हाल के वर्षों में, शीट मेटल कटिंग की बढ़ती मांग के साथ, कम सटीकता और बड़े ताप प्रभावित क्षेत्र के कारण पारंपरिक कटिंग विधि उत्पादन आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से पूरा करना मुश्किल है। फाइबर लेजर कटिंग के कई फायदे हैं, जैसे कि छोटा ताप-प्रभावित क्षेत्र , उच्च परिशुद्धता, तेज गति, गैर-संपर्क प्रसंस्करण, और धीरे-धीरे पारंपरिक काटने की प्रक्रिया को बदल रहा है।
लेज़र कटिंग मेटल का सिद्धांत धातु सामग्री की सतह को विकिरणित करने के लिए लेज़र बीम को ऊष्मा स्रोत के रूप में उपयोग करना है, जिससे धातु सामग्री की सतह का तापमान पिघलने (उबलने) बिंदु तक बढ़ जाता है, उसी समय, नोजल काटने वाली गैस को बाहर निकाल देता है। पिघला हुआ (गैसीय) यौगिकों को उड़ाने के लिए लेजर बीम विकिरण दिशा (जब काटने वाली गैस ऑक्सीजन जैसी सक्रिय गैस होती है, तो ऑक्सीकरण गर्मी प्रदान करने के लिए काटने वाली गैस भी धातु सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करेगी। गति डिवाइस के नियंत्रण के माध्यम से, वर्कपीस के विभिन्न आकृतियों को काटने के लिए पूर्व निर्धारित रेखा के अनुसार सिर काटना।
लेजर कटिंग मेटल की प्रक्रिया में, घटना लेजर का शक्ति घनत्व अलग होता है, और धातु सामग्री की सतह के परिवर्तन भी अलग होते हैं। सामान्यतया, जब धातु सामग्री की सतह पर लेजर शक्ति घनत्व 10 mW / cm2 तक पहुंच जाता है, तो धातु सामग्री की सतह तेजी से सामग्री के क्वथनांक तक बढ़ जाएगी और धातु वाष्प में दृढ़ता से वाष्पित हो जाएगी।
जब धातु सामग्री की सतह पर लेजर शक्ति घनत्व 100 mW/cm2 से अधिक हो जाता है, तो धातु वाष्प जिसे समय पर डिस्चार्ज नहीं किया जा सकता है, प्लाज्मा क्लाउड बनाने के लिए लेजर ऊर्जा द्वारा फिर से गरम किया जाएगा।
लेजर कटिंग धातु सामग्री द्वारा उत्पन्न अधिकांश प्लाज्मा क्लाउड को काटने वाली गैस से उड़ा दिया जाएगा, और शेष छोटा हिस्सा धातु काटने को प्रभावित करने के लिए प्लाज्मा क्लाउड का निर्माण करेगा:
1) प्लाज्मा बादल धातु सामग्री की सतह पर बने रहेंगे, लेजर ऊर्जा के संचरण में बाधा डालेंगे और काटने की गति को कम करेंगे।
2) नोजल के नीचे फंसा प्लाज्मा क्लाउड न केवल नोजल और धातु सामग्री के बीच कैपेसिटेंस माध्यम को बदल देगा, बल्कि नोजल को भी गर्म करेगा, इसके कैपेसिटेंस प्रदर्शन पैरामीटर को प्रभावित करेगा, कैपेसिटिव ऊंचाई नियामक के पता लगाने के परिणामों में हस्तक्षेप करेगा, सटीकता को कम करेगा अनुवर्ती नियंत्रण का, और काटने के प्रभाव को प्रभावित करता है।
बाजार में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले 2000 W लेज़र को एक उदाहरण के रूप में लें, यदि इसका उपयोग 100/125 (कोलिमेटर फोकल लेंथ/फोकसिंग लेंस फोकल लेंथ) कटिंग हेड के साथ किया जाता है, जब पिगटेल का मुख्य व्यास 40 μ मीटर से कम होता है। , शून्य फोकस पर प्रकाश स्थान की औसत शक्ति घनत्व 100 mW/cm2 के क्रम तक पहुंच जाएगा, विशेष रूप से पतली धातु प्लेटों को काटते समय, प्लाज्मा बादलों को उत्पन्न करना आसान होता है ।
हाल के वर्षों में, सिंगल-मोड लेसरों के लाभों को बाजार द्वारा मान्यता दी गई है। ऑप्टिकल योजनाओं के निरंतर अनुकूलन के साथ, डिवाइस की सिंगल-मोड लेजर शक्ति भी धीरे-धीरे बढ़ रही है। उच्च बीम गुणवत्ता (आमतौर पर पिगटेल के छोटे कोर व्यास के अनुरूप) और उच्च आउटपुट पावर शून्य फोकल बिंदु पर प्रकाश स्थान की औसत शक्ति घनत्व को उच्च और उच्चतर बनाती है, और पतले काटने पर प्लाज्मा बादल उत्पन्न करना आसान होता है मेटल प्लेट।
इस समस्या को हल करने के लिए, निम्नलिखित काटने की प्रक्रियाएँ प्लाज्मा क्लाउड के प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम कर सकती हैं:
1. पल्स कटिंग को अपनाया जाता है। पल्स कटिंग मोड को अपनाने से एक ओर लेजर की चरम शक्ति सुनिश्चित हो सकती है, और दूसरी ओर धातु सामग्री पर लेजर के विकिरण समय को कम किया जा सकता है, जिससे प्लाज्मा क्लाउड की पीढ़ी कम हो जाती है।
2. लेजर काटने की शक्ति को ठीक से कम करें। अन्य स्थितियों को बदले बिना, काटने की शक्ति को कम करने से फोकस पर औसत बिजली घनत्व कम हो सकता है और प्लाज्मा बादलों की पीढ़ी कम हो सकती है। पूर्ण शक्ति और शून्य फोकस पर सिंगल-मोड 2000W लेजर के साथ 1 मिमी स्टेनलेस स्टील काटते समय, प्लाज्मा क्लाउड के प्रभाव के कारण काटने की गति आदर्श नहीं होती है। जब काटने की शक्ति 1800W तक कम हो जाती है, तो काटने की गति 50 प्रतिशत बढ़ जाती है।
3. भट्ठा को ठीक से चौड़ा और काटें। कटिंग स्लिट को चौड़ा करना न केवल प्लाज्मा क्लाउड को नीचे की ओर फैलाने के लिए एक व्यापक चैनल प्रदान करता है, बल्कि कटिंग पर प्लाज्मा क्लाउड के प्रभाव को कम करता है, बल्कि स्लिट में स्लैग के डिस्चार्ज को तेज करने और कटिंग प्रभाव को बढ़ाने में भी मदद करता है।
4. काटने की ऊंचाई को उचित रूप से कम करें। काटने की ऊँचाई न केवल नोजल और धातु सामग्री की सतह (छोटी दूरी, पतले प्लाज्मा बादल) के बीच प्लाज्मा क्लाउड की मोटाई को सीधे निर्धारित करती है, बल्कि कटिंग नोजल जितना करीब होता है, काटने वाले गैस का दबाव उतना ही अधिक होता है। नोजल सेंटर होगा। काटने का दबाव जितना अधिक होगा, नोजल के नीचे प्लाज्मा बादल के फैलाव में तेजी लाने में मदद मिलेगी और घटना लेजर को प्लाज्मा बादल के परिरक्षण को कम करने में मदद मिलेगी। तो सिर काटने की सुरक्षा सुनिश्चित करने के आधार पर, फॉलो-अप दूरी जितनी करीब होगी, उतना बेहतर होगा।
5. उपयुक्त कटिंग नोज़ल का प्रयोग करें। उपयुक्त नोजल नोजल व्यास को बढ़ाए बिना तेज गैस प्रवाह द्वारा धातु प्लाज्मा बादल के फैलाव को तेज कर सकता है।
6. कटिंग हेड पर साइड ब्लोइंग डिवाइस और नोजल कूलिंग डिवाइस लगाएं। साइड ब्लोइंग डिवाइस का उपयोग प्लाज्मा क्लाउड के हिस्से को उड़ाने और नोजल के नीचे प्लाज्मा क्लाउड की एकाग्रता को कम करने के लिए किया जाता है। नोजल कूलिंग डिवाइस नोजल पर प्लाज्मा क्लाउड के थर्मल प्रभाव को कम कर सकता है और नोजल कैपेसिटेंस प्रदर्शन पैरामीटर को प्रभावित करने से बच सकता है।
7. उच्च-नमूनाकरण दर कैपेसिटिव ऊंचाई समायोजक को अपनाया जाता है। उच्च-नमूनाकरण दर कैपेसिटिव ऊंचाई समायोजक न केवल अनुवर्ती सटीकता सुनिश्चित कर सकता है, बल्कि कैपेसिटेंस मान के परिवर्तन की निगरानी करके नोजल के नीचे प्लाज्मा क्लाउड के परिवर्तन को भी निर्धारित कर सकता है। मशीन टूल प्लाज्मा क्लाउड के परिवर्तन की निगरानी करके प्लाज्मा क्लाउड के प्रभाव को कम करने के लिए मंदी, ठहराव, पल्स कटिंग आदि जैसे उपाय कर सकता है।
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