1. প্রযুক্তিগত নীতি এবং মৌলিক প্রক্রিয়া
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে কারখানাগুলিতে লেজার শমন একটি ক্রমবর্ধমান সাধারণ পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতি। সহজ কথায়, এটি একটি উচ্চ-শক্তির লেজার রশ্মি ব্যবহার করে একটি ধাতব অংশের পৃষ্ঠকে দ্রুত বিকিরিত করে, ধাতব পৃষ্ঠের একটি খুব পাতলা স্তরকে খুব অল্প সময়ের মধ্যে খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গরম করে, তারপর সেই অংশটিকেই দ্রুত ঠান্ডা করার জন্য নির্ভর করে, যার ফলে পৃষ্ঠটিকে খুব শক্ত এবং পরিধান{2}}প্রতিরোধী করে তোলে।
এই প্রক্রিয়ার প্রকৃতপক্ষে প্রথাগত শমনের সাথে মিল রয়েছে; উভয়ই দ্রুত শীতল হওয়ার মাধ্যমে একটি শক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার লাভ করে। যাইহোক, লেজার শমনের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে: এটি শুধুমাত্র একটি খুব পাতলা পৃষ্ঠের স্তরকে উত্তপ্ত করে, অংশটির অভ্যন্তরটিকে অনেকাংশে প্রভাবিত করে না, যার ফলে খুব ছোট বিকৃতি ঘটে। অধিকন্তু, লেজার রশ্মি নমনীয়ভাবে চলতে পারে এবং জটিল আকারের সাথে অংশগুলিকে চিকিত্সা করতে পারে, যা ঐতিহ্যবাহী শমন পদ্ধতির জন্য অর্জন করা কঠিন।
2. কিভাবে লেজার কোনচিং কাজ করে
যখন একটি লেজার রশ্মি একটি ধাতব পৃষ্ঠকে আঘাত করে, তখন ধাতু দ্বারা শক্তি শোষিত হয় এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পায়। সাধারণ ইস্পাতের জন্য, তাপমাত্রা 800 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করতে হবে, এই সময়ে ইস্পাতের মাইক্রোস্ট্রাকচার অস্টেনাইটে রূপান্তরিত হয়। এই মুহুর্তে, লেজারের রশ্মি সরে যায়, এবং তাপ দ্রুত ঠান্ডা অভ্যন্তরীণ বেস উপাদানে একটি শীতল হারে সঞ্চালিত হয় যা প্রতি সেকেন্ডে কয়েক হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছাতে পারে। এই ধরনের দ্রুত শীতলতার অধীনে, অস্টেনাইট শক্ত মার্টেনসাইটে রূপান্তরিত হয়।
এই প্রক্রিয়ার বেশ কয়েকটি মূল বিষয় রয়েছে: গরম করার হার অবশ্যই যথেষ্ট দ্রুত হতে হবে যাতে বেস উপাদান গরম করার সময় না থাকে; একটি সূক্ষ্ম মার্টেনসিটিক মাইক্রোস্ট্রাকচার পাওয়ার জন্য শীতল করার হার অবশ্যই যথেষ্ট দ্রুত হতে হবে। লেজার quenching অবিকল এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারেন. এটি এক সেকেন্ডের এক হাজার ভাগের মধ্যে উত্তাপ সম্পূর্ণ করতে পারে, তারপর ভিত্তি উপাদানের নিজস্ব দ্রুত তাপ অপচয়ের উপর নির্ভর করে।
3. লেজার quenching প্রধান বৈশিষ্ট্য
ছোট বিকৃতি লেজার quenching সবচেয়ে সুস্পষ্ট সুবিধা. শুধুমাত্র একটি পাতলা পৃষ্ঠ স্তর উত্তপ্ত হওয়ার কারণে, অংশটির সামগ্রিক তাপমাত্রার পরিবর্তন ন্যূনতম, যার ফলে তাপীয় চাপ কম হয়। তাই, বিকৃতির পরিমাণ সাধারণত প্রথাগত নিঃশেষ করার দশমাংশের মাত্র এক-। এটি নির্ভুল অংশগুলির জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
উচ্চ কঠোরতা আরেকটি বৈশিষ্ট্য। দ্রুত লেজার হিটিং এবং কুলিং একটি খুব সূক্ষ্ম মার্টেনসিটিক মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে। এই মাইক্রোস্ট্রাকচারটি প্রথাগত শমন থেকে প্রাপ্ত এর চেয়ে সূক্ষ্ম এবং কঠিনও। উদাহরণস্বরূপ, 45টি ইস্পাতের জন্য, প্রচলিত নিভানোর কঠোরতা প্রায় 55 এইচআরসি, যেখানে লেজার নিভেন 60-65 এইচআরসি অর্জন করতে পারে।
ভালো সিলেক্টিভিটি লেজার quenching একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা দেয়। লেজার রশ্মি অবিকল বিকিরণকারী এলাকাকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, শুধুমাত্র সেই অংশগুলির চিকিত্সা করে যেগুলিকে শক্ত করার প্রয়োজন হয়। উদাহরণ স্বরূপ, গিয়ার টুথ সারফেস বা গাইড রেল ওয়ার্কিং সারফেস শক্ত করা যেতে পারে যখন অন্যান্য ক্ষেত্র অপরিবর্তিত থাকে।
অটোমেশনের উচ্চ ডিগ্রীও লক্ষণীয়। স্থিতিশীল পরামিতি এবং ভাল পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা সহ, ব্যাপক উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত সমগ্র নিঃশেষ প্রক্রিয়া কম্পিউটার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত করা যেতে পারে।
4. লেজার quenching জন্য প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ
লেজার quenching ভাল সঞ্চালনের জন্য, বেশ কয়েকটি মূল পরামিতি নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।
লেজার শক্তি ইনপুট শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ করে। শক্তি খুব কম হলে, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করবে না; খুব বেশি হলে, এটি পৃষ্ঠকে পুড়িয়ে ফেলতে পারে। এটি সাধারণত 500-5000 ওয়াটের মধ্যে সীমাবদ্ধ উপাদানের ধরন এবং শক্ত হওয়ার গভীরতার প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করা হয়।
স্ক্যানিং গতি বলতে লেজার রশ্মির গতিবিধি বোঝায়। যদি গতি খুব ধীর হয়, অত্যধিক তাপ তৈরি হয়, সম্ভাব্য ভিত্তি উপাদান প্রভাবিত করে; যদি খুব দ্রুত হয়, গরম করা অপর্যাপ্ত, এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারাল রূপান্তর অসম্পূর্ণ। এই পরামিতি শক্তির সাথে সমন্বয় করা প্রয়োজন।
স্পট সাইজ শক্তির ঘনত্ব এবং শক্ত হওয়া ব্যান্ড প্রস্থকে প্রভাবিত করে। একটি ছোট স্পট মানে ঘনীভূত শক্তি, যার ফলে একটি গভীর কিন্তু সরু শক্ত স্তর হয়; একটি বড় স্পট মানে একটি প্রশস্ত শক্ত ব্যান্ড কিন্তু অগভীর স্তর। ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, এটি অংশের আকার এবং শক্ত হওয়ার প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করা উচিত।
ওভারল্যাপ অনুপাত বিবেচনা করা প্রয়োজন যখন বড় এলাকায় চিকিত্সা. সমগ্র এলাকা কভার করার জন্য, লেজার বিমের স্ক্যানিং পাথগুলিকে আংশিকভাবে ওভারল্যাপ করতে হবে। খুব সামান্য ওভারল্যাপ unhardened জোন ছেড়ে; অত্যধিক ওভারল্যাপ টেম্পারিং নরম হতে পারে। সাধারণত, 10-30% এর মধ্যে এটি নিয়ন্ত্রণ করা উপযুক্ত।
5. বিভিন্ন উপকরণের জন্য চিকিত্সার মূল পয়েন্ট
বিভিন্ন উপকরণ লেজার নিভানোর জন্য ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়, বিভিন্ন প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়।
মাঝারি-কার্বন ইস্পাতগুলি লেজার নিভানোর জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত উপকরণগুলির মধ্যে একটি। 45 ইস্পাত এবং 40Cr-এর মতো উপাদানগুলিতে মাঝারি কার্বনের পরিমাণ থাকে, নিভানোর পরে উচ্চ কঠোরতা অর্জন করতে পারে এবং ক্র্যাক হওয়ার ঝুঁকি কম থাকে। প্রক্রিয়াকরণের সময়, পাওয়ার ঘনত্ব যথাযথভাবে বেশি হতে পারে এবং স্ক্যানিং গতিও দ্রুত হতে পারে।
Cr12MoV, H13, ইত্যাদির মতো টুল স্টিলগুলিতে অ্যালোয়িং উপাদানগুলির উপস্থিতির কারণে আরও শক্ত শক্ততা রয়েছে। লেজার quenching একটি গভীর শক্ত স্তর অর্জন করতে পারে, কিন্তু অতিরিক্ত গরম এড়াতে গরম করার তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে মনোযোগ দিতে হবে।
ঢালাই লোহা উপকরণ লেজার quenching সহ্য করতে পারে. তবে, গ্রাফাইটের উপস্থিতির কারণে, প্রক্রিয়াকরণের সময় বিশেষ মনোযোগ প্রয়োজন। শক্তি খুব বেশি হতে পারে না, অন্যথায় গ্রাফাইট পচে যাবে এবং ছিদ্র তৈরি করবে। সাধারণত, লেজারের শোষণ উন্নত করার জন্য প্রথমে পৃষ্ঠের প্রিট্রিটমেন্ট প্রয়োজন।
অলৌহঘটিত ধাতু যেমন অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়, টাইটানিয়াম অ্যালয়, ইত্যাদি, ইস্পাতের তুলনায় লেজারের নির্গমন থেকে কম সুস্পষ্ট প্রভাব দেখায়, কিন্তু তবুও কিছু শক্তিশালীকরণ প্রভাব অর্জন করতে পারে। প্রক্রিয়াকরণের সময় আরও সুনির্দিষ্ট পরামিতি নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।
6. সারফেস প্রিট্রিটমেন্টের গুরুত্ব
অনেক ধাতব পদার্থের লেজারের প্রতি উচ্চ প্রতিফলন রয়েছে, বিশেষ করে অ্যালুমিনিয়াম এবং তামার মতো উপকরণ, যেখানে বেশিরভাগ লেজার শক্তি প্রতিফলিত হয়। লেজার শক্তির শোষণ দক্ষতা উন্নত করতে, নিভে যাওয়ার আগে পৃষ্ঠের চিকিত্সা করা প্রয়োজন।
ফসফেটিং চিকিত্সা একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি। পৃষ্ঠে ফসফেট আবরণের একটি স্তর তৈরি হয়, যা লেজার শক্তিকে ভালোভাবে শোষণ করে। ফসফেটিং চিকিত্সার পরে, লেজার থেকে ইস্পাত শোষণের হার প্রায় 30% থেকে 70% পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে।
আলো শোষণকারী পেইন্টের সাথে আবরণ-ও খুব সাধারণ। বাজারে বিশেষভাবে লেজার তাপ চিকিত্সার জন্য ডিজাইন করা পেইন্ট রয়েছে। পৃষ্ঠের উপর লেপা একটি পাতলা স্তর উল্লেখযোগ্যভাবে শোষণ উন্নত করতে পারে। এই পেইন্টগুলি নির্গমন প্রক্রিয়ার সময় জ্বলে যায় এবং পৃষ্ঠে থাকে না।
সারফেস রাফনিং শোষণ উন্নত করতে পারে। স্যান্ডব্লাস্টিংয়ের মতো পদ্ধতিগুলি পৃষ্ঠকে রুক্ষ করে তোলে, লেজারের শোষণ বাড়ায়। যাইহোক, মনে রাখবেন যে রুক্ষতা উপযুক্ত হওয়া উচিত; খুব রুক্ষ পৃষ্ঠের গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে।
7. সরঞ্জাম কনফিগারেশন জন্য মূল পয়েন্ট
একটি লেজার quenching সিস্টেম প্রধানত একটি লেজার, গতি সিস্টেম, কুলিং সিস্টেম, এবং কন্ট্রোল সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত।
লেজার মূল উপাদান। ফাইবার লেজার এবং সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি এখন তাদের উচ্চ ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা এবং তুলনামূলকভাবে সহজ রক্ষণাবেক্ষণের কারণে ব্যবহৃত হয়। শক্তি নির্বাচন উৎপাদন চাহিদার উপর নির্ভর করে। সাধারণত, ছোট অংশের জন্য প্রায় 1000 ওয়াট যথেষ্ট, যখন বড় অংশগুলির জন্য 3000 ওয়াটের বেশি প্রয়োজন হতে পারে।
মোশন সিস্টেম লেজার হেড এবং ওয়ার্কপিসের মধ্যে আপেক্ষিক আন্দোলন পরিচালনা করে। চলন্ত ওয়ার্কটেবল প্রকার, চলন্ত লেজার হেড প্রকার এবং রোবোটিক আর্ম প্রকার রয়েছে। পছন্দ অংশ আকার এবং আকৃতি উপর নির্ভর করে। জটিল বাঁকা পৃষ্ঠগুলির জন্য সাধারণত বহু-অক্ষ সংযোগ ব্যবস্থার প্রয়োজন হয়।
কুলিং সিস্টেম খুবই গুরুত্বপূর্ণ। লেজারের নিজেই ঠাণ্ডা প্রয়োজন, এবং ওয়ার্কপিসেরও নিভে যাওয়ার সময় উপযুক্ত শীতল প্রয়োজন। জল কুলিং সাধারণত ব্যবহৃত হয়, স্থিতিশীল শীতল জল প্রবাহ এবং তাপমাত্রা নিশ্চিত করে।
নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এখন কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত৷ এটি অপারেশন চলাকালীন সরাসরি প্রত্যাহার করার জন্য প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির একাধিক সেট সংরক্ষণ করতে পারে। একটি ভাল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা বাস্তব সময়ে প্রক্রিয়া পরামিতি নিরীক্ষণ করতে পারে এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ গুণমান নিশ্চিত করতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে তাদের সামঞ্জস্য করতে পারে।
