لیزر آکسی فیول ہائبرڈ کٹنگ مشین کا اصول

لیزر شعلہ جامع کاٹنے سے مراد عام طور پر "لیزر آکسیجن کاٹنے"، جو لیزر کاٹنے کے اہم عملوں میں سے ایک ہے (دوسرے دو ہیں لیزر پگھلنے والی کٹنگ اور لیزر بخارات کی کٹنگ)۔ اس کا مطلب "لیزر سے پیدا ہونے والا شعلہ" نہیں ہے، بلکہ ایک ہائبرڈ عمل ہے جو لیزر کو حرارت کے منبع کے طور پر استعمال کرتا ہے، جو خالص آکسیجن کے ذریعے معاون گیس کے طور پر استعمال کرتا ہے، جو ایک متحرک ردعمل کو شروع کرتا ہے" کاٹنے کے عمل کے دوران دھاتیں (بنیادی طور پر سٹیل کا مواد) یہ عمل کاٹنے کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بڑھانے کے لیے کیمیائی رد عمل سے تھرمل توانائی کا فائدہ اٹھاتا ہے۔

اگلا، ہم اس کے اصول کو کئی زاویوں سے تفصیل سے بیان کریں گے:

بنیادی اصول: لیزر انڈسڈ کنٹرولڈ میٹل کمبشن

1. لیزر کا کردار (اگنیشن اور دیکھ بھال):

• ایک اعلی توانائی کی کثافت والی لیزر بیم ورک پیس کی سطح پر مرکوز ہوتی ہے، جس کی وجہ سے شعاع زدہ دھات کا درجہ حرارت تیزی سے اپنے اگنیشن پوائنٹ (لوہے کے لیے تقریباً 1350 °C) تک بڑھ جاتا ہے۔
• لیزر بیم ایک مسلسل، عین مطابق، اعلی توانائی کا حرارتی ذریعہ فراہم کرتا ہے جو نہ صرف ردعمل کو بھڑکاتا ہے، بلکہ زیادہ اہم بات یہ ہے کہ اعلی درجہ حرارت پر ردعمل کے علاقے کو برقرار رکھتا ہے۔

2. آکسیجن کا کردار (کمبشن ایجنٹ اور سکیوینجر):

• ہائی پریشر، ہائی پیوریٹی آکسیجن کا ایک سٹریم لیزر بیم کے ساتھ لیزر کے ذریعے گرم کیے جانے والے دھاتی جگہ پر لگایا جاتا ہے۔
• آئرن (Fe) جو اگنیشن پوائنٹ تک پہنچتا ہے اور آکسیجن (O₂) ایک پرتشدد آکسیڈیشن ایکسوتھرمک رد عمل (دہن) سے گزرتا ہے:4Fe 3O₂ → 2Fe2O، حرارت
• یہ ردعمل بہت زیادہ حرارت جاری کرتا ہے (بذات خود لیزر کی توانائی سے تقریباً 3-5 گنا!)، یہ "مرکب" توانائی کی کلید ہے۔ یہ اضافی حرارت مجموعی طور پر پگھلنے/گیسیفیکیشن کی صلاحیت کو بہت زیادہ بڑھاتی ہے۔

3. جامع تعاون کا عمل:

• پری ہیٹنگ اور اگنیشن: لیزر پہلے مقامی دھات کو اگنیشن پوائنٹ پر گرم کرتا ہے۔
• کمبسشن ایکزوتھرمک: آکسیجن انجیکشن، دھات پرتشدد طریقے سے جلتی ہے، جو لیزر خود فراہم کر سکتا ہے اس سے کہیں زیادہ گرمی پیدا کرتا ہے، دھات کو تیزی سے پگھلتا ہے یا یہاں تک کہ آکسیڈائز کرتا ہے، اور سلیگ (بنیادی طور پر Feo اور Fe3o4) بناتا ہے۔
• اڑانا اور بننا: ہائی پریشر آکسیجن گیس کے بہاؤ کا ایک اور اہم کردار کٹنگ سیون کے رد عمل سے پیدا ہونے والے پگھلے ہوئے دھاتی آکسائیڈ (سلیگ) کو ایک صاف، نسبتاً ہموار کٹنگ سطح بنانے کے لیے "ایئر نائف" کی طرح پرتشدد طریقے سے اڑا دینا ہے۔

مسلسل: لیزر بیم سامنے کی طرف حرکت کرتی ہے، نئے علاقے کو مسلسل پہلے سے گرم کرتی ہے، اور دہن کا رد عمل لیزر فوکس کو آگے اور نیچے کی طرف لے جاتا ہے، اور آخر کار ورک پیس میں گھس کر کٹ بناتا ہے۔

یہ "کمپاؤنڈ" نقطہ نظر اتنا موثر کیسے ہے؟ (فائدہ)

1. موٹی پلیٹوں کو کاٹنے کی مضبوط صلاحیت:کاربن اسٹیل (جیسے کم کاربن اسٹیل) کے لیے، درمیانی اور موٹی پلیٹیں (عام طور پر 6 ملی میٹر سے زیادہ، 30 ملی میٹر تک یا اس سے بھی زیادہ موٹی) کاٹنے کے لیے لیزر آکسیجن کٹنگ سب سے زیادہ سرمایہ کاری مؤثر اور تیز ترین طریقہ ہے۔ خالص لیزر پگھلنے والی کٹنگ (جیسے نائٹروجن کے ساتھ) دھات کو پگھلانے کے لیے مکمل طور پر لیزر توانائی پر انحصار کرنے کی ضرورت ہے، موٹی پلیٹ کا چہرہ ناکافی دکھائی دیتا ہے۔

2. تیز رفتار کاٹنے کی رفتار:دھاتی دہن کے رد عمل کی کیمیائی توانائی کے اضافے کی وجہ سے، کل توانائی کا ان پٹ ایک لیزر توانائی سے بہت زیادہ ہے، لہذا کاٹنے کی رفتار اسی طاقت کے تحت پگھلنے والی کٹنگ سے نمایاں طور پر تیز ہے۔

3. آلات کی بجلی کی ضروریات نسبتاً کم ہیں:اسی کاربن اسٹیل کو کاٹنے کے لیے، لیزر آکسیجن کٹنگ کے لیے درکار لیزر پاور خالص لیزر پگھلنے والی کٹنگ سے بہت کم ہو سکتی ہے، جس سے سامان کی لاگت اور توانائی کی کھپت کم ہو سکتی ہے۔

4. اچھا کاٹنے کا معیار:کاربن اسٹیل موٹی پلیٹوں کے لیے، اچھی عمودی اور کم سلیگ (مثالی حالت) والی کٹنگ سطح حاصل کی جا سکتی ہے۔

عمل کی خصوصیات اور حدود

1. مادی انتخاب:

• بنیادی طور پر رد عمل والی دھاتوں کے لیے: سب سے زیادہ عام اور مثالی استعمال کرنے والا مواد کاربن اسٹیل ہے۔

• سٹینلیس سٹیل، ایلومینیم، کاپر، وغیرہ کے لیے موزوں نہیں:
• سٹینلیس سٹیل: کرومیم (Cr) اور دیگر عناصر اعلی پگھلنے والے نقطہ آکسائڈز (جیسے Cr2O3) بنائیں گے، جو آکسیڈیشن کے رد عمل کو جاری رکھنے سے روکتے ہیں، اور سلیگ کو اڑانا آسان نہیں ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں کھردری سطح اور سنگین سلیگ لٹک جاتے ہیں۔
• ایلومینیم اور کاپر: اس کے آکسائیڈز (Al2O3,CuO) کا پگھلنے کا نقطہ خود سبسٹریٹ سے بہت زیادہ ہے، سطح کو ایک سخت خول کی طرح ڈھانپتا ہے، رد عمل کو جاری رہنے سے روکتا ہے، اور لیزر میں زیادہ عکاسی رکھتا ہے۔

2. سطح کاٹنے کی خصوصیات:

• آکسیکرن رد عمل کی وجہ سے، کٹ کی سطح پر آکسائیڈ کی تہہ ہو گی (بلیونگ ٹریٹمنٹ کی طرح) اور یہ قدرے کھردری ہو سکتی ہے (نائٹروجن کٹ کے روشن حصے کے مقابلے)۔
• نچلے حصے میں تھوڑا سا سلیگ لٹک سکتا ہے، جسے عمل کے پیرامیٹرز کو بہتر بنا کر کم کرنے کی ضرورت ہے۔

3. گرمی سے متاثرہ زون بڑا ہے:پرتشدد آکسیکرن ردعمل زیادہ گرمی پیدا کرے گا، جس کے نتیجے میں ورک پیس کا گرمی سے متاثرہ زون لیزر پگھلنے اور کاٹنے سے زیادہ وسیع ہو جائے گا، اور ورک پیس کی مجموعی تھرمل اخترتی قدرے بڑی ہو سکتی ہے۔

دیگر کاٹنے کے عمل کے ساتھ موازنہ

VS خالص لیزر نائٹروجن کٹنگ (پگھلنے والی کٹنگ):

• نائٹروجن کاٹنا: لیزر پگھلنے والی دھات کے ذریعے، ہائی پریشر نائٹروجن کے ساتھ پگھل کو اڑا کر۔ کوئی آکسیکرن ردعمل نہیں ہے، سیکشن روشن ہے اور کوئی آکسائڈ پرت نہیں ہے، لیکن رفتار سست ہے، گیس کی کھپت بڑی ہے، اور قیمت زیادہ ہے. یہ سٹینلیس سٹیل، ایلومینیم وغیرہ کے لیے موزوں ہے، اور یہ موٹی کاربن سٹیل کے لیے اقتصادی نہیں ہے۔
• آکسیجن کاٹنے: آکسیکرن رد عمل کا اضافہ، تیز رفتار، کم قیمت، کاربن اسٹیل کے لیے موزوں ہے، لیکن اس حصے میں آکسائیڈ کی پرت ہے۔

VS روایتی شعلہ کاٹنے (آکسیسیٹیلین کاٹنے):

• روایتی شعلہ: شعلہ پری ہیٹنگ، خالص آکسیجن دہن کاٹنے کے ذریعے۔ سست پری ہیٹنگ، وسیع سلٹ، کم صحت سے متعلق اور بڑی تھرمل اخترتی۔
• لیزر آکسیجن کٹنگ: ہائی انرجی لیزر کی درستگی کے ساتھ، تیز پری ہیٹنگ، کٹنگ سیون بہت تنگ ہے (اور لیزر اسپاٹ قطر)، اعلی صحت سے متعلق، ایس ایم اے
• ll ڈھال، چھوٹے تھرمل اثر، روایتی شعلہ کاٹنے جدید کاری، اعلی صحت سے متعلق اپ گریڈ ورژن ہے.

خلاصہ

لیزر فلیم کمپوزٹ (لیزر آکسیجن) کاٹنے والی مشین کا بنیادی اصول یہ ہے کہ خالص آکسیجن ماحول میں دھات (آئرن) کے پرتشدد دہن کے رد عمل کو درست طریقے سے بھڑکانے اور برقرار رکھنے کے لیے اعلی توانائی والی لیزر بیم کا استعمال کریں، اور لیزر کی تھرمل انرجی کو کیمیائی توانائی کے ساتھ جوڑ کر میٹل آکسیڈ 1 کے اثر کو حاصل کرنے کے لیے ″ کامل آکسیڈ 1> اثر حاصل کرنے کے لیے اعلی کارکردگی اور آکسیجن دہن کی کم لاگت کے فوائد کے ساتھ لیزر کی اعلی درستگی اور اعلی توجہ کے فوائد، یہ درمیانے اور موٹی کاربن اسٹیل شیٹ کی کٹنگ کے میدان میں ایک ناقابل تلافی مرکزی دھارے کا عمل ہے۔