ठीक एक दशक पहले, फाइबर लेजर कटर को पतली शीट विशेषज्ञ माना जाता था। दुकानों को तुरंत पता चला कि प्रतिस्पर्धा करने के लिए उन्हें उनमें निवेश करना होगा, या कम से कम अपनी गेज सामग्री में कटौती करनी होगी। उच्च गुणवत्ता वाली प्लेट कटिंग के लिए, CO2 लेजर अभी भी रास्ता है। निश्चित रूप से, फ़ाइबर लेज़र मोटे रिक्त स्थान को काट सकते थे, लेकिन गुणवत्ता बहुत अच्छी नहीं थी, और बहुत मोटी प्लेटों को काटते समय उनकी गति का लाभ लगभग गायब हो गया। आज दुनिया बदल गयी है.
सहायक गैस प्रौद्योगिकी ने कुछ ही वर्षों में एक लंबा सफर तय किया है और यह लेजर कटिंग के तेजी से बदलते क्षेत्र में प्रमुख योगदानकर्ताओं में से एक है। लेंस सामग्री और उनके डिज़ाइन में सुधार किया गया है, साथ ही कटिंग हेड और नोजल में भी सुधार किया गया है। आधुनिक फाइबर लेजर बीम डिलीवरी सिस्टम को विशाल फोटॉन शक्तियों के साथ आराम से मुकाबला करते देखा जा सकता है। 20, 30, और यहां तक कि 50 किलोवाट अल्ट्रा-हाई-पावर लेजर अब मोटी प्लेटों को जल्दी और सफाई से काट सकते हैं।
"स्वच्छ" यहाँ क्रियात्मक शब्द है। लेज़र का आर्थिक अर्थ क्या है, यह प्रति भाग की लागत पर निर्भर करता है। आज, सटीक प्लेट कटिंग के क्षेत्र में उच्च-शक्ति वाले लेजर तेजी से बढ़ रहे हैं। यदि किसी हिस्से को प्लाज़्मा काटा जाता था और फिर मिलिंग मशीन पर डिबर्ड या समाप्त किया जाता था, तो अब यह फाइबर लेजर पर किया जा सकता है।
सहायक गैस मिश्रण यह सब संभव बनाने में मदद करता है। आज भी सबसे मोटी प्लेटों को ऑक्सीजन से नहीं, बल्कि नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण से संसाधित किया जाता है। सहायक गैस धारा में अभी भी मुख्य रूप से नाइट्रोजन होती है, एक अक्रिय गैस जो पिघली हुई धातु को केर्फ़ से बाहर निकाल देती है, लेकिन ऑक्सीजन का एक छोटा सा हिस्सा रासायनिक प्रतिक्रिया प्रदान करता है जो किर्फ़ को गंदगी-मुक्त किनारे के लिए नीचे लाने में मदद करता है।
सतह और नोजल के बीच का स्टैंड इतना छोटा बना दिया गया है कि लगभग न के बराबर है, यह सब केर्फ़ के माध्यम से सहायक गैसों के एक लामिना प्रवाह की अनुमति देने के लिए किया गया है ताकि नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण उद्देश्य के अनुसार काम कर सके। सटीक प्लेट कटिंग में, अत्यधिक सहायक गैस अशांति स्वच्छ लेजर कटिंग का दुश्मन है।
प्रारंभिक गैस-मिश्रण अनुप्रयोग एक दशक से भी अधिक समय पहले दिखाई दिए, मोटे स्टील के लिए नहीं, बल्कि एल्युमीनियम को धूल-मुक्त काटने के लिए। प्यूउकी, विस्कॉन्सिन स्थित लिबर्टी सिस्टम्स, जो नाइट्रोजन उत्पादन और गैस मिश्रण का आपूर्तिकर्ता है, के अध्यक्ष स्टीव अल्ब्रेक्ट याद करते हैं कि शुरुआती 2{7}}10 के दशक में नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण का उपयोग फाइबर लेजर के लिए नहीं, बल्कि 4 किलोवाट CO2 के लिए किया जाता था। 0.125-इंच-मोटी एल्युमीनियम काटने की प्रणाली।
अल्ब्रेक्ट कहते हैं, "एल्यूमीनियम के शीर्ष पर एक ऑक्साइड परत होती है, और किसी भी मैल या गड़गड़ाहट को रोकने के लिए आपको इसे जलाने की आवश्यकता होती है। जैसा कि एप्लिकेशन इंजीनियरों ने पाया, ऑक्सीजन की खुराक के साथ नाइट्रोजन-समर्थित वायु धारा कठोर को खत्म करने में मदद करती है- लेजर-कट एल्यूमीनियम के किनारों पर मैल हटाने के लिए।
जॉर्जिया के अल्फारेटा में विट्टे गैस कंट्रोल के अध्यक्ष डेविड बेल कहते हैं, "एक नरम सामग्री के रूप में, एल्यूमीनियम में लेजर कटिंग के लिए कुछ अनूठी विशेषताएं हैं," गैस मिश्रण सहायक है। यदि आप एल्यूमीनियम को ऑक्सीजन के साथ काटते हैं, तो आप इसे जला देते हैं। यदि आप इसे नाइट्रोजन के साथ काटें, आपको किनारे की धारियाँ मिलेंगी। दोनों को मिलाएं और आपको एक साफ़ कट मिलेगा।
जैसे-जैसे फ़ाइबर लेज़रों ने बाज़ार पर कब्ज़ा करना शुरू किया और उपलब्ध बिजली बढ़ती रही, सहायक गैस रणनीतियाँ विकसित होती रहीं। एप्लिकेशन इंजीनियरों ने नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के विभिन्न संयोजनों के साथ प्रयोग करना शुरू किया।
जैसा कि अल्ब्रेक्ट याद करते हैं, जब इंजीनियरों को ऑक्सीजन का स्तर 20 प्रतिशत तक पहुंचने पर अच्छे परिणाम मिलने लगे, तो इसने काटने के लिए अल्ट्रा-शुष्क हवा का उपयोग करने का द्वार खोल दिया। इससे निर्माता का बहुत सारा पैसा बच गया, विशेष रूप से शुरुआती फाइबर लेज़रों द्वारा खपत की जाने वाली सहायक गैस की मात्रा को देखते हुए।
अल्ब्रेक्ट कहते हैं, "जब पहले 6 किलोवाट और 8 किलोवाट फाइबर बाहर आए, तभी अल्ट्रा-ड्राई एयर कटिंग वास्तव में शुरू हुई।
हालाँकि, जैसे-जैसे फाइबर लेजर शक्ति बढ़ती रही, सहायक गैस रणनीति बदल गई। उच्चतम शक्ति वाले फाइबर लेजर के लिए काटने की स्थिति कम ऑक्सीजन सामग्री वाले सटीक नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण के आसपास बनाई गई थी।
लेजर कटर ओईएम ने अधिक शक्तिशाली बीम के चारों ओर सहायक गैसों के सुचारू लामिना प्रवाह को प्राप्त करने के लिए विभिन्न नोजल और विभिन्न तरीकों के साथ प्रयोग करना शुरू किया। नोजल डिज़ाइन को अनुकूलित किया गया। कुछ नोजल ज्यामिति धातु के शीर्ष पर गैस को फँसाती हैं। अन्य तकनीकें सहायक गैस के स्तंभ के चारों ओर वायु "पर्दे" का उपयोग करती हैं। जैसा कि अल्ब्रेक्ट बताते हैं, ये विधियां मशीन निर्माता पर निर्भर करती हैं, लेकिन हर कोई एक ही लक्ष्य की ओर काम कर रहा है: प्रति पीस सबसे कम लागत पर सर्वोत्तम गुणवत्ता प्राप्त करना। इसमें सहायक गैसों का उपयोग और, विशेष रूप से, कट गुणवत्ता और गति में सुधार के लिए इष्टतम मिश्रण ढूंढना शामिल है।
