लेजर कटिंग फोकस और बर्र्स के बीच संबंध

लेजर कटिंग में फोकल पोजीशन का बर्र निर्माण के साथ सीधा और निश्चित संबंध होता है।संक्षेप में, केंद्र बिंदु की स्थिति सीधे तौर पर सामग्री के भीतर किरण के ऊर्जा वितरण को प्रभावित करती है, जिससे कट की गुणवत्ता, पिघली हुई सामग्री के निष्कासन की दक्षता और अंततः बर्र बनने की संभावना निर्धारित होती है।नीचे संबंधों का विस्तृत विवरण दिया गया है।

मूल सिद्धांत: केंद्र बिंदु की स्थिति काटने की प्रक्रिया को कैसे प्रभावित करती है

लेजर कटिंग का सिद्धांत वर्कपीस को उच्च ऊर्जा घनत्व वाली लेजर किरण से विकिरणित करना है, जिससे वह तेजी से पिघल या वाष्पीकृत हो जाता है।उत्तरगैस (जैसे ऑक्सीजन या नाइट्रोजन) पिघले हुए पदार्थ को उड़ाकर कट का आकार बनाती है।

फोकस: वह बिंदु जहां लेजर किरण की ऊर्जा सबसे अधिक केंद्रित होती है और उसका स्पॉट आकार सबसे छोटा होता है।

फोकस स्थिति: यह वर्कपीस की सतह के सापेक्ष फोकस बिंदु की स्थिति को संदर्भित करती है। इसे तीन मामलों में विभाजित किया गया है:

1. धनात्मक विफोकस: फोकस बिंदु वर्कपीस की सतह के ऊपर स्थित होता है।

2. ऋणात्मक डिफोकस: फोकस बिंदु वर्कपीस की सतह के नीचे स्थित होता है।

3. शून्य डिफोकस: फोकस बिंदु बिल्कुल वर्कपीस की सतह पर होता है।

फोकस स्थिति और बर्र के बीच विशिष्ट संबंध

बर्र की प्रकृति यह है कि बचा हुआ पिघला हुआ पदार्थ, जो पूरी तरह से उड़ नहीं पाया है, कट के निचले भाग में पुनः जम जाता है। फोकस की स्थिति मुख्य रूप से कट के आकार और वायु प्रवाह बल को प्रभावित करके बर्र पर असर डालती है।

1. फोकस से बाहर है (कार्यवस्तु पर फोकस)

• ऊर्जा वितरण: पदार्थ में प्रवेश करने के बाद, किरण विक्षेपित होती है, और ऊर्जा घनत्व ऊपर से नीचे की ओर धीरे-धीरे कम होता जाता है। ऊर्जा ऊपरी सतह पर सबसे अधिक और निचली सतह पर सबसे कम होती है।
• चीरे का आकार: ऊपरी भाग चौड़ा और निचला भाग संकरा रखते हुए आसानी से वी-आकार का चीरा बनाया जा सकता है।

बर्र पर प्रभाव:

• तल पर अपर्याप्त ऊर्जा के कारण, पदार्थ का निचला भाग पूरी तरह से पिघल या गैसीकृत नहीं हो सकता है।
• संकरे तल पर सहायक गैस की प्रवाह दर तेज हो जाती है, लेकिन श्यान पिघले हुए पदार्थ को पूरी तरह से अलग करने और उड़ाने के लिए प्रज्वलन बल पर्याप्त नहीं हो सकता है।

परिणाम: निचली सतह पर बड़ी संख्या में जिद्दी खुरदुरे निशान आसानी से बन जाते हैं। यह खुरदुरे निशान बनने के सबसे आम कारणों में से एक है।

2. नकारात्मक डिफोकस (वर्कपीस के नीचे फोकस)

• ऊर्जा वितरण; किरण पदार्थ के अंदर अभिसरित होती है, और ऊर्जा घनत्व पदार्थ के मध्य या निचले हिस्से में उच्चतम स्तर पर पहुँचता है।
• चीरे का आकार: कमर के ढोल के आकार का चीरा आसानी से बनाया जा सकता है, जिसका ऊपरी और निचला हिस्सा संकरा और मध्य भाग चौड़ा होता है।

बर्र पर प्रभाव:

• इसका फायदा यह है कि नीचे की ऊर्जा अपर्याप्त होती है और सामग्री को अधिक अच्छी तरह से पिघलाया जा सकता है।
• हालांकि, चीरे का मध्य भाग सबसे चौड़ा होता है, जिससे वायु प्रवाह यहां फैल सकता है और नीचे तक पहुंचने पर हवा का प्रवाह कमजोर हो सकता है।
• यदि मापदंडों का सही मिलान नहीं होता है, तो अशुद्ध पंक्ति के कारण पिघला हुआ पदार्थ अभी भी तल पर चिपक सकता है।

परिणाम: सकारात्मक डिफोकस की तुलना में, बर्र की स्थिति में सुधार होगा, लेकिन थोड़ी मात्रा में नरम बर्र अभी भी बन सकता है। मोटी प्लेटों की कटिंग के लिए, कभी-कभी नकारात्मक डिफोकस का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि निचला भाग पूरी तरह से कट जाए।

3. शून्य डिफोकस या सर्वोत्तम फोकस (कार्यवस्तु की सतह या किसी विशिष्ट गहराई पर फोकस)

• ऊर्जा वितरण: ऊर्जा का सबसे सघन क्षेत्र वर्कपीस की सतह पर स्थित होता है, जो पतली प्लेटों की कटाई के लिए सर्वोत्तम है। मोटी प्लेटों के लिए, आमतौर पर एक "सर्वोत्तम फोकस" स्थिति की आवश्यकता होती है, अर्थात् ऊपरी और निचली ऊर्जा को संतुलित करने के लिए फोकस को सामग्री के भीतर एक निश्चित गहराई तक (उदाहरण के लिए, प्लेट की मोटाई का 1/3) ले जाना होता है।
• चीरे का आकार: सबसे आदर्श ऊर्ध्वाधर, समानांतर चीरा।

बर्र पर प्रभाव:

• चीरे वाले क्षेत्र में ऊर्जा का वितरण अपेक्षाकृत एकसमान होता है, और सामग्री को लगातार और स्थिर रूप से पिघलाया जा सकता है।
• समानांतर कट सहायक गैस के लिए एक सुगम मार्ग प्रदान करते हैं, जो पिघले हुए पदार्थ को नीचे से सुचारू रूप से बाहर निकालने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा ले जा सकती है।

परिणाम: यह बिना किसी खुरदरेपन या बहुत कम खुरदरेपन के निशान प्राप्त करने की सर्वोत्तम स्थिति है। पिघले हुए पदार्थ को बिना किसी अवशेष के "साफ़" तरीके से उड़ा दिया गया।

सारांश और सादृश्य

आप इसे इस प्रकार समझ सकते हैं:

• यह धुंधला है: एक "कुंद छेनी" की तरह, इसका ऊपरी हिस्सा बहुत कठोर है, लेकिन निचला हिस्सा खुरदुरा है, जो केवल सामग्री को "रगड़" कर हटा सकता है, जिससे एक खुरदुरापन रह जाता है।
• नेगेटिव डीफोकस: किसी पदार्थ के अंदर "विस्फोट" करने की तरह, हालांकि यह फट सकता है, लेकिन निकास साफ-सुथरा नहीं हो सकता है और कुछ मलबा बाहर निकाल सकता है।
• सर्वश्रेष्ठ फोकस: एक "तेज धार वाले स्केलपेल" की तरह, ऊपर से नीचे तक साफ-सुथरा कटा हुआ, स्वच्छ और सुव्यवस्थित।

अभ्यास मार्गदर्शिका: तकनीकी गड़बड़ियों के आधार पर फोकस को कैसे समायोजित करें

वास्तविक संचालन के दौरान, यदि कोई खुरदरापन (बर्फ) पाया जाता है, तो उसकी जांच और समायोजन के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन किया जाना चाहिए:

1. बर्र के आकार का अवलोकन करें:

• नीचे की सतह पर बहुत सारे कठोर, दानेदार उभार हैं: संभवतः फोकस सही न होने (फोकस बहुत ऊपर होने) या अपर्याप्त शक्ति/बहुत तेज़ गति के कारण नीचे की सतह पूरी तरह से कटी नहीं है। फोकस को नीचे की ओर समायोजित किया जाना चाहिए।
• नीचे की ओर थोड़ी मात्रा में मुलायम, आसानी से गिरने वाली दाढ़ी जैसी खुरदरी सतह दिखाई दे रही है: यह नकारात्मक डीफोकस (फोकस बहुत कम है) या अपर्याप्त गैस दबाव/अशुद्ध गैस के कारण हो सकता है, जिससे पिघला हुआ पदार्थ बाहर नहीं निकल पा रहा है। आप फोकस को ऊपर की ओर समायोजित करके गैस के मापदंडों की जाँच कर सकते हैं।

2. फोकस अंशांकन और परीक्षण:

• फोकस पॉइंटिंग उपकरण का उपयोग करके शून्य फोकस स्थिति को सटीक रूप से निर्धारित करें।
• कटिंग पैरामीटर सॉफ़्टवेयर में, ± मान का समायोजन आमतौर पर 0 बिंदु के आधार पर किया जाता है। फ़ोकस परीक्षणों के 1 सेट करें (उदाहरण के लिए, +1 से -3 तक 0.5 के चरणों में), एक ही आकृति को काटें, और फिर देखें कि किस स्थिति में सबसे चिकनी कटिंग और सबसे कम बर्र है। यह स्थिति वर्तमान सामग्री, मोटाई और उपकरण के लिए सर्वोत्तम फ़ोकस है।

Oअन्य प्रमुख कारक जो गड़बड़ियों को प्रभावित करते हैं (समन्वय में ध्यान में रखा जाना चाहिए)

फोकस ही एकमात्र कारक नहीं है और इसे अन्य प्रक्रिया मापदंडों के साथ मिलकर अनुकूलित किया जाना चाहिए:

सहायक गैस:

दबाव:अपर्याप्त दबाव स्लैग को प्रभावी ढंग से नहीं उड़ा सकता; अत्यधिक दबाव अशांति पैदा कर सकता है, जो स्थिरता को प्रभावित करेगा।

शुद्धता:विशेषकर स्टेनलेस स्टील की कटाई करते समय, उच्च शुद्धता वाले नाइट्रोजन (99.99% या उससे अधिक) का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। अवशिष्ट ऑक्सीजन ऑक्सीकृत स्लैग का निर्माण करेगा और बर्र की समस्या को बढ़ाएगा।

काटने की गति:गति बहुत तेज़ है, ऊर्जा अपर्याप्त है, और सामग्री पूरी तरह से नहीं कटती, जिससे नीचे की ओर खुरदरे किनारे बन जाते हैं; गति बहुत धीमी होने पर भी अत्यधिक घिसाव, खुरदरे कट और खुरदरे किनारे बन सकते हैं।

लेजर शक्ति:शक्ति और गति का सही तालमेल होना चाहिए। लेकिन शक्ति इतनी कम है कि कुछ भी काट नहीं पाती।

नोजल:नोजल का छिद्र, ऊंचाई और संकेंद्रण वायु प्रवाह की स्थिति को सीधे प्रभावित करते हैं। संकेंद्रण न होना असमान कटाई गुणवत्ता और खुरदरेपन का एक सामान्य कारण है।

स्वयं सामग्री:सामग्री की संरचना, सतह की स्थिति (जैसे कि उस पर जंग है या नहीं, तेल है या नहीं) का भी प्रभाव पड़ता है।

लेजर कटिंग बर्र को नियंत्रित करने के लिए फोकस पोजीशन प्राथमिक समायोजन पैरामीटर है।आदर्श फोकल स्थिति से एक सीधी, चिकनी कटाई होती है और सहायक गैस पिघले हुए धातु को कुशलतापूर्वक बाहर निकाल पाती है। जब आपको बर्र की समस्या आती है, तो सबसे पहले व्यवस्थित रूप से फोकस परीक्षण करके सर्वोत्तम फोकस का पता लगाएं, और फिर बर्र-मुक्त कटाई के लिए गैस और गति जैसे अन्य मापदंडों को समायोजित करें।