లేజర్ కటింగ్ అంటే ఏమిటి?

లేజర్ కటింగ్ అనేది ఒక ఉష్ణ కోత పద్ధతి, దీనిలో అధిక శక్తి సాంద్రత గల కేంద్రీకృత లేజర్ పుంజాన్ని ఉపయోగించి పనిముక్కపై ప్రసరింపజేస్తారు. దీనివల్ల ప్రసరించిన పదార్థం వేగంగా కరిగిపోతుంది, ఆవిరైపోతుంది, అరిగిపోతుంది లేదా దాని జ్వలన స్థానానికి చేరుకుంటుంది. అదే సమయంలో, లేజర్ పుంజంతో ఏకకేంద్రకంగా ప్రవహించే అధిక వేగపు గాలి, కరిగిన పదార్థాన్ని ఎగరగొట్టి, తద్వారా పనిముక్కను కోసివేస్తుంది.

లేజర్ కటింగ్ యొక్క వర్గీకరణ మరియు లక్షణాలు

లేజర్ కటింగ్‌ను నాలుగు రకాలుగా విభజించవచ్చు: లేజర్ ఆవిరి కటింగ్, లేజర్ సంలీన కటింగ్, లేజర్ ఆక్సిజన్ కటింగ్, మరియు లేజర్ స్క్రిబింగ్ మరియు నియంత్రిత పగుళ్లు.

లేజర్ ఆవిరి కోత

ఇది అధిక శక్తి సాంద్రత గల లేజర్ పుంజాన్ని ఉపయోగించి వర్క్‌పీస్‌ను వేడి చేస్తుంది, దాని ఉష్ణోగ్రతను అత్యంత తక్కువ సమయంలో పదార్థం యొక్క మరిగే స్థానానికి వేగంగా పెంచుతుంది, దీనివల్ల ఆ పదార్థం ఆవిరై ఆవిరిగా మారుతుంది. ఈ ఆవిరి అధిక వేగంతో బయటకు వెలువడుతూ, ఆ క్రమంలో పదార్థంలో ఒక కోతను సృష్టిస్తుంది. చాలా పదార్థాలకు అధిక బాష్పీభవన ఉష్ణం ఉంటుంది కాబట్టి, లేజర్ వేపరైజేషన్ కటింగ్‌కు గణనీయమైన శక్తి మరియు శక్తి సాంద్రత అవసరం.

లేజర్ ఫ్యూజన్ కటింగ్

లేజర్ ఫ్యూజన్ కటింగ్‌లో, లేజర్ లోహ పదార్థాన్ని వేడి చేసి కరిగిస్తుంది. ఆ తర్వాత, లేజర్ కిరణానికి సమాంతరంగా ఉండే ఒక నాజిల్ ద్వారా ఆక్సీకరణం చెందని వాయువును (ఉదాహరణకు Ar, He, N, మొదలైనవి) ఊదుతారు. ఆ వాయువు యొక్క అధిక పీడనం కరిగిన లోహాన్ని బయటకు నెట్టివేసి, ఒక కోతను ఏర్పరుస్తుంది. వేపరైజేషన్ కటింగ్‌లా కాకుండా, ఈ పద్ధతికి పదార్థం పూర్తిగా ఆవిరైపోవాల్సిన అవసరం లేదు మరియు వేపరైజేషన్ కటింగ్‌కు అవసరమైన శక్తిలో 1/10వ వంతు శక్తిని మాత్రమే వినియోగిస్తుంది. దీనిని ప్రధానంగా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, టైటానియం, అల్యూమినియం మరియు వాటి మిశ్రమ లోహాలతో సహా, ఆక్సీకరణం చెందని లేదా చర్యాశీల లోహాలను కత్తిరించడానికి ఉపయోగిస్తారు.

లేజర్ ఆక్సిజన్ కటింగ్

లేజర్ ఆక్సిజన్ కటింగ్ సూత్రం ఆక్సిఎసిటిలీన్ కటింగ్ మాదిరిగానే ఉంటుంది. లేజర్ ముందుగా వేడి చేసే ఉష్ణ వనరుగా పనిచేస్తుండగా, ఆక్సిజన్ వంటి క్రియాశీల వాయువులు కటింగ్ వాయువుగా పనిచేస్తాయి. ఒకవైపు, బయటకు పంపిన వాయువు, కోయబడుతున్న లోహంతో చర్య జరిపి, ఆక్సీకరణ చర్యను ప్రేరేపిస్తుంది, దీనివల్ల అధిక మొత్తంలో ఆక్సీకరణ వేడి విడుదలవుతుంది. మరోవైపు, ఇది చర్య జరిగే ప్రదేశం నుండి కరిగిన ఆక్సైడ్‌లను మరియు ద్రవాలను బయటకు నెట్టివేసి, లోహంలో ఒక కోతను ఏర్పరుస్తుంది. కటింగ్ సమయంలో జరిగే ఆక్సీకరణ చర్య గణనీయమైన వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కాబట్టి లేజర్ ఆక్సిజన్ కటింగ్‌కు ఫ్యూజన్ కటింగ్‌లో సగం శక్తి మాత్రమే అవసరం, అదే సమయంలో దీని కటింగ్ వేగం వేపరైజేషన్ మరియు ఫ్యూజన్ కటింగ్‌ల కంటే చాలా వేగంగా ఉంటుంది. దీనిని ప్రధానంగా కార్బన్ స్టీల్, టైటానియం స్టీల్ మరియు హీట్-ట్రీటెడ్ స్టీల్ వంటి ఆక్సీకరణకు గురయ్యే లోహ పదార్థాలకు వర్తింపజేస్తారు.

లేజర్ స్క్రిబింగ్ మరియు నియంత్రిత ఫ్రాక్చర్

లేజర్ స్క్రిబింగ్‌లో, అధిక శక్తి సాంద్రత గల లేజర్‌ను ఉపయోగించి పెళుసు పదార్థాల ఉపరితలాన్ని స్కాన్ చేసి, ఒక చిన్న గాడిని ఏర్పరుస్తారు. ఆ తర్వాత కొంత మొత్తంలో పీడనాన్ని ప్రయోగించడం వల్ల, ఆ పెళుసు పదార్థం ఆ గాడి వెంబడి విరిగిపోతుంది. లేజర్ స్క్రిబింగ్ కోసం సాధారణంగా క్యూ-స్విచ్డ్ లేజర్‌లు మరియు CO₂ లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తారు. నియంత్రిత విరుపు ప్రక్రియలో, లేజర్ గ్రూవింగ్ సమయంలో ఏర్పడే తీవ్రమైన ఉష్ణోగ్రతా విస్తరణను ఉపయోగించుకుని, పెళుసు పదార్థాలలో స్థానిక ఉష్ణ ఒత్తిడిని సృష్టిస్తారు. దీనివల్ల ఆ పదార్థాలు చెక్కిన గాడి వెంబడి విరిగిపోతాయి.

లేజర్ కటింగ్ యొక్క అనువర్తనాలు

చాలా లేజర్ కటింగ్ యంత్రాలు న్యూమరికల్ కంట్రోల్ (NC) ప్రోగ్రామ్‌ల ద్వారా పనిచేస్తాయి లేదా కటింగ్ రోబోట్‌లుగా కాన్ఫిగర్ చేయబడతాయి. ఒక ఖచ్చితమైన ప్రాసెసింగ్ పద్ధతిగా, లేజర్ కటింగ్ పలుచని లోహపు షీట్లను 2D లేదా 3Dలో కత్తిరించడంతో సహా దాదాపు అన్ని పదార్థాలను కత్తిరించగలదు. ఏరోస్పేస్ రంగంలో, లేజర్ కటింగ్ టెక్నాలజీని ప్రధానంగా టైటానియం మిశ్రమాలు, అల్యూమినియం మిశ్రమాలు, నికెల్ మిశ్రమాలు, క్రోమియం మిశ్రమాలు, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, బెరిలియం ఆక్సైడ్, మిశ్రమ పదార్థాలు, ప్లాస్టిక్‌లు, సిరామిక్‌లు మరియు క్వార్ట్జ్ వంటి ప్రత్యేక ఏరోస్పేస్ పదార్థాలను కత్తిరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. లేజర్ కటింగ్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడిన ఏరోస్పేస్ భాగాలలో ఇంజిన్ ఫ్లేమ్ ట్యూబ్‌లు, పలుచని గోడలు గల టైటానియం మిశ్రమ కేసింగ్‌లు, విమాన ఫ్రేమ్‌లు, టైటానియం మిశ్రమ స్కిన్‌లు, వింగ్ స్ట్రింగర్‌లు, టెయిల్ వింగ్ ప్యానెల్‌లు, హెలికాప్టర్ మెయిన్ రోటర్లు మరియు స్పేస్ షటిల్ సిరామిక్ ఉష్ణ-నిరోధక టైల్స్ ఉన్నాయి.