ஹாட்-ரோல்ட் ஸ்டீலின் லேசர் கட்டிங்: கோட்பாடுகள் மற்றும் பணிப்பாய்வு

லேசர்-ஆக்ஸிஜன் ஃப்யூஷன் வெட்டும் கொள்கை

வெப்ப-உருட்டப்பட்ட எஃகு லேசர் வெட்டு பொதுவாக தொழில்நுட்ப ரீதியாக லேசர்-ஆக்சிஜன் இணைவு வெட்டு அல்லது 'லேசர் ஃப்ளேம் ஹைப்ரிட் கட்டிங்.' என்று அழைக்கப்படுகிறது. லேசர் ஆவியாதல் அல்லது தூய உருகும் செயல்முறைகள் போலல்லாமல், லேசர்-ஆக்ஸிஜன் வெட்டுதல் லேசர் கற்றை மற்றும் வெளிப்புற இரசாயன எதிர்வினைக்கு இடையே ஒரு சக்திவாய்ந்த ஒருங்கிணைப்பை நம்பியுள்ளது. கொள்கை பின்வருமாறு செயல்படுகிறது: உயர் ஆற்றல் கொண்ட ஃபைபர் லேசர் கற்றை (பொதுவாக 4 முதல் 6 கிலோவாட் வரை) சூடான உருட்டப்பட்ட எஃகு தகட்டின் மேற்பரப்பில் கவனம் செலுத்துகிறது, இரும்பின் பற்றவைப்பு வெப்பநிலைக்கு (தோராயமாக 1,350 ° C) உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட பகுதியை விரைவாக வெப்பப்படுத்துகிறது. ஒரு உயர்-தூய்மை ஆக்ஸிஜன் ஜெட் இந்த சூப்பர் ஹீட் ஸ்பாட் மீது லேசர் கற்றையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இரும்பு அதன் பற்றவைப்பு புள்ளியை அடைந்தவுடன், அது ஒரு வெப்பமண்டல ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினையில் ஆக்ஸிஜனுடன் வன்முறையாக வினைபுரிகிறது: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃ + வெப்பம். இந்த இரசாயன எரிப்பு லேசர் கற்றை பங்களிப்பதை விட மூன்று முதல் ஐந்து மடங்கு அதிக வெப்ப ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. எனவே, லேசர் ஒரு திறமையான, அதிகக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய 'இலகுவான' அல்லது 'பற்றவைப்பதாக' செயல்படும், திட்டமிடப்பட்ட வெட்டுப்பாதையில் எதிர்வினையைத் துவக்கி பின்னர் வழிநடத்துகிறது, அதே நேரத்தில் ஆக்ஸிஜன் வாயு எரிப்பு முகவராக இருத்தல் மற்றும் உயர் அழுத்த ஜெட் ஆகும்.

தடிமனான கார்பன் எஃகு தகடுகளுக்கு, இந்த கலப்பின செயல்முறை மிகவும் செலவு குறைந்த மற்றும் வேகமான வெட்டு முறையாகும். ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த சக்தி லேசரை (6kW) பயன்படுத்தி 200 மிமீ தடிமன் கொண்ட தட்டுகளை வெட்டுவதற்கு இது உதவுகிறது, ஏனெனில் ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்வினை மொத்த வெட்டு ஆற்றலில் 80% ஐ வழங்குகிறது. இந்த செயல்திறன் தடிமனான தட்டுகளுக்கு பெரும்பாலும் தேவைப்படும் பாரிய, விலையுயர்ந்த உயர் சக்தி லேசர்களின் தேவையை நீக்குகிறது. இதன் விளைவாக, சிறந்த செங்குத்துத்தன்மை கொண்ட சுத்தமான வெட்டு, பிளாஸ்மா வெட்டுவதை விட கணிசமாக குறைவான கசடு, மற்றும் பாரம்பரிய ஆக்சி-எரிபொருள் வெட்டுக்கு கட்டாயமாக இருக்கும் நீண்ட முன் சூடாக்கும் நேரங்கள் (பெரும்பாலும் 2-3 நிமிடங்கள்) தேவையில்லை.

உகந்த லேசர் கட்டிங் செய்ய ஹாட்-ரோல்ட் ஸ்டீல் தயார்

லேசர்-ஆக்சிஜன் செயல்முறையானது கார்பன் எஃகு வெட்டுவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக இருந்தாலும், உயர்தர, நிலையான முடிவை அடைவது, சூடான-உருட்டப்பட்ட தட்டின் மேற்பரப்பு நிலையைப் பொறுத்தது. நிலையான சூடான-உருட்டப்பட்ட கருப்பு எஃகு ஒரு சிறப்பியல்பு செதில் மேற்பரப்பு உள்ளது, இது லேசருக்கு ஏற்றதாக இல்லை. இந்த 'சந்திரன் போன்ற' அல்லது பள்ளம் கொண்ட மேற்பரப்பு லேசரின் உயரத்தை உணரும் அமைப்பை பாதிக்கிறது, இதனால் மையப்புள்ளியானது கவனம் செலுத்துவதற்கும் வெளியேயும் செல்கிறது, இது வெட்டு தரம் மற்றும் நிலைத்தன்மையை நேரடியாக பாதிக்கிறது. இதை எதிர்கொள்ள, உயர் துல்லியமான லேசர் வெட்டும் விருப்பமான பொருள் சூடான உருட்டப்பட்ட ஊறுகாய் மற்றும் எண்ணெய் (HRP&O) எஃகு ஆகும். இந்த செயல்பாட்டில், சூடான-உருட்டப்பட்ட சுருள் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில குளியல் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, இது உறுதியான மில் அளவை வேதியியல் ரீதியாக நீக்குகிறது, ஒரு சுத்தமான, மென்மையான, சீரான மேற்பரப்பை விட்டு, தற்காலிக அரிப்பு பாதுகாப்பை வழங்க சிறிது எண்ணெய் தடவப்படுகிறது.

சூடான உருட்டப்பட்ட எஃகின் லேசர் வெட்டு செயல்திறனை ஊறுகாய் அடிப்படையில் மாற்றுகிறது என்பதை தொழில்துறை ஆய்வுகள் உறுதிப்படுத்தியுள்ளன. அனைத்து தடிமன் வரம்புகளிலும், வாயு அழுத்தம் அல்லது குவிய நிலை சரிசெய்தல் உட்பட, வேறு எந்த மாறியையும் விட, பொருள் மேற்பரப்பு தரமானது, முடிவுகளை வெட்டுவதில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. நிலையான, உயர்தர வெட்டுக்களுக்கு ஒரு நிலையான கவனம் ஆழம் முதன்மைத் தேவை; HRP&O எஃகு மென்மையான மேற்பரப்பு அதை வழங்குகிறது, இது ஒரு பரந்த செயல்முறை சாளரத்தையும் அதிக வெட்டு வேகத்தையும் செயல்படுத்துகிறது. கூடுதலாக, SCS (நிலையான சுருள் தீர்வுகள்) செயல்முறை போன்ற சில மேம்பட்ட செயல்முறைகள் ஒரு படி மேலே சென்று, ஒரு சுத்தமான, உலர்ந்த மேற்பரப்பை உருவாக்குகிறது, இது எண்ணெய் எரிப்பதால் உருவாகும் புகையை அகற்றுவதன் மூலம் வெட்டு வேகத்தை தோராயமாக 20% அதிகரிக்கிறது. துல்லியமான பயன்பாடுகளுக்கு, வெட்டப்பட்ட பிறகு உறுதியான பிளாட்னெஸ் தேவைப்படும், லேசர் பிளஸ் ஹாட்-ரோல்டு ஸ்ட்ரிப் தயாரிப்புகள் போன்ற சிறப்பு கிரேடுகள், ஒரு மீட்டருக்கு 3 மிமீ மட்டுமே அதிகபட்ச பிளாட்னெஸ் விலகலுக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கின்றன.

லேசர் வெட்டுவதற்கான காயில்-டு-ப்ளேட் பணிப்பாய்வு

நவீன, திறமையான புனையமைப்புச் சூழலில், ஹாட்-ரோல்டு காயில் முதல் வெட்டு, முடிக்கப்பட்ட தட்டு வரையிலான பணிப்பாய்வு மிகவும் தானியங்கி மற்றும் நெறிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இந்த செயல்முறை பெரும்பாலும் 30 டன்கள் வரை எடையுள்ள ஒரு கனமான-அளவிலான சுருளுடன் தொடங்குகிறது, இது துல்லியமான டிகாயிலரில் பொருத்தப்படுகிறது. எஃகுப் பட்டையானது ஒரு கனரக லெவலர் மூலம் கொடுக்கப்படுகிறது, இது 'சுருள் செட்' (காயப்பட்டையின் இயற்கையான வளைவு) நீக்கி ஒரு முழுமையான தட்டையான தாளை உருவாக்குகிறது. இதைத் தொடர்ந்து துல்லியமான கட்-டு-லெங்த் ஷியர் செய்யப்படுகிறது, இது துண்டுகளை துல்லியமான, திட்டமிடப்பட்ட பரிமாணங்களின் தட்டுகளாக பிரிக்கிறது. இந்த முழு இன்-லைன் செயல்முறையையும் செய்முறை-உந்துதல் மென்பொருளால் கண்காணிக்கவும் கட்டுப்படுத்தவும் முடியும், ஒவ்வொரு தயாரிப்பு இயக்கத்திற்கும் சரியான, மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய அமைப்புகளை உறுதி செய்கிறது. இதன் விளைவாக ஒரு தட்டையான, நிலையான அளவிலான வெற்று, அடுத்த கட்டத்திற்கு உகந்ததாக உள்ளது: லேசர் வெட்டு அமைப்பு.

முடிக்கப்பட்ட தட்டையான தட்டுகள் பின்னர் உயர்-சக்தி ஃபைபர் லேசர் வெட்டும் இயந்திரத்தில் ஏற்றப்படுகின்றன. வெட்டு அளவுருக்கள்-மிக முக்கியமான, ஆக்ஸிஜன் உதவி வாயு அழுத்தம், லேசரின் குவிய நிலை (குறுகிய, இணையான கெர்ஃப்புக்கு ஆழமான தடிமனான தட்டுகளுக்குள் அமைக்கப்பட்டுள்ளது) மற்றும் வெட்டு வேகம்-அனைத்தும் CNC அமைப்பில் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. பல அதிக அளவு செயல்பாடுகளுக்கு, சுருளிலிருந்து லேசருக்கு நேரடியாக நகர்வதன் மூலம் செயல்முறை மேலும் முன்னேறுகிறது. சுருள் ஊட்டப்பட்ட லேசர் வெற்று அமைப்புகளில், சமன் செய்யப்பட்ட துண்டு நேரடியாக லேசர் கட்டரின் அறைக்குள் செலுத்தப்படுகிறது. இது தனித்தனி தகடுகளை உருவாக்கும் தனி படிநிலையை நீக்குகிறது, தட்டு மாற்றத்திற்கான நேரத்தை நீக்குகிறது, மேலும் லேசர் அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த உற்பத்தி நேரத்தை தோராயமாக 14% அதிகரிக்கலாம், இது பாரம்பரிய தாள்-ஊட்ட அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது வருடத்திற்கு சுமார் 600 வேலை நேரத்தை மிச்சப்படுத்துகிறது. இந்த முழுமையாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட பணிப்பாய்வு, மூலச் சுருளிலிருந்து துல்லியமான லேசர் வெட்டு பகுதி வரை, பொருள் பயன்பாட்டை அதிகப்படுத்துகிறது, கையாளுதலைக் குறைக்கிறது மற்றும் நவீன எஃகு செயலாக்கத்திற்கான தரத்தை அமைக்கிறது.