लेजर बीम मशीनिंग: Difference between revisions

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[[File:Laser beam melting.png|thumb|लेजर बीम मशीनिंग का एक दृश्य]][[ लेजर किरण ]] [[मशीनिंग]] (एलबीएम) मशीनिंग का एक रूप है जो लेजर बीम से निर्देशित [[गर्मी]] का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया धात्विक या अ[[धातु]] सतहों से सामग्री को हटाने के लिए तापीय ऊर्जा का उपयोग करती है। मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की उच्च आवृत्ति सतह पर गिरेगी, इस प्रकार फोटॉन के टकराने के कारण सामग्री गर्म, पिघलती और वाष्पीकृत हो जाएगी ([[कूलम्ब विस्फोट]] देखें)।<ref>{{Cite web|url = http://www.dermnetnz.org/procedures/ruby-laser.html|title = रूबी लेजर उपचार. डर्मनेट एनजेड|website = www.dermnetnz.org| access-date = 2016-03-01}}</ref>
[[File:Laser beam melting.png|thumb|लेजर बीम मशीनिंग का एक दृश्य]]'''लेजर बीम मशीनिंग''' (एलबीएम) एक प्रकार की मशीनिंग है  जिसमें एक लेजर बीम से निर्दिष्ट ताप का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में तापीय ऊर्जा का उपयोग करके धातु या गैर-धातु सतहों से पदार्थ को हटाया जाता है। एकवर्णीयप्रकार के उच्च आवृत्ति के प्रकाश का सतह पर प्रभाव पड़ने से ऊष्मीय ऊर्जा उत्पन्न होती है हो जाएगी जिससे फोटॉन्स के प्रभागन के कारण पदार्थ को गर्म किया, पिघलाया और वाष्पीकृत किया जाता है। ([[कूलम्ब विस्फोट]] देखें)।<ref>{{Cite web|url = http://www.dermnetnz.org/procedures/ruby-laser.html|title = रूबी लेजर उपचार. डर्मनेट एनजेड|website = www.dermnetnz.org| access-date = 2016-03-01}}</ref>
लेजर बीम मशीनिंग कम [[विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता]] वाली भंगुर सामग्रियों के लिए सबसे उपयुक्त है, लेकिन इसका उपयोग अधिकांश सामग्रियों पर किया जा सकता है।<ref name=":0">{{Cite journal|title = Laser beam machining—A review|last = Dubey|first = Avanish|date = May 2008|journal = International Journal of Machine Tools and Manufacture|doi = 10.1016/j.ijmachtools.2007.10.017|volume=48|issue = 6|pages=609–628}}</ref>
सतह को पिघलाए बिना कांच पर लेजर बीम मशीनिंग की जा सकती है। [[ प्रकाश संवेदनशील कांच ]] के साथ, लेजर [[ काँच ]] की रासायनिक संरचना को बदल देता है जिससे इसे चुनिंदा रूप से नक़्क़ाशी की जा सकती है। ग्लास को फोटोमशीनेबल ग्लास भी कहा जाता है। फोटोमशीनेबल ग्लास का लाभ यह है कि यह सटीक ऊर्ध्वाधर दीवारें बना सकता है और देशी ग्लास आनुवंशिक विश्लेषण के लिए सब्सट्रेट जैसे कई जैविक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।


लेजर बीम मशीनिंग कम [[विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता]] वाली भंगुर पदार्थों के लिए सबसे उपयुक्त है,परंतु इसका उपयोग अधिकांश पदार्थों पर किया जा सकता है।<ref name=":0">{{Cite journal|title = Laser beam machining—A review|last = Dubey|first = Avanish|date = May 2008|journal = International Journal of Machine Tools and Manufacture|doi = 10.1016/j.ijmachtools.2007.10.017|volume=48|issue = 6|pages=609–628}}</ref>
सतह को पिघलाए बिना कांच पर लेजर बीम मशीनिंग किया जा सकता है। [[ प्रकाश संवेदनशील कांच |प्रकाश संवेदनशीलता कांच]] के साथ, लेजर कांच की रासायनिक संरचना को बदल देता है, जिससे इसे विवेकपूर्ण ढंग से निक्षारित किया जा सकता है। इस कांच को फोटोमशिनेबल कांच भी कहा जाता है। फोटोमशिनेबल कांच का लाभ यह है कि इससे सटीक लम्बी दीवारें बनाई जा सकती हैं और मूल कांच का जीवविज्ञानिक विशेषज्ञों के लिए अनेक जैविक उपयोग के लिए उपयुक्त होता है, जैसे कि जीनेटिक विश्लेषण के लिए प्रतिस्थान।
==लेज़रों के प्रकार==
==लेज़रों के प्रकार==
लेज़र कई प्रकार के होते हैं जिनमें गैस, सॉलिड स्टेट लेज़र और [[एक्साइमर लेज़र]] शामिल हैं।<ref name=":1">{{Cite web|title = लेजर बीम मशीनिंग|url = http://www.mechnol.com/laser-beam-machining.html|website = www.mechnol.com|access-date = 2016-02-17|date = 10 February 2016|archive-url = https://web.archive.org/web/20160306001649/http://www.mechnol.com/laser-beam-machining.html|archive-date = 6 March 2016|url-status = dead}}</ref>
लेज़र कई प्रकार के होते हैं जिनमें गैस, सॉलिड स्टेट लेज़र और [[एक्साइमर लेज़र]] सम्मिलित हैं।<ref name=":1">{{Cite web|title = लेजर बीम मशीनिंग|url = http://www.mechnol.com/laser-beam-machining.html|website = www.mechnol.com|access-date = 2016-02-17|date = 10 February 2016|archive-url = https://web.archive.org/web/20160306001649/http://www.mechnol.com/laser-beam-machining.html|archive-date = 6 March 2016|url-status = dead}}</ref>
सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कुछ गैसों में शामिल हैं; हीलियम-नियॉन लेजर|हे-ने, एआर, और [[कार्बन डाइऑक्साइड लेजर]]।


[[सॉलिड-स्टेट लेजर]] को विभिन्न मेजबान सामग्रियों में एक दुर्लभ तत्व को डोपिंग करके डिज़ाइन किया गया है। गैस लेजर के विपरीत, ठोस अवस्था वाले लेजर को फ्लैश लैंप या आर्क लैंप द्वारा वैकल्पिक रूप से पंप किया जाता है। रूबी इस प्रकार के लेजर में अक्सर उपयोग की जाने वाली मेजबान सामग्रियों में से एक है।<ref name=":1" />[[रूबी लेजर]] एक प्रकार का ठोस अवस्था लेजर है जिसका लेजर माध्यम एक सिंथेटिक रूबी क्रिस्टल है। सक्रिय लेजर माध्यम के रूप में उपयोग करने से पहले सिंथेटिक रूबी रॉड को क्सीनन फ्लैशट्यूब का उपयोग करके वैकल्पिक रूप से पंप किया जाता है।<ref name=":2">{{Cite web
सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कुछ गैसों में सम्मिलित होते हैं: जैसे He-Ne, Ar, और [[कार्बन डाइऑक्साइड लेजर]]।
 
[[सॉलिड-स्टेट लेजर]] को विभिन्न मेजबान पदार्थों में एक दुर्लभ तत्व को डोपिंग करके प्रारूपित किया गया है। गैस लेजर के विपरीत, ठोस अवस्था वाले लेजर को फ्लैश लैंप या आर्क लैंप द्वारा वैकल्पिक रूप से पंप किया जाता है। रूबी इस प्रकार के लेजर में प्रायः उपयोग की जाने वाली मेजबान पदार्थों में से एक है।<ref name=":1" />[[रूबी लेजर]] एक प्रकार का ठोस अवस्था लेजर है जिसका लेजर माध्यम एक सिंथेटिक रूबी क्रिस्टल है। सक्रिय लेजर माध्यम के रूप में उपयोग करने से पहले सिंथेटिक रूबी रॉड को जीनॉन फ्लैशट्यूब का उपयोग करके वैकल्पिक रूप से पंप किया जाता है।<ref name=":2">{{Cite web
| url = http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/optmod/lassol.html
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| title = Solid Medium Lasers
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YAG, येट्रियम एल्युमीनियम गार्नेट का संक्षिप्त रूप है, जो क्रिस्टल होते हैं जिनका उपयोग सॉलिड-स्टेट लेज़रों के लिए किया जाता है, जबकि Nd:YAG लेज़र|Nd:YAG नियोडिमियम-डोप्ड येट्रियम एल्युमीनियम गार्नेट क्रिस्टल को संदर्भित करता है, जिनका उपयोग सॉलिड-स्टेट लेज़रों में लेज़र मध्यस्थ के रूप में किया जाता है। .


YAG लेज़र उच्च ऊर्जा वाली प्रकाश तरंगों की तरंग दैर्ध्य उत्सर्जित करते हैं। एनडी:ग्लास लेजर|एनडी:ग्लास नियोडिमियम-डोप्ड गेन मीडिया है जो सिलिकेट या फॉस्फेट सामग्री से बना होता है जिसका उपयोग [[फाइबर लेजर]] में किया जाता है।
वाईएजी, येट्रियम एल्युमीनियम गार्नेट का संक्षिप्त रूप है, जो क्रिस्टल होते हैं जिनका उपयोग सॉलिड-स्टेट लेज़रों के लिए किया जाता है, जबकि एनडी :वाईएजी लेज़र नियोडिमियम-डोप्ड येट्रियम एल्युमीनियम गार्नेट क्रिस्टल को संदर्भित करता है, जिनका उपयोग सॉलिड-स्टेट लेज़रों में लेज़र मध्यस्थ के रूप में किया जाता है।
 
वाईएजी लेज़र उच्च ऊर्जा वाली प्रकाश तरंगों की तरंग दैर्ध्य उत्सर्जित करते हैं। एनडी:ग्लास लेजर|एनडी:ग्लास नियोडिमियम-डोप्ड गेन मीडिया है जो सिलिकेट या फॉस्फेट पदार्थ  से बना होता है जिसका उपयोग [[फाइबर लेजर]] में किया जाता है।


==कटिंग गहराई==
==कटिंग गहराई==
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:<math>t \propto  \frac{P}{vd} ,</math>
:<math>t \propto  \frac{P}{vd} ,</math>
जहां t कट की गहराई है, P लेजर बीम की शक्ति है, v काटने का वेग है, और d लेजर बीम स्पॉट व्यास है।<ref>{{Cite book|title = इंजीनियरिंग सामग्री के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ|last = Kalpakjian|publisher = Prentice Hall|year = 2008|isbn = 9780132272711|edition = 5|last2 = Schmid}}</ref>
यहाँ, "t" कटाई की गहराई होती है, "P" लेजर बीम की शक्ति होती है, "v" कटाई की शक्ति होती है, और "d" लेजर बीम स्पॉट का व्यास होता है।<ref>{{Cite book|title = इंजीनियरिंग सामग्री के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ|last = Kalpakjian|publisher = Prentice Hall|year = 2008|isbn = 9780132272711|edition = 5|last2 = Schmid}}</ref>
कट की गहराई भी वर्कपीस सामग्री से प्रभावित होती है। सामग्री की परावर्तनशीलता, घनत्व, विशिष्ट ऊष्मा और गलनांक तापमान सभी लेज़रों की वर्कपीस को काटने की क्षमता में योगदान करते हैं।
 
कट की गहराई भी वर्कपीस पदार्थ से प्रभावित होती है। पदार्थ की परावर्तनशीलता, घनत्व, विशिष्ट ऊष्मा और गलनांक तापमान सभी लेज़रों की वर्कपीस को काटने की क्षमता में योगदान करते हैं।


निम्न तालिका<ref>{{Cite book
निम्न तालिका<ref>{{Cite book
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| last = J. Berkmanns, M. Faerber
| last = J. Berkmanns, M. Faerber
| date = June 18, 2008
| date = June 18, 2008
}}</ref> विभिन्न सामग्रियों को काटने के लिए विभिन्न लेज़रों की क्षमता को दर्शाता है:
}}</ref> विभिन्न पदार्थों को काटने के लिए विभिन्न लेज़रों की क्षमता को दर्शाता है:
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|'''material''' 
|पदार्थ
|wavelength (micrometer)
|तरंग दैर्ध्य (माइक्रोमीटर) CO2 लेजर: 10.6
CO2 laser: 10.6
|तरंग दैर्ध्य (माइक्रोमीटर) एनडी:YAG लेजर: 1.06
|wavelength  (micrometer)
 
Nd:YAG laser: 1.06
|-
|-
|ceramics 
|मृत्तिकाशिल्प
|well 
|अच्छा
|poorly
|अपर्याप्त
|-
|-
|plywood
|प्लाईवुड
|very well
|बहुत अच्छा
|fairly well
|अत्यधिक अच्छा
|-
|-
|polycarbonate
|पॉलीकार्बोनेट
|well
|अच्छा
|fairly well 
|अत्यधिक अच्छा
|-
|-
|polyethylene
|पॉलीएथीलीन
|very well 
|अच्छा
|fairly well
|अत्यधिक अच्छा
|-
|-
|Perspex
|पारदर्शीयता
|very well 
|बहुत अच्छा
|fairly well
|अत्यधिक अच्छा
|-
|-
|Titanium 
|टाइटेनियम
|well
|अच्छा
|well 
|अच्छा
|-
|-
|Gold
|सोना
|not possible
|संभव नहीं
|well 
|अच्छा
|-
|-
|Copper 
|तांबा
|poorly
|अपर्याप्त
|well
|अच्छा
|-
|-
|Aluminium
|अल्युमीनियम
|well
|अच्छा
|well
|अच्छा
|-
|-
|stainless  steel
|स्टेनलेस स्टील
|
|
|very well 
|बहुत अच्छा
|-
|-
|construction  steel
|निर्माण इस्पात
|
|
|very well 
|बहुत अच्छा
|}
|}


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लेजर का उपयोग [[लेजर बीम वेल्डिंग]], क्लैडिंग, मार्किंग, सतह के उपचार, ड्रिलिंग और अन्य विनिर्माण प्रक्रियाओं के बीच काटने के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल, जहाज निर्माण, एयरोस्पेस, स्टील, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उद्योगों में जटिल भागों की सटीक मशीनिंग के लिए किया जाता है।
लेजर का उपयोग [[लेजर बीम वेल्डिंग]], क्लैडिंग, मार्किंग, सतह के उपचार, ड्रिलिंग और अन्य विनिर्माण प्रक्रियाओं के बीच काटने के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल, जहाज निर्माण, एयरोस्पेस, स्टील, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उद्योगों में जटिल भागों की सटीक मशीनिंग के लिए किया जाता है।


लेजर वेल्डिंग इस मायने में फायदेमंद है कि यह 100 मिमी/सेकेंड तक की गति से वेल्डिंग कर सकती है और साथ ही असमान धातुओं को वेल्ड करने की क्षमता भी रखती है। सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए सस्ते या कमजोर हिस्सों को सख्त सामग्री से कोट करने के लिए लेजर क्लैडिंग का उपयोग किया जाता है। लेज़रों से ड्रिलिंग करना और काटना फायदेमंद है क्योंकि काटने वाले उपकरण पर बहुत कम घिसाव होता है या कोई नुकसान नहीं होता है।
लेजर वेल्डिंग के लाभ यह हैं कि इससे 100 मिमी/सेकंड तक की गति से वेल्ड किया जा सकता है और साथ ही असमान धातुओं को वेल्ड किया जा सकता है। सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए सस्ते या कमजोर भागों को सख्त पदार्थ से कोट करने के लिए लेजर क्लैडिंग का उपयोग किया जाता है। लेज़रों से ड्रिलिंग करना और काटना फायदेमंद है क्योंकि काटने वाले उपकरण पर बहुत कम घिसाव होता है या कोई हानि नहीं होता है।


लेज़र से मिलिंग एक त्रि-आयामी प्रक्रिया है जिसके लिए दो लेज़रों की आवश्यकता होती है, लेकिन मशीनिंग भागों की लागत में भारी कटौती होती है।<ref name=":0"/><ref>{{Cite journal|title = लेजर बीम मशीनिंग (एलबीएम), अत्याधुनिक और नए अवसर|last = Meijer|first = Johan|date = June 2004|journal = Journal of Materials Processing Technology|doi = 10.1016/j.jmatprotec.2004.02.003|volume=149|issue = 1–3|pages=2–17}}</ref> किसी वर्कपीस की सतह के गुणों को बदलने के लिए लेजर का उपयोग किया जा सकता है।
लेजर के साथ मिलिंग एक त्रि -आयामी प्रक्रिया होती है जिसके लिए दो लेजर की आवश्यकता होती है, परंतु यह उपकरणों के निर्माण में लागत को बड़े प्रमाण में कम कर देता है। लेजर्स का उपयोग काम की सामग्री की सतह गुणवत्ता में परिवर्तन करने के लिए किया जा सकता है।


लेजर बीम मशीनिंग का उपकरण उद्योग के आधार पर भिन्न होता है। हल्के विनिर्माण में मशीन का उपयोग अन्य धातुओं को उकेरने और ड्रिल करने के लिए किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में लेजर बीम मशीनिंग का उपयोग वायर स्ट्रिपिंग और सर्किट की स्किविंग के लिए किया जाता है। चिकित्सा उद्योग में इसका उपयोग कॉस्मेटिक सर्जरी और बाल हटाने के लिए किया जाता है।<ref name=":0" />
लेजर बीम मशीनिंग का उपकरण उद्योग के आधार पर भिन्न होता है। हल्के विनिर्माण में मशीन का उपयोग अन्य धातुओं को उकेरने और ड्रिल करने के लिए किया जाता है।विद्युतकीय उद्योग में लेजर बीम मशीनिंग का उपयोग वायर स्ट्रिपिंग और सर्किट की स्किविंग के लिए किया जाता है। चिकित्सा उद्योग में इसका उपयोग कॉस्मेटिक सर्जरी और बाल हटाने के लिए किया जाता है।<ref name=":0" />




==फायदे==
==लाभ==
# चूँकि लेज़र बीम की किरणें एकवर्णी और समानांतर होती हैं (अर्थात शून्य एटेंड्यू) इसे एक छोटे व्यास पर केंद्रित किया जा सकता है और एक वर्ग मिलीमीटर [[क्षेत्र]] के लिए 100 मेगावाट तक बिजली का उत्पादन कर सकता है।
# चूँकि लेज़र बीम की किरणें एकवर्णी और समानांतर होती हैं इसे एक छोटे व्यास पर केंद्रित किया जा सकता है और एक वर्ग मिलीमीटर [[क्षेत्र]] के लिए 100 मेगावाट तक बिजली का उत्पादन कर सकता है।
# लेजर बीम मशीनिंग में लगभग सभी सामग्रियों को [[लेजर उत्कीर्णन]] या काटने की क्षमता होती है, जहां पारंपरिक काटने के तरीके कम पड़ सकते हैं।
# लेजर बीम मशीनिंग में लगभग सभी पदार्थों को [[लेजर उत्कीर्णन]] या काटने की क्षमता होती है, जहां पारंपरिक काटने के नियम  कम पड़ सकते हैं।
# लेज़र कई प्रकार के होते हैं, और प्रत्येक का अलग-अलग उपयोग होता है।
# लेज़र कई प्रकार के होते हैं, और प्रत्येक का अलग-अलग उपयोग होता है।
# टूट-फूट की कम दर के कारण लेजर के रखरखाव की लागत मामूली रूप से कम है, क्योंकि उपकरण और वर्कपीस के बीच कोई भौतिक संपर्क नहीं होता है।<ref name=":1" /># लेजर बीम द्वारा प्रदान की गई मशीनिंग उच्च परिशुद्धता वाली होती है, और इनमें से अधिकांश प्रक्रियाओं को अतिरिक्त परिष्करण की आवश्यकता नहीं होती है।<ref name=":1" /># काटने की प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाने, सतहों के ऑक्सीकरण को कम करने में मदद करने और/या वर्कपीस की सतह को पिघले या वाष्पीकृत सामग्री से मुक्त रखने में मदद करने के लिए लेजर बीम को गैसों के साथ जोड़ा जा सकता है।
# लेजर्स की देखभाल की लागत मध्यम से कम होती है क्योंकि वेर और टेयर की दर कम होती है, क्योंकि उपकरण और काम की सामग्री के बीच कोई भौतिक संपर्क नहीं होता।<ref name=":1" />
#लेजर बीम द्वारा प्रदान की गई मशीनिंग उच्च परिशुद्धता वाली होती है, और इनमें से अधिकांश प्रक्रियाओं को अतिरिक्त परिष्करण की आवश्यकता नहीं होती है।<ref name=":1" />
#काटने की प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाने, सतहों के ऑक्सीकरण को कम करने में मदद करने और/या वर्कपीस की सतह को पिघले या वाष्पीकृत पदार्थ  से मुक्त रखने में मदद करने के लिए लेजर बीम को गैसों के साथ जोड़ा जा सकता है।


==नुकसान==
==हानि ==
# लेजर बीम प्राप्त करने की प्रारंभिक लागत मध्यम रूप से अधिक है। ऐसे कई सहायक उपकरण हैं जो मशीनिंग प्रक्रिया में सहायता करते हैं, और चूंकि इनमें से अधिकांश सहायक उपकरण लेजर बीम जितने ही महत्वपूर्ण हैं, इसलिए मशीनिंग की स्टार्टअप लागत और भी बढ़ जाती है।<ref name=":1" /># मशीनिंग को संभालने और बनाए रखने के लिए उच्च प्रशिक्षित व्यक्तियों की आवश्यकता होती है। लेजर बीम का संचालन तुलनात्मक रूप से तकनीकी है, और किसी विशेषज्ञ की सेवाओं की आवश्यकता हो सकती है।<ref name=":1" /># लेजर बीम को बड़े पैमाने पर धातु प्रक्रियाओं का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है।
# लेजर बीम प्राप्त करने की प्रारंभिक लागत मध्यम रूप से अधिक है। ऐसे कई सहायक उपकरण हैं जो मशीनिंग प्रक्रिया में सहायता करते हैं, और चूंकि इनमें से अधिकांश सहायक उपकरण लेजर बीम जितने ही महत्वपूर्ण हैं, इसलिए मशीनिंग की स्टार्टअप लागत और भी बढ़ जाती है।<ref name=":1" />
#मशीनिंग को संभालने और बनाए रखने के लिए उच्च प्रशिक्षित व्यक्तियों की आवश्यकता होती है। लेजर बीम का संचालन तुलनात्मक रूप से तकनीकी है, और किसी विशेषज्ञ की सेवाओं की आवश्यकता हो सकती है।<ref name=":1" />
#लेजर बीम को बड़े पैमाने पर धातु प्रक्रियाओं का उत्पादन करने के लिए प्रारूपित नहीं किया गया है।
# लेजर बीम मशीनिंग में बहुत अधिक ऊर्जा की खपत होती है।
# लेजर बीम मशीनिंग में बहुत अधिक ऊर्जा की खपत होती है।
# उच्च गलनांक वाले वर्कपीस में गहरी कटौती करना मुश्किल होता है और आमतौर पर टेपर का कारण बनता है।
# उच्च गलनांक वाले वर्कपीस में गहरी कटौती करना कठिन होता है और सामान्यतः टेपर का कारण बनता है।


==यह भी देखें==
==यह भी देखें==
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[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Created On 17/08/2023]]
[[Category:Created On 17/08/2023]]
[[Category:Vigyan Ready]]

Latest revision as of 07:12, 19 October 2023

लेजर बीम मशीनिंग का एक दृश्य

लेजर बीम मशीनिंग (एलबीएम) एक प्रकार की मशीनिंग है जिसमें एक लेजर बीम से निर्दिष्ट ताप का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में तापीय ऊर्जा का उपयोग करके धातु या गैर-धातु सतहों से पदार्थ को हटाया जाता है। एकवर्णीयप्रकार के उच्च आवृत्ति के प्रकाश का सतह पर प्रभाव पड़ने से ऊष्मीय ऊर्जा उत्पन्न होती है हो जाएगी जिससे फोटॉन्स के प्रभागन के कारण पदार्थ को गर्म किया, पिघलाया और वाष्पीकृत किया जाता है। (कूलम्ब विस्फोट देखें)।[1]

लेजर बीम मशीनिंग कम विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता वाली भंगुर पदार्थों के लिए सबसे उपयुक्त है,परंतु इसका उपयोग अधिकांश पदार्थों पर किया जा सकता है।[2]

सतह को पिघलाए बिना कांच पर लेजर बीम मशीनिंग किया जा सकता है। प्रकाश संवेदनशीलता कांच के साथ, लेजर कांच की रासायनिक संरचना को बदल देता है, जिससे इसे विवेकपूर्ण ढंग से निक्षारित किया जा सकता है। इस कांच को फोटोमशिनेबल कांच भी कहा जाता है। फोटोमशिनेबल कांच का लाभ यह है कि इससे सटीक लम्बी दीवारें बनाई जा सकती हैं और मूल कांच का जीवविज्ञानिक विशेषज्ञों के लिए अनेक जैविक उपयोग के लिए उपयुक्त होता है, जैसे कि जीनेटिक विश्लेषण के लिए प्रतिस्थान।

लेज़रों के प्रकार

लेज़र कई प्रकार के होते हैं जिनमें गैस, सॉलिड स्टेट लेज़र और एक्साइमर लेज़र सम्मिलित हैं।[3]

सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कुछ गैसों में सम्मिलित होते हैं: जैसे He-Ne, Ar, और कार्बन डाइऑक्साइड लेजर।

सॉलिड-स्टेट लेजर को विभिन्न मेजबान पदार्थों में एक दुर्लभ तत्व को डोपिंग करके प्रारूपित किया गया है। गैस लेजर के विपरीत, ठोस अवस्था वाले लेजर को फ्लैश लैंप या आर्क लैंप द्वारा वैकल्पिक रूप से पंप किया जाता है। रूबी इस प्रकार के लेजर में प्रायः उपयोग की जाने वाली मेजबान पदार्थों में से एक है।[3]रूबी लेजर एक प्रकार का ठोस अवस्था लेजर है जिसका लेजर माध्यम एक सिंथेटिक रूबी क्रिस्टल है। सक्रिय लेजर माध्यम के रूप में उपयोग करने से पहले सिंथेटिक रूबी रॉड को जीनॉन फ्लैशट्यूब का उपयोग करके वैकल्पिक रूप से पंप किया जाता है।[4]

वाईएजी, येट्रियम एल्युमीनियम गार्नेट का संक्षिप्त रूप है, जो क्रिस्टल होते हैं जिनका उपयोग सॉलिड-स्टेट लेज़रों के लिए किया जाता है, जबकि एनडी :वाईएजी लेज़र नियोडिमियम-डोप्ड येट्रियम एल्युमीनियम गार्नेट क्रिस्टल को संदर्भित करता है, जिनका उपयोग सॉलिड-स्टेट लेज़रों में लेज़र मध्यस्थ के रूप में किया जाता है।

वाईएजी लेज़र उच्च ऊर्जा वाली प्रकाश तरंगों की तरंग दैर्ध्य उत्सर्जित करते हैं। एनडी:ग्लास लेजर|एनडी:ग्लास नियोडिमियम-डोप्ड गेन मीडिया है जो सिलिकेट या फॉस्फेट पदार्थ से बना होता है जिसका उपयोग फाइबर लेजर में किया जाता है।

कटिंग गहराई

लेज़र की काटने की गहराई, लेज़र बीम की शक्ति को काटने के वेग के उत्पाद और लेज़र बीम स्पॉट के व्यास से विभाजित करके प्राप्त भागफल के सीधे आनुपातिक होती है।

यहाँ, "t" कटाई की गहराई होती है, "P" लेजर बीम की शक्ति होती है, "v" कटाई की शक्ति होती है, और "d" लेजर बीम स्पॉट का व्यास होता है।[5]

कट की गहराई भी वर्कपीस पदार्थ से प्रभावित होती है। पदार्थ की परावर्तनशीलता, घनत्व, विशिष्ट ऊष्मा और गलनांक तापमान सभी लेज़रों की वर्कपीस को काटने की क्षमता में योगदान करते हैं।

निम्न तालिका[6] विभिन्न पदार्थों को काटने के लिए विभिन्न लेज़रों की क्षमता को दर्शाता है:

पदार्थ तरंग दैर्ध्य (माइक्रोमीटर) CO2 लेजर: 10.6 तरंग दैर्ध्य (माइक्रोमीटर) एनडी:YAG लेजर: 1.06
मृत्तिकाशिल्प अच्छा अपर्याप्त
प्लाईवुड बहुत अच्छा अत्यधिक अच्छा
पॉलीकार्बोनेट अच्छा अत्यधिक अच्छा
पॉलीएथीलीन अच्छा अत्यधिक अच्छा
पारदर्शीयता बहुत अच्छा अत्यधिक अच्छा
टाइटेनियम अच्छा अच्छा
सोना संभव नहीं अच्छा
तांबा अपर्याप्त अच्छा
अल्युमीनियम अच्छा अच्छा
स्टेनलेस स्टील बहुत अच्छा
निर्माण इस्पात बहुत अच्छा


अनुप्रयोग

लेजर का उपयोग लेजर बीम वेल्डिंग, क्लैडिंग, मार्किंग, सतह के उपचार, ड्रिलिंग और अन्य विनिर्माण प्रक्रियाओं के बीच काटने के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल, जहाज निर्माण, एयरोस्पेस, स्टील, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उद्योगों में जटिल भागों की सटीक मशीनिंग के लिए किया जाता है।

लेजर वेल्डिंग के लाभ यह हैं कि इससे 100 मिमी/सेकंड तक की गति से वेल्ड किया जा सकता है और साथ ही असमान धातुओं को वेल्ड किया जा सकता है। सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए सस्ते या कमजोर भागों को सख्त पदार्थ से कोट करने के लिए लेजर क्लैडिंग का उपयोग किया जाता है। लेज़रों से ड्रिलिंग करना और काटना फायदेमंद है क्योंकि काटने वाले उपकरण पर बहुत कम घिसाव होता है या कोई हानि नहीं होता है।

लेजर के साथ मिलिंग एक त्रि -आयामी प्रक्रिया होती है जिसके लिए दो लेजर की आवश्यकता होती है, परंतु यह उपकरणों के निर्माण में लागत को बड़े प्रमाण में कम कर देता है। लेजर्स का उपयोग काम की सामग्री की सतह गुणवत्ता में परिवर्तन करने के लिए किया जा सकता है।

लेजर बीम मशीनिंग का उपकरण उद्योग के आधार पर भिन्न होता है। हल्के विनिर्माण में मशीन का उपयोग अन्य धातुओं को उकेरने और ड्रिल करने के लिए किया जाता है।विद्युतकीय उद्योग में लेजर बीम मशीनिंग का उपयोग वायर स्ट्रिपिंग और सर्किट की स्किविंग के लिए किया जाता है। चिकित्सा उद्योग में इसका उपयोग कॉस्मेटिक सर्जरी और बाल हटाने के लिए किया जाता है।[2]


लाभ

  1. चूँकि लेज़र बीम की किरणें एकवर्णी और समानांतर होती हैं इसे एक छोटे व्यास पर केंद्रित किया जा सकता है और एक वर्ग मिलीमीटर क्षेत्र के लिए 100 मेगावाट तक बिजली का उत्पादन कर सकता है।
  2. लेजर बीम मशीनिंग में लगभग सभी पदार्थों को लेजर उत्कीर्णन या काटने की क्षमता होती है, जहां पारंपरिक काटने के नियम कम पड़ सकते हैं।
  3. लेज़र कई प्रकार के होते हैं, और प्रत्येक का अलग-अलग उपयोग होता है।
  4. लेजर्स की देखभाल की लागत मध्यम से कम होती है क्योंकि वेर और टेयर की दर कम होती है, क्योंकि उपकरण और काम की सामग्री के बीच कोई भौतिक संपर्क नहीं होता।[3]
  5. लेजर बीम द्वारा प्रदान की गई मशीनिंग उच्च परिशुद्धता वाली होती है, और इनमें से अधिकांश प्रक्रियाओं को अतिरिक्त परिष्करण की आवश्यकता नहीं होती है।[3]
  6. काटने की प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाने, सतहों के ऑक्सीकरण को कम करने में मदद करने और/या वर्कपीस की सतह को पिघले या वाष्पीकृत पदार्थ से मुक्त रखने में मदद करने के लिए लेजर बीम को गैसों के साथ जोड़ा जा सकता है।

हानि

  1. लेजर बीम प्राप्त करने की प्रारंभिक लागत मध्यम रूप से अधिक है। ऐसे कई सहायक उपकरण हैं जो मशीनिंग प्रक्रिया में सहायता करते हैं, और चूंकि इनमें से अधिकांश सहायक उपकरण लेजर बीम जितने ही महत्वपूर्ण हैं, इसलिए मशीनिंग की स्टार्टअप लागत और भी बढ़ जाती है।[3]
  2. मशीनिंग को संभालने और बनाए रखने के लिए उच्च प्रशिक्षित व्यक्तियों की आवश्यकता होती है। लेजर बीम का संचालन तुलनात्मक रूप से तकनीकी है, और किसी विशेषज्ञ की सेवाओं की आवश्यकता हो सकती है।[3]
  3. लेजर बीम को बड़े पैमाने पर धातु प्रक्रियाओं का उत्पादन करने के लिए प्रारूपित नहीं किया गया है।
  4. लेजर बीम मशीनिंग में बहुत अधिक ऊर्जा की खपत होती है।
  5. उच्च गलनांक वाले वर्कपीस में गहरी कटौती करना कठिन होता है और सामान्यतः टेपर का कारण बनता है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "रूबी लेजर उपचार. डर्मनेट एनजेड". www.dermnetnz.org. Retrieved 2016-03-01.
  2. ↑ 2.0 2.1 Dubey, Avanish (May 2008). "Laser beam machining—A review". International Journal of Machine Tools and Manufacture. 48 (6): 609–628. doi:10.1016/j.ijmachtools.2007.10.017.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 "लेजर बीम मशीनिंग". www.mechnol.com. 10 February 2016. Archived from the original on 6 March 2016. Retrieved 2016-02-17.
  4. ↑ "Solid Medium Lasers". hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 2016-03-01.
  5. ↑ Kalpakjian; Schmid (2008). इंजीनियरिंग सामग्री के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ (5 ed.). Prentice Hall. ISBN 9780132272711.
  6. ↑ J. Berkmanns, M. Faerber (June 18, 2008). Laser cutting. LASERLINE Technical.


अग्रिम पठन

  • Paulo, Davim (2013). Nontraditional Machining Processes: Research Advances. Springer. ISBN 978-1447151784.
  • Amitabh Ghosh; Asok Kumar Mallik (2010). "Unconventional Machining Processes". Manufacturing Science (2nd ed.). East-west press. pp. 396–403. ISBN 978-81-7671-063-3.
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