লেজার কাটিং ধাতুতে প্লাজমা ক্লাউডের প্রভাব কীভাবে কমানো যায়?
লেজার কাটিং ধাতুর নীতি হল ধাতু উপাদানের পৃষ্ঠকে বিকিরণ করার জন্য লেজার রশ্মিকে তাপের উত্স হিসাবে ব্যবহার করা, যার ফলে ধাতব উপাদানের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা গলে যাওয়া (ফুটন্ত) বিন্দুতে বৃদ্ধি পায়। একই সময়ে, অগ্রভাগ লেজার রশ্মি বিকিরণের দিকের সমান্তরালভাবে গ্যাস কাটা স্প্রে করে যাতে উপাদানটি গলে যায় (বাষ্পীভূত হয়)। উড়িয়ে দিন (যখন কাটিং গ্যাস একটি সক্রিয় গ্যাস যেমন অক্সিজেন, কাটিং গ্যাসও অক্সিডেশন তাপ প্রদানের জন্য ধাতব পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করবে)। মোশন ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করে, কাটিং হেড বিভিন্ন আকারের ওয়ার্কপিস কাটার জন্য একটি পূর্বনির্ধারিত রুট বরাবর চলে যায়।
লেজার কাটিয়া মেশিনের ধাতু কাটার প্রক্রিয়া চলাকালীন, ঘটনা লেজারের শক্তি ঘনত্ব ভিন্ন, এবং ধাতব উপাদানের পৃষ্ঠের পরিবর্তনগুলিও ভিন্ন। সাধারণভাবে বলতে গেলে, যখন কোনো ধাতব উপাদানের পৃষ্ঠে লেজারের শক্তির ঘনত্ব 10MW/সেমি² এর ক্রমে পৌঁছায়, তখন ধাতব উপাদানের পৃষ্ঠটি দ্রুত উপাদানটির স্ফুটনাঙ্ক পর্যন্ত উত্তপ্ত হবে এবং ধাতব বাষ্পে শক্তিশালীভাবে বাষ্প হয়ে যাবে। যখন একটি ধাতব উপাদানের পৃষ্ঠে লেজারের শক্তির ঘনত্ব 100MW/সেমি² এর ক্রম অতিক্রম করে, তখন ধাতব বাষ্প যা সময়মতো নিষ্কাশন করা যায় না তা লেজার শক্তি দ্বারা পুনরায় উত্তপ্ত হবে, একটি প্লাজমা মেঘ তৈরি করবে।
ধাতব পদার্থের লেজার কাটিং দ্বারা উত্পন্ন প্লাজমা ক্লাউডের বেশিরভাগ কাটিং গ্যাস দ্বারা উড়িয়ে দেওয়া হবে, এবং অবশিষ্ট ছোট অংশ একটি প্লাজমা মেঘ তৈরি করবে এবং ধাতব কাটাকে প্রভাবিত করবে:
1) প্লাজমা ক্লাউড ধাতব পদার্থের পৃষ্ঠে থাকবে, লেজার শক্তির সংক্রমণকে বাধা দেবে এবং কাটার গতি হ্রাস করবে।
2) অগ্রভাগের নীচে আটকে থাকা প্লাজমা ক্লাউড শুধুমাত্র অগ্রভাগ এবং ধাতব উপাদানের মধ্যে ক্যাপাসিট্যান্স মাধ্যম পরিবর্তন করবে না, তবে অগ্রভাগকে উত্তপ্ত করবে, এর ক্যাপাসিট্যান্স কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলিকে প্রভাবিত করবে, ক্যাপাসিটিভ উচ্চতা নিয়ন্ত্রকের সনাক্তকরণের ফলাফলগুলিতে হস্তক্ষেপ করবে এবং হ্রাস করবে। ফলো-আপ নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা কাটিয়া প্রভাবকে প্রভাবিত করে।
একটি উদাহরণ হিসাবে বাজারে বর্তমানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত 2000W লেজারটিকে 100/125 (কলিমেটর লেন্স ফোকাল লেন্থ/ফোকাসিং লেন্স ফোকাল লেন্থ) কাটিং হেডের সাথে ব্যবহার করা হলে, যখন বেণীর মূল ব্যাস 40 μm এর কম হয়, তখন গড় শূন্য ফোকাসে আলোর স্পটটির শক্তি ঘনত্ব এটি 100MW/সেমি² এর ক্রমে পৌঁছাবে, বিশেষ করে পাতলা ধাতব প্লেট কাটার সময়, প্লাজমা মেঘ তৈরি করা সহজ।
এই সমস্যাটি মোকাবেলা করার জন্য, নিম্নলিখিত কাটিয়া প্রক্রিয়াটি কাটিয়া প্রক্রিয়ায় প্লাজমা ক্লাউডের প্রভাবকে কার্যকরভাবে কমাতে পারে:
1. নাড়ি কাটা অবলম্বন. পালস কাটিং পদ্ধতি একদিকে লেজারের সর্বোচ্চ শক্তি নিশ্চিত করতে পারে এবং অন্যদিকে ধাতব পদার্থে লেজারের বিকিরণ সময়কে ছোট করে, প্লাজমা ক্লাউডের প্রজন্মকে হ্রাস করে।
2. সঠিকভাবে লেজার কাটিয়া শক্তি হ্রাস. অন্যান্য অবস্থার পরিবর্তন না করে, কাটিয়া শক্তি হ্রাস ফোকাসে গড় শক্তি ঘনত্ব কমাতে পারে এবং প্লাজমা মেঘের উৎপাদন কমাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সম্পূর্ণ শক্তি এবং শূন্য ফোকাসে 1 মিমি স্টেইনলেস স্টিল কাটতে একটি একক-মোড 2000W লেজার ব্যবহার করার সময়, প্লাজমা ক্লাউডের প্রভাবের কারণে কাটার গতি আদর্শ ছিল না। যখন কাটিং পাওয়ার 1800W এ হ্রাস করা হয়, তখন কাটিয়া গতি 50% বৃদ্ধি পায়।
3. কাটিং স্লিটটিকে যথাযথভাবে প্রশস্ত করুন। কাটিং কার্ফ প্রশস্ত করা শুধুমাত্র প্লাজমা ক্লাউডকে নীচের দিকে ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য একটি বিস্তৃত চ্যানেল প্রদান করে না, কাটার উপর প্লাজমা ক্লাউডের প্রভাব হ্রাস করে, তবে কার্ফের মধ্যে স্ল্যাগ নিঃসরণকে ত্বরান্বিত করতে এবং কাটিংয়ের প্রভাবকে উন্নত করতে সহায়তা করে।
4. যথাযথভাবে কাটিয়া উচ্চতা ছোট করুন। কাটিং উচ্চতা শুধুমাত্র সরাসরি অগ্রভাগ এবং ধাতব উপাদানের পৃষ্ঠের মধ্যে প্লাজমা ক্লাউডের বেধ নির্ধারণ করে না (দূরত্ব যত কম হবে, প্লাজমা ক্লাউড তত পাতলা হবে), তবে কাটিং অগ্রভাগের কাছাকাছি, চাপ তত বেশি হবে। অগ্রভাগের কেন্দ্র থেকে নির্গত কাটিং গ্যাস (চিত্র 2 দেখুন) কাটা বায়ুর চাপ অগ্রভাগের নীচে প্লাজমা ক্লাউডের বিচ্ছুরণকে ত্বরান্বিত করতে সাহায্য করে এবং প্লাজমা ক্লাউড দ্বারা আপতিত লেজারের রক্ষা কমায়। অতএব, কাটা মাথার নিরাপত্তা নিশ্চিত করার ভিত্তিতে, নিম্নোক্ত দূরত্ব যত কম হবে তত ভালো।
5. একটি উপযুক্ত কাটিয়া অগ্রভাগ ব্যবহার করুন. একটি উপযুক্ত অগ্রভাগ অগ্রভাগের ব্যাস না বাড়িয়ে গ্যাস প্রবাহের হার বাড়াতে পারে এবং ধাতব প্লাজমা মেঘের বিচ্ছুরণকে ত্বরান্বিত করতে পারে।
6. কাটার মাথায় একটি সাইড ব্লোয়িং ডিভাইস এবং একটি অগ্রভাগ কুলিং ডিভাইস যোগ করুন। সাইড ব্লোয়িং যন্ত্রটি প্লাজমা ক্লাউডের কিছু অংশ উড়িয়ে দিতে এবং অগ্রভাগের নিচে প্লাজমা ক্লাউডের জমে থাকা কমাতে ব্যবহৃত হয়। অগ্রভাগ কুলিং ডিভাইস অগ্রভাগে প্লাজমা ক্লাউডের তাপীয় প্রভাব কমাতে পারে এবং অগ্রভাগের ক্যাপাসিটিভ কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলিকে প্রভাবিত করা এড়াতে পারে।
7. উচ্চ নমুনা হার ক্যাপাসিটিভ উচ্চতা সমন্বয়কারী ব্যবহার করুন। উচ্চ স্যাম্পলিং রেট ক্যাপাসিটিভ উচ্চতা নিয়ন্ত্রক শুধুমাত্র নিম্নলিখিত নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে পারে না, তবে ক্যাপ্যাসিট্যান্স মানের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করে অগ্রভাগের নীচে প্লাজমা ক্লাউডের পরিবর্তনগুলিও নির্ধারণ করতে পারে। প্লাজমা ক্লাউডের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করে, মেশিন টুলটি হ্রাস, বিরতি এবং পালস কাটার মতো ব্যবস্থা নিতে পারে। কাটার উপর প্লাজমা মেঘের প্রভাব কমাতে।