कल्पना कीजिए कि आप सावधानीपूर्वक एक मॉडल ब्लूप्रिंट डिज़ाइन करते हैं, केवल यह पता लगाने के लिए कि अंतिम भौतिक उत्पाद आपकी अपेक्षाओं से सूक्ष्म विचलन दिखाता है। ऐसी विसंगतियों के पीछे अदृश्य अपराधी अक्सर केरफ़ होता है—लेजर कटिंग के दौरान हटाई गई सामग्री की अपरिहार्य चौड़ाई। लेजर कटिंग अनुप्रयोगों में सटीकता प्राप्त करने के लिए इस पैरामीटर में महारत हासिल करना आवश्यक है।
केरफ़, जिसे लेजर बीम चौड़ाई या कट चौड़ाई के रूप में भी जाना जाता है, उस सामग्री की चौड़ाई को संदर्भित करता है जिसे लेजर बीम सामग्री से काटता है। यह माप स्थिर नहीं है, बल्कि कई कारकों के आधार पर भिन्न होता है। यांत्रिक कटिंग के विपरीत जहां उपकरण भौतिक रूप से सामग्री को अलग करते हैं, लेजर कटिंग उच्च-ऊर्जा बीम का उपयोग सामग्री को पिघलने या वाष्पीकरण बिंदुओं तक गर्म करने के लिए करता है, जिसमें सहायता गैसें (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, या संपीड़ित हवा) पिघली हुई या वाष्पीकृत सामग्री को उड़ा देती हैं, केरफ़ को पीछे छोड़ देती हैं।
केरफ़ चौड़ाई सीधे कटिंग सटीकता, भाग फिट और सामग्री उपयोग दक्षता को प्रभावित करती है। इन प्रभावशाली कारकों को समझना बेहतर प्रक्रिया समायोजन और पैरामीटर अनुकूलन को सक्षम बनाता है।
विभिन्न सामग्रियां अलग-अलग लेजर अवशोषण दरें, तापीय चालकता, गलनांक और वाष्पीकरण तापमान प्रदर्शित करती हैं। आम तौर पर, मोटी सामग्री को अधिक लेजर ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप केरफ़ व्यापक होते हैं। उदाहरण के लिए, ऐक्रेलिक विभिन्न मोटाई में ध्यान देने योग्य केरफ़ भिन्नता दिखाता है, जबकि धातुओं जैसी घनी सामग्री आमतौर पर व्यापक केरफ़ उत्पन्न करती है।
उच्च शक्ति या धीमी गति आम तौर पर केरफ़ चौड़ाई को बढ़ाती है, हालांकि अत्यधिक सेटिंग्स सामग्री को अधिक जलाने, किनारे को पिघलाने या विकृति का कारण बन सकती हैं। प्रत्येक सामग्री और मोटाई के लिए इष्टतम पावर-स्पीड संयोजन निर्धारित किया जाना चाहिए।
फोकल लंबाई स्पॉट आकार निर्धारित करती है—छोटा फोकस सटीकता कटिंग के लिए उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ छोटे स्पॉट उत्पन्न करता है, जबकि लंबा फोकस क्षेत्र की अधिक गहराई प्रदान करता है। बीम मोड (जैसे, TEM00) ऊर्जा वितरण गुणवत्ता को प्रभावित करता है, अपूर्ण मोड संभावित रूप से असमान केरफ़ चौड़ाई का कारण बनते हैं।
सहायता गैसें पिघली हुई सामग्री को हटाती हैं और कट किनारों को ठंडा करती हैं। ऑक्सीजन धातु कटिंग गति को बढ़ाता है लेकिन केरफ़ को चौड़ा करता है, जबकि नाइट्रोजन धीमी कटिंग के साथ क्लीनर किनारे उत्पन्न करता है। अनुचित गैस दबाव या तो अवशिष्ट सामग्री छोड़ता है या लेजर बीम को बाधित करता है।
विभिन्न लेजर (CO₂, फाइबर, YAG) विभिन्न तरंग दैर्ध्य, शक्ति स्तर और बीम गुणों के साथ विभिन्न सामग्रियों के लिए उपयुक्त हैं। पल्स आवृत्ति और ड्यूटी चक्र सेटिंग्स भी केरफ़ चौड़ाई को प्रभावित करती हैं।
यहां तक कि एक ही सामग्री बैच के भीतर, मोटाई, घनत्व और संरचना भिन्नताएं केरफ़ विसंगतियों का कारण बन सकती हैं, जिसके लिए सटीक कार्य के लिए क्षतिपूर्ति की आवश्यकता होती है।
घुमावदार पथ सीधे कट की तुलना में अलग-अलग केरफ़ उत्पन्न कर सकते हैं, और मशीन का प्रदर्शन अक्षों में भिन्न हो सकता है। पथ अनुकूलन और दिशात्मक क्षतिपूर्ति स्थिरता में सुधार कर सकती है।
सटीक केरफ़ माप उचित प्रक्रिया समायोजन को सक्षम बनाता है। सामान्य विधियों में शामिल हैं:
केरफ़ प्रभावों को प्रबंधित करने के व्यावहारिक दृष्टिकोण में शामिल हैं:
| सामग्री | मोटाई (मिमी) | औसत केरफ़ (मिमी) |
|---|---|---|
| ऐक्रेलिक | 1-3 | 0.18 |
| ऐक्रेलिक | 5-8 | 0.21 |
| ऐक्रेलिक | 10-15 | 0.30 |
| ऐक्रेलिक | 20 | 0.32 |
| HIPS, PETG, स्टाइरीन | 1-3 | 0.45 |
| बर्च प्लाईवुड | 0.8 | 0.08 |
| बर्च प्लाईवुड | 1.5 | 0.16 |
| बर्च प्लाईवुड | 3 | 0.20 |
| बर्च प्लाईवुड | 6 | 0.22 |
| बर्च प्लाईवुड | 12 | 0.30 |
लेजर कटिंग के लिए डिज़ाइन करते समय:
केरफ़ समझ और नियंत्रण में महारत हासिल करने से लेजर कटिंग अनुप्रयोगों में उच्च सटीकता सक्षम होती है, जो विभिन्न उद्योगों में बेहतर भाग गुणवत्ता और सामग्री दक्षता सुनिश्चित करती है।
