ଲେଜର-ଅକ୍ସିଫୁଏଲ ହାଇବ୍ରିଡ୍ କଟିଂ ମେସିନର ନୀତି

ଲେଜର ଫ୍ଳେମ୍ କମ୍ପୋଜିଟ୍ କଟିଂ ସାଧାରଣତଃ "ଲେଜର ଅମ୍ଳଜାନ କଟିବା", ଯାହା ମୁଖ୍ୟ ଲେଜର କଟିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ (ଅନ୍ୟ ଦୁଇଟି ହେଉଛି ଲେଜର ତରଳାଇବା କଟିଂ ଏବଂ ଲେଜର ବାଷ୍ପୀକରଣ କଟିଂ)। ଏହାର ଅର୍ଥ "ଲେଜର-ଉତ୍ପନ୍ନ ଅଗ୍ନି" ନୁହେଁ, ବରଂ ଏକ ହାଇବ୍ରିଡ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯାହା ଏକ ଲେଜରକୁ ତାପ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରେ, ଯାହା ଏକ ସହାୟକ ଗ୍ୟାସ ଭାବରେ ଶୁଦ୍ଧ ଅମ୍ଳଜାନ ଦ୍ୱାରା ପରିପୂରକ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା କାଟିବା ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଧାତୁ (ମୁଖ୍ୟତଃ ଇସ୍ପାତ ସାମଗ୍ରୀ) ରେ ଏକ ଜୋରଦାର ଅକ୍ସିଡେସନ ଦହନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା (ଅର୍ଥାତ୍ "ଜ୍ୱାଳା") ଆରମ୍ଭ କରିଥାଏ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରୁ ତାପଜ ଶକ୍ତିକୁ ବ୍ୟବହାର କରି କାଟିବା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି କରିଥାଏ।

ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ, ଆମେ ଏହାର ନୀତିକୁ ବିଭିନ୍ନ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ ବିସ୍ତାରିତ ଭାବରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିବୁ:

ମୂଳ ନୀତି: ଲେଜର-ପ୍ରେରିତ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ଧାତୁ ଦହନ

୧. ଲେଜରର ଭୂମିକା (ଇଗ୍ନିସନ୍ ଏବଂ ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ):

• ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି-ଘନତା ଲେଜର ବିମ୍ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷେତ୍ର ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ କେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ବିକିରଣିତ ଧାତୁର ତାପମାତ୍ରା ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଏହାର ପ୍ରଜ୍ୱଳନ ବିନ୍ଦୁ (ଲୁହା ପାଇଁ ପ୍ରାୟ ୧୩୫୦°C) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।
• ଲେଜର ବିମ୍ ଏକ ନିରନ୍ତର, ସଠିକ୍, ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଉତ୍ସ ପ୍ରଦାନ କରେ ଯାହା କେବଳ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରଜ୍ବଳିତ କରେ ନାହିଁ, ବରଂ ଅଧିକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କଥା ହେଉଛି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କ୍ଷେତ୍ରକୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ବଜାୟ ରଖେ।

୨. ଅମ୍ଳଜାନର ଭୂମିକା (ଜହନ ଏଜେଣ୍ଟ ଏବଂ ସ୍କାଭେଞ୍ଜର):

• ଲେଜର ବିମ୍ ସହିତ ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ଗରମ ହୋଇଥିବା ଧାତୁ ସ୍ଥାନରେ ଉଚ୍ଚ-ଚାପ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଅମ୍ଳଜାନର ଏକ ଧାରାକୁ ସମ-ଅକ୍ଷ ଭାବରେ ଇଞ୍ଜେକ୍ଟ କରାଯାଏ।
• ପ୍ରଜ୍ୱଳନ ବିନ୍ଦୁରେ ପହଞ୍ଚିଥିବା ଲୁହା (Fe) ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ (O₂) ଏକ ପ୍ରବଳ ଅକ୍ସିଡେସନ ଏକ୍ସୋଥର୍ମିକ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା (ଦହନ) ଦେଇ ଗତି କରେ: 4Fe 3O₂ → 2Fe2O, ଉତ୍ତାପ
• ଏହି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରଚୁର ତାପ ମୁକ୍ତ କରେ (ଲେଜରର ଶକ୍ତିର ପ୍ରାୟ 3-5 ଗୁଣ!), ଏହା "ଯୌଗିକ" ଶକ୍ତିର ଚାବିକାଠି। ଏହି ଅତିରିକ୍ତ ତାପ ସାମଗ୍ରିକ ତରଳାଇବା/ବାଷ୍ପୀକରଣ କ୍ଷମତାକୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ବୃଦ୍ଧି କରେ।

3. ମିଳିତ ସହଯୋଗ ପ୍ରକ୍ରିୟା:

• ପ୍ରିହିଟିଂ ଏବଂ ଇଗ୍ନିସନ୍: ଲେଜର ପ୍ରଥମେ ସ୍ଥାନୀୟ ଧାତୁକୁ ଇଗ୍ନିସନ୍ ବିନ୍ଦୁ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରେ।
• ଦହନ ଏକ୍ଜୋଥର୍ମିକ୍: ଅମ୍ଳଜାନ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ, ଧାତୁ ଜୋରରେ ଜଳେ, ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ଯୋଗାଇବା ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଅଧିକ ଉତ୍ତାପ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଧାତୁକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ତରଳିଯାଏ କିମ୍ବା ଏପରିକି ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ କରେ, ଏବଂ ସ୍ଲାଗ୍ (ମୁଖ୍ୟତଃ Feo ଏବଂ Fe3o4) ଗଠନ କରେ।
• ଫୁଙ୍କିବା ଏବଂ ଗଠନ: ଉଚ୍ଚ-ଚାପ ଅମ୍ଳଜାନ ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହର ଆଉ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ହେଉଛି କଟିଂ ସିମ୍ ରୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ତରଳିଥିବା ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (ସ୍ଲାଗ୍)କୁ "ବାୟୁ ଛୁରୀ" ପରି ଜୋରରେ ଫୁଙ୍କିବା ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଏକ ସଫା, ଅପେକ୍ଷାକୃତ ମସୃଣ କଟିଂ ପୃଷ୍ଠ ଗଠନ ହୁଏ।

ନିରନ୍ତର: ଲେଜର ବିମ୍ ସାମ୍ନାକୁ ଗତି କରେ, ନୂତନ କ୍ଷେତ୍ରକୁ ନିରନ୍ତର ଭାବରେ ଗରମ କରେ, ଏବଂ ଦହନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଲେଜର ଫୋକସକୁ ଆଗକୁ ଏବଂ ତଳକୁ ଅନୁସରଣ କରେ, ଏବଂ ଶେଷରେ ୱର୍କପିସ୍ ଭେଦ କରି ଏକ କଟ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ।

ଏହି "ଯୌଗିକ" ପଦ୍ଧତି ଏତେ ଦକ୍ଷ କିପରି? (ସୁବିଧା)

୧. ମୋଟା ପ୍ଲେଟଗୁଡ଼ିକୁ କାଟିବାର ଦୃଢ଼ କ୍ଷମତା:କାର୍ବନ ଷ୍ଟିଲ୍ (ଯେପରିକି କମ୍ କାର୍ବନ ଷ୍ଟିଲ୍) ପାଇଁ, ଲେଜର ଅକ୍ସିଜେନ୍ କଟିଂ ହେଉଛି ମଧ୍ୟମ ଏବଂ ଘନ ପ୍ଲେଟ୍ (ସାଧାରଣତଃ 6mm ରୁ ଅଧିକ, 30mm ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କିମ୍ବା ଆହୁରି ଘନ) କାଟିବା ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ କମ ଖର୍ଚ୍ଚ ଏବଂ ଦ୍ରୁତତମ ପଦ୍ଧତି। ବିଶୁଦ୍ଧ ଲେଜର ତରଳାଇବା କଟିଂ (ଯେପରିକି ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ସହିତ) ଧାତୁ ତରଳାଇବା ପାଇଁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଲେଜର ଶକ୍ତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରିବାକୁ ପଡ଼ିଥାଏ, ମୋଟା ପ୍ଲେଟର ମୁହଁ ଅପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ମନେହୁଏ।

୨. ଦ୍ରୁତ କଟିଂ ଗତି:ଧାତୁ ଦହନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ରାସାୟନିକ ଶକ୍ତି ଯୋଗ ହେତୁ, ମୋଟ ଶକ୍ତି ଇନପୁଟ୍ ଗୋଟିଏ ଲେଜର ଶକ୍ତି ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଅଧିକ, ତେଣୁ କଟିବା ଗତି ସମାନ ଶକ୍ତି ଅଧୀନରେ ତରଳିବା କଟିବା ଅପେକ୍ଷା ଯଥେଷ୍ଟ ଦ୍ରୁତ।

3। ଉପକରଣ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକତା ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ କମ୍:ସମାନ କାର୍ବନ ଷ୍ଟିଲକୁ କାଟିବା ପାଇଁ, ଲେଜର ଅମ୍ଳଜାନ କଟିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଲେଜର ଶକ୍ତି ଶୁଦ୍ଧ ଲେଜର ତରଳାଇବା କଟିବା ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ କମ୍ ହୋଇପାରେ, ଯାହା ଉପକରଣ ଖର୍ଚ୍ଚ ଏବଂ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ କରିଥାଏ।

୪. ଭଲ କଟିଂ ଗୁଣବତ୍ତା:କାର୍ବନ ଷ୍ଟିଲ୍ ମୋଟା ପ୍ଲେଟ୍ ପାଇଁ, ଭଲ ଭୂଲମ୍ବତା ଏବଂ କମ୍ ସ୍ଲାଗ୍ (ଆଦର୍ଶ ଅବସ୍ଥା) ସହିତ ଏକ କଟିଙ୍ଗ ପୃଷ୍ଠ ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ।

ପ୍ରକ୍ରିୟା ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଏବଂ ସୀମାବଦ୍ଧତା

1. ସାମଗ୍ରୀ ଚୟନ:

• ମୁଖ୍ୟତଃ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଧାତୁ ପାଇଁ: ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣ ଏବଂ ଆଦର୍ଶ ପ୍ରୟୋଗ ସାମଗ୍ରୀ ହେଉଛି କାର୍ବନ ଇସ୍ପାତ।

• ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍, ଆଲୁମିନିୟମ୍, ତମ୍ବା, ଇତ୍ୟାଦି ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ:
• ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍: କ୍ରୋମିୟମ୍ (Cr) ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ଉଚ୍ଚ ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (ଯେପରିକି Cr2O3) ଗଠନ କରିବେ, ଯାହା ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ଜାରି ରଖିବାରେ ବାଧା ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଏବଂ ସ୍ଲାଗ୍ ଉଡ଼ିଯିବା ସହଜ ନୁହେଁ, ଯାହା ଫଳରେ କଟା ପୃଷ୍ଠ ଖର୍ଫ ଏବଂ ଗମ୍ଭୀର ସ୍ଲାଗ୍ ଝୁଲି ରହିଥାଏ।
• ଆଲୁମିନିୟମ ଏବଂ ତମ୍ବା: ଏହାର ଅକ୍ସାଇଡର ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ (Al2O3,CuO) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଅଧିକ, ଏହା ପୃଷ୍ଠକୁ ଏକ କଠିନ ଆବରଣ ପରି ଆଚ୍ଛାଦନ କରେ, ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ଜାରି ରହିବାରୁ ବାଧା ଦିଏ ଏବଂ ଲେଜର ପ୍ରତି ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିଫଳନଶୀଳତା ରଖେ।

2. କଟା ପୃଷ୍ଠର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ:

• ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ, କଟା ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ରହିବ (ବ୍ଲୁଇଂ ଟ୍ରିଟମେଣ୍ଟ ପରି) ଏବଂ ଟିକିଏ ରୁକ୍ଷ ହୋଇପାରେ (ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ କଟର ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ପାର୍ଶ୍ୱ ତୁଳନାରେ)।
• ତଳେ ସାମାନ୍ୟ ସ୍ଲାଗ୍ ଝୁଲି ରହିପାରେ, ଯାହାକୁ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି କମ କରିବାକୁ ପଡିବ।

3. ତାପ ପ୍ରଭାବିତ କ୍ଷେତ୍ର ବଡ଼:ପ୍ରବଳ ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅଧିକ ଉତ୍ତାପ ସୃଷ୍ଟି କରିବ, ଫଳସ୍ୱରୂପ ୱର୍କପିସର ତାପ ପ୍ରଭାବିତ ଜୋନ୍ ଲେଜର ତରଳିବା ଏବଂ କଟିବା ଅପେକ୍ଷା ପ୍ରଶସ୍ତ ହେବ, ଏବଂ ୱର୍କପିସର ସାମଗ୍ରିକ ତାପଜ ବିକୃତି ଟିକେ ବଡ଼ ହୋଇପାରେ।

ଅନ୍ୟ କଟିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସହିତ ତୁଳନା

ବନାମ୍ସ: ବିଶୁଦ୍ଧ ଲେଜର ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ କଟିଂ (ତରଳାଇବା କଟିଂ):

• ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ କଟିଂ: ଲେଜର ଦ୍ୱାରା ଧାତୁ ତରଳାଇବା, ଉଚ୍ଚ ଚାପ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ସାହାଯ୍ୟରେ ତରଳାଇ ବାହାର କରିଦିଆଯାଏ। କୌଣସି ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ନାହିଁ, ଅଂଶଟି ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ଏବଂ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ନାହିଁ, କିନ୍ତୁ ଗତି ଧୀର, ଗ୍ୟାସ୍ ବ୍ୟବହାର ଅଧିକ ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ ଅଧିକ। ଏହା ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍, ଆଲୁମିନିୟମ୍, ଇତ୍ୟାଦି ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, ଏବଂ ଏହା ଘନ କାର୍ବନ ଷ୍ଟିଲ୍ ପାଇଁ ଆର୍ଥିକ ନୁହେଁ।
• ଅମ୍ଳଜାନ କଟିବା: ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଯୋଗ, ଦ୍ରୁତ ଗତି, କମ ମୂଲ୍ୟ, କାର୍ବନ ଷ୍ଟିଲ୍ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, କିନ୍ତୁ ଅଂଶରେ ଏକ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ଅଛି।

ବନାମ୍ ପାରମ୍ପରିକ ଶିଖା କଟିଂ (ଅକ୍ସିଆସିଲିନ୍ କଟିଂ):

• ପାରମ୍ପରିକ ଶିଖା: ଶିଖା ପ୍ରିହିଟିଂ, ବିଶୁଦ୍ଧ ଅମ୍ଳଜାନ ଦହନ କଟିଂ ଦ୍ୱାରା। ଧୀର ପ୍ରିହିଟିଂ, ପ୍ରଶସ୍ତ ସ୍ଲିଟ୍, କମ ସଠିକତା ଏବଂ ବଡ଼ ତାପଜ ବିକୃତି।
• ଲେଜର ଅମ୍ଳଜାନ କଟିବା: ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଲେଜର ସଠିକତା, ଦ୍ରୁତ ପ୍ରିହିଟିଂ ସହିତ, କଟିବା ସିମ୍ ବହୁତ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ (ଏବଂ ଲେଜର ସ୍ପଟ୍ ବ୍ୟାସ), ଉଚ୍ଚ ସଠିକତା, sma
• ll ସ୍ଲୋପ୍, ଛୋଟ ତାପଜ ପ୍ରଭାବ, ହେଉଛି ପାରମ୍ପରିକ ଶିଖା କଟିଙ୍ଗ ଆଧୁନିକୀକରଣ, ଉଚ୍ଚ ସଠିକତା ଅପଗ୍ରେଡ୍ ସଂସ୍କରଣ।

ସାରାଂଶ

ଲେଜର ଫ୍ଲେମ୍ କମ୍ପୋଜିଟ୍ (ଲେଜର ଅମ୍ଳଜାନ) କଟିଂ ମେସିନର ମୂଳ ନୀତି ହେଉଛି ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଲେଜର ବିମ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଏକ ଶୁଦ୍ଧ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିବେଶରେ ଧାତୁ (ଲୁହା)ର ହିଂସାତ୍ମକ ଦହନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ପ୍ରଜ୍ବଳିତ କରିବା ଏବଂ ବଜାୟ ରଖିବା, ଏବଂ "1 1>2" କଟିଂ ପ୍ରଭାବ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଲେଜରର ତାପଜ ଶକ୍ତିକୁ ଧାତୁ ଅକ୍ସିଡେସନର ରାସାୟନିକ ଶକ୍ତି ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରିବା। ଏହା ଉଚ୍ଚ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ ଦହନର କମ ମୂଲ୍ୟର ସୁବିଧା ସହିତ ଲେଜରର ଉଚ୍ଚ ସଠିକତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଫୋକସର ସୁବିଧାକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ମିଶ୍ରଣ କରେ, ଏହାକୁ ମଧ୍ୟମ ଏବଂ ଘନ କାର୍ବନ ଷ୍ଟିଲ୍ ସିଟ୍ କଟିଂ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏକ ଅପରିବର୍ତ୍ତନୀୟ ମୁଖ୍ୟଧାରାର ପ୍ରକ୍ରିୟା କରିଥାଏ।