लेज़र लकड़ी काटने की मशीन

लेज़र लकड़ी काटने की मशीन

एक CO2 लेज़र काटने की मशीन सामग्री को काटने, उकेरने या चिह्नित करने के लिए CO2 लेज़र द्वारा उत्पन्न उच्च ऊर्जा अवरक्त लेज़र प्रकाश (तरंग दैर्ध्य लगभग 10.6 μm) का उपयोग करती है। इस थर्मल प्रोसेसिंग तकनीक का व्यापक रूप से गैर-धातु सामग्री (जैसे लकड़ी, ऐक्रेलिक, प्लास्टिक, कपड़ा, चमड़ा, आदि) और कुछ धातु सामग्री की सटीक मशीनिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

काम के सिद्धांत

 

1.लेजर उत्पादन: एक CO2 लेजर एक आंतरिक गैस मिश्रण (मुख्य रूप से CO2, N2 और He से युक्त) के विद्युत उत्तेजना के माध्यम से लेजर प्रकाश उत्पन्न करता है, जो लगभग 10.6μm की तरंग दैर्ध्य के साथ एक अवरक्त लेजर बीम उत्सर्जित करता है।

2.ट्रांसमिशन और फोकसिंग: लेजर बीम को रिफ्लेक्टर की एक श्रृंखला के माध्यम से लेजर कटिंग हेड तक प्रेषित किया जाता है, जहां इसे फोकसिंग लेंस द्वारा एक छोटे, उच्च -ऊर्जा-घनत्व वाले स्थान पर केंद्रित किया जाता है।
तापन और पिघलना: जब उच्च -ऊर्जा स्थान सामग्री की सतह से टकराता है, तो यह तुरंत पिघली हुई या वाष्पीकृत अवस्था में गर्म हो जाता है।

3.पिघल को उड़ा देना: एक समाक्षीय संपीड़ित गैस (जैसे ऑक्सीजन, संपीड़ित हवा, या नाइट्रोजन) को पिघले हुए पदार्थ को उड़ाने के लिए नोजल के माध्यम से बाहर निकाला जाता है, जिससे एक साफ कट सीम बना रहता है।

4.सीएनसी कटिंग: एक कंप्यूटर नियंत्रित सीएनसी यांत्रिक प्रणाली लेजर स्पॉट की स्थिति को स्थानांतरित करती है, जिससे लेजर बीम एक पूर्व निर्धारित पथ के साथ चलती है, स्वचालित रूप से और सटीक रूप से वांछित आकार को काटती है।

 

 

CO2 लेजर उत्कीर्णन मशीन के प्रमुख घटक

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लेजर ट्यूब

लेज़र ट्यूब मुख्य घटक है जहाँ लेज़र बीम उत्पन्न होता है। यह एक सीलबंद ग्लास ट्यूब है जो मुख्य रूप से गैस मिश्रण से भरी होती हैकार्बन डाइऑक्साइड (CO2), नाइट्रोजन और हीलियम के साथ। जब उच्च -वोल्टेज विद्युत धारा लागू की जाती है, तो यह गैस मिश्रण उत्तेजित हो जाता है और तरंग दैर्ध्य पर एक अवरक्त लेजर किरण उत्पन्न करता है10.6 माइक्रोमीटर. ट्यूबों को उनके पावर आउटपुट के आधार पर रेट किया जाता है, जो आम तौर पर शौकिया मशीनों के लिए 40W से लेकर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए 100W से अधिक तक होता है।

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बिजली की आपूर्ति

उच्च -वोल्टेज बिजली आपूर्ति लेजर ट्यूब के अंदर गैस अणुओं को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक विद्युत ऊर्जा प्रदान करती है। यह लेज़िंग प्रक्रिया को शुरू करने और बनाए रखने के लिए आवश्यक मानक एसी लाइन वोल्टेज को उच्च वोल्टेज डीसी करंट में परिवर्तित करता है। बिजली आपूर्ति की स्थिरता और गुणवत्ता सीधे लेजर ट्यूब की स्थिरता और जीवनकाल को प्रभावित करती है।

 

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प्रकाशिकी प्रणाली (बीम पथ)

यह प्रणाली ट्यूब से कच्चे लेजर बीम को सामग्री की सतह पर निर्देशित और केंद्रित करती है। इसमें कई प्रमुख भाग शामिल हैं:

दर्पण (परावर्तक):आमतौर पर मोलिब्डेनम या सिलिकॉन से बने तीन या अधिक दर्पण, लेजर ट्यूब से लेजर हेड तक बीम को मोड़ने और निर्देशित करने के लिए रणनीतिक रूप से रखे जाते हैं।

फोकसिंग लेंस:लेज़र हेड के अंदर स्थित, यह लेंस (अक्सर जिंक सेलेनाइड से बना होता है) बिखरे हुए लेज़र बीम को एक एकल, अत्यंत सूक्ष्म बिंदु पर केंद्रित करता है। इस लेंस की फोकल लंबाई (उदाहरण के लिए, 2.0 इंच) स्पॉट आकार और क्षेत्र की गहराई निर्धारित करती है।

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मोशन सिस्टम

मोशन सिस्टम वर्कपीस पर लेजर हेड की गति को नियंत्रित करता है। दो प्राथमिक विन्यास हैं:

गैन्ट्री सिस्टम (मूविंग लेजर हेड):सबसे आम प्रकार, जहां लेजर हेड को बेल्ट या गियर द्वारा संचालित प्रणाली द्वारा एक्स और वाई अक्षों के साथ सटीक रूप से घुमाया जाता हैस्टेपर या सर्वो मोटर्स.

गैल्वो सिस्टम (चलती दर्पण):उच्च गति अंकन के लिए उपयोग की जाने वाली यह प्रणाली बीम को चलाने के लिए तेज गति से चलने वाले दर्पणों का उपयोग करती है, जिससे तेजी से गति की अनुमति मिलती है, लेकिन आमतौर पर छोटे कार्य क्षेत्र में।

 

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नियंत्रण प्रणाली एवं सॉफ्टवेयर

यह मशीन का "मस्तिष्क" है.

नियंत्रक:एक समर्पित हार्डवेयर बोर्ड (उदाहरण के लिए, ट्रोसेन, रुइडा) जो सॉफ्टवेयर से कमांड की व्याख्या करता है और उन्हें मोटर और लेजर ट्यूब के लिए विद्युत संकेतों में अनुवादित करता है।

सॉफ़्टवेयर:जैसे कार्यक्रमलाइटबर्नया आरडीवर्क्स उपयोगकर्ताओं को डिज़ाइन बनाने या आयात करने, शक्ति और गति जैसे पैरामीटर सेट करने और मशीन को काम भेजने की अनुमति देता है।

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शीतलन प्रणाली

लेज़िंग प्रक्रिया महत्वपूर्ण ऊष्मा उत्पन्न करती है। लेजर ट्यूब को इष्टतम ऑपरेटिंग तापमान पर बनाए रखने और ओवरहीटिंग को रोकने के लिए शीतलन प्रणाली महत्वपूर्ण है।

चिलर: For higher-power tubes (e.g., >60W), एक समर्पित वॉटर चिलर लेजर ट्यूब के चारों ओर एक जैकेट के माध्यम से शीतलक प्रसारित करता है।

रेडिएटर/फैन सिस्टम:कम क्षमता वाली डेस्कटॉप मशीनें पंखे के साथ एक साधारण रेडिएटर का उपयोग कर सकती हैं।

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निकास एवं वेंटिलेशन प्रणाली

उत्कीर्णन, विशेष रूप से लकड़ी और ऐक्रेलिक जैसी सामग्रियों पर, धुआं, धुआं और कण पैदा करता है। एक निकास पंखा मशीन के घेरे के भीतर नकारात्मक दबाव बनाता है, इन उप-उत्पादों को वेंट नली के माध्यम से बाहर या अंदर खींचता हैधूआं निष्कर्षण फिल्टरहवा को शुद्ध करने के लिए.

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मशीन फ़्रेम और चेसिस

कठोर फ्रेम, जो आमतौर पर एल्यूमीनियम या स्टील से बना होता है, सभी घटकों के लिए एक स्थिर मंच प्रदान करता है। यह कंपन को कम करता है जो उत्कीर्णन को धुंधला कर सकता है और समय के साथ प्रकाशिकी का लगातार संरेखण सुनिश्चित करता है।

 

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कार्य बिस्तर

यह वह सतह है जहां सामग्री रखी जाती है। सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:

मधुकोश बिस्तर:काटने के लिए आदर्श, क्योंकि यह पीछे के प्रतिबिंब को कम करता है और मलबे को गिरने देता है।

फ्लैट एल्यूमिनियम प्लेट:फ्लैट शीट पर नक्काशी के लिए उपयुक्त।

रोटरी अटैचमेंट (जोड़ें-पर):एक अलग उपकरण जो लेजर हेड के नीचे बेलनाकार वस्तुओं (जैसे चश्मा या पेन) को घुमाता है।

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संरक्षा विशेषताएं

सुरक्षात्मक संलग्नक:एक ढका हुआ आवास जिसमें लेजर बीम होता है और हानिकारक विकिरण के संपर्क को रोकता है।

सुरक्षा इंटरलॉक:ऐसे स्विच जो ऑपरेशन के दौरान बाड़े का दरवाजा खुलने पर लेजर को स्वचालित रूप से अक्षम कर देते हैं।

आपातकालीन स्टॉप बटन:आपातकालीन स्थिति में तुरंत बिजली काटने के लिए एक प्रमुख रूप से स्थित बटन।

 

 

 

1. जटिल भागों की परिशुद्धता से कटाई

लेज़र बीम एक पूर्व निर्धारित पथ के साथ लकड़ी को वाष्पीकृत करता है, जिससे न्यूनतम केर्फ़ (कट चौड़ाई) के साथ अविश्वसनीय रूप से बारीक कट बनता है, जो अक्सर 0.1 मिमी जितना छोटा होता है।

पहेली बनाना:

उत्पाद:कस्टम जिग्सॉ पहेलियाँ, जिनमें जटिल और मनमौजी डिजाइन शामिल हैं, जहां टुकड़ों को जानवरों या वस्तुओं के आकार का बनाया गया है।

लकड़ी का प्रकार:उच्च गुणवत्ता वाले 3 मिमी बाल्टिक बर्च प्लाइवुड को इसकी महीन, खाली परतों और साफ कटों के लिए पसंद किया जाता है।

लेजर लाभ:कोई यांत्रिक तनाव पैदा नहीं करता है, जिससे नाजुक, इंटरलॉकिंग टुकड़ों के निर्माण की अनुमति मिलती है जो टूटे हुए टैब के बिना पूरी तरह से एक साथ फिट होते हैं।

मॉडल और लघु भवन:

उत्पाद:वास्तुशिल्प मॉडल, गुड़ियाघर के घटक (फर्श, साइडिंग, शिंगल), और स्केल मॉडल भाग (जैसे जटिल जहाज हेराफेरी या लोकोमोटिव विवरण)।

लकड़ी का प्रकार:आसानी से काटने और बारीक दाने के लिए बैसवुड या बाल्सा; टिकाऊ, उच्च विस्तार संरचनाओं के लिए पतला मेपल या अखरोट प्लाईवुड।

लेजर लाभ:यांत्रिक कटर के साथ असंभव विस्तार का स्तर प्राप्त करता है। गोंद के बिना असेंबली के लिए कार्यात्मक टिका और इंटरलॉकिंग जोड़ बना सकते हैं।

जड़ना कार्य (मार्क्वेट्री):

उत्पाद:फर्नीचर, गिटार बॉडी और आभूषण बक्सों पर सजावटी पैटर्न जहां विभिन्न रंगों की लकड़ियाँ एक साथ फिट की गई हैं।

लकड़ी का प्रकार:विभिन्न लिबास (अखरोट, मेपल, शीशम, चेरी)।

लेजर लाभ:लेज़र एक डिजिटल फ़ाइल से आधार लकड़ी में इनले टुकड़े और संबंधित गुहा को एक साथ काटता है, जो वस्तुतः बिना किसी अंतराल के एक सही, निर्बाध फिट की गारंटी देता है।

2. सतही उत्कीर्णन और कलात्मक रचनाएँ

लेज़र सामग्री की एक परत को हटा देता है या नियंत्रित जलने के माध्यम से उसका रंग बदल देता है, जिससे स्थायी, उच्च कंट्रास्ट निशान बन जाते हैं।

फ़ोटो-यथार्थवादी उत्कीर्णन:

उत्पाद:चित्र, परिदृश्य और विस्तृत कलाकृति लकड़ी के पैनलों पर स्थानांतरित की गई।

लकड़ी का प्रकार:एक समान दाने वाली हल्की -रंग की लकड़ियाँ, जैसे मेपल, चेरी, या बर्च। इसके लिए बांस भी बेहद लोकप्रिय है।

लेजर लाभ:मशीन छवि रंगों (ग्रेस्केल) को लेजर पावर स्तरों में अनुवादित करती है। गहरे क्षेत्रों को अधिक ऊर्जा प्राप्त होती है (गहरा/गहरा जलती है), जिससे गहराई और कंट्रास्ट के साथ एक फोटोरिअलिस्टिक छवि बनती है।

वैयक्तिकृत उपहार और स्मृति चिन्ह:

उत्पाद:नाम, तिथियों और जटिल पैटर्न के साथ अनुकूलित कटिंग बोर्ड, कोस्टर, क्रिसमस के गहने और शादी के प्लेकार्ड।

लकड़ी का प्रकार:स्थायित्व के लिए मेपल, अखरोट और ओक जैसी दृढ़ लकड़ी; आधुनिक लुक के लिए बांस।

लेजर लाभ:त्वरित डिज़ाइन परिवर्तनों के साथ उच्च-वॉल्यूम अनुकूलन सक्षम करता है। टूलींग परिवर्तन की आवश्यकता के बिना प्रत्येक आइटम अद्वितीय हो सकता है।

सजावटी पैनल और स्क्रीन:

उत्पाद:कमरे के डिवाइडर, लैंप शेड, कैबिनेट दरवाजे, और जटिल, दोहराए जाने वाले पैटर्न वाली दीवार कला (उदाहरण के लिए, मोरक्कन, ज्यामितीय, या प्रकृति से प्रेरित डिज़ाइन)।

लकड़ी का प्रकार:इसकी एकरूपता के लिए एमडीएफ (मध्यम-घनत्व फाइबरबोर्ड), संरचनात्मक मजबूती के लिए पेंट{{1}तैयार सतह, या प्लाईवुड।

लेजर लाभ:एक ही ऑपरेशन में अविश्वसनीय रूप से जटिल और नाजुक फ्रेटवर्क का उत्पादन किया जा सकता है, जिसे स्क्रॉल आरी से बनाने में अत्यधिक समय लगने वाला और नाजुक होगा।

3. कार्यात्मक उत्पादों के लिए संयुक्त कटाई और उत्कीर्णन

यह वह जगह है जहां CO2 लेजर वास्तव में चमकते हैं, एक ही सेटअप में कई ऑपरेशन करते हैं।

व्यवसाय और ब्रांडिंग:

उत्पाद:उत्कीर्ण लोगो और पाठ के साथ लेजर से कटे हुए लकड़ी के बिजनेस कार्ड।

लकड़ी का प्रकार:अखरोट, मेपल या बांस की पतली (1.5-2 मिमी) परतें।

लेजर लाभ:एक यादगार, उच्चस्तरीय उत्पाद बनाता है। लेजर पहले संपर्क जानकारी को उकेरता है और फिर कार्ड के अद्वितीय आकार को काट देता है।

सजावटी स्वभाव वाली कार्यात्मक वस्तुएँ:

उत्पाद:एक लकड़ी का फ़ोन डॉक या डेस्क आयोजक।

लकड़ी का प्रकार:3-5 मिमी बर्च या चिनार प्लाईवुड।

लेजर लाभ:मशीन डॉक बनाने के लिए सभी इंटरलॉकिंग टुकड़ों को सटीकता से काटती है। इसके साथ ही, यह शीट से टुकड़े को काटने से पहले सतह पर सीधे कंपनी का लोगो, सजावटी रेखाएं या चार्जिंग प्रतीक उकेर सकता है।

खिलौने और खेल:

उत्पाद:शैक्षिक पहेलियाँ, शतरंज सेट, और जटिल बोर्ड गेम घटक।

लकड़ी का प्रकार:गैर-विषाक्त, अधूरा सन्टी या बीच।

लेजर लाभ:गेम के टुकड़ों और बोर्ड को बिल्कुल सटीकता के साथ काटता है, साथ ही मोहरे पर चेहरे की विशेषताओं या गेम टाइल पर पैटर्न जैसे बारीक विवरण भी उकेरता है।

लकड़ी के लिए तकनीकी विचार:

लकड़ी का प्रकार महत्वपूर्ण है:चीड़ जैसी रालयुक्त लकड़ियाँ लगातार जल सकती हैं और चिपचिपा अवशेष छोड़ सकती हैं। घने दृढ़ लकड़ी को एकाधिक पास या उच्च शक्ति की आवश्यकता हो सकती है।

अनाज प्रभाव:उत्कीर्णन परिणाम लकड़ी के घनत्व और अनाज पैटर्न के साथ भिन्न हो सकते हैं, चरित्र जोड़ते हैं लेकिन कभी-कभी असमान अंधेरे का कारण बनते हैं।

वेंटिंग:धुएं को हटाने, फ्लैशबैक (आग) को रोकने और एक साफ, अचिह्नित सतह सुनिश्चित करने के लिए उचित निकास और वायु सहायता आवश्यक है।

पारंपरिक काटने के तरीकों की तुलना में:

 

उच्च परिशुद्धता और गुणवत्ता: प्रौद्योगिकी साफ, चिकने किनारों के साथ असाधारण काटने की सटीकता प्रदान करती है जो अक्सर माध्यमिक प्रसंस्करण की आवश्यकता को खत्म कर देती है। केंद्रित लेजर बीम जटिल आकार और सख्त सहनशीलता को सक्षम बनाता है।

सामग्री की बहुमुखी प्रतिभा: CO2 काटने की मशीन लकड़ी, ऐक्रेलिक, चमड़ा, कपड़ा, कागज, कांच और कुछ प्लास्टिक सहित गैर-धातु सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला की प्रक्रिया करती है। यह बहुमुखी प्रतिभा उन्हें कई उद्योगों में विविध अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।

गैर-संपर्क प्रसंस्करण: लेजर बीम भौतिक रूप से सामग्री से संपर्क नहीं करती है, उपकरण की टूट-फूट को समाप्त करती है और सामग्री के संदूषण या विरूपण को रोकती है

 

 

 

लागत-प्रभावी संचालन: कुछ वैकल्पिक प्रौद्योगिकियों की तुलना में, CO2 लेज़र गैर-धात्विक सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए कम परिचालन लागत प्रदान करते हैं, जिसमें गैस मिश्रण और कभी-कभी दर्पण प्रतिस्थापन के अलावा न्यूनतम उपभोज्य खर्च होता है।

तीव्र प्रसंस्करण: उच्च काटने की गति और त्वरित सेटअप समय CO2 लेजर को प्रोटोटाइप और उत्पादन रन दोनों के लिए कुशल बनाते हैं, विभिन्न नौकरियों के बीच न्यूनतम संक्रमण समय के साथ।

स्वच्छ संचालन: उचित निकास प्रणाली के साथ, लेजर कटिंग से न्यूनतम मलबा और अपशिष्ट उत्पन्न होता है, जिससे कई यांत्रिक कटिंग प्रक्रियाओं की तुलना में एक स्वच्छ कार्य वातावरण बना रहता है

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