पल्स्ड और निरंतर लेजर सफाई मशीनों के बीच क्या अंतर हैं?

पल्स्ड और सीडब्ल्यू लेजर ऊर्जा को अलग-अलग कैसे प्रदान करते हैं

पल्स्ड लेजर सफाई मशीनों की अति-तीव्र अपरदन प्रक्रिया

पल्स्ड लेजर सफाई उपकरण ऊर्जा के अत्यंत छोटे विस्फोट पैदा करके काम करता है जो केवल नैनोसेकंड या यहां तक कि पिकोसेकंड तक रहते हैं। इन संक्षिप्त पल्स के कारण शिखर शक्ति के स्तर होते हैं जो वास्तव में उस मशीन द्वारा सामान्य रूप से उत्पादित शक्ति की तुलना में हजार गुना अधिक होते हैं। परिणामस्वरूप, ऊर्जा का यह तीव्र विस्फोट तुरंत बंधन को तोड़ देता है और सतह से गंदगी और मैल को सीधे वाष्पित कर देता है, जबकि सफाई के दौरान सामग्री की सतह पर अधिकांश गर्मी से बचा रहता है। उदाहरण के लिए, 25 वाट की प्रणाली लें। यह औसतन केवल 25 वाट पर चल सकती है, लेकिन उन त्वरित चमक के दौरान यह 5000 वाट तक पहुंच सकती है! इससे यह पुरानी औद्योगिक पेंट या जिद्दी धातु ऑक्साइड जैसी कठिन चीजों का सामना यांत्रिक झटकों और संपर्क पर बनने वाले सूक्ष्म प्लाज्मा दोनों के माध्यम से कर सकता है। चूंकि प्रत्येक पल्स इतनी तेजी से होता है, सतह के पास गर्मी जमा होने के लिए पर्याप्त समय नहीं होता जिस पर काम किया जा रहा है। इसीलिए ये प्रणाली सटीकता सबसे अधिक मायने रखती है और किसी भी प्रकार के तापीय क्षति की अनुमति नहीं है, ऐसे मामलों में भी बहुत अच्छी तरह से काम करती है, यहां तक कि नाजुक इलेक्ट्रॉनिक पुर्जों या विमान निर्माण में उपयोग की जाने वाली पतली दीवारों पर भी।

निरंतर तरंग लेजर सफाई मशीनों में नियंत्रित प्रकाश-तापीय तापन

सीडब्ल्यू लेज़र ऊर्जा के विस्फोटों के बजाय निरंतर धारा प्रदान करके काम करते हैं, जिससे उपचारित सतहों पर समान रूप से ऊष्मा वितरण होता है। इस ऊर्जा के धीमे मुक्त होने से पाइरोलिसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से हल्की जंग, तेल के अवशेष और ऑक्सीकरण परत सहित विभिन्न सतह संदूषकों को तोड़ दिया जाता है। इन प्रणालियों को स्थापित करते समय, तकनीशियन दो मुख्य मापदंडों को समायोजित करते हैं: शक्ति स्तर, जो आमतौर पर लगभग 50 वाट से 500 वाट के बीच होते हैं, और लेज़र की सामग्री पर गति, लगभग 100 इंच प्रति मिनट। धीमी गति गहरी ऊष्मा प्रवेश की अनुमति देती है जो भारी जमाव के लिए आवश्यक होती है, जबकि त्वरित पारगमन उन सामग्रियों को नुकसान से बचाने में सहायता करता है जो ऊष्मा का अच्छा संचालन करती हैं। आवृत्ति-आधारित लेज़र सेटअप की तुलना में, निरंतर तरंग मॉडल ऊर्जा भंडारित करने के लिए विशेष संधारित्रों की आवश्यकता के बिना लगातार चलते हैं। इससे वे उन कारखानों के लिए आदर्श बन जाते हैं जहाँ उत्पाद कंवेयर बेल्ट पर तेज़ गति से आगे बढ़ते हैं, विशेष रूप से स्टील रोलिंग ऑपरेशन या कार बॉडी पैनलों को पेंटिंग के लिए तैयार करने के लिए उपयोगी होते हैं।

थर्मल सुरक्षा और सब्सट्रेट संगतता

धातुओं और पॉलिमर्स पर नैनोसेकंड पल्स्ड बनाम सीडब्ल्यू की तुलना: ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र (एचएजेड)

नैनोसेकंड पल्स लेजर की बात आती है, तो वे मूल रूप से ऊष्मा ऊर्जा को मिलीसेकंड के अंशों में मापे जाने वाले बहुत ही कम समय के दौरान केंद्रित रखते हैं। इससे गर्मी के फैलाव की मात्रा सीमित रहती है, जिससे कार्य किए जा रहे पदार्थ का तापमान 200 डिग्री सेल्सियस से कम बना रहता है। यह वास्तव में काफी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उससे भी कम तापमान है जिस पर अधिकांश धातु मिश्र धातुओं में एनीलिंग या विरूपण जैसी समस्याएं उत्पन्न होती हैं। इसके विपरीत, निरंतर तरंग (CW) लेजर अलग तरीके से काम करते हैं। वे पदार्थों को लंबे समय तक ऊर्जा के संपर्क में रखते हैं, जिससे धातु की सतह का तापमान 500 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो सकता है। ऐसे तापमान पर, हमें अंतर-कणीय संक्षारण, सूक्ष्म संरचना में बदलाव या पदार्थ के झुकाव जैसी समस्याएं देखने को मिलने लगती हैं। अब बात करते हैं पॉलिमर की। पल्स लेजर प्रणालियाँ ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र (HAZ) को वास्तव में छोटा रखने में सफल रहती हैं, जो आमतौर पर 5 माइक्रोमीटर से कम होता है। इसका अर्थ है कि पॉलीइथर इथर कीटोन (PEEK) जैसे उच्च प्रदर्शन वाले प्लास्टिक अपने संरचनात्मक गुण बरकरार रखते हैं। लेकिन जब पॉलिमर पदार्थों पर CW प्रणालियों के साथ काम किया जाता है, तो स्थिति तेजी से जटिल हो जाती है। ये प्रणालियाँ कांच संक्रमण तापमान बिंदु से आगे निकल जाती हैं, जिससे साधारण पिघलने से लेकर पूर्ण सतह अपक्षय तक की समस्याएं उत्पन्न होती हैं, जो विशेष रूप से पतले पदार्थों या उन पदार्थों में स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं जो ऊष्मा का सुचालन नहीं करते।

जब सब्सट्रेट संवेदनशीलता एक पल्स्ड लेजर क्लीनिंग मशीन की मांग करती है

माइक्रॉन-स्तरीय नियंत्रण और शून्य थर्मल त्याग की आवश्यकता वाले उद्योग उन अनुप्रयोगों में पल्स्ड लेजर क्लीनिंग मशीन पर निर्भर करते हैं, जहां संचित ऊष्मा क्षति अस्वीकार्य है। इनमें शामिल हैं:

• तापमान-संवेदनशील राल और फाइबर मैट्रिक्स वाले कंपोजिट विमान घटक
• ऊष्मा-संवेदनशील अर्धचालकों वाले पतले इलेक्ट्रॉनिक्स एन्क्लोज़र
• परतदार पैटिना या नाजुक जैविक कोटिंग वाली ऐतिहासिक वस्तुएं
  पल्स्ड तकनीक का उप-मिलीसेकंड ठहराव समय ऊष्मा प्रवेश को 0.1 मिमी से कम तक सीमित कर देता है—महत्वपूर्ण एयरोस्पेस मिश्र धातुओं में तन्य शक्ति को बरकरार रखता है और बहु-सामग्री असेंबली में परतों के अलगाव को रोकता है। जहां सब्सट्रेट अखंडता सीधे सुरक्षा, प्रदर्शन या विरासत मूल्य को प्रभावित करती है, वहां यह ऊष्मा सीमाबद्धता अपरिहार्य है।

दूषित पदार्थ के प्रकार और पैमाने के अनुसार सफाई प्रभावकारिता

मोटे, बंधे हुए दूषित पदार्थों (जैसे, पेंट, भारी ऑक्साइड) के लिए पल्स्ड लेजर क्लीनिंग मशीन

पल्स्ड लेजर प्रणालियाँ उन कठोर प्रदूषकों को हटाने में वास्तव में अच्छी होती हैं जो रासायनिक रूप से बंधित होने या केवल यांत्रिक रूप से चिपके रहने के कारण वहीं टिके रहते हैं। इसमें औद्योगिक पेंट कोटिंग्स, सिंटर्ड ऑक्साइड परतें, निर्माण के दौरान शेष एपॉक्सी पदार्थ, और वह प्रतिकूल वेल्ड स्केल संक्षारण शामिल है जिसे सभी लोग नापसंद करते हैं। इन लेजरों की विशेषता तीव्र ऊर्जा के झटकों को प्रदान करने की क्षमता है, जिससे सामग्री को अत्यधिक गर्म किए बिना परत दर परत हटाने की सुविधाजनक प्रक्रिया संभव होती है। इसके अतिरिक्त, जब लेजर सतह से टकराता है, तो यह छोटे प्लाज्मा आघात उत्पन्न करता है जो वास्तव में शेष चिपके हुए पदार्थों को ढीला करने में सहायता करते हैं। टरबाइन ब्लेड साफ करने, परमाणु पाइप वेल्ड्स की मरम्मत करने या विमान घटकों के रखरखाव जैसे अनुप्रयोगों के लिए, जहाँ सटीकता महत्वपूर्ण होती है (कभी-कभी 5 माइक्रोन तक!), पल्स्ड लेजर ऐसी क्षमता प्रदान करते हैं जो पारंपरिक ऊष्मा-आधारित विधियों के लिए सरलता से असंभव होती है। ऊष्मीय विधियाँ धातु के गुणों को बिगाड़ देती हैं या और भी खराब स्थिति में सूक्ष्म दरारें उत्पन्न कर देती हैं जिनसे बाद में कोई भी निपटना नहीं चाहता।

बड़े सतहों पर एकसमान, पतली परत को हटाने के लिए सीडब्ल्यू लेजर सफाई मशीनें

प्रकाश तेल, ऑक्सीकरण निर्माण, रिलीज एजेंट या बड़ी सतहों पर उन जिद्दी खाद्य-ग्रेड बायोफिल्म जैसी पतली, एकसमान सतह परतों को हटाते समय सीडब्ल्यू लेज़र सबसे अच्छा काम करते हैं। निरंतर बीम स्थिर ऊष्मा प्रदान करती है जिसे नियंत्रित करना आसान होता है, जिससे इन लेज़र्स को ऑटोमोटिव निर्माण, खाद्य प्रसंस्करण लाइनों और मोल्ड रखरखाव दुकानों में उपयोग किए जाने वाले कन्वेयर सिस्टम के लिए उत्कृष्ट बनाता है। ऑपरेटर शक्ति स्तर और स्कैन सेटिंग्स में बदलाव करके सतह के तापमान को स्थिर रख सकते हैं, जबकि पूरे मोल्ड, संरचनात्मक बीम या स्टील कॉइल्स को कवर किया जा सकता है। एब्लेशन विधियों के विपरीत, इलाज के स्थानों के बीच पल्स मार्क या समय सीमा की चिंता करने की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि लेज़र तब तक चलता रहता है जब तक काम ठीक से पूरा नहीं हो जाता।

वास्तविक दुनिया के औद्योगिक अनुप्रयोग और चयन मापदंड

उच्च-परिशुद्धता उपयोग के मामले: वेल्ड सीम फिनिशिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स और एयरोस्पेस घटक

जब टरबाइन ब्लेड की मरम्मत, सर्किट बोर्ड को दुर्घटना के बाद साफ़ करना या परमाणु पाइप वेल्ड्स से जंग हटाना जैसे वास्तव में महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में माइक्रॉन स्तर पर काम कर रहे होते हैं, तो आवेग लेजर क्लीनर ऐसी विशेष विशेषता प्रदान करते हैं जो अन्य विधियों के लिए अनुकूल नहीं होती। ये मशीनें 10 नैनोसेकंड से छोटे आवेगों के साथ काम करती हैं, जो नाजुक सामग्री पर अधिक ताप प्रभावित क्षेत्र बनाए बिना लगभग 5 माइक्रोमीटर मोटाई तक ऑक्सीकरण परतों को हटाने की अनुमति देती हैं। परिणाम? सतहें वैसी ही रहती हैं जैसी होनी चाहिए, जो पुरजों के टूटने से पहले की अवधि, सर्किट के माध्यम से बिजली के उचित प्रवाह और संरचनाओं के तनाव के तहत टिके रहने जैसी चीजों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। विमान निर्माण या परमाणु ऊर्जा संयंत्रों जैसे स्थानों में देखें, तो पाएंगे कि बची-खुची गंदगी अब सिर्फ सफाई की समस्या नहीं रह गई है—यह वास्तव में सुरक्षा मानकों के अनुमोदन पर प्रभाव डालती है। इसीलिए कई मूल उपकरण निर्माता अब अपने रखरखाव मैनुअल के अद्यतन होने पर विशेष रूप से इन आवेग प्रणालियों की आवश्यकता करते हैं।

उच्च-थ्रूपुट परिदृश्य: रोलिंग मिल लाइनें, मोल्ड रखरखाव, और कन्वेयर-आधारित प्रणाली

आजकल अधिकांश उच्च मात्रा वाले औद्योगिक संचालन में सीडब्ल्यू लेज़र सफाई मशीनों को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि इनका ध्यान उन फैंसी उप-माइक्रॉन सटीकता वाले विनिर्देशों से अधिक उत्पादन क्षमता, अधिकतम चलने का समय और मौजूदा स्वचालन प्रणालियों के साथ बिना किसी रुकावट के एकीकरण पर होता है, जिनकी वैसे भी किसी को वास्तविक आवश्यकता नहीं होती। उदाहरण के लिए, रोलिंग मिल डीकेलिंग लाइनों को लें जो प्रति घंटे लगभग 500 टन या उससे अधिक को संभालती हैं, ये लेज़र उन विशाल स्टील स्ट्रिप्स पर लगातार अपना जादू बनाए रखते हैं क्योंकि वे रुके बिना लाइन के माध्यम से गुजरती रहती हैं, जिससे अन्य विधियों में आने वाली थकाऊ रुक-थाम और पुनः स्थिति निर्धारण की समस्याओं से छुटकारा मिलता है। इंजेक्शन मोल्डिंग की दुकानों को भी नजरअंदाज नहीं किया जा सकता, जहाँ सीडब्ल्यू प्रणालियाँ अपने ध्रुवीकृत समकक्षों की तुलना में 30 से 50 प्रतिशत तेज गति से बड़े मोल्ड कैविटीज़ से जमे हुए रिलीज एजेंट के अवशेषों को उड़ा देती हैं। हालांकि तापीय निगरानी का अभी भी महत्व है, खासकर जब पॉलिमर टूल्स के साथ काम कर रहे हों जो तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति काफी संवेदनशील हो सकते हैं। लेकिन समग्र रूप से, सीडब्ल्यू लेज़र उन परिस्थितियों में बेहतर ढंग से काम करते हैं जहाँ निरंतर परिणाम और त्वरित प्रसंस्करण समय के कारण उत्पादन लक्ष्यों को प्राप्त करने और समय से पीछे रह जाने में अंतर आ जाता है।