सतह की गुणवत्ता में कटौती पर लेजर कटर फोकस की स्थिति का प्रभाव

1। लेजर बीम फोकसिंग बेसिक्स

1.1 केंद्रित ऊर्जा सिद्धांत

एक लेजर कटर की ऑप्टिकल सिस्टम बीम को पीक एनर्जी डेंसिटी के साथ एक फोकल पॉइंट में कंडेज़ करता है, जिसे सूत्र द्वारा गणना की जाती है: \\ (e=\\ frac {p} {\\ pi r^2} \\))

जहां \\ (p \\) शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है और \\ (r \\) फोकल बिंदु पर बीम त्रिज्या है। तीन मुख्य फोकस राज्य हैं जो निर्धारित करते हैं कि बीम सामग्री के साथ कैसे बातचीत करता है:

· सकारात्मक फोकस: केंद्र बिंदु सामग्री की सतह के ऊपर स्थित है, जिसके परिणामस्वरूप शीर्ष पर एक व्यापक बीम होता है।

· शून्य फोकस: फोकल पॉइंट सतह के साथ संरेखित करता है, सामग्री की मोटाई में बीम व्यास को संतुलित करता है।

· नकारात्मक फोकस: फोकल बिंदु सतह के नीचे स्थित है, सामग्री के भीतर ऊर्जा को केंद्रित करता है।

1.2 फोकस स्थिति का महत्व

फोकस स्थिति सीधे प्रभावित करती है कि कैसे लेजर बीम पिघलता है और अपनी मोटाई के माध्यम से सामग्री को हटा देता है। गलत संरेखण से असमान ऊर्जा वितरण होता है, जो खुरदरे किनारों या संकट संचय जैसे दोषों का कारण बन सकता है।

2। सतह की गुणवत्ता में कटौती पर प्रभाव

2.1 सतह खुरदरापन

सतह खुरदरापन, \\ (r _ a \\) जैसे मापदंडों द्वारा मापा जाता है, कट की चिकनाई को इंगित करता है। सकारात्मक फोकस के साथ, व्यापक शीर्ष बीम पार्श्व गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाता है, जिससे अनियमित संकल्प होता है। उदाहरण के लिए, 3 मिमी स्टेनलेस स्टील पर, \\ (r _ a \\) 12μm से +1 मिमी फोकस के साथ शून्य फोकस पर 15μm तक बढ़ जाता है। इसके विपरीत, एक -0। 5 मिमी नकारात्मक फोकस ऊर्जा को केंद्रित करता है, पिघला हुआ सामग्री इजेक्शन में सुधार करता है और खुरदरापन को 10μm तक कम करता है।

2.2 किनारे लंबवतता

प्रेसिजन असेंबली को 90 डिग्री किनारों के साथ कटौती की आवश्यकता होती है। पॉजिटिव फोकस एक "टॉप-वाइड, बॉटम-नैरो" बेवल बनाता है, जैसे कि 5 मिमी एल्यूमीनियम पर 8 डिग्री कोण +2 मिमी फोकस के साथ। एक मध्यम -1 मिमी नकारात्मक फोकस प्रविष्टि में बीम को परिवर्तित करता है, सामग्री के माध्यम से समान रूप से ऊर्जा वितरित करके बेवल को 3 डिग्री तक कम करता है।

२.३ घुसपैठ गठन

जब पिघला हुआ सामग्री पूरी तरह से बेदखल करने में विफल हो जाती है, तो घुटने के रूप में। सकारात्मक फोकस तल पर ऊर्जा घनत्व को कम कर देता है, अवशेष-मोटी आघात को छोड़कर अक्सर 10 मिमी कार्बन स्टील पर +1 मिमी फोकस के साथ दिखाई देता है। A -0। ऑक्सीजन असिस्ट गैस के साथ संयुक्त 8 मिमी फोकस पिघला हुआ लोहे के ऑक्साइड को बाहर निकालने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप घुटने से मुक्त कटौती होती है।

2.4 गर्मी से प्रभावित क्षेत्र (HAS)

HAZ कट के चारों ओर थर्मल क्षति का एक क्षेत्र है। सकारात्मक फोकस शीर्ष खतरे को चौड़ा करता है; 4 मिमी टाइटेनियम पर, यह 0 को मापता है। 3 मिमी शून्य फोकस बनाम 0। 25 मिमी पर -0 पर। 5 मिमी। नकारात्मक फोकस ऊर्जा को केंद्रित करता है, उच्च शक्ति वाले मिश्र धातुओं में भौतिक गुणों को संरक्षित करता है।

3। विभिन्न सामग्रियों के लिए ध्यान केंद्रित करना

3.1 धातु सामग्री

· स्टेनलेस स्टील (2-5 मिमी): एक मामूली नकारात्मक फोकस का उपयोग करें (-0।

· कार्बन स्टील (10 मिमी+): गहरा नकारात्मक फोकस (-1 से -1।

· एल्यूमीनियम मिश्र धातु: पतली चादरों के लिए (3 मिमी से कम या बराबर), शून्य से +0। 2 मिमी फोकस बीम प्रतिबिंब को कम करता है; मोटी चादरें (-0। 5 मिमी) थर्मल चालकता का मुकाबला करने के लिए उच्च दबाव वाले नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है।

3.2 गैर-धातु सामग्री

· ऐक्रेलिक\/प्लास्टिक: ऊर्जा फैलाने के लिए सकारात्मक फोकस (+1-+2 मिमी) लागू करें और जलने से बचें, स्वच्छ किनारों के लिए कम दबाव वाली हवा के साथ जोड़ी।

· लकड़ी\/कंपोजिट: एक मामूली सकारात्मक फोकस (+0।

4। उन्नत फोकस नियंत्रण तकनीक

4.1 स्वचालित फोकस सिस्टम

सेंसर वास्तविक समय की वर्कपीस विविधताओं का पता लगाते हैं, विकृत सामग्री पर गुणवत्ता बनाए रखने और मोटर वाहन अस्वीकार दरों को 30%तक कम करने के लिए फ़ोकस को समायोजित करते हैं।

4.2 गतिशील फोकस समायोजन

मशीनें मोटाई में बदलाव के लिए फोकस मिड-कट को अनुकूलित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, 3 मिमी से 5 मिमी स्टील तक संक्रमण करते समय एक 0। 7 मिमी गहरा ध्यान केंद्रित करते समय लगातार कट गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।

4.3 अंशांकन प्रोटोकॉल

परीक्षण पैटर्न सामग्री-विशिष्ट फोकस मानचित्र उत्पन्न करते हैं, इष्टतम सेटिंग्स संग्रहीत करते हैं और सेटअप समय को 20%तक काटते हैं।

5। औद्योगिक आवेदन उदाहरण

· मोटर वाहन स्टील: -0 से फ़ोकस को समायोजित करना।

· एयरोस्पेस टाइटेनियम: 5 मिमी ti -6 v -4 v के साथ -0 {}} v के साथ। 3 मिमी फोकस ने 0 से कम का खतरा प्राप्त किया।

6। भविष्य की चुनौतियां और दृष्टिकोण

  Cutting thick materials (>20 मिमी स्टील) बीम विचलन के कारण मुश्किल है। भविष्य के विकास में एआई को शामिल किया जा सकता है ताकि विभिन्न सामग्रियों के लिए अनुकूलनीय प्रसंस्करण को सक्षम किया जा सके, स्वचालित फोकस अनुकूलन के लिए वास्तविक समय डेटा का विश्लेषण किया जा सकता है।

7। निष्कर्ष

एक लेजर कटर की फोकस स्थिति गुणवत्ता में कटौती को प्रभावित करती है, खुरदरापन, किनारे के आकार, घोंसले और खतरे को प्रभावित करती है। सामग्री की जरूरतों के लिए फ़ोकस सेटिंग्स को सिलाई करके और उन्नत नियंत्रण प्रौद्योगिकियों का लाभ उठाकर, निर्माता उच्च परिशुद्धता प्राप्त कर सकते हैं, अपशिष्ट को कम कर सकते हैं और औद्योगिक मांगों को पूरा कर सकते हैं।

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