लेजर कटिंग का परिचय

1. विशेष उपकरण

प्रीफोकल बीम आकार में परिवर्तन के कारण होने वाले फोकल स्पॉट आकार में परिवर्तन को कम करने के लिए, लेजर कटिंग सिस्टम के निर्माता उपयोगकर्ताओं को चुनने के लिए कुछ विशेष उपकरण प्रदान करते हैं:

(1) कोलिमेटर।यह एक सामान्य विधि है, अर्थात, विस्तार प्रसंस्करण के लिए CO2 लेजर के आउटपुट सिरे पर एक कोलिमेटर जोड़ा जाता है।विस्तार के बाद, बीम का व्यास बड़ा हो जाता है और विचलन कोण छोटा हो जाता है, जिससे निकट अंत और दूर अंत फोकस से पहले बीम का आकार काटने की कार्य सीमा के भीतर समान होता है।

(2) गतिशील लेंस की एक स्वतंत्र निचली धुरी को काटने वाले सिर में जोड़ा जाता है, जो नोजल और सामग्री की सतह के बीच की दूरी को नियंत्रित करने वाले Z अक्ष के साथ दो स्वतंत्र भाग होते हैं।जब मशीन टूल का वर्कटेबल चलता है या ऑप्टिकल अक्ष चलता है, तो बीम का एफ-अक्ष एक ही समय में निकट अंत से दूर अंत तक चलता है, ताकि स्पॉट व्यास पूरे प्रसंस्करण क्षेत्र में समान रहे। किरण केंद्रित है.

(3) फोकसिंग लेंस (आमतौर पर धातु प्रतिबिंब फोकसिंग प्रणाली) के पानी के दबाव को नियंत्रित करें।यदि फोकस करने से पहले बीम का आकार छोटा हो जाता है और फोकल स्पॉट का व्यास बड़ा हो जाता है, तो फोकल स्पॉट के व्यास को कम करने के लिए फोकसिंग वक्रता को बदलने के लिए पानी का दबाव स्वचालित रूप से नियंत्रित होता है।

(4) एक्स और वाई दिशाओं में क्षतिपूर्ति ऑप्टिकल पथ प्रणाली को उड़ान ऑप्टिकल पथ काटने वाली मशीन में जोड़ा जाता है।अर्थात्, जब कटिंग के दूरस्थ सिरे का ऑप्टिकल पथ बढ़ता है, तो क्षतिपूर्ति ऑप्टिकल पथ छोटा हो जाता है;इसके विपरीत, जब कटिंग सिरे के पास ऑप्टिकल पथ कम हो जाता है, तो ऑप्टिकल पथ की लंबाई को सुसंगत बनाए रखने के लिए क्षतिपूर्ति ऑप्टिकल पथ को बढ़ा दिया जाता है।

2. काटने और वेध प्रौद्योगिकी

किसी भी प्रकार की थर्मल कटिंग तकनीक, कुछ मामलों को छोड़कर जो प्लेट के किनारे से शुरू हो सकती हैं, आम तौर पर प्लेट पर एक छोटा छेद ड्रिल किया जाना चाहिए।पहले, लेजर स्टैम्पिंग कंपाउंड मशीन में, एक छेद को एक पंच के साथ छिद्रित किया जाता था, और फिर लेजर के साथ छोटे छेद से काटा जाता था।स्टैम्पिंग डिवाइस के बिना लेजर कटिंग मशीनों के लिए, वेध की दो बुनियादी विधियाँ हैं:

(1) ब्लास्ट ड्रिलिंग: सामग्री को निरंतर लेजर द्वारा विकिरणित करने के बाद, केंद्र में एक गड्ढा बनाया जाता है, और फिर पिघली हुई सामग्री को लेजर बीम के साथ समाक्षीय ऑक्सीजन प्रवाह द्वारा एक छेद बनाने के लिए जल्दी से हटा दिया जाता है।आम तौर पर, छेद का आकार प्लेट की मोटाई से संबंधित होता है।ब्लास्टिंग छेद का औसत व्यास प्लेट की मोटाई का आधा है।इसलिए, मोटी प्लेट का ब्लास्टिंग होल व्यास बड़ा होता है और गोल नहीं होता है।यह उच्च आवश्यकताओं वाले भागों (जैसे तेल स्क्रीन सीम पाइप) पर उपयोग करने के लिए उपयुक्त नहीं है, बल्कि केवल कचरे पर उपयोग करने के लिए उपयुक्त है।इसके अलावा, क्योंकि छिद्रण के लिए उपयोग किया जाने वाला ऑक्सीजन दबाव काटने के लिए उपयोग किए जाने वाले दबाव के समान होता है, इसलिए छींटे बड़े होते हैं।

इसके अलावा, पल्स वेध को गैस प्रकार और गैस के दबाव के स्विचिंग और वेध समय के नियंत्रण का एहसास करने के लिए एक अधिक विश्वसनीय गैस पथ नियंत्रण प्रणाली की भी आवश्यकता होती है।पल्स वेध के मामले में, उच्च-गुणवत्ता वाला चीरा प्राप्त करने के लिए, जब वर्कपीस स्थिर होता है तो पल्स वेध से लेकर वर्कपीस की निरंतर गति से निरंतर काटने तक की संक्रमण तकनीक पर ध्यान दिया जाना चाहिए।सैद्धांतिक रूप से, त्वरण अनुभाग की काटने की स्थिति को आमतौर पर बदला जा सकता है, जैसे कि फोकल लंबाई, नोजल स्थिति, गैस का दबाव, आदि, लेकिन वास्तव में, कम समय के कारण उपरोक्त स्थितियों को बदलने की संभावना नहीं है।

3. नोजल डिजाइन और वायु प्रवाह नियंत्रण प्रौद्योगिकी

जब लेजर कटिंग स्टील, ऑक्सीजन और केंद्रित लेजर बीम को नोजल के माध्यम से कटी हुई सामग्री पर शूट किया जाता है, ताकि एक वायु प्रवाह किरण बन सके।वायु प्रवाह के लिए बुनियादी आवश्यकता यह है कि चीरे में हवा का प्रवाह बड़ा होना चाहिए और गति अधिक होनी चाहिए, ताकि पर्याप्त ऑक्सीकरण चीरा सामग्री को पूरी तरह से एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया का संचालन कर सके;साथ ही, पिघले हुए पदार्थ को स्प्रे करने और उड़ाने के लिए पर्याप्त गति होती है।इसलिए, बीम की गुणवत्ता और उसके नियंत्रण के अलावा काटने की गुणवत्ता, नोजल के डिजाइन और वायु प्रवाह के नियंत्रण (जैसे नोजल दबाव, वायु प्रवाह में वर्कपीस की स्थिति इत्यादि) को सीधे प्रभावित किया जाता है। ) भी बहुत महत्वपूर्ण कारक हैं।लेजर कटिंग के लिए नोजल एक सरल संरचना अपनाता है, यानी अंत में एक छोटा गोलाकार छेद वाला शंक्वाकार छेद।डिज़ाइन के लिए आमतौर पर प्रयोग और त्रुटि विधियों का उपयोग किया जाता है।

क्योंकि नोजल आम तौर पर लाल तांबे से बना होता है और इसकी मात्रा छोटी होती है, यह एक कमजोर हिस्सा होता है और इसे बार-बार बदलने की आवश्यकता होती है, इसलिए हाइड्रोडायनामिक गणना और विश्लेषण नहीं किया जाता है।उपयोग में होने पर, एक निश्चित दबाव पीएन (गेज प्रेशर पीजी) वाली गैस नोजल की तरफ से डाली जाती है, जिसे नोजल प्रेशर कहा जाता है।इसे नोजल आउटलेट से बाहर निकाला जाता है और एक निश्चित दूरी के माध्यम से वर्कपीस की सतह तक पहुंचता है।इसके दबाव को कटिंग प्रेशर पीसी कहा जाता है, और अंत में गैस वायुमंडलीय दबाव पीए तक फैल जाती है।शोध कार्य से पता चलता है कि पीएन की वृद्धि के साथ, प्रवाह वेग बढ़ता है और पीसी भी बढ़ता है।

गणना के लिए निम्नलिखित सूत्र का उपयोग किया जा सकता है: v = 8.2d2 (PG + 1) V - गैस प्रवाह दर L / मन - नोजल व्यास MMPg - नोजल दबाव (गेज दबाव) बार

विभिन्न गैसों के लिए अलग-अलग दबाव सीमाएँ होती हैं।जब नोजल का दबाव इस मान से अधिक हो जाता है, तो गैस प्रवाह एक सामान्य तिरछी शॉक वेव होती है, और गैस प्रवाह वेग सबसोनिक से सुपरसोनिक में स्थानांतरित हो जाता है।यह सीमा पीएन और पीए के अनुपात और गैस अणुओं की स्वतंत्रता की डिग्री (एन) से संबंधित है: उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन और हवा का एन = 5, इसलिए इसकी सीमा पीएन = 1बार × (1.2)3.5=1.89बार。 नोजल का दबाव अधिक है, पीएन / पीए = (1 + 1 / एन) 1 + एन / 2 (पीएन; 4बार), हवा का प्रवाह सामान्य है, तिरछा शॉक सील सकारात्मक शॉक बन जाता है, काटने का दबाव पीसी कम हो जाता है, हवा प्रवाह की गति कम हो जाती है, और वर्कपीस की सतह पर एड़ी धाराएँ बन जाती हैं, जो पिघली हुई सामग्री को हटाने में वायु प्रवाह की भूमिका को कमजोर कर देती है और काटने की गति को प्रभावित करती है।इसलिए, शंक्वाकार छेद और अंत में छोटे गोल छेद वाले नोजल को अपनाया जाता है, और ऑक्सीजन का नोजल दबाव अक्सर 3बार से कम होता है।


पोस्ट करने का समय: फरवरी-26-2022