लेझर कटिंग दरम्यान कटिंग हेड नोजल गरम होण्याची कारणे

लेझर कटिंग हेड नोझलचा ताप गंभीर स्वरूपाचा असतो, अगदी लालबुंद होऊन जळजळही होते. सहसा याचे कारण एकच नसते, तर ते विविध घटकांचा परिणाम असते. खाली मुख्य कारणे, दुय्यम कारणे आणि उपाय यांबद्दल सविस्तर स्पष्टीकरण दिले आहे.

मुख्य कारण

या सर्वात थेट आणि सामान्य समस्या आहेत ज्यामुळे नोझल जास्त गरम होते.

१. प्लाझ्मा/परावर्तित उष्णता

• निर्मिती यंत्रणा:जेव्हा लेझर किरण धातूच्या पृष्ठभागावर केंद्रित केला जातो, तेव्हा तो धातूला त्वरित वितळवतो किंवा त्याचे बाष्पीभवन करतो. ऑक्सिजन किंवा नायट्रोजनसारखा एक सहायक वायू या उच्च तापमानाच्या प्रदेशाकडे सोडला जातो. जर ऊर्जेची घनता खूप जास्त असेल किंवा वायूचे मापदंड अयोग्य असतील, तर बाष्पीभवन झालेला धातू आणि तो वायू स्वतः आयनीकृत होऊन उच्च-तापमानाचा प्लाझ्मा ढग (अत्यंत उच्च तापमान असलेला विद्युतदृष्ट्या उदासीन वायूंचा समूह) तयार होतो.
• उष्णता हस्तांतरण प्रक्रिया:हा प्लाझ्मा केवळ लेझर ऊर्जा शोषून आणि विखुरून कापण्याची कार्यक्षमता कमी करत नाही, तर तो नोझलच्या आतल्या बाजूला वरच्या दिशेने परतही जातो. प्लाझ्माद्वारे वाहून आणलेली प्रचंड उष्णता थेट नोझलच्या तांब्याच्या आतील भिंतीवर हस्तांतरित होते, ज्यामुळे तिचे तापमान झपाट्याने वाढते, इतकेच नव्हे तर ती लाल होऊन जळते आणि वितळते.

२. कूलिंग सिस्टममधील बिघाड

आधुनिक उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या लेझर कटिंग हेड्समध्ये आतमध्ये वॉटर-कूल्ड चॅनेल्सची रचना केलेली असते, ज्यांचा उपयोग विशेषतः नोझल्स, प्रोटेक्टिव्ह मिरर सीट्स आणि इतर घटकांनी शोषलेली उष्णता काढून टाकण्यासाठी केला जातो.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न:

• थंड पाण्याच्या प्रवाहाची कमतरता:कुलिंग वॉटर पंपाचा बिघाड, पाण्याची पाईप वाकणे, फिल्टरमध्ये अडथळा निर्माण होणे, इत्यादी.
• थंड पाण्याच्या तापमान खूप जास्त आहे:चिलरचा थंड करण्याचा परिणाम चांगला नाही किंवा निवड खूपच लहान आहे.
• थंड पाण्याच्या परिपथात अडथळा किंवा गळती:अंतर्गत क्षार किंवा अशुद्धींमुळे प्रवाहाचा मार्ग अवरुद्ध होतो.
• कुलिंग सिस्टम चालू केलेली नाही:लेझर सुरू करण्यापूर्वी चिलर चालू करायला विसरलो.

दुय्यम आणि इतर कारणे

ही कारणे, जरी वरील दोन कारणांपेक्षा कमी थेट असली तरी, ताप वाढवू शकतात किंवा स्वतंत्रपणे समस्या निर्माण करू शकतात.

३. दूषित पदार्थटेड किंवा खराब झालेले लीएनएसई

• जर फोकसिंग मिरर किंवा संरक्षक आरसा दूषित (तेल, धूळ) झाला असेल किंवा खराब झाला असेल, तर त्याची प्रकाश पारगम्यता आणि फोकस करण्याची क्षमता कमी होईल.
• लेझर ऊर्जेचा काही भाग लेन्सद्वारेच शोषला जातो आणि उष्णतेमध्ये रूपांतरित होतो. ही उष्णता आरशाच्या तळाकडे हस्तांतरित होते, जो पुढे सभोवतालची हवा आणि नोझलचा तळ गरम करतो.
• गंभीर प्रकरणांमध्ये, लेन्सचे तापमान अत्याधिक वाढल्याने ती फुटू शकते.

४. प्रक्रिया मापदंडांची अयोग्य मांडणी

• वायूचा प्रकार आणि दाब:
• कार्बन स्टील कापण्यासाठी ऑक्सिजन वापरताना, ही एक उष्णतादायी अभिक्रिया असते, ज्यामुळे स्वतःच खूप उष्णता निर्माण होते. जर वायूचा दाब योग्य नसेल, तर तीव्र प्लाझ्मा तयार होण्याची शक्यता जास्त असते.
• स्टेनलेस स्टील कापण्यासाठी नायट्रोजन वापरताना, जर वितळलेला धातू वेळेवर उडवून लावण्यासाठी हवेचा दाब खूप कमी असेल, तर स्लग वरच्या दिशेने उडून नोझलच्या आतील भिंतीला चिकटेल आणि तिला गरम करत राहील; जर हवेचा दाब खूप जास्त असेल, तर त्यामुळे हवेच्या प्रवाहात अडथळा येऊ शकतो, जे प्लाझ्मा तयार होण्यास अनुकूल असते.
• कापण्याचा वेग:वेग खूप कमी असल्यास, लेझर जास्त वेळ एकाच जागी राहतो आणि उष्णता खूप जास्त प्रमाणात साचते, ज्यामुळे प्लाझ्मा तयार होऊन नोझल जळण्याची शक्यता असते. जर वेग खूप जास्त असेल, तर तो छेदू शकणार नाही, परिणामी परावर्तित प्रकाश वाढेल.
• लेझर शक्ती:जेव्हा शक्ती खूप जास्त असते आणि इतर मापदंड (जसे की वेग आणि हवेचा दाब) जुळत नाहीत, तेव्हा ऊर्जा प्रमाणापेक्षा जास्त होते आणि प्लाझ्मा सहजपणे निर्माण होतो.
• मुख्य स्थान:चुकीच्या फोकस स्थितीमुळे ऊर्जा घनतेवर आणि कापलेल्या आकारावर परिणाम होईल, परिणामी वितळलेल्या पदार्थाच्या विसर्जनावर आणि प्लाझ्माच्या निर्मितीवर परिणाम होईल.

५. नोझलचीच समस्या

• मॉडेल जुळत नाही:नोझलचे छिद्र कापलेल्या प्लेटच्या जाडीशी आणि वायूच्या दाबाशी जुळत नाही. उदाहरणार्थ, मोठ्या छिद्राच्या नोझलने बारीक कटिंग केल्यास हवेचा प्रवाह विचलित होऊ शकतो आणि संरक्षणाचा परिणाम कमी असतो.
• निकृष्ट दर्जा/नुकसान:नोझलचे मधले छिद्र गोलाकार नसते, त्यावर खरखरेपणा असतो आणि आतील भिंत गुळगुळीत नसते, ज्यामुळे हवेचा प्रवाह अस्थिर होतो आणि सहजपणे भोवरे तयार होतात, जे उष्णता वहन आणि स्लग ब्लोइंगसाठी अनुकूल नसते. शीटला धडकल्यानंतर नोझलमध्ये होणाऱ्या किंचित विकृतीमुळे देखील ही समस्या उद्भवू शकते.
• अयोग्य स्थापना:नोझल घट्ट केलेले नाही किंवा सीलिंग रिंग खराब झाली आहे, ज्यामुळे गॅस गळती होते आणि स्थिर गॅस कर्टन संरक्षण नष्ट होते.

६. बाह्य वातावरण आणि टक्कर

• प्लेटच्या पृष्ठभागाची परावर्तकता खूप जास्त आहे:ॲल्युमिनियम आणि तांबे यांसारखे अत्यंत परावर्तक पदार्थ कापताना, लेझर ऊर्जेचा मोठा भाग कटिंग हेडच्या आतल्या बाजूला परत परावर्तित होतो आणि नोझल व मिरर सीटद्वारे शोषला जातो.
• टक्कर:कटिंग हेड प्लेट किंवा फिक्स्चरला धडकते, ज्यामुळे नोझल विकृत होते आणि आतील भाग सरकतात, परिणामी प्रकाश, वायू आणि पाण्याच्या मार्गाची मूळ एकअक्षीयता आणि सीलिंग नष्ट होते.

सारांश आणि उपाय तपासणी सूची

जेव्हा नोझल गरम होण्याची समस्या उद्भवते, तेव्हा खालील क्रमाने तपासणी करण्याची शिफारस केली जाते:

१. तपासणीसाठी यंत्र तात्काळ थांबवा:उपकरणांचे पुढील नुकसान टाळण्यासाठी.

२. कूलिंग सिस्टीम तपासा (सर्वात महत्त्वाचे):

• चिलर चालू असून ते व्यवस्थित कार्यरत असल्याची खात्री करा.
• थंड पाण्याच्या प्रवाहाची आणि दाबाची पातळी उपकरणाच्या आवश्यकतेनुसार आहे की नाही हे तपासा.
• आत येणाऱ्या आणि बाहेर जाणाऱ्या पाईपला स्पर्श करून तापमानातील फरक अनुभवा. जर तापमानातील फरक कमी असेल, तर याचा अर्थ उष्णता विनिमयाची कार्यक्षमता कमी आहे किंवा प्रवाह अपुरा आहे.
• पाण्यात कोणतीही अशुद्धी नाही याची खात्री करण्यासाठी पाण्याची गुणवत्ता तपासा.

३. ऑप्टिकल घटक तपासा आणि बदला:

• संरक्षक लेन्स काढून त्यावर काही घाण, जळल्याच्या खुणा किंवा तडे आहेत का ते तपासा. लेन्स नेहमी स्वच्छ ठेवा.
• फोकसिंग मिरर चांगल्या स्थितीत आहे की नाही हे तपासा.

४. नोझल तपासा आणि बदला:

• सध्या वापरात असलेले नोझलचे छिद्र चालू असलेल्या कापण्याच्या कामासाठी योग्य आहे की नाही हे तपासा.
• नोझलचे आतील छिद्र गुळगुळीत आणि गोल आहे का, तसेच त्यात वितळल्यामुळे काही नुकसान झाले आहे किंवा काही अडथळा आहे का, हे तपासा. अगदी नवीन, उच्च दर्जाच्या नोझलने बदलून त्याची चाचणी केली जाईल.

५. कटिंग प्रक्रियेच्या पॅरामीटर्सचे इष्टतमीकरण:

• सामग्रीचा प्रकार आणि जाडीनुसार लेझर पॉवर, कटिंग स्पीड, गॅसचा प्रकार आणि दाब, फोकस पोझिशन इत्यादींचे पुनर्मापन करण्यासाठी उपकरण पुरवठादार किंवा अनुभवी प्रक्रिया अभियंत्याचा सल्ला घ्या. प्लाझ्मा अतिउष्णतेची समस्या सोडवण्याचा हाच गाभा आहे.

६. एकअक्षीयता आणि स्थापना तपासा:

• लेझर, नोझल आणि गॅस यांची एकरेषीयता अचूक आहे की नाही हे तपासण्यासाठी अलाइनमेंट टेस्टरचा वापर करा.
• नोझल योग्यरित्या बसवलेले आणि घट्ट केलेले आहे, तसेच सीलिंग रिंग शाबूत आहे, याची खात्री करा.

७. कापण्याच्या प्रक्रियेचे निरीक्षण करा:

• सुरक्षिततेच्या दृष्टीने, कापताना ठिणग्यांचे निरीक्षण करा. सामान्य ठिणगी खाली आणि मागे जायला हवी. जर ठिणगी वरच्या दिशेने उडत असेल, विखुरत असेल किंवा खूप जाडसर आणि तेजस्वी असेल, तर याचा सामान्यतः अर्थ असा होतो की मापदंड योग्य नाहीत आणि मोठ्या प्रमाणात प्लाझ्मा तयार होत आहे.

पद्धतशीर तपासणीद्वारे, नोझल गरम होण्याच्या बहुतांश समस्या प्रभावीपणे सोडवता येतात. जर वरील उपायांनी समस्या सुटत नसेल, तर कटिंग हेडमध्ये अधिक गंभीर यांत्रिक किंवा ऑप्टिकल समस्या असण्याची शक्यता आहे आणि व्यावसायिक देखभालीसाठी उपकरण निर्मात्याशी संपर्क साधणे आवश्यक आहे.