ലേസർ കട്ടിംഗും അതിൻ്റെ പ്രോസസ്സിംഗ് സിസ്റ്റവും

ലേസർ കട്ടിംഗ്അപേക്ഷ

ഫാസ്റ്റ് ആക്സിയൽ ഫ്ലോ CO2 ലേസറുകൾ പ്രധാനമായും ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ ലേസർ കട്ടിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, പ്രധാനമായും അവയുടെ നല്ല ബീം ഗുണനിലവാരം കാരണം. മിക്ക ലോഹങ്ങളുടെയും CO2 ലേസർ ബീമുകളിലേക്കുള്ള പ്രതിഫലനം വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിലും, ഊഷ്മാവിൽ ലോഹ പ്രതലത്തിൻ്റെ പ്രതിഫലനക്ഷമത താപനിലയും ഓക്സിഡേഷൻ ഡിഗ്രിയും വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു. മെറ്റൽ ഉപരിതലത്തിന് കേടുപാടുകൾ സംഭവിച്ചാൽ, ലോഹത്തിൻ്റെ പ്രതിഫലനക്ഷമത 1-ന് അടുത്താണ്. മെറ്റൽ ലേസർ കട്ടിംഗിന്, ഉയർന്ന ശരാശരി പവർ ആവശ്യമാണ്, ഉയർന്ന പവർ CO2 ലേസറുകൾക്ക് മാത്രമേ ഈ അവസ്ഥയുള്ളൂ.

1. ഉരുക്ക് വസ്തുക്കളുടെ ലേസർ കട്ടിംഗ്

1.1 CO2 തുടർച്ചയായ ലേസർ കട്ടിംഗ് CO2 തുടർച്ചയായ ലേസർ കട്ടിംഗിൻ്റെ പ്രധാന പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകളിൽ ലേസർ പവർ, ഓക്സിലറി ഗ്യാസിൻ്റെ തരം, മർദ്ദം, കട്ടിംഗ് വേഗത, ഫോക്കൽ സ്ഥാനം, ഫോക്കൽ ഡെപ്ത്, നോസൽ ഉയരം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

(1) ലേസർ പവർ കട്ടിംഗ് കട്ടിയിലും കട്ടിംഗ് വേഗതയിലും മുറിവിൻ്റെ വീതിയിലും ലേസർ പവർ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. മറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾ സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ, കട്ടിംഗ് പ്ലേറ്റ് കനം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കട്ടിംഗ് വേഗത കുറയുകയും ലേസർ ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ലേസർ പവർ കൂടുന്തോറും മുറിക്കാൻ കഴിയുന്ന പ്ലേറ്റ് കട്ടി കൂടുന്നു, കട്ടിംഗ് വേഗത വേഗത്തിലാകും, മുറിവിൻ്റെ വീതി അൽപ്പം വലുതായിരിക്കും.

(2) ഓക്സിലറി ഗ്യാസിൻ്റെ തരവും മർദ്ദവും കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ മുറിക്കുമ്പോൾ, കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് ഇരുമ്പ്-ഓക്സിജൻ ജ്വലന പ്രതികരണത്തിൻ്റെ താപം ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് CO2 സഹായ വാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കട്ടിംഗ് വേഗത കൂടുതലാണ്, ഇൻസിഷൻ ഗുണനിലവാരം നല്ലതാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് സ്റ്റിക്കി സ്ലാഗ് ഇല്ലാത്ത മുറിവ് ലഭിക്കും. സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ മുറിക്കുമ്പോൾ, CO2 ഉപയോഗിക്കുന്നു. മുറിവിൻ്റെ താഴത്തെ ഭാഗത്ത് സ്ലാഗ് പറ്റിനിൽക്കാൻ എളുപ്പമാണ്. CO2 + N2 മിക്സഡ് ഗ്യാസ് അല്ലെങ്കിൽ ഇരട്ട-പാളി വാതക പ്രവാഹം പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. സഹായ വാതകത്തിൻ്റെ മർദ്ദം കട്ടിംഗ് ഫലത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഗ്യാസ് മർദ്ദം ഉചിതമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് ഗ്യാസ് ഫ്ലോ മൊമെൻ്റം വർദ്ധനയും സ്ലാഗ് നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതും കാരണം സ്റ്റിക്കി സ്ലാഗ് ഇല്ലാതെ കട്ടിംഗ് വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, മർദ്ദം വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, കട്ട് ഉപരിതല പരുക്കൻ ആയി മാറുന്നു. മുറിവുണ്ടാക്കുന്ന പ്രതലത്തിൻ്റെ ശരാശരി പരുക്കനിൽ ഓക്സിജൻ മർദ്ദത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ശരീര സമ്മർദ്ദവും പ്ലേറ്റ് കനം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. 1kW CO2 ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ മുറിക്കുമ്പോൾ, ഓക്സിജൻ മർദ്ദവും പ്ലേറ്റ് കനവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

(3) കട്ടിംഗ് വേഗത കട്ടിംഗ് വേഗത കട്ടിംഗ് ഗുണനിലവാരത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ലേസർ പവറിൻ്റെ ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ, കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ മുറിക്കുമ്പോൾ നല്ല കട്ടിംഗ് വേഗതയ്ക്ക് അനുയോജ്യമായ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള നിർണായക മൂല്യങ്ങളുണ്ട്. കട്ടിംഗ് വേഗത നിർണ്ണായക മൂല്യത്തേക്കാൾ കൂടുതലോ കുറവോ ആണെങ്കിൽ, സ്ലാഗ് സ്റ്റിക്കിംഗ് സംഭവിക്കും. കട്ടിംഗ് വേഗത മന്ദഗതിയിലാകുമ്പോൾ, കട്ടിംഗ് എഡ്ജിലെ ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതികരണ താപത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തന സമയം നീട്ടുകയും കട്ടിംഗിൻ്റെ വീതി വർദ്ധിക്കുകയും കട്ടിംഗ് ഉപരിതലം പരുക്കനാകുകയും ചെയ്യുന്നു. കട്ടിംഗ് വേഗത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, മുകളിലെ മുറിവിൻ്റെ വീതി പുള്ളിയുടെ വ്യാസത്തിന് തുല്യമാകുന്നതുവരെ മുറിവ് ക്രമേണ ഇടുങ്ങിയതായിത്തീരുന്നു. ഈ സമയത്ത്, മുറിവ് ചെറുതായി വെഡ്ജ് ആകൃതിയിലുള്ളതാണ്, മുകളിൽ വീതിയും അടിഭാഗം ഇടുങ്ങിയതുമാണ്. കട്ടിംഗ് വേഗത വർദ്ധിക്കുന്നത് തുടരുമ്പോൾ, മുകളിലെ മുറിവിൻ്റെ വീതി ചെറുതാകുന്നത് തുടരുന്നു, പക്ഷേ മുറിവിൻ്റെ താഴത്തെ ഭാഗം താരതമ്യേന വിശാലമാവുകയും വിപരീത വെഡ്ജ് ആകൃതിയിലാകുകയും ചെയ്യുന്നു.

(5) ഫോക്കസ് ഡെപ്ത്

ഫോക്കസിൻ്റെ ആഴം കട്ടിംഗ് ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരത്തിലും കട്ടിംഗ് വേഗതയിലും ഒരു നിശ്ചിത സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. താരതമ്യേന വലിയ സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകൾ മുറിക്കുമ്പോൾ, ഒരു വലിയ ഫോക്കൽ ഡെപ്ത് ഉള്ള ഒരു ബീം ഉപയോഗിക്കണം; നേർത്ത പ്ലേറ്റുകൾ മുറിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ചെറിയ ഫോക്കൽ ഡെപ്ത് ഉള്ള ഒരു ബീം ഉപയോഗിക്കണം.

(6) നോസൽ ഉയരം

നോസൽ ഉയരം എന്നത് ഓക്സിലറി ഗ്യാസ് നോസിലിൻ്റെ അവസാന ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് വർക്ക്പീസിൻ്റെ മുകളിലെ ഉപരിതലത്തിലേക്കുള്ള ദൂരത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. നോസിലിൻ്റെ ഉയരം വലുതാണ്, കൂടാതെ പുറന്തള്ളപ്പെട്ട ഓക്സിലറി എയർ ഫ്ലോയുടെ ആക്കം ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് എളുപ്പമാണ്, ഇത് കട്ടിംഗ് ഗുണനിലവാരത്തെയും വേഗതയെയും ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ലേസർ കട്ടിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, നോസൽ ഉയരം സാധാരണയായി 0.5 ~ 2.0 മി.മീ.

① ലേസർ വശങ്ങൾ

എ. ലേസർ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുക. കൂടുതൽ ശക്തമായ ലേസറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത് കട്ടിംഗ് കനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള നേരിട്ടുള്ളതും ഫലപ്രദവുമായ മാർഗ്ഗമാണ്.

ബി. പൾസ് പ്രോസസ്സിംഗ്. പൾസ്ഡ് ലേസറുകൾക്ക് വളരെ ഉയർന്ന പീക്ക് പവർ ഉണ്ട്, കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകളിലേക്ക് തുളച്ചുകയറാൻ കഴിയും. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി, ഇടുങ്ങിയ പൾസ് വീതിയുള്ള പൾസ് ലേസർ കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രയോഗിക്കുന്നത് ലേസർ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കാതെ കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകൾ മുറിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ തുടർച്ചയായ ലേസർ കട്ടിംഗിനെ അപേക്ഷിച്ച് മുറിവുകളുടെ വലുപ്പം ചെറുതാണ്.

സി. പുതിയ ലേസർ ഉപയോഗിക്കുക

②ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം

എ. അഡാപ്റ്റീവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം. പരമ്പരാഗത ലേസർ കട്ടിംഗിൽ നിന്നുള്ള വ്യത്യാസം, കട്ടിംഗ് ഉപരിതലത്തിന് താഴെ ഫോക്കസ് സ്ഥാപിക്കേണ്ടതില്ല എന്നതാണ്. ഫോക്കസ് പൊസിഷൻ സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റിൻ്റെ കനം ദിശയിൽ ഏതാനും മില്ലിമീറ്റർ മുകളിലേക്കും താഴേക്കും ചാഞ്ചാടുമ്പോൾ, ഫോക്കസ് പൊസിഷൻ മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് അഡാപ്റ്റീവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിലെ ഫോക്കൽ ലെങ്ത് മാറും. ഫോക്കൽ ലെങ്തിലെ മുകളിലേക്കും താഴേക്കുമുള്ള മാറ്റങ്ങൾ ലേസറും വർക്ക്പീസും തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക ചലനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, ഇത് വർക്ക്പീസിൻ്റെ ആഴത്തിൽ ഫോക്കസ് സ്ഥാനം മുകളിലേക്കും താഴേക്കും മാറുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. ബാഹ്യ സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ഫോക്കസ് പൊസിഷൻ മാറുന്ന ഈ കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള മുറിവുകൾ ഉണ്ടാക്കും. ഈ രീതിയുടെ പോരായ്മ, കട്ടിംഗ് ഡെപ്ത് പരിമിതമാണ്, സാധാരണയായി 30 മില്ലിമീറ്ററിൽ കൂടരുത്.

ബി. ബൈഫോക്കൽ കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ. വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ബീം രണ്ടുതവണ ഫോക്കസ് ചെയ്യാൻ ഒരു പ്രത്യേക ലെൻസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചിത്രം 4.58-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ലെൻസിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തിൻ്റെ വ്യാസവും ലെൻസിൻ്റെ എഡ്ജ് ഭാഗത്തിൻ്റെ വ്യാസവുമാണ് D. ലെൻസിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള വക്രതയുടെ ആരം ചുറ്റുമുള്ള പ്രദേശത്തേക്കാൾ വലുതാണ്, ഇത് ഇരട്ട ഫോക്കസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, മുകളിലെ ഫോക്കസ് വർക്ക്പീസിൻ്റെ മുകളിലെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ താഴ്ന്ന ഫോക്കസ് വർക്ക്പീസിൻ്റെ താഴത്തെ ഉപരിതലത്തിനടുത്താണ്. ഈ പ്രത്യേക ഡ്യുവൽ-ഫോക്കസ് ലേസർ കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ധാരാളം ഗുണങ്ങളുണ്ട്. മൃദുവായ ഉരുക്ക് മുറിക്കുന്നതിന്, മെറ്റീരിയലിന് തീപിടിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ വ്യവസ്ഥകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് ലോഹത്തിൻ്റെ മുകൾ ഉപരിതലത്തിൽ ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ലേസർ ബീം നിലനിർത്താൻ മാത്രമല്ല, ലോഹത്തിൻ്റെ താഴത്തെ പ്രതലത്തിന് സമീപം ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ലേസർ ബീം നിലനിർത്താനും കഴിയും. ജ്വലനത്തിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന്. മെറ്റീരിയൽ കട്ടിയുള്ള മുഴുവൻ ശ്രേണിയിലും ശുദ്ധമായ മുറിവുകൾ നിർമ്മിക്കേണ്ടതിൻ്റെ ആവശ്യകത. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള മുറിവുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പരാമീറ്ററുകളുടെ പരിധി വികസിപ്പിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു 3kW CO2 ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലേസർ, പരമ്പരാഗത കട്ടിംഗ് കനം 15 ~ 20 മില്ലീമീറ്ററിൽ എത്താൻ കഴിയും, അതേസമയം ഡ്യുവൽ ഫോക്കസ് കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് കട്ടിംഗ് കനം 30 ~ 40 മില്ലീമീറ്ററിലെത്തും.

③നോസലും ഓക്സിലറി എയർ ഫ്ലോയും

എയർ ഫ്ലോ ഫീൽഡ് സവിശേഷതകൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ന്യായമായ രീതിയിൽ നോസൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുക. സൂപ്പർസോണിക് നോസിലിൻ്റെ ആന്തരിക ഭിത്തിയുടെ വ്യാസം ആദ്യം ചുരുങ്ങുകയും പിന്നീട് വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഔട്ട്‌ലെറ്റിൽ സൂപ്പർസോണിക് വായുപ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കും. ഷോക്ക് തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാതെ വായു വിതരണ സമ്മർദ്ദം വളരെ ഉയർന്നതായിരിക്കും. ലേസർ കട്ടിംഗിനായി ഒരു സൂപ്പർസോണിക് നോസൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, കട്ടിംഗ് ഗുണനിലവാരവും അനുയോജ്യമാണ്. വർക്ക്പീസ് ഉപരിതലത്തിൽ സൂപ്പർസോണിക് നോസിലിൻ്റെ കട്ടിംഗ് മർദ്ദം താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതിനാൽ, കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റുകളുടെ ലേസർ കട്ടിംഗിന് ഇത് അനുയോജ്യമാണ്.