स्टील प्लेटों की लेजर कटिंग करते समय चमकदार, चिकनी धार कैसे प्राप्त करें?

स्टील प्लेटों (आमतौर पर कार्बन स्टील) की लेजर कटिंग करते समय ऑक्साइड-मुक्त, अत्यधिक परावर्तक कटी हुई सतह (जिसे "ब्राइट-फेस कटिंग" कहा जाता है) प्राप्त करने के लिए, कटिंग प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण को पूरी तरह से रोकना महत्वपूर्ण है।और सटीक कटिंग मापदंडों का उपयोग करके पिघले हुए पदार्थ को पूरी तरह से हटा देना चाहिए। साधारण एयर कटिंग से ऑक्साइड परत के साथ एक खुरदरी, धूसर सतह बनती है। चमकदार सतह प्राप्त करने के लिए, इन प्रमुख चरणों और सिद्धांतों का पालन करें:

मूल सिद्धांत

ब्राइट-सरफेस कटिंग का मूल तत्व "ऑक्सीकरण कटिंग" के बजाय "मेल्टिंग कटिंग" है।

ऑक्सीकरण कटिंग (सामान्य वायु): ऑक्सीजन का सहायक गैस के रूप में उपयोग, लोहा और ऑक्सीजन की तीव्र ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया (दहन), बड़ी मात्रा में लौह ऑक्साइड स्लैग का उत्पादन, कटिंग सतह खुरदरी, धूसर-काली।

मेल्ट कटिंग (मिरर-फिनिश कटिंग): इसमें सहायक गैस के रूप में उच्च शुद्धता वाली नाइट्रोजन (N2) या आर्गन (Ar) का उपयोग किया जाता है। अक्रिय गैस को ऑक्सीजन से अलग रखा जाता है, लेजर केवल धातु को पिघलाता है, और उच्च दबाव वाली गैस शुद्ध धातु के घोल को उड़ाकर ऑक्सीकरण के बिना चांदी जैसी चमकदार सतह प्राप्त करती है।

चमकदार सतह की कटाई प्राप्त करने के लिए प्रमुख तत्व और चरण

1. सहायक गैस: उच्च शुद्धता वाली नाइट्रोजन का उपयोग किया जाना चाहिए।

• शुद्धता की आवश्यकताएँ: ≥ 99.99% (आमतौर पर 4 नाइन या इससे अधिक)। अपर्याप्त शुद्धता के कारण सूक्ष्म ऑक्सीकरण हो सकता है, जिससे सतह की गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है।
• दबाव की आवश्यकता: बहुत अधिक। प्लेट की मोटाई के आधार पर, आमतौर पर 15-20 बार (लगभग 1.5-2.0 एमपीए) या इससे भी अधिक स्थिर दबाव की आवश्यकता होती है। इसके लिए उच्च प्रवाह वाले तरल नाइट्रोजन टैंक या नाइट्रोजन जनरेटर का उपयोग करना आवश्यक है, साधारण एयर कंप्रेसर इसे पूरा नहीं कर सकता।
• कार्य: पिघली हुई धातु को उड़ाना, कटिंग सीम को ठंडा करना, ऑक्सीजन को अलग करना।

2. लेजर की शक्ति और मोड: उच्च शक्ति और उच्च गुणवत्ता वाली किरण की आवश्यकता होती है

• शक्ति आवश्यकताएँ: चमकदार सतह काटने के लिए आमतौर पर उच्च लेजर शक्ति की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, 6 मिमी कार्बन स्टील की चमकदार सतह को 4000W लेजर से काटना, समान मोटाई की साधारण प्लेटों को काटने की तुलना में आसान और अधिक प्रभावी होगा। अपर्याप्त शक्ति के कारण काटने की गति बहुत धीमी हो जाएगी और ऊष्मा का संचय होगा, जिससे गुणवत्ता प्रभावित होगी।
• बीम की गुणवत्ता: सिंगल-मोड लेजर या क्वासी-सिंगल-मोड लेजर में अधिक केंद्रित ऊर्जा घनत्व, छोटा स्पॉट होने के कारण, मल्टी-मोड लेजर की तुलना में चमकदार सतह की कटिंग में अंतर्निहित लाभ होते हैं, जिससे एक महीन, चमकदार सेक्शन प्राप्त किया जा सकता है।

3. कटिंग पैरामीटर: सूक्ष्म समायोजन

उपकरण और गैस की स्थितियों के अनुसार निम्नलिखित मापदंडों को बारीकी से अनुकूलित करने की आवश्यकता है:

• काटने की गति: ऑक्सीजन कटिंग की तुलना में, गति काफी कम होगी। यदि गति बहुत तेज़ है, तो पिघला हुआ पदार्थ साफ नहीं होगा और पीछे की ओर स्लैग जमा हो जाएगा; यदि गति बहुत धीमी है, तो ऊष्मा का प्रवाह बहुत अधिक होगा और प्लेट अधिक गरम होकर रंग बदल सकती है।

नोजल का चयन और ऊंचाई:

• नोजल का व्यास: आमतौर पर नाइट्रोजन के उच्च दबाव और बड़े प्रवाह के अनुकूल होने के लिए एक बड़े नोजल व्यास (जैसे φ3 मिमी या φ4 मिमी) का चयन किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वायु प्रवाह स्थिर हो और पूरी दरार को कवर करे।
• नोजल की ऊंचाई: इसे सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, आमतौर पर ऑक्सीजन के साथ कटिंग करते समय की तुलना में थोड़ी अधिक ऊंचाई पर रखा जाता है ताकि एक अच्छा वायु पर्दा सुरक्षा कवच बन सके।
• फोकस की स्थिति: फोकस आमतौर पर प्लेट की सतह पर या उससे थोड़ा नीचे सेट किया जाता है, और सबसे संकीर्ण और सबसे चमकीली स्लिट प्राप्त करने के लिए सर्वोत्तम स्थिति को प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित करने की आवश्यकता होती है।
• पीक पावर/फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन: कुछ मोटी प्लेटों के लिए, उपयुक्त पल्स कटिंग मोड का उपयोग ऊष्मा इनपुट को नियंत्रित करने में मदद करता है, जिससे बेहतर चमकदार सतह प्रभाव प्राप्त होता है।

4. बोर्ड की आवश्यकताएँ

• सतह की सफाई: प्लेट की सतह पर तेल, जंग और परत जमने से काटने की क्षमता प्रभावित होगी और इसलिए इसे पहले से साफ कर लेना चाहिए।
• एकसमान सामग्री: असमान सामग्री के कारण चमक का प्रभाव एकसमान नहीं होता।

संचालन प्रक्रिया सारांश

1. तैयारी:उच्च शुद्धता वाली नाइट्रोजन और उच्च दबाव वाली गैस आपूर्ति प्रणाली का उपयोग सुनिश्चित करें। शीट की सतह को साफ करें।

2. नोजल का चयन करें:नाइट्रोजन उच्च दबाव कटिंग के लिए उपयुक्त बड़े व्यास वाला नोजल (जैसे φ3 मिमी) स्थापित करें।

3. पैरामीटर सेट करना:कटिंग कंट्रोल सॉफ्टवेयर में “नाइट्रोजन कटिंग” या “ब्राइट सरफेस कटिंग” मोड चुनें। शीट सामग्री (कार्बन स्टील) और मोटाई दर्ज करें।

4. संदर्भ समायोजन के प्रमुख बिंदु:

• सहायक गैस को N2 पर सेट किया गया था।
• गैस के दबाव को उच्च दबाव सीमा में समायोजित किया जाता है (उदाहरण के लिए, 6 मिमी कार्बन स्टील के लिए, पहले 18 बार से शुरू करें)।
• काटने की गति को काफी कम करें (संभवतः ऑक्सीजन कटिंग करते समय गति को 1/3 से 1/2 तक कम करें)।
• फोकस और नोजल की ऊंचाई को उचित रूप से समायोजित करें।

5. प्रायोगिक कटाई और अनुकूलन:परीक्षण के लिए पहले छोटे ग्राफ़िक्स या स्क्रैप किनारों का उपयोग करें। अवलोकन अनुभाग:

• यदि ऊपरी भाग चमकदार है, जबकि निचले भाग में काला या लटका हुआ मैल फैला हुआ है: तो यह बहुत तेज या अपर्याप्त वायु दाब का कारण हो सकता है।
• यदि पूरा भाग पीला या ऑक्सीकृत है: तो नाइट्रोजन की शुद्धता पर्याप्त नहीं है या दबाव बहुत कम है, और उसमें ऑक्सीजन मिल गई है।
• यदि कटिंग पारदर्शी नहीं है या स्लैग बुरी तरह से चिपका हुआ है: तो इसका कारण अपर्याप्त शक्ति, बहुत तेज गति या फोकस की गलत स्थिति हो सकती है।

6. औपचारिक कटिंग:पैरामीटर अनुकूलन पूरा होने के बाद, औपचारिक कटाई।

विचारणीय बातें और सीमाएँ

• उच्च लागत:इसमें उच्च शुद्धता वाले नाइट्रोजन की बड़ी मात्रा में खपत होती है, कटाई की गति धीमी होती है, और ऑक्सीजन से कटाई की तुलना में इसकी इकाई लागत कहीं अधिक होती है।
• मोटाई सीमा:मोटाई बढ़ने पर चमकदार सतह का प्रभाव कम होता जाता है। यह आमतौर पर कार्बन स्टील की मध्यम और पतली प्लेटों (1-12 मिमी) पर सबसे अच्छा काम करता है। जब बोर्ड की मोटाई उपकरण की क्षमता से अधिक हो जाती है, तो एकदम चमकदार सतह प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है।
• उपकरण संबंधी आवश्यकताएँ:लेजर की शक्ति, बीम की गुणवत्ता, मशीन की स्थिरता और गैस आपूर्ति प्रणाली के लिए उच्च स्तर की आवश्यकताएं हैं।
• मुख्य अनुप्रयोग:इसका उपयोग लिफ्ट पैनल, सटीक यांत्रिक पुर्जे, बाहरी दिखावट वाले पुर्जे आदि जैसे वर्कपीस की दिखावट, वेल्डिंग और स्प्रेइंग गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए किया जाता है, ताकि बाद में ग्राइंडिंग प्रक्रिया से बचा जा सके।

सरल शब्दों में कहें तो, चमकदार सतह को खत्म करने के लिए, तीन तत्वों को याद रखें: उच्च दबाव और उच्च शुद्धता वाला नाइट्रोजन, उच्च शक्ति और अच्छी बीम, और कम गति वाले फाइन ट्यूनिंग पैरामीटर।यह सलाह दी जाती है कि आप उपकरण निर्माता से किसी विशिष्ट मॉडल और मोटाई के लिए एक बुनियादी पैरामीटर तालिका प्राप्त करें और इसका उपयोग साइट पर फाइन-ट्यूनिंग के आधार के रूप में करें।