বিভিন্ন টিউব উপকরণের জন্য কিভাবে পাইপ লেজার কাটিং মেশিন নির্বাচন করবেন?

উপকরণের সামঞ্জস্যতা এবং এর প্রভাব পাইপ লেজার কাটিং কর্মক্ষমতা

লেজার টিউব কাটিংয়ের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ সাধারণ টিউব উপকরণ (স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম, পিতল, তামা, টাইটানিয়াম)

ফাইবার লেজার কাটারগুলি পাঁচটি প্রধান ধরনের ধাতুর সাথে খুব ভালভাবে কাজ করে। শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ক্ষয় প্রতিরোধ করার কারণে স্টেইনলেস স্টিল অনেক বেশি ব্যবহৃত হয়। বিমান ও মহাকাশযানে প্রয়োজনীয় হালকা যন্ত্রাংশ তৈরির জন্য অ্যালুমিনিয়াম জনপ্রিয়। ভবনের সজ্জার বিস্তারিত অংশগুলিতে দস্তা কখনও কখনও ব্যবহৃত হয়। তামা বৈদ্যুতিক তার এবং পাইপের জন্য উপযোগী, এবং শক্তি সবথেকে বেশি গুরুত্বপূর্ণ হওয়ার কারণে টাইটানিয়াম প্রায়শই চিকিৎসা যন্ত্রে পাওয়া যায়। এই আধুনিক লেজার সিস্টেমগুলি 25 মিমি পুরু ইস্পাতের পাত এবং প্রায় 15 মিমি পুরু অ-আয়র্ণ ধাতু কাটতে পারে। মেশিনগুলি 0.1 মিমি পর্যন্ত নির্ভুলতা বজায় রাখে, যা ওজন বহন করার প্রয়োজন হওয়া বা কোনও ফাঁক ছাড়াই কঠোর সিল তৈরি করার ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি পার্থক্য তৈরি করে।

উপাদানের গঠন কীভাবে কাটার গুণমান এবং প্রক্রিয়াকরণের দক্ষতাকে প্রভাবিত করে

কাটার প্রক্রিয়ার সময় লেজারের সাথে উপকরণগুলির কীভাবে আন্তঃক্রিয়া করে তার ওপর উপকরণের রাসায়নিক গঠন একটি বড় ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, স্টেইনলেস স্টিলের ক্রোমিয়াম সামগ্রীর কারণে আমাদের অবাঞ্ছিত অক্সাইড স্তর গঠন রোধ করতে কাটার সময় নাইট্রোজেন সহায়তা প্রায়শই প্রয়োজন হয়। অ্যালুমিনিয়ামের চমৎকার তাপ পরিবাহিতা (প্রায় 237 W/mK) এর কারণে এটি ভিন্ন চ্যালেঞ্জ তৈরি করে, যা গলিত পুল কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পালসড লেজার ডেলিভারি প্রয়োজন করে। তাম বা পিতল নিয়ে কাজ করার সময়, অপারেটররা সাধারণত খুঁটিনাটি শীটের জন্য অক্সিজেন ভালো কাজ করে দেখেন, যেখানে ঘন উপাদানের জন্য সংকুচিত বাতাস আরও উপযুক্ত। তাদের লেজার কাটিং অপারেশন সেট আপ করার সময় শপ ফ্লোর টেকনিশিয়ানদের বিবেচনা করা এগুলি কেবল কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।

ইস্পাতে উচ্চতর কার্বন সামগ্রী প্রান্তের কঠোরতা বাড়ায় কিন্তু শক্তি শোষণের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধির কারণে মৃদু ইস্পাতের তুলনায় কাটার গতি 18—22% হ্রাস করে।

অ-আয়র্ণ ধাতুগুলিতে তাপীয় পরিবাহিতা এবং প্রতিফলনের চ্যালেঞ্জ

অ্যালুমিনিয়াম দ্রুত তাপ হারায়, যার অর্থ এটি স্থিতিশীল কাটার প্রস্থ বজায় রাখার জন্য ইস্পাতের তুলনায় প্রতি একক এলাকায় প্রায় 15 থেকে 20 শতাংশ বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়। তামা নিয়ে কাজ করার সময় আরও একটি সমস্যা দেখা দেয়। ফাইবার লেজারের 1 মাইক্রোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রায় 85 থেকে 90 শতাংশ তামা প্রতিফলিত করে। এটি প্রতিফলিত রশ্মির সাথে গুরুতর সমস্যা তৈরি করে যা আলোকীয় উপাদানগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। এই ঝুঁকি মোকাবেলা করতে, অনেক কারখানা এই ধরনের বিপদ কমাতে বিশেষভাবে তৈরি বিভিন্ন ধরনের বিম ডেলিভারি সিস্টেমে বিনিয়োগ করে। আর তারপরে আছে টাইটানিয়াম, যা অক্সিজেনের সংস্পর্শে এসে খুব গরম হয়ে ওঠে। এই বিক্রিয়ার কারণে, উৎপাদকদের অপ্রত্যাশিতভাবে আগুন ধরে যাওয়া রোধ করতে কাটার সময় নিষ্ক্রিয় গ্যাসের বিশেষ মিশ্রণ ব্যবহার করতে হয়।

ফাইবার লেজার সিস্টেমের জন্য কেন তামা এবং পিতলের মতো উচ্চ প্রতিফলনশীল উপাদানগুলি ঝুঁকিপূর্ণ

তামা এবং পিতলের মতো ধাতু যা আলোকে ভালভাবে প্রতিফলিত করে, অপটিক্যাল সিস্টেমে লেজার শক্তির 65 থেকে 75 শতাংশ পর্যন্ত ফিরিয়ে দিতে পারে। এটি রেসোনেটর এবং কোলিমেটরের মতো সরঞ্জামগুলির জন্য বাস্তব সমস্যা সৃষ্টি করে। গত বছর পনম্যানের গবেষণা অনুযায়ী, এই ধরনের ক্ষতির মেরামতির বিল সাধারণত প্রায় 740,000 ডলার হয়। 30% এর কম দস্তা সমৃদ্ধ পিতল এই প্রতিফলনকে কাজের উপযোগী স্তরে নামিয়ে আনে, সাধারণত 45 থেকে 50% এর মধ্যে। তবে খাঁটি তামা সবসময় ঝামেলার ছিল, সদ্য পর্যন্ত পুরনো ফ্যাশনের CO2 লেজারের প্রয়োজন হত। কিন্তু সম্প্রতি কিছু ভাঙন ঘটেছে। 1070nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করা ফাইবার লেজার, যা বিশেষভাবে কোণযুক্ত বিচ্ছুরিত রশ্মি ব্যবহার করে, আসলে 2 থেকে 5 মিমি পুরু তামার পাত কাটতে পারে এবং ঐতিহ্যবাহী CO2 সিস্টেমগুলির তুলনায় মাত্র 15% শক্তি খরচ করে। এটি অপারেশনাল খরচে বিশাল পার্থক্য তৈরি করে।

টিউবের উপাদান এবং পুরুত্বের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী লেজার পাওয়ার মিলন

ধাতুর প্রকার এবং প্রাচীরের পুরুত্বের ভিত্তিতে লেজার ওয়াটেজ নির্বাচন

কোন ধরনের উপাদান নিয়ে কাজ করছি এবং সেই প্রাচীরগুলি কতটা ঘন, তার ওপর বেশিরভাগই নির্ভর করে সঠিক লেজার পাওয়ার নির্বাচন। উদাহরণস্বরূপ, 5 মিমি-এর নিচে পুরুত্বের পাতলা স্টেইনলেস স্টিলের নলের ক্ষেত্রে, অধিকাংশ মানুষ দেখেন যে 3 থেকে 4 kW ফাইবার লেজার দিয়ে কাজ ঠিকমতো হয়ে যায়। কিন্তু যখন 10 মিমি কার্বন স্টিলের মতো ভারী কিছু নিয়ে আসে, তখন অবস্থা বদলে যায়, যেখানে অপারেটরদের সাধারণত 2 মিটার প্রতি মিনিটের বেশি কাটার গতি বজায় রাখতে অন্তত 6 kW এর প্রয়োজন হয়, JQ লেজারের 2024 সালের সর্বশেষ গাইড অনুযায়ী। আর তারপর আছে তামা এবং টাইটেনিয়ামের মতো উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন উপাদানগুলি। এই উপাদানগুলি শক্তি খুব বেশি খরচ করে, তাই উৎপাদকরা সাধারণত 6 মিমি পুরুত্বের চেয়ে বেশি হওয়ার সাথে সাথে 8 থেকে 12 kW সিস্টেম ব্যবহারের পরামর্শ দেন।

কার্বন স্টিল এবং স্টেইনলেস স্টিলের নলের জন্য আদর্শ সেটিংস

কার্বন ইস্পাত লেজার শক্তির প্রতি সূক্ষ্মভাবে সাড়া দেয়, যা 3—4kW এ কার্যকর কাটিয়ার অনুমতি দেয়। অন্যদিকে, ধারের গুণমান রক্ষা করার জন্য স্টেইনলেস ইস্পাত 10—15% উচ্চতর শক্তি এবং নাইট্রোজেন ঢাল থেকে উপকৃত হয়। 2024 সালের একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে 5mm স্টেইনলেস ইস্পাতে 4kW ফাইবার লেজার ব্যবহার করে 98.5% ধার মসৃণতা অর্জিত হয়েছে, যা 3kW সেটআপের (92%) তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভালো।

ঘন প্রাচীরযুক্ত টাইটানিয়াম এবং তামার প্রোফাইলের জন্য উচ্চ-শক্তির প্রয়োজন

টাইটেনিয়ামের উচ্চ গলনাঙ্ক, প্রায় 1,668 ডিগ্রি সেলসিয়াস, এবং তামার প্রতিফলনশীল প্রকৃতির কারণে অধিকাংশ কারখানার 6 মিলিমিটারের বেশি প্রাচীরের ঘনত্ব নিয়ে কাজ করার সময় 8 থেকে 12 কিলোওয়াট রেটযুক্ত ফাইবার লেজার বা হাইব্রিড লেজার আর্ক ওয়েল্ডিং সেটআপ প্রয়োজন। সদ্য উন্নত কয়েকটি ফাইবার লেজার মডেল 6kW শক্তি স্তরেই 8mm পুরু তামার পাত কেটে ফেলতে সক্ষম হয় যেখানে অপটিক্সগুলির ক্ষতি হয় না, তবুও Feijiu লেজারের রেফারেন্স মানদণ্ড অনুযায়ী অনেক নির্মাতাই 10mm বা তার বেশি পুরুত্বের জন্য পুরানো CO2 লেজারগুলিই ব্যবহার করে থাকে। এবং কাটার সময় নাইট্রোজেন গ্যাসের সহায়তা ভুলবেন না, এই কঠিন ধাতুগুলিতে বিকৃতি রোধ করা এবং অবাঞ্ছিত জারণ প্রতিরোধে এটি অপরিসীম প্রভাব ফেলে।

ফাইবার বনাম CO2 লেজার: আপনার উপাদানের জন্য সঠিক প্রযুক্তি নির্বাচন

স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম এবং পিতলের নলের জন্য ফাইবার লেজারের সুবিধাসমূহ

স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম এবং গাড়ির যন্ত্রাংশ ও বিমানের উপাদানগুলিতে প্রচলিত মাঝারি ধরনের পিতলের নলের মতো ধাতু নিয়ে কাজ করার সময়, ফাইবার লেজার অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় স্পষ্টভাবে ভালো করে। 20 মিমি পুরুত্ব পর্যন্ত উপকরণের ক্ষেত্রে এই সিস্টেমগুলি 0.1 মিমি নির্ভুলতা অর্জন করতে পারে, যা বেশ চমৎকার। আর এখানেই শেষ নয়। ফাইবার লেজারগুলি ঐতিহ্যবাহী CO₂ সেটআপের তুলনায় প্রায় 30 শতাংশ দ্রুত চলে এবং চালানোর সময় 20 থেকে 30 শতাংশ কম নাইট্রোজেন গ্যাস ব্যবহার করে। তবে যা সবচেয়ে বেশি উল্লেখযোগ্য, তা হল এদের 1,064 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য, যা যন্ত্রের ফিটিংয়ের মতো সংবেদনশীল পিতলের অংশগুলিতে তাপের ক্ষতি কমায়। এর ফলে উৎপাদকরা পুরানো প্রযুক্তির মতো বিকৃতির সমস্যা ছাড়াই ভালো মাত্রার স্থিতিশীলতা পান।

তামা এবং পিতলের মতো অত্যধিক প্রতিফলনশীল উপকরণে CO₂ লেজারের কার্যকারিতা

১৫ মিমির বেশি পুরু তামা বা পিতলের নলের সাথে কাজ করার সময়, অধিকাংশ পেশাদার এখনও 10.6 মাইক্রোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে CO2 লেজার ব্যবহার করে। তন্তু লেজারের তুলনায় এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলি অনেক কম প্রতিফলিত হয়, যা এই ধরনের কাজের জন্য এগুলিকে অনেক বেশি ব্যবহারযোগ্য করে তোলে। গবেষণায় দেখা গেছে যে 25 মিমি পুরু পিতলের উপরেও CO2 লেজার সিস্টেম ±0.15 মিমি-এর মধ্যে সহনশীলতা বজায় রাখতে পারে। এগুলি প্রতি মিনিটে প্রায় 2.5 মিটার গতিতে কাটে, এবং প্রক্রিয়াকরণের সময় পিছনের দিকে প্রতিফলনের কারণে ক্ষতির সম্ভাবনা প্রায় নেই, যা আমরা বিভিন্ন তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ পরীক্ষায় নিশ্চিত করেছি। এই নির্ভরযোগ্য কর্মদক্ষতার কারণে, CO2 লেজারগুলি সাধারণত বৈদ্যুতিক উপাদান উৎপাদন এবং সামুদ্রিক প্রকৌশলের মতো গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে নির্ভুলতা সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

শক্তি দক্ষতা, রক্ষণাবেক্ষণ এবং পরিচালন খরচ: তন্তু বনাম CO2 তুলনা

ফাইবার লেজারগুলি CO₂ মডেলগুলির তুলনায় 50% পর্যন্ত কম শক্তি ব্যবহার করে (NMLaser 2024), এবং এদের রক্ষণাবেক্ষণ খরচ ঘন্টায় গড়ে 0.08 ডলার, যা CO₂ সিস্টেমের 0.18 ডলারের তুলনায় কম। এদের সলিড-স্টেট ডিজাইন দর্পণ এবং রেজোনেটর গ্যাসগুলি অপসারণ করে, যা বন্ধ থাকার সময় এবং খরচের উপকরণের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে।

পৌরাণিক কাহিনী ভাঙছি: কি ফাইবার লেজার দিয়ে নির্মল তামার নল নিরাপদে কাটা সম্ভব?

আগের দিনগুলিতে, ফাইবার লেজারের ক্ষেত্রে ১ মাইক্রন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে তামার ৯৮% প্রতিফলনের কারণে এটি মূলত ব্যবহারের বাইরে ছিল। কিন্তু সম্প্রতি অনেক কিছুই পরিবর্তিত হয়েছে। নতুন লেজার সিস্টেমগুলিতে পালস শেপিং নিয়ন্ত্রণ, বিশেষ অ্যান্টি-রিফ্লেক্টিভ কোটিং এবং আরও ভালো কোণযুক্ত বিম সহ বিভিন্ন উন্নত প্রযুক্তি রয়েছে, যা প্রায় ১.৮ মিটার প্রতি মিনিট গতিতে ১০ মিমি পুরুত্ব পর্যন্ত বিশুদ্ধ তামার পাত কাটার অনুমতি দেয়। কাটার ফাঁকগুলিও খুব কম, ০.৩ মিমির নিচে থাকে। গত বছর করা কিছু পরীক্ষার মতে, আগের সময়ের তুলনায় এই আপগ্রেডগুলি পেছনের দিকে প্রতিফলনের সমস্যা প্রায় ৯০% কমিয়ে দিয়েছে। এই আবিষ্কারের ফলে এইচভিএসি (HVAC), অর্ধপরিবাহী এবং বিদ্যুৎ সঞ্চালনের মতো শিল্পগুলি আর তাদের তামার কাজের জন্য শুধুমাত্র পুরনো ধরনের CO2 লেজার প্রযুক্তির উপর নির্ভরশীল হতে হবে না।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

লেজার টিউব কাটিংয়ের জন্য কোন কোন উপাদান উপযুক্ত?

লেজার টিউব কাটিংয়ের জন্য সাধারণত উপযুক্ত উপাদানগুলি হল স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম, পিতল, তামা এবং টাইটানিয়াম।

উপাদানের গঠন লেজার কাটিংকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

তাপ পরিবাহিতা এবং প্রতিফলনের উপর প্রভাব ফেলার মাধ্যমে উপাদানের গঠন কাটার গুণমান এবং প্রক্রিয়াকরণের দক্ষতার উপর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা লেজার কাটিংকে প্রভাবিত করে।

নির্দিষ্ট ধাতুর জন্য ফাইবার লেজারগুলি কেন পছন্দ করা হয়?

স্টেইনলেস স্টিল এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো ধাতুগুলির জন্য ফাইবার লেজারগুলি পছন্দ করা হয় কারণ ঐতিহ্যগত CO2 লেজার সেটআপের তুলনায় এগুলি সঠিক, দ্রুত এবং কম শক্তি খরচ করে।

অত্যধিক প্রতিফলনশীল উপকরণগুলির সাথে ফাইবার লেজারগুলির কী চ্যালেঞ্জ রয়েছে?

তামার মতো অত্যধিক প্রতিফলনশীল উপকরণগুলি লেজার শক্তির একটি বড় অংশ পুনরায় সিস্টেমে প্রতিফলিত করতে পারে, যা সরঞ্জামের ক্ষতি করতে পারে। এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করার জন্য বিশেষ সিস্টেমের প্রয়োজন হয়।

তামা এবং পিতলের জন্য CO2 লেজারগুলির সুবিধাগুলি কী কী?

CO2 লেজারগুলি তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে বেশি পুরু তামা এবং পিতল কাটার জন্য কার্যকর, যা পিছনের প্রতিফলন কমায় এবং নির্ভুলতা বজায় রাখে।