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| ब्रांड नाम: | ZMSH |
| एमओक्यू: | 1 |
| कीमत: | by case |
| पैकेजिंग विवरण: | कस्टम डिब्बों |
| भुगतान की शर्तें: | टी/टी |
जैसे-जैसे विनिर्माण उच्च परिशुद्धता और उत्पादकता की मांग करता है, वाटर-जेट गाइडेड लेजर (WJGL) तकनीक इंजीनियरिंग अपनाने और बाजार क्षमता दोनों में गति पकड़ रही है। एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा उपकरण और ऑटोमोटिव विनिर्माण जैसे उच्च-अंत क्षेत्रों में, आयामी सटीकता, किनारे की अखंडता, हीट-अफेक्टेड ज़ोन (HAZ) नियंत्रण, और सामग्री गुणों के संरक्षण पर सख्त आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। पारंपरिक प्रक्रियाएं—यांत्रिक मशीनिंग, थर्मल कटिंग, और मानक लेजर प्रसंस्करण—अक्सर अत्यधिक थर्मल प्रभाव, माइक्रोक्रैकिंग, और अत्यधिक परावर्तक या गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों के साथ सीमित संगतता से जूझती हैं।
इन बाधाओं को दूर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने लेजर प्रक्रिया में एक उच्च गति वाला माइक्रो वाटर जेट पेश किया, जिससे WJGL बना। इस विन्यास में, वाटर जेट एक साथ एक बीम-गाइडिंग माध्यम और एक प्रभावी शीतलक/मलबा-हटाने वाला माध्यम के रूप में कार्य करता है, जिससे कट की गुणवत्ता में सुधार होता है और सामग्री की प्रयोज्यता का विस्तार होता है। वैचारिक रूप से, WJGL पारंपरिक लेजर प्रसंस्करण और वाटर-जेट कटिंग का एक अभिनव संकर है, जो उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च परिशुद्धता और उल्लेखनीय रूप से कम थर्मल क्षति प्रदान करता है—ऐसे गुण जो सटीक विनिर्माण परिदृश्यों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करते हैं।
जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, WJGL की केंद्रीय अवधारणा लेजर ऊर्जा को एक निरंतर वाटर जेट के माध्यम से प्रेषित करना है, जो प्रभावी रूप से एक “तरल ऑप्टिकल फाइबर” के रूप में कार्य करता है। पारंपरिक ऑप्टिकल फाइबर में, प्रकाश को कोर और क्लैडिंग के बीच अपवर्तक-सूचकांक अंतर के कारण कुल आंतरिक परावर्तन (TIR) द्वारा निर्देशित किया जाता है। WJGL उसी तंत्र का लाभ उठाता है पानी-वायु इंटरफ़ेस: पानी का अपवर्तक सूचकांक लगभग 1.33 है, जबकि हवा लगभग 1.00 है। जब लेजर को उपयुक्त परिस्थितियों में जेट में जोड़ा जाता है, तो TIR बीम को पानी के स्तंभ के भीतर सीमित करता है, जिससे मशीनिंग क्षेत्र की ओर स्थिर, कम-विचलन प्रसार होता है।
नोजल डिज़ाइन और माइक्रो-जेट निर्माण
जेट में कुशल लेजर युग्मन के लिए एक नोजल की आवश्यकता होती है जो एक स्थिर, निरंतर, लगभग बेलनाकार माइक्रो-जेट का उत्पादन करने में सक्षम हो, जबकि लेजर को उपयुक्त कोण पर प्रवेश करने की अनुमति देता है ताकि पानी-वायु सीमा पर TIR को बनाए रखा जा सके। क्योंकि जेट स्थिरता बीम ट्रांसमिशन स्थिरता और फोकसिंग स्थिरता को दृढ़ता से नियंत्रित करती है, WJGL सिस्टम आमतौर पर सटीक द्रव नियंत्रण और सावधानीपूर्वक इंजीनियर नोजल ज्यामिति पर निर्भर करते हैं।
चित्र 2 विभिन्न नोजल प्रकारों (जैसे, केशिका और विभिन्न शंक्वाकार डिज़ाइन) द्वारा उत्पन्न प्रतिनिधि जेट राज्यों को दिखाता है। नोजल ज्यामिति जेट संकुचन, स्थिर लंबाई, अशांति विकास और युग्मन दक्षता को प्रभावित करती है—इस प्रकार मशीनिंग गुणवत्ता और दोहराव को प्रभावित करती है।
पानी तरंग दैर्ध्य-निर्भर अवशोषण और प्रकीर्णन भी प्रदर्शित करता है। दृश्यमान और निकट-अवरक्त श्रेणियों में, अवशोषण अपेक्षाकृत कम होता है, जो कुशल संचरण का समर्थन करता है। इसके विपरीत, दूर-अवरक्त और पराबैंगनी श्रेणियों में अवशोषण बढ़ता है, इसलिए अधिकांश WJGL कार्यान्वयन दृश्यमान से निकट-अवरक्त बैंड में संचालित होते हैं।
चित्र 2 माइक्रो-जेट निर्माण के लिए नोजल संरचनाएं: (ए) संकुचन योजना; (बी) केशिका नोजल; (सी) शंक्वाकार नोजल; (डी) ऊपरी शंक्वाकार नोजल; (ई) निचला शंक्वाकार नोजल
WJGL के मुख्य लाभ
पारंपरिक मशीनिंग मार्गों में यांत्रिक कटिंग, थर्मल कटिंग (जैसे, प्लाज्मा/ज्वाला) और पारंपरिक लेजर कटिंग शामिल हैं। यांत्रिक मशीनिंग संपर्क-आधारित है; उपकरण पहनने और कटिंग बल माइक्रो-क्षति और विरूपण को प्रेरित कर सकते हैं, जो प्राप्त करने योग्य परिशुद्धता और सतह की अखंडता को सीमित करता है। थर्मल कटिंग मोटी वर्गों के लिए कुशल है लेकिन आमतौर पर बड़े HAZ, अवशिष्ट तनाव और माइक्रोक्रैक्स का उत्पादन करता है जो यांत्रिक प्रदर्शन को कम करते हैं। पारंपरिक लेजर प्रसंस्करण, हालांकि बहुमुखी है, फिर भी अत्यधिक परावर्तक या गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों पर अपेक्षाकृत बड़े HAZ और अस्थिर प्रदर्शन से पीड़ित हो सकता है।
जैसा कि चित्र 3 में संक्षेपित किया गया है, WJGL पानी को संचरण माध्यम और एक समवर्ती शीतलक के रूप में उपयोग करता है, जिससे HAZ काफी कम हो जाता है और विरूपण और माइक्रोक्रैकिंग को दबा दिया जाता है, जिससे परिशुद्धता और किनारे/सतह की गुणवत्ता में सुधार होता है (चित्र 4 देखें)। इसके लाभों को इस प्रकार संक्षेपित किया जा सकता है:
कम थर्मल क्षति और बेहतर गुणवत्ता: पानी की उच्च विशिष्ट ताप क्षमता और निरंतर प्रवाह गर्मी को तेजी से हटाते हैं, थर्मल संचय को सीमित करते हैं और माइक्रोस्ट्रक्चर और गुणों को संरक्षित करने में मदद करते हैं।
बढ़ी हुई फोकसिंग स्थिरता और ऊर्जा उपयोग: जेट के भीतर सीमितता मुक्त-अंतरिक्ष प्रसार की तुलना में प्रकीर्णन और ऊर्जा हानि को कम करती है, जिससे उच्च ऊर्जा घनत्व और अधिक सुसंगत प्रसंस्करण सक्षम होता है—ठीक कटिंग, माइक्रो-ड्रिलिंग और जटिल ज्यामिति के लिए उपयुक्त।
स्वच्छ और सुरक्षित संचालन: पानी का माध्यम धुएं, कणों और मलबे को पकड़ता है और हटाता है, जिससे हवा में प्रदूषण कम होता है और व्यावसायिक सुरक्षा में सुधार होता है।
विशिष्टता
| सिस्टम | आइटम | पैरामीटर और विवरण |
|---|---|---|
| ऑप्टिकल पाथ सिस्टम | लेजर प्रकार | Nd:YAG, स्पंदित |
| ऑप्टिकल पाथ सिस्टम | तरंग दैर्ध्य (nm) | 532 |
| ऑप्टिकल पाथ सिस्टम | औसत शक्ति (W) | 60 / 100 |
| ऑप्टिकल पाथ सिस्टम | फाइबर कोर व्यास (μm) | Φ100 / Φ150 |
| जल आपूर्ति प्रणाली | जल दाब स्थिरता (बार) | ±5 |
| जल आपूर्ति प्रणाली | जल दाब (बार, अधिकतम) | 500 |
| जल आपूर्ति प्रणाली | नोजल व्यास (μm) | 40–100 |
| मोशन सिस्टम | वर्किंग एनवेलप (फिक्स्चर सहित) (मिमी) | 400 × 320 × 100 |
| मोशन सिस्टम | अधिकतम गति (मिमी/से) | 500 |
| मोशन सिस्टम | X/Y/Z पोजिशनिंग सटीकता (μm) | ±3 μm (JIS) / 5 μm (ISO) |
| मोशन सिस्टम | X/Y/Z दोहराव (μm) | ±1.5 μm (JIS) / 3 μm (ISO) |
| मोशन सिस्टम | वर्कटेबल आकार (मिमी) | 320 × 320 |
| मोशन सिस्टम | वर्कटेबल लोड क्षमता (किलो) | 20 |
| आयाम और वजन | मशीन आयाम (W × D × H) (मिमी) | 1200 × 1750 × 2100 |
| आयाम और वजन | ऑप्टिकल और वाटर इंटीग्रेशन कैबिनेट आयाम (W × D × H) (मिमी) | 700 × 1500 × 1700 |
| आयाम और वजन | मशीन वजन (किलो) | 1200 |
| आयाम और वजन | ऑप्टिकल और वाटर इंटीग्रेशन कैबिनेट वजन (किलो) | 500–600 |
यह क्षेत्र WJGL अनुप्रयोगों का सबसे बड़ा हिस्सा दर्शाता है। विशिष्ट सामग्रियों में कार्बन फाइबर प्रबलित पॉलिमर (CFRP), एल्यूमीनियम मैट्रिक्स कंपोजिट (Al MMC), और सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट (CMC) शामिल हैं। WJGL इन सामग्रियों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है क्योंकि इसमें थर्मल क्षति को कम करने और उच्च-प्रदर्शन एयरोस्पेस और ऊर्जा संरचनाओं में उपयोग किए जाने वाले थर्मल रूप से संवेदनशील और अनिसोट्रोपिक कंपोजिट को काटते समय यांत्रिक गुणों को संरक्षित करने की क्षमता होती है।
WJGL उपयोग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सटीक धातु प्रसंस्करण के लिए समर्पित है। प्रतिनिधि अनुप्रयोगों में Ni-आधारित सुपरअलॉय (जैसे, Inconel 718, Haynes 188), टाइटेनियम मिश्र धातु (Ti-6Al-4V), और Cu, Al, और Ti से बने कलाई घड़ी के पुर्जों जैसे उच्च-सटीक घटक शामिल हैं। तकनीक उच्च आयामी सटीकता, संकीर्ण कर्फ़ चौड़ाई और बेहतर सतह गुणवत्ता को सक्षम करती है।
अर्धचालक और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में, WJGL का व्यापक रूप से क्रिस्टलीय और भंगुर सामग्रियों, जिसमें सिलिकॉन वेफर्स, हीरे और Si और GaAs जैसी फोटोवोल्टिक सामग्री शामिल हैं, की कटिंग के लिए उपयोग किया जाता है। माइक्रो-क्रैक्स, चिपिंग और सबसर्फेस क्षति को दबाने की इसकी क्षमता इसे उच्च-सटीक वेफर डाइसिंग और माइक्रो-स्केल फैब्रिकेशन के लिए उपयुक्त बनाती है।
हालांकि समग्र हिस्सेदारी में छोटा है, चिकित्सा अनुप्रयोग उच्च तकनीकी मूल्य के हैं। WJGL का उपयोग मुख्य रूप से बायोकोम्पैटिबल मिश्र धातुओं जैसे CoCr, NiTi, Cr-Pt, और मैग्नीशियम मिश्र धातुओं से कार्डियोवैस्कुलर फ्लैट स्टेंट बनाने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया चिकित्सा उपकरण प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण अल्ट्रा-फाइन सुविधाओं, तंग सहनशीलता और न्यूनतम हीट-अफेक्टेड ज़ोन के लिए सख्त आवश्यकताओं को पूरा करती है।
कुल मिलाकर, सेक्टर वितरण दर्शाता है कि WJGL कटिंग का उपयोग मुख्य रूप से उन्नत विनिर्माण डोमेन में किया जाता है जहां उच्च परिशुद्धता, कम थर्मल प्रभाव और उत्कृष्ट सामग्री अखंडता आवश्यक है।
वाटर-जेट गाइडेड लेजर (WJGL) FAQ
WJGL एक लेजर प्रसंस्करण विधि है जिसमें लेजर बीम को एक माइक्रो वाटर जेट में जोड़ा जाता है। वाटर जेट एक बीम-गाइडिंग माध्यम और एक कूलिंग/मलबा-हटाने वाले माध्यम दोनों के रूप में कार्य करता है, जो कम थर्मल क्षति के साथ उच्च परिशुद्धता को सक्षम करता है।
WJGL पानी-वायु इंटरफ़ेस पर कुल आंतरिक परावर्तन पर निर्भर करता है। क्योंकि पानी और हवा में अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक होते हैं, इसलिए लेजर को पानी के स्तंभ के भीतर सीमित और निर्देशित किया जा सकता है—एक “तरल ऑप्टिकल फाइबर” के समान—और मशीनिंग क्षेत्र में स्थिर रूप से पहुंचाया जा सकता है।
निरंतर बहता पानी अपनी उच्च ताप क्षमता के कारण गर्मी को कुशलता से हटाता है। यह गर्मी संचय को दबाता है, जिससे HAZ, विरूपण और माइक्रोक्रैकिंग कम हो जाती है।
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