लेज़र पाइप कटिंग मशीनों का बेवल कटिंग फ़ंक्शन आधुनिक पाइप प्रसंस्करण में उच्च {{0}सटीकता, उच्च - दक्षता बेवल कटिंग प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है। इसका कार्य सिद्धांत लेजर ऊर्जा नियंत्रण, यांत्रिक गति परिशुद्धता और बुद्धिमान एल्गोरिदम को एकीकृत करता है, जो वेल्डिंग और स्प्लिसिंग जैसी बाद की प्रक्रियाओं की इंटरफ़ेस परिशुद्धता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पाइप की सतह पर विशिष्ट कोणों (जैसे वी - आकार, यू - आकार, आदि) के साथ बेवल को काटने में सक्षम बनाता है। निम्नलिखित मूल सिद्धांतों और प्रमुख तकनीकी लिंक से एक विस्तृत विश्लेषण है:
1. लेजर का ऊर्जा फोकसिंग बीम और मटेरियल एब्लेशन
लेजर पाइप काटने वाली मशीनों में बेवल कटिंग का मूल "कटिंग टूल" के रूप में उच्च {{0}ऊर्जा-}घनत्व वाले लेजर बीम का उपयोग करना है। उपकरण एक लेजर जनरेटर के माध्यम से एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य (आमतौर पर लगभग 1064nm की तरंग दैर्ध्य के साथ फाइबर लेजर) की लेजर प्रकाश उत्पन्न करता है। ऑप्टिकल पथ प्रणाली (रिफ्लेक्टर, फोकसिंग लेंस आदि सहित) द्वारा फोकस किए जाने के बाद, यह बेहद छोटे व्यास (आमतौर पर 0.1-0.3 मिमी) के साथ एक उच्च ऊर्जा प्रकाश स्थान बनाता है। जब प्रकाश स्थान पाइप की सतह को विकिरणित करता है, तो प्रकाश ऊर्जा तुरंत ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिससे पाइप की सतह पर सामग्री तेजी से पिघलने बिंदु या क्वथनांक तक गर्म हो जाती है, जिससे स्थानीय पिघलने या गैसीकरण प्राप्त होता है।
बेवल कटिंग में, लेजर बीम की ऊर्जा घनत्व को पाइप सामग्री (जैसे कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, आदि) और बेवल कोण के अनुसार सटीक रूप से समायोजित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, मोटी दीवार वाले पाइपों पर बड़े कोण बेवल काटते समय, सामग्री के पर्याप्त पृथक्करण को सुनिश्चित करने के लिए लेजर शक्ति को बढ़ाने की आवश्यकता होती है; जबकि पतली दीवार वाले पाइपों पर छोटे {{4}कोण बेवल कटिंग के लिए, अत्यधिक जलने या विरूपण से बचने के लिए बिजली कम की जानी चाहिए। इस बीच, काटने की प्रक्रिया के दौरान सहायक गैसों (जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन) का उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन दहन का समर्थन कर सकता है और सामग्री ऑक्सीकरण और पिघलने में तेजी ला सकता है, जबकि नाइट्रोजन का उपयोग कट को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए किया जाता है, जिससे एक चिकनी, गड़गड़ाहट मुक्त बेवल सतह सुनिश्चित होती है।
2. पाइपों की सटीक स्थिति और क्लैंपिंग
सटीक बेवल कटिंग प्राप्त करने के लिए, पाइपों को पहले मजबूती से क्लैंप किया जाना चाहिए और सटीक स्थिति में रखा जाना चाहिए। लेजर पाइप काटने वाली मशीनें आमतौर पर वायवीय या हाइड्रोलिक चक के कई सेटों से सुसज्जित होती हैं, जो काटने के दौरान कोई कंपन या विस्थापन सुनिश्चित करने के लिए समायोज्य फिक्स्चर के माध्यम से काटने वाले स्टेशन पर पाइप को ठीक करती हैं। साथ ही, उपकरण सेंसर (जैसे फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर, एनकोडर) के माध्यम से पाइप के व्यास, लंबाई और केंद्र की स्थिति का पता लगाता है और डेटा को नियंत्रण प्रणाली में वापस भेजता है, जो बाद में कटिंग पथ योजना के लिए बुनियादी पैरामीटर प्रदान करता है।
विशेष आकार के पाइपों (जैसे कि वर्गाकार पाइप, आयताकार पाइप, अण्डाकार पाइप) की बेवल कटिंग के लिए, पोजिशनिंग सिस्टम को पाइप के क्रॉस-सेक्शनल आकार की भी पहचान करनी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि लेजर बीम का प्रारंभिक बिंदु पाइप की संदर्भ सतह के साथ संरेखित हो, जिससे पोजिशनिंग विचलन के कारण होने वाली बेवल कोण त्रुटियों से बचा जा सके।
3. कटिंग हेड और प्रक्षेपवक्र नियंत्रण का कोण समायोजन
बेवल कटिंग और साधारण वर्टिकल कटिंग के बीच सबसे बड़ा अंतर यह है कि कटिंग हेड में कोण समायोजन कार्यक्षमता होनी चाहिए। लेज़र पाइप काटने वाली मशीन का कटिंग हेड आमतौर पर मल्टी-एक्सिस लिंकेज रोबोटिक आर्म या सीएनसी वर्कबेंच पर लगाया जाता है, जो एक्स, वाई और जेड अक्षों के साथ-साथ ए-एक्सिस (रोटेशन कोण) और बी-एक्सिस (स्विंग कोण) के चारों ओर घूमने में सक्षम बनाता है। बेवल कटिंग के दौरान, नियंत्रण प्रणाली पूर्व निर्धारित बेवल कोण (जैसे 30 डिग्री, 45 डिग्री, 60 डिग्री, आदि) के अनुसार पाइप अक्ष या कटिंग बिंदु के चारों ओर घूमने के लिए कटिंग हेड को चलाती है, जिससे लेजर बीम पाइप की सतह के साथ एक विशिष्ट कोण बनाता है।
इस बीच, सीएनसी प्रणाली स्वचालित रूप से पाइप के व्यास, दीवार की मोटाई और बेवल कोण के आधार पर काटने के प्रक्षेप पथ की गणना करती है। उदाहरण के लिए, एक वृत्ताकार पाइप पर V-आकार के बेवल को काटते समय, काटने वाले सिर को पाइप की अक्षीय दिशा के साथ-साथ पाइप की परिधि के चारों ओर एक गोलाकार गति बनाते हुए चलना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि बेवल कोण पूरे परिधि में एक समान बना रहे। एक सीधे पाइप के अंत में बेवल कटिंग के लिए, प्रक्षेपवक्र नियंत्रण को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि काटने की सतह एक फ्लैट और गैर-झुकाव वाले कट के साथ पाइप अक्ष के साथ एक पूर्व निर्धारित कोण बनाती है।
4. इंटेलिजेंट कंट्रोल सिस्टम का सहयोगात्मक संचालन
लेजर पाइप काटने वाली मशीनों में बेवल कटिंग "लेजर ऊर्जा - यांत्रिक गति - सामग्री प्रतिक्रिया" की एक गतिशील सहयोगी प्रक्रिया है, जो पूरी तरह से एक बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली द्वारा नियंत्रित होती है। सिस्टम का निर्मित इन कटिंग डेटाबेस लेजर मापदंडों (शक्ति, आवृत्ति, पल्स चौड़ाई), गति गति, सहायक गैस दबाव और विभिन्न सामग्रियों और विशिष्टताओं के पाइपों के अनुरूप अन्य डेटा संग्रहीत करता है। ऑपरेटरों को केवल बेवल कोण और पाइप पैरामीटर जैसी जानकारी इनपुट करने की आवश्यकता है, और सिस्टम स्वचालित रूप से इष्टतम पैरामीटर से मेल खाएगा
काटने के दौरान, सेंसर वास्तविक समय में काटने वाले क्षेत्र के तापमान, स्लैग के छींटे और अन्य स्थितियों की निगरानी करते हैं। यदि असामान्यताएं होती हैं (जैसे कि अपूर्ण सामग्री काटना, बेवल कोण विचलन), तो सिस्टम तुरंत बंद लूप नियंत्रण प्राप्त करने के लिए लेजर पावर या आंदोलन की गति को समायोजित करेगा। उदाहरण के लिए, जब बेवल सतह पर गड़गड़ाहट का पता चलता है, तो कट की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए सिस्टम स्वचालित रूप से लेजर शक्ति को बढ़ा देगा या काटने की गति को कम कर देगा। इसके अलावा, कुछ उच्च-स्तरीय उपकरण 3डी सिमुलेशन फ़ंक्शंस का समर्थन करते हैं, जो प्रक्षेपवक्र संघर्ष या पैरामीटर त्रुटियों की पूर्व जांच करने के लिए काटने से पहले बेवल काटने की प्रक्रिया का अनुकरण कर सकते हैं, जिससे काटने की सटीकता और दक्षता में और सुधार होता है।
5. बेवल कटिंग के लाभ और अनुप्रयोग परिदृश्य
उपरोक्त कार्य सिद्धांतों के आधार पर, लेजर पाइप कटिंग मशीनों के साथ बेवल कटिंग के कई फायदे हैं: सबसे पहले, लेजर बीम की उच्च फोकसिंग संपत्ति यह सुनिश्चित करती है कि बेवल कोण त्रुटि को ±0.5 डिग्री के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, जो इंटरफेस के लिए उच्च परिशुद्धता वेल्डिंग की आवश्यकताओं को पूरा करता है; दूसरा, गैर-संपर्क कटिंग यांत्रिक उपकरणों और पाइपों के बीच घर्षण से बचाती है, पाइप विरूपण और उपकरण घिसाव को कम करती है; तीसरा, काटने की दक्षता अधिक है। 100 मिमी व्यास वाले स्टेनलेस स्टील पाइप के लिए, 45 डिग्री बेवेल की काटने की गति 1-2 मीटर प्रति मिनट तक पहुंच सकती है, जो पारंपरिक यांत्रिक काटने से काफी अधिक है।
इस तकनीक का व्यापक रूप से पेट्रोकेमिकल्स, मशीनरी विनिर्माण और इस्पात संरचनाओं जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, पाइपलाइन इंजीनियरिंग में, बेवल कटिंग पाइप इंटरफेस को सटीक वेल्डिंग कोण बनाती है, जो वेल्डिंग की ताकत और सीलिंग में काफी सुधार कर सकती है; ऑटोमोबाइल फ्रेम प्रसंस्करण में, विशेष आकार के पाइपों की बेवल कटिंग घटकों को निर्बाध रूप से जोड़ने में सक्षम बनाती है, जिससे संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित करते हुए समग्र वजन कम हो जाता है।
--रेथर लेजर जैक सन--