लेजर कटिंग का मूल सिद्धांत लेजर और पदार्थ के बीच की बातचीत है। इसमें न केवल जटिल सूक्ष्म क्वांटम प्रक्रियाएं शामिल हैं, बल्कि विभिन्न ढांकता हुआ सामग्रियों पर लेजर अभिनय के कारण होने वाली मैक्रो घटनाएं भी शामिल हैं। इन मैक्रोस्कोपिक घटनाओं में लेजर अवशोषण, प्रतिबिंब, अपवर्तन, ऊर्जा रूपांतरण और संचरण, सामग्री की स्थिति और आसपास की गैस संरचना, ऊतक प्रभाव जब प्रकाश किरण भौतिक सतह पर कार्य करती है, आदि शामिल हैं।
इसलिए, लेजर कटिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कारक बहुत जटिल हैं। प्रसंस्करण सामग्री के अलावा, वे मुख्य रूप से बीम विशेषताओं, लेजर पावर, काटने की गति, नोजल प्रकार (एपर्चर) और नोजल ऊंचाई, फोकस स्थिति, सहायक गैस प्रकार और दबाव इत्यादि हैं।
गुणवत्ता काटने को प्रभावित करने वाले कारक
1. बीम विशेषताएँ: लेजर कटिंग की पायदान चौड़ाई बीम मोड और फोकस के बाद स्पॉट व्यास से बहुत संबंधित है। चूंकि लेजर विकिरण की शक्ति घनत्व और ऊर्जा घनत्व लेजर स्पॉट व्यास से संबंधित है, इसलिए बड़ी शक्ति घनत्व और ऊर्जा निष्पक्षता प्राप्त करने के लिए, लेजर काटने में स्पॉट व्यास जितना संभव हो उतना छोटा होना आवश्यक है।
2. लेजर पावर: लेजर पावर सीधे स्टील प्लेट की मोटाई को प्रभावित करती है जिसे काटा जा सकता है। ऊर्जा जितनी अधिक होगी, सामग्री की मोटाई उतनी ही अधिक होगी जिसे काटा जा सकता है। इसके अलावा, यह वर्कपीस की आयामी सटीकता, भट्ठा की चौड़ाई, काटने की सतह की खुरदरापन और गर्मी प्रभावित क्षेत्र की चौड़ाई को भी प्रभावित करता है।
3. काटने की गति: स्टेनलेस स्टील प्लेट की काटने की गुणवत्ता पर काटने की गति का बहुत प्रभाव पड़ता है। सबसे अच्छी काटने की गति निचले हिस्से में स्लैग के बिना काटने की सतह को चिकनी और चिकनी बनाती है।
यदि काटने की गति बहुत तेज है, तो स्टील प्लेट को नहीं काटा जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप स्पार्क स्पलैश, निचले आधे हिस्से में स्लैग और यहां तक कि लेंस भी जल जाएगा; यदि काटने की गति बहुत धीमी है, तो सामग्री के अधिक पिघलने, काटने के सीम को चौड़ा करने, गर्मी प्रभावित क्षेत्र में वृद्धि और यहां तक कि वर्कपीस के जलने का कारण बनना आसान है।
4. नोजल: नोजल आकार (एपर्चर), नोजल ऊंचाई (नोजल आउटलेट और वर्कपीस सतह के बीच की दूरी), आदि काटने के प्रभाव को प्रभावित करेगा।
5. फोकस स्थिति: फोकस स्थिति सीधे पायदान की चौड़ाई, ढलान, काटने वाले खंड खुरदरापन और लावा आसंजन को प्रभावित करती है। अलग-अलग फ़ोकस पोजीशन से वर्कपीस की सतह पर अलग-अलग बीम डायमीटर और फ़ोकस डेप्थ होते हैं, जो प्रोसेसिंग ग्रूव के आकार को बदल देगा और प्रोसेसिंग ग्रूव में प्रोसेसिंग गैस और पिघली हुई धातु के प्रवाह को प्रभावित करेगा।
6. सहायक गैस: सामग्री काटने के लिए सहायक गैस की आवश्यकता होती है, जिसमें मुख्य रूप से गैस का प्रकार और दबाव शामिल होता है। गैस प्रकार, दबाव, नोजल व्यास और ज्यामिति किनारे की खुरदरापन और गड़गड़ाहट पीढ़ी को प्रभावित करते हैं।
लेजर प्रसंस्करण की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं। लेजर काटने की मशीन प्रसंस्करण की सतह की गुणवत्ता पर विभिन्न प्रक्रिया कारकों के प्रभाव के कानून में महारत हासिल करने से सतह की गुणवत्ता में सुधार और सतह की गुणवत्ता में सुधार करने का तरीका खोजने में मदद मिल सकती है।
लेजर कटिंग गुणवत्ता के मूल्यांकन में मुख्य रूप से निम्नलिखित बिंदु शामिल हैं:
1. काटने की सतह चिकनी होती है, जिसमें कुछ रेखाएँ होती हैं और कोई भंगुर फ्रैक्चर नहीं होता है
जब लेजर उच्च तापमान पर प्लेट को काटता है, तो पिघला हुआ पदार्थ का निशान ऊर्ध्वाधर लेजर बीम के नीचे पायदान में दिखाई नहीं देगा, लेकिन लेजर बीम के पीछे छिड़काव किया जाएगा। नतीजतन, घुमावदार रेखाएं काटने के किनारे पर बनती हैं, और रेखाएं चलती लेजर बीम का बारीकी से पालन करती हैं। इस समस्या को ठीक करने के लिए, काटने की प्रक्रिया के अंत में फ़ीड दर को कम करने से लाइनों के गठन को काफी हद तक समाप्त किया जा सकता है;
2. संकीर्ण भट्ठा चौड़ाई (यह मुख्य रूप से लेजर बीम स्पॉट के व्यास से संबंधित है, जो लेजर ट्यूब की गुणवत्ता पर निर्भर करता है)
सामान्यतया, पायदान की चौड़ाई काटने की गुणवत्ता को प्रभावित नहीं करती है। केवल जब घटक के अंदर एक विशेष रूप से सटीक समोच्च बनता है, तो काटने की चौड़ाई का एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, क्योंकि काटने की चौड़ाई समोच्च के न्यूनतम आंतरिक व्यास को निर्धारित करती है। जब प्लेट की मोटाई बढ़ती है, तो काटने की चौड़ाई भी बढ़ जाती है। इसलिए, एक ही उच्च परिशुद्धता सुनिश्चित करने के लिए, चाहे कितनी भी बड़ी चौड़ाई हो, लेजर काटने की मशीन के प्रसंस्करण क्षेत्र में वर्कपीस स्थिर होना चाहिए;
3. संयुक्त और छोटे गर्मी प्रभावित क्षेत्र को काटने की अच्छी लंबवतता
जब संसाधित सामग्री की मोटाई 18 मिमी से अधिक हो जाती है, तो काटने वाले किनारे की लंबवतता बहुत महत्वपूर्ण होती है; फ़ोकस से दूर होने पर, लेज़र बीम डायवर्जेंट हो जाती है, और फ़ोकस की स्थिति के अनुसार कटिंग ऊपर या नीचे की ओर चौड़ी हो जाती है।
कटिंग एज ऊर्ध्वाधर रेखा से कुछ प्रतिशत विचलित होता है। किनारा जितना अधिक लंबवत होता है, काटने की गुणवत्ता उतनी ही अधिक होती है।
4. सामग्री काटने का थर्मल प्रभाव
थर्मल कटिंग प्रोसेसिंग के अनुप्रयोग उपकरण के रूप में, यह उपयोग की प्रक्रिया में सामग्री पर थर्मल प्रभाव पैदा करने के लिए बाध्य है, जिसमें मुख्य रूप से तीन पहलू शामिल हैं: ए। गर्मी प्रभावित क्षेत्र; बी। अवसाद और जंग; सी। सामग्री विरूपण।
गर्मी प्रभावित क्षेत्र लेजर कटिंग में पायदान के साथ गर्म किए गए क्षेत्र को संदर्भित करता है। उसी समय, सामग्री की संरचना ही बदल जाती है।
उदाहरण के लिए, कुछ सामग्री कठोर हो सकती है। गर्मी प्रभावित क्षेत्र उच्च तापमान के कारण आंतरिक संरचना के क्षेत्रीय परिवर्तन को संदर्भित करता है; अवसाद और जंग का काटने के किनारे की सतह पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है और लेजर काटने की मशीन की उपस्थिति को प्रभावित करता है। वे त्रुटियों को काटने में प्रकट होते हैं जिन्हें सामान्य रूप से टाला जाना चाहिए।
अंत में, अगर काटने से हिस्सा तेजी से गर्म हो जाता है, तो यह विकृत हो जाएगा। यह ठीक मशीनिंग में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि समोच्च और कनेक्टिंग टुकड़े आमतौर पर मिलीमीटर चौड़े के कुछ दसवें हिस्से में होते हैं। लेजर शक्ति को नियंत्रित करना और लघु लेजर दालों का उपयोग करना घटक हीटिंग को कम कर सकता है और विरूपण से बच सकता है।
