লেজার কাটিং ফোকাস এবং বারের মধ্যে সম্পর্ক

লেজার কাটিং-এ ফোকাল পজিশনের সাথে বারের গঠনের একটি প্রত্যক্ষ ও সুনির্দিষ্ট সম্পর্ক রয়েছে।সংক্ষেপে, ফোকাল অবস্থান সরাসরি পদার্থের অভ্যন্তরে রশ্মির শক্তি বন্টনকে প্রভাবিত করে, যার ফলে এটি কার্ফের গুণমান, গলিত পদার্থ নিষ্কাশনের কার্যকারিতা এবং পরিশেষে বারের সৃষ্টি হবে কিনা তা নির্ধারণ করে।সম্পর্কগুলো নিচে বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হলো।

মূলনীতি: ফোকাল অবস্থান কীভাবে কাটিং প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে

লেজার কাটিংয়ের মূলনীতি হলো, একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মি দিয়ে ওয়ার্কপিসকে বিকিরণ করা, যার ফলে এটি দ্রুত গলে যায় বা বাষ্পীভূত হয়, এবং একই সাথে একটি辅助গ্যাস (যেমন অক্সিজেন বা নাইট্রোজেন) গলিত পদার্থকে উড়িয়ে দিয়ে কাটটি তৈরি করে।

ফোকাস: যে বিন্দুতে লেজার রশ্মির শক্তি সবচেয়ে বেশি কেন্দ্রীভূত হয় এবং এর স্পট সাইজ সবচেয়ে ছোট হয়।

ফোকাস অবস্থান: ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠের সাপেক্ষে ফোকাল পয়েন্টের অবস্থানকে বোঝায়। এটিকে তিনটি ক্ষেত্রে বিভক্ত করা হয়:

১. পজিটিভ ডিফোকাস: ফোকাস বিন্দুটি ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠের উপরে অবস্থিত।

২. নেগেটিভ ডিফোকাস: ফোকাস বিন্দুটি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠের নিচে অবস্থিত থাকে।

৩. জিরো ডিফোকাস: ফোকাল পয়েন্টটি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠের উপর সুনির্দিষ্টভাবে থাকে।

ফোকাস অবস্থান এবং বারের মধ্যে নির্দিষ্ট সম্পর্ক

বারের প্রকৃতি হলো এই যে, অবশিষ্ট গলিত অংশ যা সম্পূর্ণরূপে অপসারিত হয়নি, তা কাটার তলদেশে পুনরায় কঠিন হয়ে যায়। ফোকাস অবস্থান প্রধানত কাটার আকৃতি এবং বায়ুপ্রবাহের শক্তিকে প্রভাবিত করার মাধ্যমে বারকে প্রভাবিত করে।

১. ফোকাসের বাইরে (ওয়ার্কপিসের উপর ফোকাস করুন)

• শক্তির বন্টন: রশ্মিটি পদার্থে প্রবেশ করার পর অপসারী হয় এবং শক্তির ঘনত্ব উপর থেকে নীচে ক্রমশ হ্রাস পায়। শক্তি উপরের পৃষ্ঠে সবচেয়ে শক্তিশালী এবং নীচের পৃষ্ঠে সবচেয়ে দুর্বল থাকে।
• ছেদের আকৃতি: উপরে চওড়া এবং নিচে সরু একটি V-আকৃতির ছেদ সহজে তৈরি করা যায়।

বারের উপর প্রভাব:

• তলদেশে শক্তির অপর্যাপ্ততার কারণে পদার্থটির তলা সম্পূর্ণরূপে গলানো বা গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত করা যায় না।
• সরু তলদেশে সহায়ক গ্যাসের প্রবাহের হার ত্বরান্বিত হয়, কিন্তু এই ফুঁ দেওয়ার শক্তি সান্দ্র গলিত পদার্থকে সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন করে উড়িয়ে দেওয়ার জন্য যথেষ্ট নাও হতে পারে।

ফলাফল: নিচের পৃষ্ঠে সহজেই প্রচুর পরিমাণে জেদি বুর তৈরি হয়। এটি বুর তৈরির অন্যতম সাধারণ কারণ।

২. নেগেটিভ ডিফোকাস (ওয়ার্কপিসের নিচে ফোকাস)

• শক্তির বন্টন; রশ্মিটি পদার্থের অভ্যন্তরে অভিসারী হয় এবং পদার্থের মধ্য বা নিম্ন অংশে শক্তির ঘনত্ব সর্বোচ্চ পর্যায়ে পৌঁছায়।
• ছেদের আকৃতি: সহজে কোমরের মতো ঢোল-আকৃতির ছেদ তৈরি করা যায়, যার উপরের ও নিচের অংশ সরু এবং মাঝখানটা চওড়া।

বারের উপর প্রভাব:

• এর সুবিধা হলো যে, নিম্নস্থ শক্তি অপর্যাপ্ত হওয়ায় পদার্থটিকে আরও ভালোভাবে গলানো যায়।
• তবে, ছেদটির মাঝখানটা সবচেয়ে চওড়া, যার ফলে বায়ুপ্রবাহ এখানে ছড়িয়ে পড়তে পারে এবং নীচে পৌঁছানোর পর ফুঁ দেওয়ার শক্তি দুর্বল হয়ে যেতে পারে।
• প্যারামিটারগুলো সঠিকভাবে মেলানো না গেলে, অপরিষ্কার সারির কারণে গলিত পদার্থটি তলায় লেগে যেতে পারে।

ফলাফল: পজিটিভ ডিফোকাসের তুলনায় বারের অবস্থার উন্নতি হবে, কিন্তু অল্প পরিমাণে সফট বার তখনও তৈরি হতে পারে। পুরু প্লেট কাটার ক্ষেত্রে, নিচের অংশটি যেন সম্পূর্ণরূপে কাটা হয় তা নিশ্চিত করতে কখনও কখনও নেগেটিভ ডিফোকাস ব্যবহার করা হয়।

৩. জিরো ডিফোকাস বা বেস্ট ফোকাস (ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে বা একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় ফোকাস)

• শক্তির বন্টন: শক্তির সবচেয়ে ঘনীভূত এলাকাটি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে অবস্থিত, যা পাতলা পাত কাটার জন্য সবচেয়ে ভালো। পুরু পাতের জন্য সাধারণত একটি “সর্বোত্তম ফোকাস” অবস্থানের প্রয়োজন হয়, অর্থাৎ, উপরের এবং নিচের শক্তির ভারসাম্য রক্ষার জন্য ফোকাসটি উপাদানের ভিতরে একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় (উদাহরণস্বরূপ, পাতের পুরুত্বের ১/৩ অংশ) প্রবেশ করে।
• ছেদের আকৃতি: সবচেয়ে আদর্শ উল্লম্ব, সমান্তরাল ছেদ।

বারের উপর প্রভাব:

• ছেদন এলাকা জুড়ে শক্তির বণ্টন তুলনামূলকভাবে সুষম থাকে এবং উপাদানটিকে অবিচ্ছিন্নভাবে ও স্থিতিশীলভাবে গলানো যায়।
• সমান্তরাল কর্তনগুলো সহায়ক গ্যাসের জন্য একটি মসৃণ পথ তৈরি করে, যা নীচ থেকে গলিত পদার্থকে মসৃণভাবে নির্গমন করার জন্য যথেষ্ট গতিশক্তি বহন করতে পারে।

ফলাফল: কোনো বুর (burr) না পাওয়া বা খুব সামান্য বুর ইনসিশন (burr incision) পাওয়ার জন্য এটিই সর্বোত্তম অবস্থা। গলিত পদার্থটি কোনো অবশিষ্টাংশ ছাড়াই ‘পরিষ্কারভাবে’ উড়িয়ে দেওয়া হয়েছিল।

সারাংশ এবং সাদৃশ্য

আপনি বিষয়টি এভাবে বুঝতে পারেন:

• অস্পষ্ট: অনেকটা “ভোতা ছেনি”-র মতো, যার উপরিভাগ খুব শক্ত, কিন্তু নীচের দিকটা ভোঁতা, যা দিয়ে শুধু উপাদান ঘষে তোলা যায়, ফলে একটি অমসৃণ পৃষ্ঠ তৈরি হয়।
• নেগেটিভ ডিফোকাস: এটি বস্তুর ভেতরে ‘বিস্ফোরণ’ ঘটানোর মতো; যদিও এতে বিস্ফোরণ ঘটতে পারে, তবে এর নির্গমন পথটি পরিপাটি নাও হতে পারে এবং কিছু ধ্বংসাবশেষ বেরিয়ে আসবে।
• সর্বোত্তম ফোকাস: একটি “ধারালো স্ক্যালপেলের” মতো, উপর থেকে নিচ পর্যন্ত নিখুঁতভাবে কাটা, পরিষ্কার এবং পরিপাটি।

অনুশীলন নির্দেশিকা: গ্লিচের উপর ভিত্তি করে কীভাবে ফোকাস সামঞ্জস্য করবেন

কার্য সম্পাদনের সময় কোনো অমসৃণ অংশ (burr) পাওয়া গেলে, তা পরীক্ষা ও সমন্বয় করার জন্য নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলো অনুসরণ করা উচিত:

১. বারের আকৃতি পর্যবেক্ষণ করুন:

• নিচের অংশে অনেক শক্ত, দানাদার অমসৃণ অংশ রয়েছে: সম্ভবত ফোকাস ঠিক না থাকার (ফোকাস খুব বেশি) অথবা অপর্যাপ্ত শক্তি/অতিরিক্ত গতির কারণে নিচের অংশটি কাটা যায়নি। ফোকাসটি নিচের দিকে নামিয়ে আনা উচিত।
• নিচের দিকে অল্প পরিমাণে নরম, সহজে ঝরে পড়া দাড়ির মতো একটি অমসৃণ স্তর রয়েছে: এটি নেগেটিভ ডিফোকাস (ফোকাস খুব কম) অথবা অপর্যাপ্ত গ্যাস চাপ/অশুদ্ধ গ্যাসের কারণে হতে পারে, যার ফলে গলিত পদার্থটি ভালোভাবে ছড়িয়ে পড়ছে না। আপনি ফোকাসটি উপরের দিকে সূক্ষ্মভাবে সমন্বয় করে দেখতে পারেন এবং গ্যাসের প্যারামিটারগুলো পরীক্ষা করতে পারেন।

২. ফোকাস ক্রমাঙ্কন এবং পরীক্ষণ:

• শূন্য ফোকাস অবস্থান নির্ভুলভাবে নির্ধারণ করতে একটি ফোকাস পয়েন্টিং যন্ত্র ব্যবহার করুন।
• কাটিং প্যারামিটার সফটওয়্যারে, ± মানের সমন্বয় সাধারণত ০ বিন্দুর উপর ভিত্তি করে করা হয়। ১ সেট ফোকাস পরীক্ষা করুন (যেমন, +১ থেকে -৩ পর্যন্ত ০.৫ ধাপে), একই আকৃতিটি কাটুন, এবং তারপর পর্যবেক্ষণ করুন কোন অবস্থানে সবচেয়ে মসৃণ কাট এবং সবচেয়ে কম বার (burr) পাওয়া যায়। এই অবস্থানটিই বর্তমান উপকরণ, পুরুত্ব এবং সরঞ্জামের জন্য সর্বোত্তম ফোকাস।

Oগ্লিচকে প্রভাবিত করে এমন অন্যান্য মূল কারণসমূহ (সমন্বয়ের সাথে বিবেচনা করতে হবে)

ফোকাসই একমাত্র বিষয় নয় এবং এটিকে অবশ্যই অন্যান্য প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির সাথে সমন্বয় করে অপ্টিমাইজ করতে হবে:

সহায়ক গ্যাস:

চাপ:অপর্যাপ্ত চাপে স্ল্যাগ কার্যকরভাবে সরানো যায় না; অতিরিক্ত চাপ আলোড়ন সৃষ্টি করতে পারে, যা স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করবে।

বিশুদ্ধতা:বিশেষ করে স্টেইনলেস স্টিল কাটার সময় উচ্চ-বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন (৯৯.৯৯% বা তার বেশি) ব্যবহার করা গুরুত্বপূর্ণ। অবশিষ্ট অক্সিজেন জারিত স্ল্যাগ তৈরি করবে এবং বারের পরিমাণ বাড়িয়ে দেবে।

কাটার গতি:গতি খুব বেশি হলে, প্রদত্ত শক্তি অপর্যাপ্ত হয় এবং উপাদানটি সম্পূর্ণরূপে কাটা হয় না, ফলে নিচের দিকে অমসৃণ প্রান্ত তৈরি হয়; গতি খুব কম হলে, অতিরিক্ত ক্ষয়, অমসৃণ কর্তন এবং অমসৃণ প্রান্তও তৈরি হতে পারে।

লেজার শক্তি:তদনুরূপ শক্তি এবং গতি। ভেদ করার জন্য শক্তি খুবই কম।

নজল:নজলের মুখ, উচ্চতা এবং সমকেন্দ্রিকতা বায়ুপ্রবাহের অবস্থাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। এই অসমকেন্দ্রিকতাই হলো কাটার মান খারাপ হওয়া এবং বারের (burrs) একটি সাধারণ কারণ।

উপাদানটি নিজেই:উপাদানের গঠন এবং উপরিভাগের অবস্থাও (যেমন তাতে মরিচা বা তেল আছে কিনা) প্রভাব ফেলে।

লেজার কাটিং বারের নিয়ন্ত্রণের জন্য ফোকাস পজিশন হলো প্রধান সমন্বয় প্যারামিটার।আদর্শ ফোকাল পজিশন একটি উল্লম্ব ও মসৃণ কাট তৈরি করে এবং সহায়ক গ্যাসকে গলিত ধাতু দক্ষতার সাথে নির্গত করতে সাহায্য করে। যখন আপনি বারের সমস্যার সম্মুখীন হন, তখন প্রথমে সর্বোত্তম ফোকাস খুঁজে বের করার জন্য পদ্ধতিগতভাবে একটি ফোকাস পরীক্ষা করা উচিত এবং তারপরে একটি নিখুঁত বার-মুক্ত কাটিং ফলাফল পাওয়ার জন্য গ্যাস এবং গতির মতো অন্যান্য প্যারামিটারগুলো সমন্বয় করে ঠিক করা উচিত।