लेझर कटिंग आणि त्याची प्रक्रिया प्रणाली

लेझर कटिंगअर्ज

जलद अक्षीय प्रवाह CO2 लेसर मुख्यतः त्यांच्या चांगल्या बीम गुणवत्तेमुळे, धातूच्या सामग्रीच्या लेसर कटिंगसाठी वापरला जातो.CO2 लेसर बीममध्ये बहुतेक धातूंची परावर्तकता खूप जास्त असली तरी, खोलीच्या तापमानात धातूच्या पृष्ठभागाची परावर्तकता तापमान आणि ऑक्सिडेशन डिग्रीच्या वाढीसह वाढते.एकदा धातूचा पृष्ठभाग खराब झाल्यानंतर, धातूची परावर्तकता 1 च्या जवळ असते. मेटल लेसर कटिंगसाठी, उच्च सरासरी शक्ती आवश्यक असते आणि केवळ उच्च-शक्ती CO2 लेसरमध्ये ही स्थिती असते.

1. स्टील सामग्रीचे लेझर कटिंग

1.1 CO2 सतत लेसर कटिंग CO2 सतत लेसर कटिंगच्या मुख्य प्रक्रिया पॅरामीटर्समध्ये लेसर पॉवर, सहाय्यक वायूचा प्रकार आणि दाब, कटिंग गती, फोकल पोझिशन, फोकल डेप्थ आणि नोजलची उंची यांचा समावेश होतो.

(1) लेझर पॉवर लेझर पॉवरचा कटिंग जाडी, कटिंग स्पीड आणि चीराच्या रुंदीवर मोठा प्रभाव असतो.जेव्हा इतर पॅरामीटर्स स्थिर असतात, तेव्हा कटिंग प्लेटची जाडी वाढल्याने कटिंगची गती कमी होते आणि लेसर पॉवरच्या वाढीसह वाढते.दुसऱ्या शब्दांत, लेसरची शक्ती जितकी जास्त असेल तितकी जाड प्लेट कापली जाऊ शकते, कटिंगचा वेग अधिक असेल आणि चीराची रुंदी थोडी मोठी असेल.

(2) सहाय्यक वायूचा प्रकार आणि दाब कमी कार्बन स्टील कापताना, कटिंग प्रक्रियेला चालना देण्यासाठी लोह-ऑक्सिजन ज्वलन अभिक्रियाच्या उष्णतेचा वापर करण्यासाठी CO2 सहाय्यक वायू म्हणून वापरला जातो.कटिंगचा वेग जास्त आहे आणि चीरा गुणवत्ता चांगली आहे, विशेषत: चिकट स्लॅगशिवाय चीरा मिळवता येतो.स्टेनलेस स्टील कापताना, CO2 वापरला जातो.चीराच्या खालच्या भागात स्लॅग चिकटविणे सोपे आहे.CO2 + N2 मिश्रित वायू किंवा दुहेरी-स्तर वायू प्रवाह अनेकदा वापरला जातो.सहायक वायूचा दाब कटिंग इफेक्टवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पाडतो.गॅस प्रेशर योग्यरित्या वाढवण्यामुळे गॅस प्रवाह गती वाढल्यामुळे आणि स्लॅग काढण्याच्या क्षमतेत सुधारणा झाल्यामुळे चिकट स्लॅगशिवाय कटिंग गती वाढू शकते.तथापि, दबाव खूप जास्त असल्यास, कट पृष्ठभाग खडबडीत होते.चीराच्या पृष्ठभागाच्या सरासरी उग्रपणावर ऑक्सिजनच्या दाबाचा परिणाम खालील आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.

शरीराचा दाब प्लेटच्या जाडीवर देखील अवलंबून असतो.1kW CO2 लेसरसह कमी कार्बन स्टील कापताना, ऑक्सिजनचा दाब आणि प्लेटची जाडी यांच्यातील संबंध खालील आकृतीमध्ये दर्शविला आहे.

(३) कटिंग स्पीड कटिंग स्पीडचा कटिंग गुणवत्तेवर लक्षणीय परिणाम होतो.लेसर पॉवरच्या काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये, कमी कार्बन स्टील कापताना चांगल्या कटिंग गतीसाठी संबंधित वरच्या आणि खालच्या गंभीर मूल्ये असतात.कटिंगचा वेग गंभीर मूल्यापेक्षा जास्त किंवा कमी असल्यास, स्लॅग स्टिकिंग होईल.कटिंगचा वेग कमी असताना, कटिंग एजवरील ऑक्सिडेशन रिॲक्शन उष्णतेची क्रिया वेळ वाढविली जाते, कटिंगची रुंदी वाढविली जाते आणि कटिंग पृष्ठभाग खडबडीत होते.कटिंगचा वेग जसजसा वाढत जातो, तसतसे वरच्या चीराची रुंदी डागाच्या व्यासाच्या समतुल्य होईपर्यंत चीरा हळूहळू अरुंद होत जाते.यावेळी, चीरा किंचित पाचर-आकाराचा, वरच्या बाजूला रुंद आणि तळाशी अरुंद असतो.कटिंगचा वेग जसजसा वाढत जातो, तसतसे वरच्या चीराची रुंदी कमी होत जाते, परंतु चीराचा खालचा भाग तुलनेने रुंद होत जातो आणि उलट्या वेजचा आकार बनतो.

(५) फोकस डेप्थ

फोकसच्या खोलीचा कटिंग पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेवर आणि कटिंग गतीवर विशिष्ट प्रभाव पडतो.तुलनेने मोठ्या स्टील प्लेट्स कापताना, मोठ्या फोकल खोलीसह एक तुळई वापरली पाहिजे;पातळ प्लेट्स कापताना, लहान फोकल खोली असलेली बीम वापरली पाहिजे.

(6) नोजलची उंची

नोजलची उंची सहायक गॅस नोजलच्या शेवटच्या पृष्ठभागापासून वर्कपीसच्या वरच्या पृष्ठभागापर्यंतचे अंतर दर्शवते.नोजलची उंची मोठी आहे आणि बाहेर काढलेल्या सहाय्यक वायुप्रवाहाची गती चढ-उतार करणे सोपे आहे, ज्यामुळे कटिंग गुणवत्ता आणि गती प्रभावित होते.म्हणून, लेसर कटिंग करताना, नोजलची उंची सामान्यतः कमी केली जाते, सामान्यतः 0.5~2.0mm.

① लेझर पैलू

aलेसर शक्ती वाढवा.अधिक शक्तिशाली लेसर विकसित करणे हा कटिंग जाडी वाढवण्याचा थेट आणि प्रभावी मार्ग आहे.

bनाडी प्रक्रिया.स्पंदित लेसरमध्ये खूप उच्च शिखर शक्ती असते आणि ते जाड स्टील प्लेट्समध्ये प्रवेश करू शकतात.उच्च-वारंवारता, अरुंद-पल्स-रुंदी पल्स लेसर कटिंग तंत्रज्ञान लागू केल्याने लेसर पॉवर न वाढवता जाड स्टील प्लेट्स कापू शकतात आणि चीराचा आकार सतत लेसर कटिंगपेक्षा लहान असतो.

cनवीन लेसर वापरा

②ऑप्टिकल सिस्टम

aअनुकूली ऑप्टिकल प्रणाली.पारंपारिक लेसर कटिंगमधील फरक हा आहे की त्याला कटिंग पृष्ठभागाच्या खाली फोकस ठेवण्याची आवश्यकता नाही.जेव्हा फोकस स्थिती स्टील प्लेटच्या जाडीच्या दिशेने काही मिलिमीटर वर आणि खाली चढ-उतार होते, तेव्हा अनुकूली ऑप्टिकल सिस्टममधील फोकल लांबी फोकस स्थितीच्या शिफ्टसह बदलते.फोकल लांबीमधील वर आणि खाली बदल लेसर आणि वर्कपीसमधील सापेक्ष गतीशी जुळतात, ज्यामुळे फोकस स्थिती वर्कपीसच्या खोलीसह वर आणि खाली बदलते.ही कटिंग प्रक्रिया ज्यामध्ये बाह्य परिस्थितीनुसार फोकसची स्थिती बदलते ते उच्च-गुणवत्तेचे कट तयार करू शकते.या पद्धतीचा तोटा असा आहे की कटिंगची खोली मर्यादित आहे, साधारणपणे 30 मिमी पेक्षा जास्त नाही.

bबायफोकल कटिंग तंत्रज्ञान.वेगवेगळ्या भागांवर दोनदा बीम फोकस करण्यासाठी एक विशेष लेन्स वापरला जातो.आकृती 4.58 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, D हा लेन्सच्या मध्यभागी असलेल्या भागाचा व्यास आहे आणि लेन्सच्या काठाच्या भागाचा व्यास आहे.लेन्सच्या मध्यभागी वक्रतेची त्रिज्या सभोवतालच्या क्षेत्रापेक्षा मोठी असते, ज्यामुळे दुहेरी फोकस तयार होतो.कटिंग प्रक्रियेदरम्यान, वरचा फोकस वर्कपीसच्या वरच्या पृष्ठभागावर स्थित असतो आणि खालचा फोकस वर्कपीसच्या खालच्या पृष्ठभागाजवळ असतो.या विशेष ड्युअल-फोकस लेसर कटिंग तंत्रज्ञानाचे अनेक फायदे आहेत.सौम्य स्टील कापण्यासाठी, ते केवळ धातूच्या वरच्या पृष्ठभागावर उच्च-तीव्रतेचा लेसर बीम राखू शकत नाही ज्यामुळे सामग्री प्रज्वलित होण्यासाठी आवश्यक परिस्थितीची पूर्तता करता येते, परंतु धातूच्या खालच्या पृष्ठभागाजवळ उच्च-तीव्रतेचा लेसर बीम देखील राखता येतो. प्रज्वलन आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी.सामग्रीच्या जाडीच्या संपूर्ण श्रेणीमध्ये स्वच्छ कट तयार करण्याची आवश्यकता आहे.हे तंत्रज्ञान उच्च-गुणवत्तेचे कट मिळविण्यासाठी पॅरामीटर्सची श्रेणी विस्तृत करते.उदाहरणार्थ, 3kW CO2 वापरणे.लेसर, पारंपारिक कटिंग जाडी फक्त 15 ~ 20 मिमी पर्यंत पोहोचू शकते, तर ड्युअल फोकस कटिंग तंत्रज्ञान वापरून कटिंग जाडी 30 ~ 40 मिमी पर्यंत पोहोचू शकते.

③नोजल आणि सहायक हवा प्रवाह

वायू प्रवाह फील्ड वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी नोजलची वाजवीपणे रचना करा.सुपरसॉनिक नोजलच्या आतील भिंतीचा व्यास प्रथम आकुंचन पावतो आणि नंतर विस्तृत होतो, ज्यामुळे आउटलेटवर सुपरसॉनिक वायु प्रवाह निर्माण होऊ शकतो.शॉक लाटा निर्माण न करता हवा पुरवठ्याचा दाब खूप जास्त असू शकतो.लेसर कटिंगसाठी सुपरसोनिक नोजल वापरताना, कटिंग गुणवत्ता देखील आदर्श आहे.वर्कपीसच्या पृष्ठभागावरील सुपरसॉनिक नोजलचा कटिंग प्रेशर तुलनेने स्थिर असल्याने, ते जाड स्टील प्लेट्सच्या लेझर कटिंगसाठी विशेषतः योग्य आहे.