वाष्पीकरण काटना
उच्च शक्ति घनत्व वाली लेजर बीम के तापन के तहत, जिस गति से सामग्री का सतही तापमान क्वथनांक तक बढ़ता है, वह इतनी तेज़ होती है कि यह ऊष्मा चालन के कारण होने वाले पिघलने से बचने के लिए पर्याप्त होती है, इसलिए सामग्री का कुछ भाग भाप में बदल जाता है और गायब हो जाता है, और सामग्री का कुछ भाग सहायक गैस प्रवाह द्वारा स्लिट के तल से इजेक्टा के रूप में उड़ जाता है। कुछ सामग्री जिन्हें पिघलाया नहीं जा सकता है, जैसे लकड़ी, कार्बन सामग्री और कुछ प्लास्टिक, इस वाष्पीकरण काटने की विधि द्वारा काटे और बनाए जाते हैं।
वाष्पीकरण काटने की प्रक्रिया के दौरान, भाप पिघले हुए कणों को दूर ले जाती है और मलबे को धोकर छेद बना देती है। वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान, लगभग 40% सामग्री भाप में बदल जाती है और गायब हो जाती है, जबकि 60% सामग्री पिघली हुई बूंदों के रूप में हवा के प्रवाह से दूर चली जाती है।
पिघलती हुई कटिंग
जब घटना लेजर बीम की शक्ति घनत्व एक निश्चित मूल्य से अधिक हो जाती है, तो बीम विकिरण बिंदु के अंदर की सामग्री वाष्पित होने लगती है और एक छेद बनाती है। एक बार यह छोटा छेद बनने के बाद, यह एक ब्लैक बॉडी के रूप में घटना बीम की सभी ऊर्जा को अवशोषित कर लेगा। छोटा छेद पिघली हुई धातु की दीवार से घिरा हुआ है, और फिर बीम के साथ सहायक वायु प्रवाह समाक्षीय छेद के चारों ओर पिघली हुई सामग्री को दूर ले जाता है। जैसे ही वर्कपीस चलता है, छोटा छेद एक भट्ठा बनाने के लिए काटने की दिशा में समकालिक रूप से चलता है। लेजर बीम भट्ठा के सामने के किनारे के साथ विकिरण करना जारी रखता है, और पिघला हुआ पदार्थ लगातार या स्पंदनात्मक रूप से भट्ठा से दूर उड़ जाता है।
ऑक्सीकरण पिघलना
मेल्टिंग कटिंग में आम तौर पर निष्क्रिय गैस का इस्तेमाल किया जाता है। अगर इसे ऑक्सीजन या अन्य सक्रिय गैसों से बदल दिया जाए, तो लेजर बीम के विकिरण के तहत सामग्री प्रज्वलित हो जाती है, और ऑक्सीजन के साथ एक हिंसक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है जिससे एक और ऊष्मा स्रोत उत्पन्न होता है, जिसे ऑक्सीकरण मेल्टिंग कटिंग कहा जाता है। विशिष्ट विवरण इस प्रकार है:
⑴ लेजर बीम के विकिरण के तहत सामग्री की सतह को जल्दी से प्रज्वलन तापमान तक गर्म किया जाता है, और फिर ऑक्सीजन के साथ एक हिंसक दहन प्रतिक्रिया होती है, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है। इस गर्मी की क्रिया के तहत, सामग्री के अंदर भाप से भरे छोटे छेद बनते हैं, और छोटे छेद पिघली हुई धातु की दीवारों से घिरे होते हैं।
⑵ जलती हुई सामग्री का स्लैग में स्थानांतरण ऑक्सीजन और धातु की दहन दर को नियंत्रित करता है। साथ ही, जिस गति से ऑक्सीजन स्लैग के माध्यम से इग्निशन फ्रंट तक फैलती है, उसका भी दहन दर पर बहुत प्रभाव पड़ता है। ऑक्सीजन प्रवाह दर जितनी अधिक होगी, दहन रासायनिक प्रतिक्रिया उतनी ही तेज़ होगी और स्लैग को हटाया जाएगा। बेशक, ऑक्सीजन प्रवाह दर जितनी अधिक होगी, उतना ही बेहतर होगा, क्योंकि बहुत तेज़ प्रवाह दर प्रतिक्रिया उत्पाद, यानी धातु ऑक्साइड, को स्लिट के आउटलेट पर तेजी से ठंडा कर देगी, जो काटने की गुणवत्ता के लिए भी हानिकारक है।
⑶ जाहिर है, ऑक्सीकरण पिघलने काटने की प्रक्रिया में दो ऊष्मा स्रोत हैं, अर्थात् लेजर विकिरण ऊर्जा और ऑक्सीजन और धातु की रासायनिक प्रतिक्रिया से उत्पन्न ऊष्मा ऊर्जा। यह अनुमान लगाया जाता है कि स्टील काटते समय, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया द्वारा जारी गर्मी काटने के लिए आवश्यक कुल ऊर्जा का लगभग 60% होती है।
जाहिर है, निष्क्रिय गैस की तुलना में, सहायक गैस के रूप में ऑक्सीजन का उपयोग करके उच्च काटने की गति प्राप्त की जा सकती है।
⑷ दो ऊष्मा स्रोतों के साथ ऑक्सीकरण पिघलने काटने की प्रक्रिया में, यदि ऑक्सीजन की जलने की गति लेजर बीम की चलती गति से अधिक है, तो भट्ठा चौड़ा और खुरदरा दिखाई देता है। यदि लेजर बीम की चलती गति ऑक्सीजन की जलने की गति से तेज है, तो परिणामस्वरूप भट्ठा संकीर्ण और चिकना होता है।
नियंत्रित फ्रैक्चर
भंगुर पदार्थों के लिए जो गर्मी से आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, लेजर बीम हीटिंग द्वारा उच्च गति और नियंत्रणीय कटिंग को नियंत्रित फ्रैक्चर कटिंग कहा जाता है। इस कटिंग प्रक्रिया की मुख्य सामग्री यह है: लेजर बीम भंगुर पदार्थ के एक छोटे से क्षेत्र को गर्म करती है, जिससे क्षेत्र में एक बड़ा थर्मल ग्रेडिएंट और गंभीर यांत्रिक विरूपण होता है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री में दरारें होती हैं। जब तक हीटिंग ग्रेडिएंट संतुलित होता है, तब तक लेजर बीम दरार को किसी भी वांछित दिशा में बनाने के लिए मार्गदर्शन कर सकता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह नियंत्रित फ्रैक्चर कटिंग तीखे कोण और कोने के स्लिट को काटने के लिए उपयुक्त नहीं है। अतिरिक्त-बड़े बंद आकार को काटने में सफल होना भी आसान नहीं है। फ्रैक्चर कटिंग की गति को जल्दी से नियंत्रित करें, और बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता नहीं है, अन्यथा यह वर्कपीस की सतह को पिघला देगा और स्लिट किनारे को नुकसान पहुंचाएगा। इसके मुख्य नियंत्रण पैरामीटर लेजर पावर और स्पॉट साइज हैं।
