लेजर कटिंग मशीन प्रकार: एक व्यापक
तकनीकी ओवरव्यू
1. परिचय
लेजर कटिंग मशीन उन्नत निर्माण उपकरण हैं जो उच्च-शक्ति वाली लेजर बीम का उपयोग करके सामग्री को अत्यधिक सटीकता के साथ काटने, उभरे हुए अक्षर वाले काटने या खोदने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इनका व्यापक रूप से उपयोग ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स और धातु निर्माण उद्योगों में उनकी सटीकता, गति और बहुमुखी प्रतिभा के कारण किया जाता है। यह दस्तावेज़ लेजर स्रोत, अनुप्रयोग और संचालन तंत्र के आधार पर लेजर कटिंग मशीनों का एक विस्तृत वर्गीकरण प्रदान करता है।
2. लेजर कटिंग मशीनों का वर्गीकरण
लेजर कटिंग मशीनों को निम्नलिखित आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है:
लेजर स्रोत
मशीन विन्यास
सामग्री संगतता
2.1 लेजर स्रोत के आधार पर
(1) CO₂ लेजर कटिंग मशीनें
कार्य सिद्धांत: एक गैस मिश्रण (CO₂, नाइट्रोजन और हीलियम) का उपयोग करता है, जिसे विद्युत डिस्चार्ज द्वारा उत्तेजित किया जाता है, लेजर बीम उत्पन्न करने के लिए (तरंग दैर्ध्य: 10.6 µm)।
अनुप्रयोग:
गैर-धातु सामग्री (लकड़ी, एक्रिलिक, चमड़ा, प्लास्टिक) काटना।
पतली धातु की चादरें (ऊपरी सीमा 20 मिमी, शक्ति पर निर्भर करता है)।
लाभ:
कार्बनिक सामग्री के लिए उच्च दक्षता।
चिकने काटने के किनारे।
मर्जित बिंदु:
अधिक परावर्तक धातुओं (तांबा, एल्यूमीनियम) के लिए कम दक्षता।
गैस रिफिलिंग आवश्यकताओं के कारण अधिक रखरखाव।
(2) फाइबर लेज़र कटिंग मशीनें
कार्य सिद्धांत: एक सॉलिड-स्टेट लेज़र स्रोत का उपयोग करता है जहां बीम को डोप किए गए ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से उत्पन्न किया जाता है (तरंगदैर्घ्य: 1.06 µm)।
अनुप्रयोग:
धातुओं (इस्पात, एल्यूमीनियम, पीतल, तांबा) के लिए आदर्श।
उच्च-गति सटीक कटिंग (50 मिमी मोटाई तक)।
लाभ:
उच्च ऊर्जा दक्षता (~30% vs. CO₂ की ~10%)।
कम रखरखाव (गैस या दर्पण की आवश्यकता नहीं होती है)।
परावर्तक धातुओं के लिए बेहतर।
मर्जित बिंदु:
गैर-धातुओं के लिए कम प्रभावी।
(3) Nd:YAG/Nd:YVO₄ लेज़र काटने की मशीनें
कार्यप्रणाली: नियॉडिमियम-डोप किए गए क्रिस्टल का उपयोग करने वाले सॉलिड-स्टेट लेज़र (तरंग दैर्ध्य: 1.064 µm)।
अनुप्रयोग:
फाइन एनग्रेविंग और माइक्रो-कटिंग।
मेडिकल डिवाइस निर्माण।
लाभ:
पल्स ऑपरेशन के लिए उच्च शिखर शक्ति।
बहुत पतली सामग्री के लिए उपयुक्त।
मर्जित बिंदु:
फाइबर लेज़र की तुलना में कम दक्षता।
उच्च संचालन लागत।
2.2 मशीन कॉन्फ़िगरेशन के अनुसार
(1) गैंट्री (मूविंग गैंट्री) लेज़र कटर्स
लेजर हेड एक स्थिर कार्य-वस्तु के ऊपर X/Y अक्षों के साथ चलता है।
लेजर हेड एक स्थिर कार्य-वस्तु के ऊपर X/Y अक्षों के साथ चलता है।
(2) फ्लाइंग ऑप्टिक लेजर कटर
दर्पण/लेंस के साथ कार्य-वस्तु निश्चित रहती है।
उपयुक्त: पतली सामग्री की उच्च गति वाली कटिंग के लिए।
(3) हाइब्रिड लेजर कटर
मूविंग गैन्ट्री और फ्लाइंग ऑप्टिक्स को संयोजित करता है।
उपयुक्त: गति और सटीकता का संतुलन बनाए रखने के लिए।
(4) रोबोटिक आर्म लेजर कटर
3D कटिंग के लिए मल्टी-एक्सिस रोबोटिक आर्म का उपयोग करता है।
सर्वोत्तम उपयोग: ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस घटकों के लिए।
2.3 सामग्री सुसंगतता के अनुसार
| लेज़र प्रकार | धातु | प्लास्टिक | लकड़ी | सिरेमिक्स | ग्लास |
| CO₂ लेज़र | मध्यम | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | अच्छा | अच्छा |
| फाइबर लेज़र | उत्कृष्ट | गरीब | गरीब | गरीब | नहीं |
| Nd:YAG लेज़र | अच्छा | मध्यम | मध्यम | मध्यम | नहीं |
3. मुख्य तकनीकी मापदंड
| पैरामीटर | CO₂ लेज़र | फाइबर लेज़र | Nd:YAG लेज़र |
| तरंग दैर्ध्य (µm) | 10.6 | 1.06 | 1.064 |
| शक्ति सीमा (W) | 25–20,000 | 500–30,000 | 50–6,000 |
| कटिंग गति | माध्यम | बहुत उच्च | निम्न-मध्यम |
| रखरखाव | उच्च | कम | माध्यम |
| सर्वोत्तम मोटाई | <20मिमी | <50मिमी | <10मिमी |
4. उद्योग अनुप्रयोग
ऑटोमोटिव: चेसिस घटकों की सटीक कटिंग।
एयरोस्पेस: टाइटेनियम और संयोजक सामग्री संसाधन।
इलेक्ट्रॉनिक्स: माइक्रो-कटिंग सर्किट बोर्ड।
जौहरी: सुंदर अंकन और जटिल डिज़ाइन।
5. निष्कर्ष
लेजर कटिंग मशीनों में लेजर स्रोत, विन्यास और सामग्री सुसंगतता के संदर्भ में काफी भिन्नता होती है। धातु काटने में फाइबर लेज़र अपनी दक्षता के कारण प्रमुखता प्राप्त कर चुके हैं, जबकि गैर-धातुओं के लिए CO₂ लेज़र आदर्श बने रहते हैं। सही प्रकार का चयन करना सामग्री, मोटाई, सटीकता आवश्यकताओं और बजट पर निर्भर करता है।
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