पाठ 6.2काटनाअध्याय 6 · कटिंग और नॉन-ट्रेडिशनल मशीनिंग

लेज़र कटिंग

फ़ोकस की हुई रोशनी पिघलाकर या वाष्प बनाकर पतला कट बनाती है

लेज़र कटिंग रोशनी की फ़ोकस की हुई किरण से सपाट सामग्री में आकार उकेरती है, जो उसके आर-पार एक पतली रेखा पिघला देती है। धातु के कई ब्रैकेट, आवरण के पैनल और ऐक्रेलिक के साइन इसी तरह शुरू होते हैं। इसे टूलिंग नहीं चाहिए: मशीन सीधे ड्रॉइंग फ़ाइल से काटती है, इसलिए एक पार्ट बनाना उतना ही आसान है जितना हज़ार।

फ़ोटो: EGU-Metall, CC BY-SA 3.0, स्रोत: Wikimedia Commons

शीट के ऊपर लेज़र कटिंग हेड, कट के साथ बगल का सेक्शनचित्र कट के साथ बगल का सेक्शन है: हेड दाईं ओर चलता है और पीछे कर्फ़ छोड़ता है। घेरे में लिखे नंबर नीचे दिए चरणों से मेल खाते हैं।

यह कैसे काम करती है

किरण बनाएँ। लेज़र स्रोत बिजली को तीव्र, अदृश्य इन्फ़्रारेड किरण में बदलता है। फ़ाइबर लेज़र (किरण काँच के फ़ाइबर के भीतर बनती है) धातु कटिंग में हावी हैं; CO2 लेज़र (किरण गैसों के मिश्रण से आती है) लकड़ी और प्लास्टिक के लिए आम हैं।
उसे फ़ोकस करें। फ़ाइबर केबल (या CO2 के लिए दर्पण) किरण को कटिंग हेड तक ले जाती है। लेंस उसे मिलीमीटर के अंश जितने चौड़े बिंदु पर केंद्रित करता है।
पिघलाएँ। उस बिंदु पर ऊर्जा इतनी केंद्रित होती है कि सामग्री अपनी पूरी मोटाई में पिघल जाती है, या आंशिक रूप से वाष्प बन जाती है।
उड़ाकर निकालें। असिस्ट गैस किरण के चारों ओर नोज़ल से बहती है और पिघली धातु को कट के नीचे से चिंगारियों के रूप में उड़ा देती है। ऑक्सीजन स्टील को जलाती भी है और गर्मी जोड़ती है; नाइट्रोजन साफ़, चमकदार किनारा छोड़ती है।
रूपरेखा पर चलाएँ। CNC प्रणाली (कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल) हेड को रूपरेखा के साथ चलाती है और पतला कर्फ़ (कट से बनी दरार) छोड़ती है। सेंसर नोज़ल को शीट से लगभग 1 mm ऊपर रखता है।

ज़्यादातर मशीनें नुकीली सहारे की पट्टियों के बेड पर रखी सपाट शीट काटती हैं। ट्यूब लेज़र हेड के नीचे ट्यूब को घुमाकर छेद, स्लॉट और तिरछे सिरे काटते हैं।

मुख्य तथ्य

सामग्री: माइल्ड और स्टेनलेस स्टील, एल्युमिनियम, तांबा और पीतल (फ़ाइबर लेज़र); लकड़ी, ऐक्रेलिक, गत्ता, कपड़ा और चमड़ा (CO2 लेज़र)
आम पार्ट: ब्रैकेट, आवरण के पैनल, गैस्केट, साइन और अक्षर, शीट पर नेस्ट किए सपाट पार्ट
पार्ट का आकार: सपाट शीटें आम तौर पर 1.5 × 3 m या 2 × 4 m तक; आम मशीनों पर स्टील लगभग 25 mm मोटा तक
सटीकता: अक्सर लगभग ±0.1 mm
सतह की फ़िनिश: बारीक खड़ी रेखाओं वाली चिकनी कटी सतह; पतला ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र (वह पट्टी जिसकी संरचना गर्मी ने बदल दी)
किस बैच साइज़ के लिए उपयुक्त: एक पार्ट से बड़ी सीरीज़ तक, बिना टूलिंग और स्वचालित शीट लोडिंग के साथ
टूलिंग और मशीन की लागत: पार्ट के हिसाब से कोई टूलिंग नहीं; शौक़िया CO2 कटर कुछ हज़ार डॉलर के, औद्योगिक फ़ाइबर मशीनें कुछ लाख डॉलर की
गति: पतली शीट में प्रति मिनट दसियों मीटर; 20 mm स्टील में लगभग 1 m/min

ताक़तें और सीमाएँ

खूबियाँ

कोई टूलिंग नहीं: कोई भी 2D रूपरेखा सीधे ड्रॉइंग फ़ाइल से
पतला कर्फ़ और बारीक ब्योरा, अक्सर लगभग ±0.1 mm
पतली शीट में तेज़; सामग्री बचाने के लिए पार्ट नेस्ट किए जाते हैं (शीट पर कसकर पैक किए जाते हैं)
एक मशीन कई धातुएँ संभालती है, या CO2 स्रोत के साथ लकड़ी और प्लास्टिक

सीमाएँ

ज़्यादातर सपाट शीट और ट्यूब; मोटी प्लेट धीमी है
गर्मी एक पतला बदला हुआ क्षेत्र छोड़ती है और पतले पार्टों को टेढ़ा कर सकती है
चमकदार तांबे और पीतल को फ़ाइबर लेज़र और सावधानी चाहिए
PVC जैसे कुछ प्लास्टिक ज़हरीली गैस छोड़ते हैं और उन्हें लेज़र से नहीं काटना चाहिए

कहाँ इस्तेमाल होती है

शीट-मेटल जॉब शॉपब्रैकेट, पैनल, मशीन गार्ड, इकलौते पार्ट
ऑटोमोटिवप्रोटोटाइप बॉडी पार्ट, 5-अक्ष लेज़रों से ढाले पार्टों की ट्रिमिंग, एग्ज़ॉस्ट के पार्ट
मशीनरी और कृषिफ़्रेम, फ़्लैंज, गसेट, माउंटिंग प्लेट
वास्तुकला और साइनसजावटी अग्रभाग की जालियाँ, अक्षर, सीढ़ी के पार्ट
इलेक्ट्रॉनिक्सस्टेनलेस सोल्डर-पेस्ट स्टेंसिल, पतले शील्डिंग पार्ट
मेकर और डिज़ाइनऐक्रेलिक डिस्प्ले, प्लाईवुड के मॉडल, चमड़े का सामान

इसे कैसे पहचानें

कटी सतह पर बहुत बारीक, नियमित खड़ी रेखाएँ (स्ट्रायशन) और साफ़, चौकोर किनारा।
किनारे पर छोटी टैब या खाँचें: माइक्रो-जोड़, शीट में पार्टों को थामे रखने को छोड़े छोटे पुल जो बाद में तोड़ दिए जाते हैं।
हर कट की शुरुआत पर एक छोटा पियर्स निशान, जहाँ किरण पहली बार भेदकर निकली, अक्सर अंतिम रूपरेखा से ज़रा हटकर।
लकड़ी पर भूरा, थोड़ा जला किनारा; ऐक्रेलिक पर चमकदार, लौ से पॉलिश किया किनारा।

तुलना करें

प्लाज़्मा कटिंग6.3मोटी स्टील प्लेट में सस्ती और तेज़, पर चौड़े कर्फ़ और ज़्यादा खुरदरे, थोड़े तिरछे किनारे के साथ।वॉटरजेट कटिंग6.4बिल्कुल गर्मी नहीं और पत्थर, काँच और बहुत मोटी धातु काट देती है, पर धीमी है।पंचिंग6.1पतली शीट में कई एक जैसे छेदों के लिए तेज़, पर हर आकार को अपना औज़ार चाहिए।

देखें

Ponoko Laser Cutting · लेज़र कटर के हिस्से, सरल भाषा में

Small Things · फ़ोकस की हुई रोशनी स्टील को क्यों पिघला सकती है

TRUMPF Inc. · 25 mm प्लेट काटता फ़ाइबर लेज़र, चिंगारियों समेत

Ray Frith · 3 mm शीट की रोज़मर्रा की शॉप-फ़्लोर कटिंग

असली तस्वीरें देखें

Wikipedia: Laser cutting — लेज़र कटिंग हेड और कटे पार्टों की तस्वीरें, प्रक्रिया के आँकड़ों के साथ
Wikimedia Commons फ़ोटो खोज

याद रखें

लेंस किरण को छोटे बिंदु पर फ़ोकस करता है जो सामग्री के आर-पार रेखा पिघला देता है।
असिस्ट गैस पिघले को उड़ा देती है; ऑक्सीजन गर्मी जोड़ती है, नाइट्रोजन किनारे को साफ़ रखती है।
कोई टूलिंग नहीं और लगभग ±0.1 mm: पतली से मध्यम शीट में सपाट पार्टों के लिए सबसे आम पसंद।