लेजर कटिंग प्लेट के दौरान उत्पन्न होने वाली समस्याएं

लेजर कटिंग में, वर्कपीस के निचले हिस्से में मैल जमना, कटिंग सतह के निचले सिरे पर सिलवटें पड़ना, समकोण/नुकीले कोनों का अत्यधिक जल जाना और कटिंग सतह का खुरदरा होना जैसी समस्याएं उत्पन्न होती हैं। निम्नलिखित में इन समस्याओं के कारणों और समाधानों का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण किया जाएगा।

मुख्य समस्याओं के निवारण का अवलोकन

समस्या 1: वर्कपीस के तल पर जमा मैल (लटका हुआ स्लैग)

कारण विश्लेषण: लेजर द्वारा पदार्थ के पिघलने के बाद, सहायक गैस द्वारा इसे चीरे के निचले भाग से समय पर और पूरी तरह से उड़ाया नहीं जा पाता, जिससे यह संघनित होकर लटकता हुआ स्लैग बन जाता है। यह मूलतः ऊर्जा और गैस संतुलन का मामला है।

समाधान:

1. गैस मापदंडों का अनुकूलन करें:

• दबाव; स्टेनलेस स्टील, एल्युमीनियम मिश्र धातु आदि के लिए, उच्च शुद्धता वाली सहायक गैस के रूप में नाइट्रोजन का उपयोग करते समय, ऑक्सीकरण-मुक्त कटाई और स्लैग को हटाने के लिए दबाव पर्याप्त रूप से उच्च (उदाहरण के लिए, 1.6 एमपीए या अधिक) होना चाहिए। कार्बन स्टील के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करते समय, दबाव मध्यम होना चाहिए; बहुत अधिक दबाव से प्रतिक्रिया तीव्र हो जाएगी और खुरदुरा स्लैग बन जाएगा।
• शुद्धता और प्रकार: गैस की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए (विशेष रूप से नाइट्रोजन के लिए 99.9% से अधिक की आवश्यकता होती है), ऑक्सीजन की शुद्धता भी 99.5% से अधिक होनी चाहिए।

2. बीम फोकस को कैलिब्रेट करें:

• फोकस पोजीशन में विचलन सबसे आम कारण है। फोकस कैलिब्रेशन करें और फोकस पोजीशन को ऊपर-नीचे करके ठीक करने का प्रयास करें। आमतौर पर, फोकस को थोड़ा नीचे करने (सामग्री के अंदर गहराई में) से बॉटम कट की गुणवत्ता में सुधार होता है।

3. शक्ति और गति को समायोजित करें

• बहुत तेज़ गति या बहुत कम शक्ति से शीट कट जाएगी और नरम लटकती हुई स्लैग बनेगी; बहुत धीमी गति या बहुत अधिक शक्ति से शीट ज़्यादा पिघल जाएगी और कठोर और भंगुर लटकती हुई स्लैग बनेगी। शीट की मोटाई के अनुसार सबसे उपयुक्त शक्ति-गति संयोजन खोजना आवश्यक है।

4. नोजल की जांच करें और उसे बदलें:

• क्षतिग्रस्त, विकृत या बेमेल नोजल का उपयोग वायु प्रवाह को बाधित कर सकता है। जांचें कि नोजल का मध्य भाग गोल है या नहीं, और प्लेट की मोटाई के अनुसार उपयुक्त व्यास वाला नोजल चुनें (आमतौर पर मोटी प्लेट के लिए बड़ा व्यास और पतली प्लेट के लिए छोटा व्यास)।

समस्या 2: नीचे की सिलवटों (धारीदार/अतिरछी) को काटें

कारण विश्लेषण: यह अत्यधिक जलने की एक विशिष्ट घटना है। अत्यधिक ऊष्मा के कारण, सामग्री अत्यधिक पिघल जाती है या वाष्पीकृत हो जाती है, जिससे काटने वाले भाग के निचले आधे हिस्से में खुरदरी, झुर्रीदार धारियाँ बन जाती हैं।

समाधान:

• प्राथमिक समायोजन: काटने की गति बढ़ाएँ। गति का बहुत धीमा होना मुख्य कारण है, गति बढ़ाने से इकाई क्षेत्र में लेजर द्वारा लगने वाले समय को कम किया जा सकता है, जिससे ऊष्मा संचय से बचा जा सकता है।
• लेजर की शक्ति कम करें। यदि गति को और नहीं बढ़ाया जा सकता है, या उठाने से कट लग जाता है, तो कुल ऊष्मा को कम करने के लिए शक्ति को उचित रूप से कम किया जाना चाहिए।
• फोकस की स्थिति को समायोजित करें। ऊर्जा को अधिक केंद्रित करने और ऊष्मा से प्रभावित क्षेत्र को कम करने के लिए फोकस की स्थिति को थोड़ा नीचे करने का प्रयास करें।
• सहायक गैस के दबाव की जाँच करें और उसे कम करें। विशेष रूप से कार्बन स्टील की कटाई में ऑक्सीजन का उपयोग करते समय, बहुत अधिक ऑक्सीजन दबाव "दहन संवर्धक" की तरह ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को बढ़ा देगा और अत्यधिक गर्मी उत्पन्न करेगा। वायु दबाव को उचित रूप से कम करने से अप्रत्याशित प्रभाव हो सकते हैं।

समस्या 3: समकोण/तीव्र जलन

कारण विश्लेषण: सीधी रेखा में चलते समय लेजर कटिंग हेड की गति स्थिर रहती है, लेकिन समकोण या तीक्ष्ण कोण पर कटिंग करते समय इसे गति कम करनी, मुड़ना और फिर से गति बढ़ानी पड़ती है। कोने पर गति कम होने से लेजर का ठहराव समय बढ़ जाता है और ऊष्मा तेजी से बढ़ती है, जिससे तीक्ष्ण कोना घिस जाता है।

समाधान:

1. गोल कोनों वाले ट्रांज़िशन का उपयोग करें (सबसे प्रभावी तरीका):

• ड्राइंग डिजाइन चरण में, नुकीले कोने को एक छोटे गोल कोने (आर कॉर्नर) में बदल दिया जाता है। 0.5 मिमी त्रिज्या वाला एक छोटा फ़िलेट भी कटिंग हेड के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करता है, गति में अचानक परिवर्तन से बचाता है और अत्यधिक जलने से प्रभावी रूप से रोकता है।

2. कॉर्नर प्रोसेस फंक्शन (ब्राइट कॉर्नर फंक्शन) का उपयोग करें:

• आधुनिक लेजर कटिंग सिस्टम में "कॉर्नर पावर कंट्रोल" या "ब्राइट कॉर्नर" फ़ंक्शन होता है। यह फ़ंक्शन निम्न कार्य कर सकता है:
• जब किसी कोने का पता चलता है, तो लेजर की शक्ति स्वचालित रूप से कम हो जाती है।
• या फिर खंडित कटिंग का उपयोग करें, कोने पर लेजर को थोड़ी देर के लिए बंद करें और दो खंडों में काटें।
• इस सुविधा को सक्रिय करने और इसमें आने वाली समस्याओं को ठीक करने के लिए कृपया अपने डिवाइस के ऑपरेटिंग सिस्टम मैनुअल से परामर्श लें।

3. कोने पर काटने की गति कम करें:

• प्रक्रिया पैरामीटर तालिका में, कोने की कटाई की गति को रैखिक गति से कम करने के लिए अलग से सेट किया जाता है, लेकिन इसका उपयोग बिजली की खपत कम करने के साथ किया जाना चाहिए।

समस्या 4: खुरदरी कटाई सतह (ऊर्ध्वाधर दाने)

कारण विश्लेषण: काटने की सतह पर स्पष्ट, चिकनी ऊर्ध्वाधर धारियाँ दिखाई देती हैं, जो आमतौर पर ऊर्जा अस्थिरता या पैरामीटर बेमेल के कारण होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री की असमान पिघलने की स्थिति होती है।

समाधान:

• सुनिश्चित करें कि फोकस की स्थिति सटीक और स्थिर हो: चिकनी कटिंग सतह प्राप्त करने के लिए यह सबसे महत्वपूर्ण कारक है। फोकस में थोड़ा सा भी बदलाव क्रॉस-सेक्शनल लाइनों में बहुत बड़ा अंतर ला सकता है। फोकस को स्थिर रखने के लिए फोकसिंग लेंस को साफ और कैलिब्रेट करें।
• उच्च शुद्धता वाली सहायक गैस का प्रयोग करें: गैस में मौजूद अशुद्धियाँ पिघली हुई धातु के प्रवाह और शीतलन प्रक्रिया में बाधा डाल सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप खुरदुरे हिस्से बन सकते हैं।
• काटने की गति को अनुकूलित करें: अस्थिर गति या गलत सेटिंग के कारण पिघली हुई धातु के ठंडा होने की प्रक्रिया के दौरान असमान धारियाँ बन सकती हैं। एक स्थिर गति खोजें जिससे लगातार और चिकनी चिप्स प्राप्त हों।

उपकरण की स्थिरता की जाँच करें:

• क्या गाइड रेल चिकनी है? उपकरण का कंपन सीधे काटने वाली सतह पर प्रतिबिंबित होगा।
• क्या नोजल बीम के साथ समाक्षीय है? विभिन्न अक्षों पर वायु प्रवाह के कारण अनुभाग में विषमता और खुरदरापन आ सकता है।
• क्या ऑप्टिकल लेंस साफ हैं या क्षतिग्रस्त हैं? दूषित लेंस लेजर ऊर्जा को बिखेर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कमजोर कटाई और खुरदुरे खंड बन सकते हैं।

सामान्य आधारभूत जाँच सूची

किसी भी सूक्ष्म पैरामीटर समायोजन से पहले, निम्नलिखित बुनियादी जांच अवश्य करें:

1. प्रकाशीय लेंस:जांच लें कि फोकसिंग लेंस और सुरक्षात्मक लेंस साफ हैं, उन पर कोई प्रदूषण नहीं है, पानी के दाग नहीं हैं और कोई क्षति नहीं है।

2. नोजल संरेखण:यह सुनिश्चित करें कि लेजर किरण नोजल के केंद्र से बिल्कुल सही ढंग से गुजरे।

3. गैस और गैस परिपथ:यह सुनिश्चित करें कि गैस सर्किट में कोई रिसाव न हो और गैस का प्रकार और शुद्धता सही हो।

4. सामग्री:यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्लेट की सतह साफ हो, उस पर ऑक्साइड की परत, तेल न हो और सामग्री एकसमान हो।

सारांश और सिफारिशें

लेजर कटिंग एक सटीक प्रक्रिया है जिसमें कई मापदंडों का तालमेल होता है। समस्या का समाधान करने की कुंजी यह है कि "एक समय में केवल एक ही चर को बदला जाए" और समस्या के मूल कारण का पता लगाने के लिए रिकॉर्ड बनाए रखें।