लेजर कटिंग एल्युमीनियम पार्ट्स: साफ और सटीक कट प्राप्त करने की पूर्ण गाइड

यदि आप लेजर द्वारा एल्युमीनियम के पुर्जों की कटिंग के बारे में सोच रहे हैं, तो शायद आपको एक निराशाजनक बाधा का सामना करना पड़ा होगा। एल्युमीनियम की उच्च परावर्तकता और ऊष्मा चालकता इसे अत्यधिक जटिल बना देती है। मैंने अपनी नौकरी की दुकान में हजारों प्रोजेक्ट्स, पतले इलेक्ट्रॉनिक एनक्लोजर से लेकर मोटे हीट सिंक तक, देखे हैं। ड्रॉस से ढके किनारों वाले पुर्जे और साफ, उपयोग के लिए तैयार घटक के बीच का अंतर कुछ महत्वपूर्ण, दुकान-सिद्ध सिद्धांतों पर निर्भर करता है। यह गाइड आपको सही तरीके से सही कटौती प्राप्त करने के तरीके के बारे में विस्तार से बताएगा।

फाइबर लेजर ने एल्युमीनियम कटिंग में क्रांति कैसे ला दी

स्पष्ट रहें: यदि आप पारंपरिक CO2 लेजर के साथ एल्युमीनियम को काटने की कोशिश कर रहे हैं, तो आप एक कठिन चुनौती से जूझ रहे हैं। CO2 लेजर की 10.6 माइक्रॉन तरंगदैर्ध्य एल्युमीनियम की सतह द्वारा अधिकांशतः परावर्तित हो जाती है, जिससे अत्यधिक ऊष्मा, चौड़े कर्फ और खराब किनारों की गुणवत्ता होती है।

गेम-चेंजर 1-माइक्रॉन तरंगदैर्ध्य फाइबर लेजर है। एल्युमीनियम द्वारा इसके छोटे तरंगदैर्ध्य को बहुत अधिक कुशलता से अवशोषित किया जाता है। हमारी दुकान द्वारा 4kW CO2 से 3kW फाइबर लेजर में परिवर्तन करने से 8mm मोटाई तक की शीटों पर कटिंग समय में 65% की कमी आई और किनारों पर ड्रॉस लगभग खत्म हो गया। एल्युमीनियम के लिए, आपको फाइबर लेजर की आवश्यकता होती है।

पैरामीटर्स में निपुणता: दुकान के फर्श पर परखी गई सेटअप

लेजर द्वारा एल्युमीनियम को काटने में सफलता एक सटीक विज्ञान है। यहाँ 5052 और 6061 एल्युमीनियम जैसे सामान्यतः काटे जाने वाले ग्रेड के लिए हमारी मानक प्रक्रिया है।

महत्वपूर्ण त्रिक: गैस, नोजल और फोकस

सबसे पहले, हमेशा अपनी सहायक गैस के रूप में उच्च शुद्धता वाली नाइट्रोजन (99.99% या उच्चतर) का उपयोग करें, कभी भी ऑक्सीजन का नहीं। ऑक्सीजन एक खुरदरे, ऑक्सीकृत किनारे का निर्माण करती है, जबकि नाइट्रोजन एक साफ, ऑक्साइड-मुक्त कट का उत्पादन करती है। दबाव महत्वपूर्ण है—3kW लेजर द्वारा 3mm एल्युमीनियम काटते समय, हम लगभग 16-18 बार पर काम करते हैं। अपर्याप्त दबाव नीचे के किनारे पर पुनर्स्थापित सामग्री छोड़ देता है।

दूसरा, नोजल के चयन का महत्व होता है। अपनी सामग्री की मोटाई के अनुरूप व्यास के साथ उच्च गुणवत्ता वाला एकल-टुकड़ा नोजल का उपयोग करें, जैसे 2.0mm या 2.5mm नोजल। घिसा हुआ या कम गुणवत्ता वाला नोजल गैस की भ्रमिलता पैदा करता है जो किनारे की गुणवत्ता को खराब कर देता है।

तीसरा, फोकल बिंदु को सही ढंग से सेट करें। एल्युमीनियम के लिए, हम आमतौर पर इसे सामग्री की सतह के थोड़ा नीचे सेट करते हैं—3mm की शीट के लिए लगभग -0.5mm से -1mm। इससे कर्फ के निचले हिस्से में एक तंग और अधिक ऊर्जावान किरण बनती है जो पिघली हुई सामग्री को बाहर निकालने में मदद करती है।

वास्तविक दुनिया के कटिंग पैरामीटर

ये हमारे प्रारंभिक पैरामीटर हैं, जिन्हें आंतरिक रूप से सुधारा गया है। हमेशा पहले एक परीक्षण कट अवश्य करें।

1mm मोटाई के 5052-H32 एल्युमीनियम के लिए, हम कटिंग गति के रूप में 30 मीटर प्रति मिनट, 1.5mm नोजल, 14 बार पर नाइट्रोजन दबाव और लगभग 1.8kW पर लेजर शक्ति का उपयोग करते हैं। इससे आमतौर पर द्रोस-मुक्त के करीब का दर्पण जैसा चिकना किनारा प्राप्त होता है।

3 मिमी मोटाई के 6061-T6 एल्युमीनियम के लिए, हम लगभग 10 मीटर प्रति मिनट की गति से कटिंग करते हैं। हम 2.0 मिमी नोजल का उपयोग करते हैं, नाइट्रोजन के दबाव को 16 बार तक बढ़ाते हैं, और लगभग 2.7kW की उच्च लेजर शक्ति का उपयोग करते हैं। परिणामस्वरूप एक चिकना किनारा प्राप्त होता है जिसमें न्यूनतम ड्रॉस (अवशिष्ट) होता है।

6 मिमी मोटाई के 5052-H32 के लिए, हम 2.5 मिमी नोजल, 18 बार दबाव और पूर्ण 3.0kW शक्ति के साथ लगभग 4.2 मीटर प्रति मिनट की गति से कटिंग करते हैं। आपको थोड़ा टेक्सचर्ड किनारा मिलेगा जिसमें कुछ यांत्रिक रूप से हटाए जाने योग्य ड्रॉस होगा।

8 मिमी मोटाई के 6061-T6 के लिए, हम और भी धीमी गति—लगभग 2.0 मीटर प्रति मिनट—पर, 2.5 मिमी नोजल, 20 बार दबाव और 3.0kW शक्ति के साथ कटिंग करते हैं। एक टेक्सचर्ड किनारे की अपेक्षा करें जिसे हल्के डीबरिंग की आवश्यकता हो सकती है।

महत्वपूर्ण जानकारी: 6061-T6 को हमेशा 5052 की तुलना में धीमी गति से काटें। इसकी उच्च सिलिकॉन सामग्री गलित अवस्था में इसे अधिक श्यान बना देती है, जिसके लिए साफ सामग्री निकासी के लिए धीमी गति की आवश्यकता होती है।

लेजर कटिंग की तुलना अन्य विधियों से कैसे करें

आपको लेजर कटिंग कब करनी चाहिए, और कब कोई अन्य प्रक्रिया चुननी चाहिए?

एल्युमीनियम शीट में जटिल 2D ज्यामिति वाले प्रोटोटाइप और कम मात्रा के बैच के लिए, फाइबर लेजर कटिंग सबसे अच्छा विकल्प है। यह डिजिटल फ़ाइल से लेकर पुर्ज़े तक कुछ ही मिनटों में सबसे तेज़ सेटअप प्रदान करता है, जिसमें उत्कृष्ट किनारे की गुणवत्ता होती है जिसके लिए न्यूनतम पश्च-प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। यह लगभग 12-15 मिमी तक की मोटाई के लिए सबसे उपयुक्त है।

सीएनसी रूटिंग या मिलिंग किसी भी मोटाई को संभाल सकती है और बहुत अच्छी किनारे की गुणवत्ता प्रदान करती है, हालाँकि औजार के निशान दिखाई देते हैं। इसके सेटअप का समय धीमा होता है और फिक्सचर की आवश्यकता के कारण पतली शीट के लिए लागत अधिक होती है। पतली सामग्री में जटिल 2D प्रोफाइल के लिए यह आदर्श नहीं है।

वॉटरजेट कटिंग किसी भी मोटाई को थर्मल सीमाओं के बिना संभाल सकती है, जिससे एक अच्छी लेकिन मैट-टेक्सचर वाली सतह बनती है जिसमें थोड़ा झुकाव होता है। इसकी सेटअप गति मध्यम होती है, लेकिन नाशपाती की लागत लगातार बढ़ जाती है, और यह पतली सामग्री के लिए लेजर की तुलना में धीमी होती है।

मुद्रांकन या डाई कटिंग केवल बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है—10,000+ भागों के बारे में सोचें। इसकी स्थापना लागत और नेतृत्व समय अत्यधिक उच्च है, लेकिन 3 मिमी से कम मोटाई की चादरों के लिए उच्च मात्रा में अच्छे, हालांकि थोड़े खुरदुरे किनारे कुशलता से उत्पादित करता है।

निष्कर्ष स्पष्ट है: प्रोटोटाइपिंग, कम से मध्यम मात्रा और एल्यूमीनियम शीट में जटिल 2D आकृतियों के लिए, फाइबर लेजर कटिंग गति, सटीकता और लागत प्रभावीता का सर्वोत्तम संयोजन प्रदान करता है।

सामान्य समस्याओं और पीड़ा बिंदुओं को हल करना

हमारी दुकान में निदान की गई सबसे आम समस्याओं के समाधान यहां दिए गए हैं।

यदि आपके कटे हुए किनारे कठोर, रेतीले ड्रॉस से ढके हुए हैं जिन्हें हटाना असंभव है, तो संभावित कारण सहायक गैस दबाव में कमी या दूषित नाइट्रोजन है। अपने नाइट्रोजन दबाव को 2-3 बार तक बढ़ाएं और सुनिश्चित करें कि आप "लेजर-ग्रेड" नाइट्रोजन का उपयोग कर रहे हैं जिसकी शुद्धता 99.99% है।

यदि लेजर हेड लगातार खराबी दे रहा है या आपको कटौती असंगत मिल रही है, तो संभावना है कि एल्युमीनियम की चमकदार सतह से आपको प्रतिबिंबन (बैक-रिफ्लेक्शन) का अनुभव हो रहा है। शीट पर लेजर योग्य मार्किंग द्रव की हल्की परत लगाएं—इससे बीम अवशोषण में भारी वृद्धि होती है, कटौती स्थिर होती है और आपके उपकरण सुरक्षित रहते हैं। कटौती के बाद इसे आसानी से धोकर साफ़ किया जा सकता है।

यदि किनारे रंग बदल चुके हैं या गर्मी प्रभावित क्षेत्र स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है, तो संभावना है कि आपकी गति बहुत धीमी है या शक्ति बहुत अधिक है, जिससे सामग्री में अत्यधिक ऊष्मा आ रही है। एक साफ़ कटौती देने वाली अधिकतम गति के लिए अनुकूलन करें। तेज, "ठंडी" कटौती ऊष्मा प्रभाव को कम करती है, जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है यदि आप भागों को एनोडाइज़ करने की योजना बना रहे हैं।

पोस्ट-प्रोसेसिंग और फिनिशिंग

लेजर से कटा हुआ भाग लगभग कभी अंतिम चरण नहीं होता। आमतौर पर इसके बाद ये कार्य आते हैं।

सबसे पहले, डीबरिंग: भले ही अच्छी कटौती हो, लेकिन फिर भी सूक्ष्म बर्र (माइक्रो-बर्र) हो सकता है। एक बारीक दानदार सैंडिंग पैड या कंपन डीबरिंग मशीन से त्वरित पास लगाने से यह पूरी तरह साफ हो जाता है।

सतह को परिष्कृत करने के लिए, लेजर कट किनारे ब्रश या पॉलिश की फिनिश के साथ अच्छी तरह से बैठते हैं। एनोडाइज़िंग से पहले बीड ब्लास्टिंग विशेष रूप से एक समान दिखावट बनाती है।

सबसे महत्वपूर्ण, यदि आप अपने भागों को एनोडाइज़ करने की योजना बना रहे हैं: लेजर-कट किनारे पर एक पतली, अस्फटिक ऑक्साइड परत होती है जो एनोडाइज़िंग में हस्तक्षेप कर सकती है, जिससे धब्बेदार दिखावट आ सकती है। हमेशा यह निर्दिष्ट करें कि एनोडाइज़िंग से पहले किनारों को रासायनिक रूप से साफ किया जाना चाहिए या हल्का एचिंग किया जाना चाहिए—एक महत्वपूर्ण कदम जिसे कई दुकानें अक्सर नजरअंदाज कर देती हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न: आपके शीर्ष प्रश्नों के त्वरित उत्तर

1. एल्यूमीनियम को लेजर कट करने के लिए अधिकतम मोटाई क्या है?

आधुनिक उच्च-शक्ति फाइबर लेजर (6kW-12kW) के साथ, 25 मिमी तक काटना तकनीकी रूप से संभव है। हालाँकि, व्यावहारिक, ड्रॉस-मुक्त परिणामों और अच्छी सहनशीलता के लिए, हम 5052 के लिए अधिकतम 12 मिमी और 6061 के लिए 10 मिमी की अनुशंसा करते हैं। इन मोटाइयों से आगे, वॉटरजेट या मिलिंग अधिक विश्वसनीय हो जाती है।

2. क्या लेजर कटिंग T6 जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के टेम्पर को प्रभावित करती है?

हां, लेकिन बहुत सीमित तरीके से। गर्मी प्रभावित क्षेत्र (हीट-एफ़ेक्टेड ज़ोन) आमतौर पर कट के किनारे से केवल 0.1-0.3 मिमी तक गहरा होता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, इससे पुरजे की गुणवत्ता प्रभावित नहीं होती। यदि किनारा स्वयं संरचनात्मक रूप से महत्वपूर्ण है, तो हल्की मशीनिंग से HAZ को हटाया जा सकता है।

3. क्या आप एनोडाइज़्ड एल्युमीनियम को लेज़र काट सकते हैं?

हां, लेकिन सावधानी के साथ। रंगीन एनोडाइज़्ड परत लेज़र को अलग तरह से अवशोषित करती है, इसलिए हमेशा पहले एक परीक्षण कट लें। आपको अपने पैरामीटर्स को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है, और कट किनारे पर कच्चे एल्युमीनियम की एक पतली परत दिखाई देगी। कट के पास के एनोडाइज़िंग में गर्मी के कारण थोड़ा बदलाव भी आ सकता है।

4. लेज़र कट एल्युमीनियम पुरजों के लिए सटीक उद्धरण प्राप्त करने के लिए मैं क्या करूं?

अपने आपूर्तिकर्ता को चार मुख्य जानकारी प्रदान करें: आपकी सामग्री का ग्रेड और मोटाई (उदाहरण के लिए, 6061-T6, 3 मिमी), एक साफ़ DXF या DWG वेक्टर फ़ाइल, आपकी मात्रा, और डीबरिंग या एनोडाइज़िंग जैसी कोई भी पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यकताएं।

व्यावहारिक नोट: उल्लिखित पैरामीटर हमारे विशिष्ट IPG फाइबर लेज़र उपकरणों के साथ अनुभव से आते हैं। आपकी मशीन, सामग्री बैच और वातावरण के आधार पर आपकी सटीक सेटिंग्स को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है। अपने उत्पादन पैरामीटर को अंतिम रूप देने के लिए हमेशा परीक्षण कटौती करें।