोग करके कई क्षेत्रों में सटीक और कुशल कटाई करती है। लौ और संलयन जैसी विभिन्न कटाई तकनीकें आधुनिक विनिर्माण और लेज़र तकनीक के लिए तेजी से अपरिहार्य होती जा रही हैं।.

ADH के लेज़र कटिंग मशीनें धातु कटाई उद्योग, शीट मेटल निर्माण, और विभिन्न यांत्रिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में अद्वितीय सटीकता और दक्षता प्रदान करती हैं।.

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VII. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. लेज़र कटर को कैसे पता चलता है कि क्या काटना है?

लेज़र कटर एक प्रकार की CNC (कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल्ड) मशीन है, जिसका मतलब है कि इसे कंप्यूटर के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। एक डिज़ाइनर किसी डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर में कुछ डिज़ाइन कर सकता है, और फिर उसे लेज़र कटर को भेज सकता है ताकि वह सिर्फ एक बटन दबाकर स्वचालित रूप से काट दिया जाए।.

2. लेज़र कटर से क्या नहीं काटा जा सकता?

विषैले उत्सर्जन वाले पदार्थ। क्लोरीनयुक्त प्लास्टिक (जैसे PVC और विनाइल): PVC काटने पर क्लोरीन गैस निकलती है, जो मनुष्यों के लिए विषैली होती है और लेज़र कटर के घटकों को जंग लगा सकती है। ABS प्लास्टिक: लेज़र करने पर यह साइनाइड धुएं छोड़ता है। और आमतौर पर यह साफ कट के बजाय पिघलने के परिणाम देता है।.

3. लेज़र कटर से कितनी मोटाई तक काटा जा सकता है?

2000W फाइबर लेज़र कटिंग मशीन से विभिन्न सामग्रियों की अधिकतम कटाई मोटाई इस प्रकार है: कार्बन स्टील की अधिकतम मोटाई 20 मिमी; स्टेनलेस स्टील की अधिकतम मोटाई 8 मिमी; एल्यूमीनियम की अधिकतम मोटाई 6 मिमी; तांबे की अधिकतम मोटाई 4 मिमी।.

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