Sublimating یا vaporizing
Sublimation ایک قسم کا مرحلہ ہے جس میں ٹھوس حالت سے گیسی حالت میں تبدیلی ہوتی ہے، جس میں کوئی درمیانی مائع مرحلہ نہیں ہوتا ہے۔ یہ وہی عمل ہے کہ کس طرح خشک برف مائع بنے بغیر بخارات میں بدل جاتی ہے۔ مواد تیزی سے توانائی جذب کرتا ہے جس میں پگھلنے کا کوئی امکان نہیں ہوتا ہے۔ یہی اصول لیزر کٹنگ پر بھی لاگو ہوتا ہے، جس میں نسبتاً کم وقت میں مواد میں بہت زیادہ توانائی فراہم کی جاتی ہے جو کہ مواد کی ٹھوس سے گیسی حالتوں میں براہ راست مرحلے میں تبدیلی کا سبب بنتی ہے، جس میں ممکن حد تک کم پگھلنا ہوتا ہے۔
کٹ ایک ابتدائی کی ہول یا کیرف بنانے سے شروع ہوتی ہے۔ کیرف میں، زیادہ جذب ہوتی ہے جس کی وجہ سے مواد زیادہ تیزی سے بخارات بن جاتا ہے۔ یہ اچانک بخارات اعلی دباؤ کے ساتھ ایک مادی بخارات پیدا کرتا ہے جو کٹ سے مواد کو نکالتے ہوئے کیرف کی دیواروں کو مزید ختم کر دیتا ہے۔ اس سے بنے ہوئے سوراخ یا کٹ کو گہرا اور بڑا کرتا ہے۔
یہ عمل پلاسٹک، ٹیکسٹائل، لکڑی، کاغذ اور جھاگ کاٹنے کے لیے موزوں ہے، جس کے بخارات بننے کے لیے صرف تھوڑی مقدار میں توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔
پگھلنا
سربلندی کے مقابلے میں، پگھلنے کو حاصل کرنے کے لیے کم توانائی درکار ہوتی ہے۔ مطلوبہ توانائی sublimating لیزر کٹس کا دسواں حصہ ہے۔ اس عمل میں لیزر بیم مواد کو گرم کرتا ہے جس کی وجہ سے وہ پگھل جاتا ہے۔ جیسے جیسے مواد پگھلتا ہے، لیزر بیم کے ساتھ سماکشی نوزل سے گیس کا ایک جیٹ مواد کو کٹ سے نکال دیتا ہے۔ استعمال ہونے والی معاون گیسیں غیر فعال یا غیر رد عمل (مثال کے طور پر، ہیلیم، آرگن، اور نائٹروجن) ہیں، جو صرف مکینیکل ذرائع سے کاٹنے میں مدد کرتی ہیں۔
اس کی کم توانائی کی ضرورت کی وجہ سے غیر آکسیڈائزنگ یا فعال دھاتوں جیسے سٹینلیس سٹیل، ٹائٹینیم اور ایلومینیم مرکبات کو کاٹنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
ری ایکٹو لیزر کٹنگ
اس عمل میں، ایک ری ایکٹیو گیس کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ مواد کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے زیادہ گرمی پیدا کی جا سکے۔ یہ عمل لیزر بیم سے مواد کو پگھلانے سے شروع ہوتا ہے۔ جیسے ہی مواد پگھلتا ہے، آکسیجن گیس کا ایک سلسلہ سماکشیل نوزل سے نکلتا ہے، جو پگھلی ہوئی دھات کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ دھات اور آکسیجن کے درمیان ردعمل ایک exothermic عمل ہے جس کا مطلب ہے کہ گرمی جاری ہے. یہ حرارت مواد کے پگھلنے میں مدد کرتی ہے، جو مواد کو کاٹنے کے لیے درکار کل توانائی کا تقریباً 60 فیصد ہے۔ پگھلے ہوئے دھاتی آکسائڈز کو آکسیجن جیٹ کے دباؤ سے نکال دیا جاتا ہے۔
لیزر بیم سے درکار کم توانائی کے علاوہ، رد عمل والی گیسوں کا استعمال کرتے ہوئے کاٹنے کی رفتار غیر فعال گیسوں کے ساتھ لیزر کٹنگ سے تیز ہوتی ہے۔ تاہم، چونکہ یہ عمل کیمیائی عمل پر انحصار کرتا ہے، اس لیے پگھلا ہوا دھاتی آکسائیڈ جو آکسیجن جیٹ کے ذریعے نہیں نکالا جاتا کٹ کے کنارے پر بنتا ہے۔ یہ غیر فعال گیسوں کے استعمال کے مقابلے میں کم معیار کی کٹوتیاں پیدا کرتا ہے۔
یہ عمل موٹی کاربن اسٹیل، ٹائٹینیم اسٹیل اور دیگر آسانی سے آکسائڈائزڈ دھاتوں کو کاٹنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
تھرمل اسٹریس فریکچر
اس عمل میں لیزر کا استعمال کرتے ہوئے مواد کی موٹائی کے تقریباً ایک تہائی کی گہرائی میں ایک چھوٹا سا کیرف متعارف کرانا شامل ہے۔ اس کے بعد لیزر کا استعمال مقامی دباؤ کو دلانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ ایک چھوٹی سی جگہ کو گرم کرکے حاصل کیا جاتا ہے جو اس کے ارد گرد دبانے والی قوتیں پیدا کرتا ہے۔ لیزر بیم سے گزرنے کے بعد، یہ علاقہ قدرے ٹھنڈا ہو جاتا ہے، جس سے تھرمل دباؤ پیدا ہوتا ہے۔ کچھ ڈیزائنوں میں، کولنٹ کو تھرمل تناؤ پیدا کرنے میں مدد کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ جب یہ حوصلہ افزائی کشیدگی ناکامی کی سطح تک پہنچ جاتی ہے، تو ایک شگاف پھیل جاتا ہے جو علیحدگی کا سبب بنتا ہے۔
لیزر بیم کی حرکت اس علیحدگی کو کنٹرول شدہ انداز میں ہدایت کرتی ہے۔ یہ طریقہ عام طور پر بہتر کاٹنے کی رفتار کے ساتھ لیزر بخارات سے کم طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ مقامی حرارت عام طور پر شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت سے نیچے کی جاتی ہے۔
CO₂ لیزر اس ایپلی کیشن کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیے جاتے ہیں کیونکہ 10.6 µm کی طول موج کے ساتھ اورکت روشنی زیادہ تر غیر دھاتوں کو کاٹنے کے لیے مثالی ہے۔ تاہم، تمام مواد کو ایک قسم کے لیزر سے کاٹا نہیں جا سکتا کیونکہ مختلف مواد مختلف طول موج پر روشنی جذب کرتے ہیں۔ تھرمل اسٹریس فریکچر کو بڑے پیمانے پر ٹوٹنے والے مواد جیسے سیرامکس اور شیشے کو کاٹنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
ایک اور نیا طریقہ جو تھرمل اسٹریس فریکچر کے اصولوں کو استعمال کرتا ہے وہ ہے اسٹیلتھ ڈائسنگ۔ یہ ایک لیزر کٹنگ ٹیکنالوجی ہے جو اصل میں Hamamatsu Photonics نے تیار کی ہے جو سیمی کنڈکٹر ویفرز اور مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹمز یا MEMS کے حصوں کو کاٹنے میں استعمال ہوتی ہے۔ اس قسم کی کٹنگ میں، ابتدائی کرف مواد کے اندر ایک اندرونی نقطہ پر بنایا جاتا ہے۔ اسٹیلتھ ڈائسنگ ایک خشک کاٹنے کا عمل ہے جہاں پیدا ہونے والا کٹ بغیر پگھلے ہوئے ذخائر کے صاف ہوتا ہے۔