लेजर कटिंग मशीनों के सिस्टम घटक: गहन विश्लेषण और प्रमुख कार्य

आधुनिक औद्योगिक विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में, लेजर कटिंग मशीनों का व्यापक रूप से धातु प्रसंस्करण, ऑटोमोटिव विनिर्माण और एयरोस्पेस जैसे कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उनकी उत्कृष्ट कटिंग सटीकता और उच्च गति कटिंग क्षमताएं कई सटीक और समन्वित प्रणालियों पर निर्भर करती हैं। ये प्रणालियाँ मिलकर लेजर कटिंग मशीन का मुख्य ढांचा बनाती हैं, जो इसके स्थिर और सटीक संचालन को सुनिश्चित करती हैं। निम्नलिखित में लेजर कटिंग मशीनों के मुख्य सिस्टम घटकों और उनके कार्यों का विवरण दिया जाएगा।

1. लेजर जनरेशन सिस्टम

• लेजर जनरेटर: काम करने वाली सामग्री के आधार पर, सामान्य प्रकारों में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) लेजर जनरेटर और फाइबर लेजर जनरेटर शामिल हैं। CO₂ लेजर जनरेटर में एक विस्तृत आउटपुट पावर रेंज होती है और यह विभिन्न गैर-धात्विक सामग्रियों और कुछ धात्विक सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त है। दूसरी ओर, फाइबर लेजर जनरेटर में उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता और अच्छी बीम गुणवत्ता होती है, जो धातु कटिंग के क्षेत्र में महत्वपूर्ण लाभ दिखाती है। उदाहरण के लिए, ऑटोमोटिव पुर्जों की धातु कटिंग में, फाइबर लेजर जनरेटर उच्च-सटीक और उच्च-दक्षता कटिंग प्राप्त कर सकते हैं, जबकि ऐक्रेलिक जैसी गैर-धात्विक सामग्रियों से बने विज्ञापन संकेतों के उत्पादन में, CO₂ लेजर जनरेटर का अधिक उपयोग किया जाता है।
• बिजली की आपूर्ति: यह लेजर जनरेटर को स्थिर विद्युत ऊर्जा प्रदान करता है, और इसकी स्थिरता सीधे लेजर आउटपुट पावर की स्थिरता को प्रभावित करती है। उच्च-सटीक कटिंग के लिए लेजर पावर की अत्यधिक उच्च स्थिरता की आवश्यकता होती है। बिजली की आपूर्ति में लेजर आउटपुट पावर में न्यूनतम उतार-चढ़ाव सुनिश्चित करने के लिए सटीक करंट और वोल्टेज नियंत्रण क्षमताएं होनी चाहिए।
• शीतलन उपकरण: लेजर जनरेटर के संचालन के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है। शीतलन उपकरण शीतलक को प्रसारित करके गर्मी को हटाता है, यह सुनिश्चित करता है कि लेजर जनरेटर एक उचित तापमान सीमा के भीतर स्थिर रूप से संचालित हो। यदि शीतलन प्रणाली विफल हो जाती है और लेजर जनरेटर का तापमान बहुत अधिक हो जाता है, तो इससे आउटपुट पावर में कमी, बीम गुणवत्ता में गिरावट, और यहां तक ​​कि उपकरण को नुकसान भी होगा।

2. ऑप्टिकल पाथ ट्रांसमिशन सिस्टम

• दर्पण: वे परावर्तन के माध्यम से लेजर बीम की संचरण दिशा बदलते हैं। दर्पणों की सतह की समतलता और परावर्तकता लेजर संचरण हानि और सटीकता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। उच्च-सटीक दर्पण लेजर परावर्तन हानि को कम कर सकते हैं और यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि लेजर बीम को पूर्वनिर्धारित पथ के साथ सटीक रूप से प्रेषित किया जाए।
• फोकसिंग लेंस: वे कुशल कटिंग के लिए ऊर्जा घनत्व को बढ़ाते हुए, समानांतर लेजर बीम को सामग्री की सतह पर केंद्रित करते हैं ताकि एक बहुत छोटा स्पॉट बन सके। विभिन्न फोकल लंबाई वाले फोकसिंग लेंस विभिन्न मोटाई की सामग्रियों को काटने के लिए उपयुक्त हैं, और इन्हें वास्तविक कटिंग आवश्यकताओं के अनुसार चुना जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, पतली-प्लेट सामग्री को काटते समय, एक छोटे स्पॉट और उच्च ऊर्जा घनत्व प्राप्त करने के लिए अक्सर कम-फोकल-लंबाई वाले फोकसिंग लेंस का उपयोग किया जाता है।
• बीम शेपर: वे लेजर बीम के ऊर्जा वितरण को समायोजित करते हैं ताकि इसे अधिक समान बनाया जा सके या विशिष्ट कटिंग प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके, कटिंग गुणवत्ता में सुधार हो सके और कट की सतह खुरदरापन और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र को कम किया जा सके।

3. मैकेनिकल मोशन सिस्टम

• वर्कटेबल: यह कट की जाने वाली सामग्री को वहन करता है और कटिंग प्रक्रिया के दौरान सामग्री को विकृत होने से रोकने के लिए उच्च-सटीक समतलता और अच्छी कठोरता की आवश्यकता होती है, जो कटिंग सटीकता को प्रभावित करेगा। कुछ उच्च-अंत वर्कटेबल में उत्पादन दक्षता में सुधार के लिए स्वचालित लोडिंग और अनलोडिंग डिवाइस भी लगे होते हैं।
• गाइड रेल और लीड स्क्रू: गाइड रेल कटिंग हेड के लिए सटीक रैखिक गति मार्गदर्शन प्रदान करते हैं, और लीड स्क्रू मोटर की घूर्णी गति को कटिंग हेड की रैखिक गति में परिवर्तित करते हैं। उनकी सटीकता कटिंग हेड की गति सटीकता निर्धारित करती है। उच्च-सटीक गाइड रेल और लीड स्क्रू कटिंग हेड की स्थिति सटीकता को बहुत छोटी सीमा के भीतर नियंत्रित कर सकते हैं, जिससे कटिंग लाइनों की सटीकता सुनिश्चित होती है।
• मोटर और ट्रांसमिशन डिवाइस: सर्वो मोटर्स का उपयोग आमतौर पर कटिंग हेड की गति के लिए बिजली प्रदान करने के लिए किया जाता है। मोटर की शक्ति ट्रांसमिशन डिवाइस (जैसे बेल्ट, चेन, आदि) के माध्यम से लीड स्क्रू और गाइड रेल तक प्रेषित होती है। सर्वो मोटर्स में एक तेज़ प्रतिक्रिया गति और उच्च नियंत्रण सटीकता होती है, और कटिंग प्रोग्राम के अनुसार कटिंग हेड की गति और त्वरण को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं।

4. नियंत्रण प्रणाली

• नियंत्रण कंप्यूटर: यह कटिंग नियंत्रण कार्यक्रम चलाता है, ऑपरेटिंग सॉफ़्टवेयर से निर्देशों को प्राप्त करता है और संसाधित करता है, और लेजर पावर, कटिंग गति, और कटिंग हेड के गति प्रक्षेपवक्र जैसे मापदंडों के सटीक नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए विभिन्न प्रणालियों को नियंत्रण संकेत भेजता है।
• ऑपरेटिंग सॉफ़्टवेयर: यह ऑपरेटरों के लिए एक मानव-मशीन इंटरफ़ेस प्रदान करता है। ग्राफिकल इंटरफ़ेस के माध्यम से, ऑपरेटर आसानी से कटिंग ग्राफिक्स आयात कर सकते हैं, कटिंग पैरामीटर सेट कर सकते हैं, और कटिंग प्रक्रिया की निगरानी कर सकते हैं। उन्नत ऑपरेटिंग सॉफ़्टवेयर में स्वचालित प्रोग्रामिंग और कटिंग सिमुलेशन जैसे कार्य भी होते हैं, जिससे कटिंग दक्षता और सटीकता में सुधार होता है।
• सेंसर: इनमें स्थिति सेंसर, पावर सेंसर, तापमान सेंसर आदि शामिल हैं। स्थिति सेंसर यह सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक समय में कटिंग हेड की स्थिति की निगरानी करता है कि यह पूर्वनिर्धारित प्रक्षेपवक्र के साथ चलता है; पावर सेंसर लेजर पावर की निगरानी करता है और वास्तविक समय समायोजन के लिए इसे नियंत्रण प्रणाली को वापस फीड करता है; तापमान सेंसर लेजर जनरेटर और मोटर जैसे प्रमुख घटकों के तापमान की निगरानी करता है ताकि ज़्यादा गरम होने और क्षति को रोका जा सके।

5. सहायक गैस प्रणाली

• गैस स्रोत: कटिंग सामग्री और प्रक्रिया के अनुसार विभिन्न गैसों का चयन किया जाता है। उदाहरण के लिए, कार्बन स्टील कटिंग के लिए ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है। यह ऑक्सीकरण के माध्यम से उच्च तापमान वाले धातु के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, अतिरिक्त ऊर्जा जारी करता है और कटिंग गति को तेज करता है। स्टेनलेस-स्टील कटिंग के लिए अक्सर नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है ताकि कटिंग सतह को ऑक्सीकरण से रोका जा सके और उच्च-गुणवत्ता वाली कटिंग सतह प्राप्त की जा सके।
• गैस पाइपलाइन: वे गैस स्रोत से कटिंग हेड तक गैस का परिवहन करते हैं। पाइपलाइनों में अच्छी सीलिंग प्रदर्शन होना आवश्यक है ताकि गैस रिसाव कटिंग प्रभाव को प्रभावित न करे।
• गैस फ्लो कंट्रोलर: यह विभिन्न कटिंग स्थितियों के तहत कटिंग क्षेत्र को गैस की एक उचित मात्रा प्रदान करने के लिए गैस प्रवाह दर और दबाव को सटीक रूप से नियंत्रित करता है। सही गैस प्रवाह दर और दबाव प्रभावी ढंग से स्लैग को उड़ा सकते हैं, कटिंग क्षेत्र को ठंडा कर सकते हैं, कटिंग सतह की गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं, और स्लैग आसंजन और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र को कम कर सकते हैं।

  
  

  
  

• निष्कर्ष

  
  
  एक लेजर कटिंग मशीन कई प्रमुख प्रणालियों से बनी होती है, जिसमें लेजर जनरेशन सिस्टम, ऑप्टिकल पाथ ट्रांसमिशन सिस्टम, मैकेनिकल मोशन सिस्टम, कंट्रोल सिस्टम और सहायक गैस सिस्टम शामिल हैं। ये प्रणालियाँ एक दूसरे के साथ सहयोग करती हैं और अपरिहार्य हैं, जो संयुक्त रूप से यह सुनिश्चित करती हैं कि लेजर कटिंग मशीन उच्च-सटीक और उच्च-दक्षता कटिंग प्राप्त करे। प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, प्रत्येक प्रणाली का प्रदर्शन भी लगातार सुधार हो रहा है, लेजर कटिंग मशीनों के विकास को अधिक बुद्धिमान, कुशल और सटीक दिशा में बढ़ावा मिल रहा है, जो आधुनिक विनिर्माण के लिए मजबूत तकनीकी सहायता प्रदान करता है।