પ્રકાશ કાપવાની પ્રક્રિયા આમાં વહેંચાયેલી છે:
૧. બાષ્પીભવન કટીંગ:
ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઘનતાવાળા લેસર બીમને ગરમ કરવાથી, સામગ્રીનું સપાટીનું તાપમાન ઝડપથી ઉત્કલન બિંદુ તાપમાન સુધી વધે છે, જે થર્મલ વાહકતાને કારણે ગલન ટાળવા માટે પૂરતું છે. પરિણામે, કેટલીક સામગ્રી વરાળમાં ફેરવાઈ જાય છે અને અદૃશ્ય થઈ જાય છે, જ્યારે અન્ય સહાયક ગેસ પ્રવાહ દ્વારા કટીંગ સીમના તળિયેથી બહાર નીકળે છે.
2. મેલ્ટિંગ કટીંગ:
જ્યારે ઘટના લેસર બીમની શક્તિ ઘનતા ચોક્કસ મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે બીમ ઇરેડિયેશન બિંદુની અંદરની સામગ્રી બાષ્પીભવન થવાનું શરૂ કરે છે, છિદ્રો બનાવે છે. એકવાર આ નાનું છિદ્ર બની જાય છે, તે ઘટના બીમની બધી ઊર્જાને શોષવા માટે બ્લેકબોડી તરીકે કાર્ય કરશે. નાનું છિદ્ર પીગળેલી ધાતુની દિવાલથી ઘેરાયેલું હોય છે, અને પછી બીમ સાથે એક સહાયક એરફ્લો કોએક્ષિયલ છિદ્રની આસપાસ પીગળેલા પદાર્થને લઈ જાય છે. જેમ જેમ વર્કપીસ ફરે છે, તેમ તેમ નાનું છિદ્ર સુમેળમાં કટીંગ દિશામાં આડી રીતે ખસે છે જેથી કટીંગ સીમ બને છે. લેસર બીમ આ સીમની આગળની ધાર સાથે ચમકતું રહે છે, અને ઓગળેલી સામગ્રી સીમની અંદરથી સતત અથવા ધબકતી રહે છે.
૩. ઓક્સિડેશન ગલન કટીંગ:
મેલ્ટિંગ કટીંગ સામાન્ય રીતે નિષ્ક્રિય વાયુઓનો ઉપયોગ કરે છે. જો તેના બદલે ઓક્સિજન અથવા અન્ય સક્રિય વાયુઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો સામગ્રીને લેસર બીમના ઇરેડિયેશન હેઠળ સળગાવવામાં આવે છે, અને ઓક્સિજન સાથે હિંસક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થાય છે જેથી બીજો ગરમીનો સ્ત્રોત ઉત્પન્ન થાય, જેને ઓક્સિડેશન મેલ્ટિંગ કટીંગ કહેવામાં આવે છે. ચોક્કસ વર્ણન નીચે મુજબ છે:
(૧) લેસર બીમના ઇરેડિયેશન હેઠળ સામગ્રીની સપાટી ઝડપથી ઇગ્નીશન તાપમાન સુધી ગરમ થાય છે, અને પછી ઓક્સિજન સાથે તીવ્ર દહન પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે, જે મોટી માત્રામાં ગરમી મુક્ત કરે છે. આ ગરમીના પ્રભાવ હેઠળ, સામગ્રીની અંદર વરાળથી ભરેલા નાના છિદ્રો બને છે, જે પીગળેલી ધાતુની દિવાલોથી ઘેરાયેલા હોય છે.
(2) સ્લેગમાં દહન પદાર્થોનું સ્થાનાંતરણ ઓક્સિજન અને ધાતુના દહન દરને નિયંત્રિત કરે છે, જ્યારે સ્લેગ દ્વારા ઇગ્નીશન ફ્રન્ટ સુધી પહોંચવા માટે ઓક્સિજન જે ગતિએ ફેલાય છે તે પણ દહન દર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. ઓક્સિજન પ્રવાહ દર જેટલો ઊંચો હશે, દહન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા અને સ્લેગ દૂર કરવાનો દર તેટલો ઝડપી હશે. અલબત્ત, ઓક્સિજન પ્રવાહ દર જેટલો ઊંચો હશે, તેટલો સારો, કારણ કે ખૂબ ઝડપી પ્રવાહ દર કટીંગ સીમમાંથી બહાર નીકળતી વખતે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો, એટલે કે મેટલ ઓક્સાઇડ, ને ઝડપી ઠંડુ કરી શકે છે, જે કટીંગ ગુણવત્તા માટે પણ હાનિકારક છે.
(૩) સ્વાભાવિક રીતે, ઓક્સિડેશન મેલ્ટિંગ કટીંગ પ્રક્રિયામાં બે ગરમીના સ્ત્રોત હોય છે, એટલે કે લેસર ઇરેડિયેશન ઉર્જા અને ઓક્સિજન અને ધાતુ વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતી થર્મલ ઉર્જા. એવો અંદાજ છે કે સ્ટીલ કટીંગ દરમિયાન ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયા દ્વારા મુક્ત થતી ગરમી કટીંગ માટે જરૂરી કુલ ઉર્જાના લગભગ 60% જેટલી હોય છે. તે સ્પષ્ટ છે કે ઓક્સિજનનો સહાયક ગેસ તરીકે ઉપયોગ કરવાથી નિષ્ક્રિય વાયુઓની તુલનામાં વધુ કટીંગ ગતિ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
(૪) બે ગરમી સ્ત્રોતો સાથે ઓક્સિડેશન મેલ્ટિંગ કટીંગ પ્રક્રિયામાં, જો ઓક્સિજનનો દહન વેગ લેસર બીમની ગતિ કરતા વધારે હોય, તો કટીંગ સીમ પહોળી અને ખરબચડી દેખાય છે. જો લેસર બીમની ગતિ ઓક્સિજનના દહન વેગ કરતા ઝડપી હોય, તો પરિણામી સ્લિટ સાંકડી અને સરળ હશે. [1]
૪. ફ્રેક્ચર કટીંગને નિયંત્રિત કરો:
થર્મલ નુકસાન માટે સંવેદનશીલ બરડ પદાર્થો માટે, લેસર બીમ હીટિંગ દ્વારા હાઇ-સ્પીડ અને નિયંત્રિત કટીંગને નિયંત્રિત ફ્રેક્ચર કટીંગ કહેવામાં આવે છે. આ કટીંગ પ્રક્રિયાની મુખ્ય સામગ્રી લેસર બીમ વડે બરડ સામગ્રીના નાના વિસ્તારને ગરમ કરવાની છે, જેના કારણે તે વિસ્તારમાં મોટો થર્મલ ગ્રેડિયન્ટ અને ગંભીર યાંત્રિક વિકૃતિ થાય છે, જેના પરિણામે સામગ્રીમાં તિરાડો રચાય છે. જ્યાં સુધી સંતુલિત હીટિંગ ગ્રેડિયન્ટ જાળવવામાં આવે છે, ત્યાં સુધી લેસર બીમ કોઈપણ ઇચ્છિત દિશામાં તિરાડો થવા માટે માર્ગદર્શન આપી શકે છે.
પોસ્ટ સમય: સપ્ટેમ્બર-૦૯-૨૦૨૫
