মাঝারি-পাতলা নরম ইস্পাতের জন্য সুপারিশকৃত সহায়ক গ্যাস: মিশ্র গ্যাস, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন অথবা বাতাস?

৩ থেকে ১৪ মিমি পরিসরের মাইল্ড স্টিল প্লেট শীট মেটাল ফ্যাব্রিকেশন শপগুলিতে সবচেয়ে সাধারণ উপাদান খণ্ড। এটি এতই পাতলা নয় যে বাতাস দিয়ে কাটা সহজসাধ্য হয়ে যায়, আবার এতই ঘন নয় যে শুধুমাত্র অক্সিজেন দিয়ে কাটাই একমাত্র কম দক্ষতাসম্পন্ন বিকল্প হয়ে ওঠে। ঠিক এই কারণেই এই পুরুত্বের পরিসরের জন্য গ্যাস নির্বাচন প্রক্রিয়া প্রকৌশলীদের জন্য একটি অত্যন্ত কষ্টকর তিনটি বিকল্পের মধ্যে বাছাইয়ের সমস্যা হয়ে ওঠে—কাটিং গতি, কাটার প্রান্তের গুণগত মান এবং গ্যাস খরচ সর্বদা পরস্পরের বিরোধিতা করে।

শুধুমাত্র অক্সিজেন ব্যবহার করলে: ধীর কাটিং গতি এবং অকার্যকর প্রক্রিয়াকরণ; শুধুমাত্র নাইট্রোজেন ব্যবহার করলে: চমৎকার কাটার পৃষ্ঠ তবে উচ্চ গ্যাস খরচ হয়; বাতাস ব্যবহার করলে: খরচ কমে, কিন্তু পৃষ্ঠে অক্সিডেশন এবং নীচের দিকে গলিত ধাতুর জমাট হওয়ার ফলে পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ প্রয়োজন হয়।

এই নিবন্ধটি একটি সরাসরি পদ্ধতি অবলম্বন করে। এটি প্রথমে এই পুরুত্ব পরিসরের জন্য বিবেচনাধীন তিনটি বিশুদ্ধ গ্যাস কৌশলকে বিশ্লেষণ করে, তারপর একটি বাস্তবসম্মত মিশ্রণ সমাধান উপস্থাপন করে যা বাস্তবায়ন করা যেতে পারে।

গ্যাস নির্বাচনের ত্রিভুজ সমস্যা 3-14মিলিমিটার কার্বন স্টিল

প্রথমে, আসুন দ্বন্দ্বের মূল বিষয়টি পরিষ্কার করি। এই পুরুত্ব পরিসরের জন্য তিনটি গ্যাসের প্রত্যেকটিরই অপরিহার্য সুবিধা রয়েছে, কিন্তু প্রত্যেকটিরই কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে যা উপেক্ষা করা যায় না।

বিশুদ্ধ অক্সিজেন কাটিং: দ্রুত গতি, খারাপ কাটিং পৃষ্ঠ
৩-১৪ মিমি কার্বন স্টিলে অক্সিজেন কাটিংয়ের গতি সাধারণত খুবই কম।

ফেরাইটের দহন বিক্রিয়া অতিরিক্ত তাপ উৎপন্ন করে; কাটিংয়ের গুণগত মান ও স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে, কখনও কখনও কাটিংয়ের সময় শক্তি কমানো হতে পারে।

যেসব কারখানা পিস অনুযায়ী চার্জ করে, সেখানে গতি হলো লাভ। কিন্তু এর মূল্যও সমানভাবে স্পষ্ট: কাটা পৃষ্ঠটি কালো বা গাঢ় ধূসর অক্সাইড স্তর দ্বারা আবৃত থাকে, যার পুরুত্ব দশ মাইক্রনেরও বেশি হতে পারে, এবং যা খারাপভাবে সমতল এবং বেস উপাদানের সঙ্গে শক্তভাবে আবদ্ধ থাকে। এই অক্সাইড স্কেল পরবর্তী ওয়েল্ডিং বা পেইন্টিং-এর জন্য একটি বাধা সৃষ্টি করে—ওয়েল্ডিং-এর আগে গ্রাইন্ডিং অবশ্যই প্রয়োজন, আর পেইন্টিং-এর আগে শট ব্লাস্টিং আবশ্যক। যদি গ্রাহকের ড্রয়িং-এ "প্রকাশিত পৃষ্ঠ" বা "পোস্ট-ট্রিটমেন্ট ছাড়া ওয়েল্ডিং" উল্লেখ করা থাকে, তবে পূর্ণ অক্সিজেন দ্বারা কাটা অংশটি হবে অর্ধ-সমাপ্ত পণ্য, যার জন্য অতিরিক্ত ডাউনস্ট্রিম খরচ দেওয়া হবে।

বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন কাটিং: পোস্ট-ট্রিটমেন্ট ছাড়া সমাপ্তি এবং খরচ চাপ
বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন কাটিং একটি রৌপ্য-সাদা, উজ্জ্বল কাটিং পৃষ্ঠ তৈরি করে, যা প্রায় অক্সাইড-মুক্ত এবং সরাসরি ওয়েল্ডিং ও সরাসরি পেইন্টিংয়ের জন্য প্রস্তুত। এটি গুণগত বিভাগের স্বপ্ন। তবে ৩ মিমি-এর বেশি কার্বন স্টিলে বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন কাটিংয়ের গ্যাস খরচ অত্যন্ত বেশি হয়। নীচের অংশটি ড্রস-মুক্ত রাখতে চাপ এবং প্রবাহ উচ্চ রাখতে হয়। একটি ১২ কিলোওয়াট মেশিন ৮ মিমি কার্বন স্টিল কাটার সময় ঘন্টায় সহজেই ৮০-৯০ এনএম³/ঘন্টা নাইট্রোজেন ব্যবহার করতে পারে। যদি তরল নাইট্রোজেন ব্যবহার করা হয়, তবে এই গ্যাস খরচ মেশিনটির মোট অপারেটিং খরচ—বিদ্যুৎ, শ্রম, অবচয়—সব মিলিয়ে অতিক্রম করতে পারে। একটি কঠোর বাস্তবতা: ৮ মিমি কার্বন স্টিল বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন দিয়ে কাটার সময়, আপনি যত বেশি কাটবেন, আপনার মুনাফার হার তত বেশি কমে যেতে পারে।

বায়ু কাটিং: অক্সাইড স্তরের বিনিময়ে চরম খরচ-কার্যকারিতা
কার্বন স্টিলের ৩-১৪ মিমি পুরুত্বের জন্য বায়ু কাটিং ব্যবহার করা যায় কি? হ্যাঁ, যদি আপনার কাটিংয়ের পৃষ্ঠের গ্রহণযোগ্যতা যথেষ্ট বিস্তৃত হয়। সংকুচিত বায়ু দ্বারা কাটিংয়ের ফলে পৃষ্ঠটি হালকা সোনালি থেকে বাদামি রঙের হয়, যার উপর ঘন অক্সাইড ফিল্ম গঠিত হয়। বিশুদ্ধ অক্সিজেনের কালো স্কেলের তুলনায় এই ফিল্মটি অনেক পাতলা। বিশুদ্ধ নাইট্রোজেনের উজ্জ্বল সাদা পৃষ্ঠের তুলনায় এটি স্পষ্টভাবে "রঙিন"। আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, প্লেটের নীচের দিকে বার উচ্চতা পাতলা থেকে মোটা প্লেটের দিকে ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে এটি অত্যন্ত কঠিন হয়ে ওঠে অপসারণ করা।

বায়ু কাটিংয়ের সুবিধা হলো এর খরচ প্রায় শূন্য; অসুবিধা হলো যে এই অক্সাইড ফিল্ম এবং বারগুলি কিছু কিছু অ্যাপ্লিকেশনে এখনও গ্রহণযোগ্য নয়। যদি আপনি শেল্ফ প্যানেল, মেশিন বেস ফ্রেম বা অভ্যন্তরীণ শক্তিকরণ রিব—যেগুলো মেশিনের ভিতরে লুকিয়ে থাকে বা পেইন্ট করার জন্য নির্ধারিত—কাটছেন, তবে বায়ু কাটিং হলো সর্বোত্তম সমাধান। কিন্তু যদি গ্রাহক একটি প্রদর্শনী বা দৃশ্যমান সৌন্দর্যবর্ধক অংশ চান, তবে বায়ু কাটিং যথেষ্ট নয়।

নীচের টেবিলটি প্রতিটি পদ্ধতির বাণিজ্যিক সমঝোতা সংক্ষেপে উপস্থাপন করে, যাতে সিদ্ধান্ত গ্রহণের বিষয়গুলি স্পষ্ট হয়:

এই তুলনা টেবিল থেকে সিদ্ধান্তটি স্পষ্ট: কোনও একক বিশুদ্ধ গ্যাস কৌশলই গতি, মান এবং খরচ—এই তিনটি চাহিদা একসাথে পূরণ করতে পারে না। এখানেই মিশ্র গ্যাস পদ্ধতির প্রয়োজনীয়তা দেখা দেয়।

প্রস্তাবিত মিশ্রণ কৌশল: উচ্চ স্তরের ভারসাম্য যুক্তি  নাইট্রোজেন + কম অক্সিজেন

গ্যাস মিশ্রণ দুটি গ্যাসের সহজ মিশ্রণ নয়। এটি কাটিং ফাঁকের (kerf) ভিতরে "নিয়ন্ত্রিত সূক্ষ্ম জারণ" পরিবেশ তৈরি করতে অক্সিজেনের দহন-উৎসাহিতকরণ প্রভাব এবং নাইট্রোজেনের শীতলীকরণ ও আবরণ প্রভাবকে কাজে লাগায়।

যখন নাইট্রোজেন গ্যাস (৯৪%–৯৬%) এর মিশ্রণকে লেজার বিকিরণের সাথে মিশিয়ে উপকরণের উপর প্রয়োগ করা হয়, তখন দুটি পরিবর্তন ঘটে। প্রথমত, নাইট্রোজেন একটি নিষ্ক্রিয় উপাদান হিসেবে অক্সিজেনের ঘনত্ব কমিয়ে দেয়, যার ফলে লোহা-অক্সিজেন দহন বিক্রিয়ার তীব্রতা কমে যায়। অক্সাইড স্কেল এখন শুধুমাত্র বিশুদ্ধ অক্সিজেন কাটিং-এর মতো অত্যধিক মোটা স্তরে বৃদ্ধি পায় না, বরং কয়েক মাইক্রন পুরুত্বের একটি ঘন ফিল্মে সীমাবদ্ধ থাকে। দ্বিতীয়ত, কাটছাটের ফাঁকে (কার্ফ) নাইট্রোজেন স্ট্রিমের উন্নত শীতলীকরণ প্রভাব গলিত ধাতুর তরলতা অপ্টিমাইজ করে, যার ফলে নীচের দিকে গলিত অবশিষ্টাংশ (বটম ড্রস) উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়।

ফলাফল: ৬০০০ ওয়াট এবং ১২০০০ ওয়াট শক্তির শর্তে ৩–১৪ মিমি পুরু কার্বন স্টিলের কাটিং গতি বিশুদ্ধ অক্সিজেনের তুলনায় মিশ্র গ্যাস ব্যবহার করলে ৮৫% থেকে ৩৬৪% পর্যন্ত উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

বি তবে কাটা পৃষ্ঠের রং কালো থেকে হালকা ধূসর হয়ে যায়, অক্সাইড স্কেল চমকপ্রদভাবে পাতলা হয়ে যায় এবং ওয়েল্ডিং বা পেইন্টিং-এর আগে গ্রাইন্ডিং আর প্রয়োজন হয় না। এটি মিশ্রণ যুক্তির মান—গ্যাস খরচ ব্যাপকভাবে পরিশুদ্ধ নাইট্রোজেনের তুলনায় কমিয়ে একটি গ্রহণযোগ্য গতি ত্যাগ করে একটি সঠিক কাটা পৃষ্ঠ অর্জন করা।

উদাহরণস্বরূপ, ৮ মিমি মৃদু ইস্পাত প্লেট এবং ১২ কিলোওয়াট লেজার কাটিং ব্যবহার করে উৎপাদন পরীক্ষার মাধ্যমে যাচাই করা রেফারেন্স মিশ্রণ অনুপাত হল ৯৪% নাইট্রোজেন। এই অনুপাতে, পরিশুদ্ধ অক্সিজেনের তুলনায় কাটিং গতি ২৮৫% বৃদ্ধি পায়, কিন্তু কাটা পৃষ্ঠটি একটি সমান হালকা ধূসর রঙের হয়, অক্সাইড স্কেলটি স্পর্শে প্রায় অনুভব করা যায় না এবং ওয়েল্ডিং মান স্ট্যান্ডার্ড গঠনমূলক উপাদানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

ফাইবার লেজার কাটিং-এর জন্য কাটিং গতির তুলনামূলক সারণি ৩-১৪ মিমি কার্বন স্টিল （অক্সিজেন বনাম নাইট্রোজেন/বাতাস

রেসোয়ারের পূর্ব-কনফিগার করা মিশ্রণ অনুপাত এবং প্যারামিটার সমর্থন

এই সমস্ত অনুপাত এবং উইন্ডো সম্পর্কিত আলোচনা শেষ পর্যন্ত কারখানার কার্যক্রমের জন্য দুটি বিষয়ে নিমজ্জিত হয়: একটি স্থিতিশীল ও নির্ভরযোগ্য গ্যাস মিশ্রণ অনুপাত আউটপুট ডিভাইস এবং যাচাইকৃত প্যারামিটার সংমিশ্রণের একটি সেট।

Raysoar এর মিশ্র গ্যাস সমাধান ৩-১৪ মিমি কার্বন স্টিলের জন্য পূর্ব-কনফিগার করা মিশ্রণ অনুপাত সুপারিশ প্রদান করে। আপনার লেজার পাওয়ার, উপাদানের গ্রেড এবং পুরুত্বের উপর ভিত্তি করে, আমরা একটি প্রস্তাবিত অক্সিজেন-টু-নাইট্রোজেন অনুপাত উইন্ডো নির্দিষ্ট করি এবং এই অনুপাতটি একটি মিলিত গ্যাস মিশ্রণ ক্যাবিনেটের মাধ্যমে স্থির করি, যাতে প্রতিটি শিফট এবং প্রতিটি পার্টস ব্যাচে কাটিং ফলাফল পুনরাবৃত্তিযোগ্য হয়। এটি "গুণগত মান-খরচ ভারসাম্য বিন্দু"-কে সৌভাগ্যের বিষয় থেকে একটি পুনরাবৃত্তিযোগ্য মানক অপারেটিং প্রক্রিয়ায় রূপান্তরিত করে।

৩-১৪ মিমি নরম ইস্পাতে, সহায়ক গ্যাস একটি কালো-অথবা-সাদা একক পছন্দ নয়। Raysoar ’এর FCP সিরিজ পণ্য দিয়ে টিউন করতে শিখুন, এবং আপনি একসাথে গতির অস্ত্র এবং খরচ নিয়ন্ত্রণের ট্রাম্প কার্ড অর্জন করবেন।