লেজার কাটিং হলো একটি তাপীয় কাটিং পদ্ধতি, যেখানে একটি কেন্দ্রীভূত উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মি ব্যবহার করে ওয়ার্কপিসের উপর আলো ফেলা হয়। এর ফলে আলো পড়া পদার্থটি দ্রুত গলে যায়, বাষ্পীভূত হয়, ক্ষয়প্রাপ্ত হয় অথবা তার প্রজ্বলন বিন্দুতে পৌঁছায়। একই সময়ে, লেজার রশ্মির সাথে সমাক্ষীয়ভাবে প্রবাহিত উচ্চ-গতির বায়ুপ্রবাহ গলিত পদার্থটিকে উড়িয়ে দেয়, যার ফলে ওয়ার্কপিসটি কেটে যায়।
লেজার কাটিংয়ের শ্রেণীবিভাগ এবং বৈশিষ্ট্য
লেজার কাটিংকে চারটি ভাগে ভাগ করা যায়: লেজার ভেপোরাইজেশন কাটিং, লেজার ফিউশন কাটিং, লেজার অক্সিজেন কাটিং এবং লেজার স্ক্রাইবিং ও নিয়ন্ত্রিত ফ্র্যাকচার।
এটি একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মি ব্যবহার করে ওয়ার্কপিসকে উত্তপ্ত করে, যা অত্যন্ত অল্প সময়ের মধ্যে এর তাপমাত্রা দ্রুত বাড়িয়ে উপাদানটির স্ফুটনাঙ্কে পৌঁছে দেয় এবং এর ফলে উপাদানটি বাষ্পীভূত হয়ে বাষ্প তৈরি করে। এই বাষ্প উচ্চ গতিতে নির্গত হয় এবং বেরিয়ে যাওয়ার সময় উপাদানটিতে একটি কাট তৈরি করে। যেহেতু বেশিরভাগ উপাদানের বাষ্পীভবন তাপ বেশি, তাই লেজার বাষ্পীভবন কাটিংয়ের জন্য যথেষ্ট শক্তি এবং শক্তি-ঘনত্বের প্রয়োজন হয়।
লেজার ফিউশন কাটিং-এ, লেজার ধাতব পদার্থকে উত্তপ্ত করে গলিয়ে দেয়। এরপর লেজার রশ্মির সাথে সমাক্ষীয়ভাবে একটি নজলের মধ্য দিয়ে একটি অনজারক গ্যাস (যেমন আর্গন, হিলিয়াম, নাইট্রোজেন ইত্যাদি) প্রবাহিত করা হয়। গ্যাসের উচ্চ চাপ গলিত ধাতুকে বের করে দেয়, ফলে একটি কর্তন তৈরি হয়। ভেপরাইজেশন কাটিং-এর মতো নয়, এই পদ্ধতিতে পদার্থের সম্পূর্ণ বাষ্পীভবনের প্রয়োজন হয় না এবং এতে প্রয়োজনীয় শক্তির মাত্র ১/১০ ভাগ শক্তি খরচ হয়। এটি প্রধানত অনজারক বা প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু, যেমন—স্টেইনলেস স্টিল, টাইটানিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম এবং এদের সংকর ধাতু কাটার জন্য ব্যবহৃত হয়।
লেজার অক্সিজেন কাটিং
লেজার অক্সিজেন কাটিংয়ের মূলনীতি অক্সিঅ্যাসিটিলিন কাটিংয়ের মতোই। লেজার একটি প্রিহিটিং তাপ উৎস হিসেবে কাজ করে, অন্যদিকে সক্রিয় গ্যাস (যেমন অক্সিজেন) কাটিং গ্যাস হিসেবে ব্যবহৃত হয়। একদিকে, এই গ্যাস কাটা হচ্ছে এমন ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে একটি জারণ বিক্রিয়া ঘটায়, যা প্রচুর পরিমাণে জারণ তাপ নির্গত করে। অন্যদিকে, এটি বিক্রিয়া অঞ্চল থেকে গলিত অক্সাইড এবং গলিত পদার্থকে উড়িয়ে দেয়, ফলে ধাতুতে একটি কাট তৈরি হয়। কাটিংয়ের সময় জারণ বিক্রিয়া উল্লেখযোগ্য পরিমাণে তাপ উৎপন্ন করে, তাই লেজার অক্সিজেন কাটিংয়ের জন্য ফিউশন কাটিংয়ের অর্ধেক শক্তির প্রয়োজন হয়, এবং এর কাটার গতি ভেপারাইজেশন ও ফিউশন কাটিংয়ের চেয়ে অনেক বেশি। এটি প্রধানত কার্বন স্টিল, টাইটানিয়াম স্টিল এবং তাপ-প্রক্রিয়াজাত স্টিলের মতো জারণযোগ্য ধাতব পদার্থে প্রয়োগ করা হয়।
লেজার স্ক্রাইবিং এবং নিয়ন্ত্রিত ফ্র্যাকচার
লেজার স্ক্রাইবিং পদ্ধতিতে একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার ব্যবহার করে ভঙ্গুর পদার্থের পৃষ্ঠ স্ক্যান করা হয়, যা বাষ্পীভূত হয়ে একটি ছোট খাঁজ তৈরি করে। এরপর একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ চাপ প্রয়োগ করলে ভঙ্গুর পদার্থটি সেই খাঁজ বরাবর ভেঙে যায়। লেজার স্ক্রাইবিং-এর জন্য সাধারণত কিউ-সুইচড লেজার এবং CO₂ লেজার ব্যবহার করা হয়। নিয়ন্ত্রিত ভাঙন পদ্ধতিতে লেজার গ্রুভিং-এর সময় সৃষ্ট তীব্র তাপমাত্রা বন্টনকে কাজে লাগিয়ে ভঙ্গুর পদার্থে স্থানীয় তাপীয় পীড়ন তৈরি করা হয়, যার ফলে পদার্থটি স্ক্রাইব করা খাঁজ বরাবর ভেঙে যায়।
লেজার কাটিংয়ের প্রয়োগ
বেশিরভাগ লেজার কাটিং মেশিন নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল (NC) প্রোগ্রামের মাধ্যমে পরিচালিত হয় অথবা কাটিং রোবট হিসেবে কনফিগার করা থাকে। একটি নির্ভুল প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি হিসেবে, লেজার কাটিং প্রায় সব ধরনের উপাদান কাটতে পারে, যার মধ্যে পাতলা ধাতব পাতের ২ডি বা ৩ডি কাটিংও অন্তর্ভুক্ত। মহাকাশ ক্ষেত্রে, লেজার কাটিং প্রযুক্তি প্রধানত বিশেষ মহাকাশ উপকরণ যেমন টাইটানিয়াম অ্যালয়, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়, নিকেল অ্যালয়, ক্রোমিয়াম অ্যালয়, স্টেইনলেস স্টিল, বেরিলিয়াম অক্সাইড, কম্পোজিট উপকরণ, প্লাস্টিক, সিরামিক এবং কোয়ার্টজ কাটার জন্য ব্যবহৃত হয়। লেজার কাটিং দ্বারা প্রক্রিয়াজাত মহাকাশ উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ইঞ্জিনের ফ্লেম টিউব, পাতলা দেয়ালযুক্ত টাইটানিয়াম অ্যালয় কেসিং, বিমানের ফ্রেম, টাইটানিয়াম অ্যালয় স্কিন, উইং স্ট্রিংগার, টেইল উইং প্যানেল, হেলিকপ্টারের প্রধান রোটর এবং স্পেস শাটলের সিরামিক তাপ-নিরোধক টাইলস।
পোস্ট করার সময়: ০৮-১২-২০২৫
