फाइबर लेजर कटिंग: सीधे जवाब

नाइट्रोजन से कटे stainless पर burr का लगभग हमेशा एक ही मतलब होता है: पिघला हुआ मटीरियल पर्याप्त तेजी से बाहर नहीं निकल रहा — पावर के हिसाब से cutting speed कम है, नाइट्रोजन का प्रेशर या शुद्धता कम है, nozzle घिसा या off-centre है, या focus शीट में बहुत ऊपर बैठा है। शुरुआत nozzle की हालत और गैस प्रेशर से करें — शॉप में burr के ज्यादातर मामले यही समझा देते हैं।

जो मशीन पहले पूरी शीट काट रही थी वह अगर penetrate करना बंद कर दे, तो beam या तो शीट तक पहुँचते-पहुँचते ऊर्जा खो रहा है या गलत जगह गिर रहा है। संभावना के क्रम में: गंदा या चटका हुआ protective glass, घिसा nozzle, focus drift, गैस प्रेशर की कमी, और सबसे आखिर में source खुद।

mild steel पर dross वह पिघला ऑक्साइड है जो गैस के हटा पाने से पहले ही जम गया। सामान्य लीवर इसी क्रम में हैं: ऑक्सीजन प्रेशर (मोटी प्लेट पर अक्सर जरूरत से ज्यादा), cutting speed, focus position, और nozzle standoff. 10 mm से मोटी प्लेट पर dross की ज्यादातर दिक्कतें प्रेशर और focus की होती हैं, पावर की नहीं।

striations अस्थिर melt front की पहचान हैं। मोटी, पीछे खिंचती लकीरों का मतलब है कि पिघला मटीरियल साथ नहीं दे पा रहा — वजह आमतौर पर स्पीड, focus या gas dynamics होती है। बारीक और एक जैसी लकीरें सामान्य हैं और पूरी तरह हटाई नहीं जा सकतीं; आपके नियंत्रण में सिर्फ उनकी गहराई है और यह कि किनारे पर वे कितनी नीचे से शुरू होती हैं।

Spatter वह पिघला मटीरियल है जो kerf से नीचे जाने के बजाय वापस head की ओर उछलता है — आमतौर पर मोटे मटीरियल को बहुत आक्रामक तरीके से pierce करने, standoff बहुत कम रखने, या nozzle के हिसाब से प्रेशर बहुत ज्यादा होने से। यह nozzle को तेजी से बंद कर देता है, और बंद nozzle फिर spatter को और बदतर बना देता है।

Taper का मतलब है beam पूरी मोटाई में सीधी-दीवार वाला कट नहीं दे रहा: आमतौर पर मोटे मटीरियल पर focus सतह पर या उससे ऊपर है, स्पीड थोड़ी ज्यादा है, या घिसा lens beam फैला रहा है। यह ज्यादातर 8–10 mm से मोटी प्लेट पर दिखता है, जहाँ beam को ज्यादा गहराई तय करनी होती है।

मोटा नियम यह है: नाइट्रोजन से काटते समय focus सतह के नीचे जाता है — करीब मोटाई के एक-तिहाई से दो-तिहाई तक नीचे। ऑक्सीजन से mild steel काटते समय focus सतह पर या उससे थोड़ा ऊपर रहता है। 2 mm से पतली शीट पर दोनों ही हालात में यह लगभग शून्य के पास होता है।

piercing का समय मोटाई के साथ बढ़ता है: 6 kW fiber पर पतली शीट एक सेकंड से काफी कम में pierce हो जाती है, 10 mm में करीब एक सेकंड लगता है, और 20 mm प्लेट को ramped power के साथ एक से तीन सेकंड चाहिए। मोटे मटीरियल को कम प्रेशर पर ऑक्सीजन से और cutting focus से ऊँचे focus पर pierce किया जाता है, फिर मशीन cutting पैरामीटर सेट पर चली जाती है।

स्पीड मोटाई के साथ तेजी से गिरती है और गैस पर निर्भर करती है: 6 kW fiber नाइट्रोजन के साथ 1 mm stainless को 30–40 m/min पर, 6 mm को करीब 5 m/min पर और 10 mm को 2–3 m/min पर काटता है। ऑक्सीजन के साथ mild steel पतली शीट पर धीमा है, पर 20 mm प्लेट तक काटता रहता है, जहाँ नाइट्रोजन व्यावहारिक नहीं रह जाता।

kerf वह चौड़ाई है जो beam असल में मटीरियल से हटाता है — आरी के कट से संकरा, पर शून्य नहीं। 3–6 kW fiber पर यह पतली शीट पर आमतौर पर 0.1–0.3 mm रहता है और 10 mm के बाद 0.4–0.6 mm तक बढ़ जाता है, जिसे मुख्यतः nozzle का व्यास, focus और cutting gas तय करते हैं।

nozzle का व्यास मोटाई और गैस के हिसाब से चलता है: mild steel की ऑक्सीजन कटिंग के लिए 1.0–1.5 mm के छोटे single nozzles, और नाइट्रोजन कटिंग के लिए 1.4–3.0 mm के बड़े double nozzles, जहाँ चौड़ा और ऊँचे प्रेशर वाला jet पिघला मटीरियल हटाता है। बहुत बड़ा nozzle गैस बर्बाद करता है और jet कमजोर कर देता है; बहुत छोटा kerf को भूखा रखता है।

खपत लेजर की पावर से नहीं, nozzle के व्यास और प्रेशर से तय होती है: 15 bar पर 2.0 mm का nozzle kerf से करीब 30–45 m³/h गुजारता है, और 20 bar पर 3.0 mm का nozzle 90 m³/h से भी ऊपर जा सकता है। इसीलिए मोटी प्लेट की नाइट्रोजन कटिंग अक्सर प्रति पार्ट लागत की सबसे बड़ी अकेली मद बन जाती है।

ऑक्सीजन काटते समय खुद जलती है, इसलिए mild steel पर यह तेज और सस्ती पड़ती है और ज्यादा मोटाई तक पहुँचती है, पर किनारा ऑक्सीडाइज छोड़ जाती है। नाइट्रोजन सिर्फ पिघला मटीरियल उड़ाती है और stainless तथा एल्युमिनियम पर साफ, वेल्ड होने लायक, corrosion-resistant किनारा देती है — बदले में ऊँचा प्रेशर, कम स्पीड और कहीं ज्यादा गैस लागत।

एल्युमिनियम stainless जैसे ही ऊँचे प्रेशर वाली नाइट्रोजन से कटता है, पर इसकी high reflectivity और thermal conductivity का मतलब है कि उसी मोटाई के लिए ज्यादा पावर मार्जिन चाहिए, और गंदे lens या थोड़े off focus को यह steel से कहीं कम माफ करता है — दोनों सीधे कट खो देते हैं, सिर्फ क्वालिटी नहीं गिराते।

हाँ, और यह नाइट्रोजन से तेज और सस्ता है, पर किनारा ऑक्सीडाइज हो जाता है: वह गहरा या भूसे जैसा हो जाता है और कट पर corrosion resistance खो देता है। यह मोटी प्लेट, structural पार्ट्स और बाद में ग्राइंड या पेंट होने वाली किसी भी चीज़ के लिए ठीक है — दिखने वाले या weld-critical पार्ट्स के लिए नहीं।

प्रति पार्ट लागत में assist gas, बिजली, consumables (nozzle, lens, filters) और मशीन का समय आते हैं, नाइट्रोजन के काम में मोटे तौर पर इसी क्रम में। पतले mild steel पर ऑक्सीजन के साथ गैस और consumables सस्ते होते हैं और मशीन का समय हावी रहता है; मोटे stainless पर नाइट्रोजन के साथ अकेले गैस ही सबसे बड़ी मद बन सकती है।

यह मशीन की पावर पर नहीं, हफ्ते में काटे गए घंटों और सिलेंडर की कीमत पर निर्भर करता है। सिलेंडर नाइट्रोजन पर दिन में कई शिफ्ट stainless काटने वाली शॉप अक्सर मध्यम आकार के जनरेटर को एक से दो साल में वसूल लेती है; कभी-कभार नाइट्रोजन काटने वाली शॉप शायद ही break even तक पहुँचती है।

एक काम करने वाली रूटीन चार intervals को कवर करती है: रोजाना lens और nozzle की जाँच, हफ्ते में rail और optics की सफाई, महीने में गैस-लाइन और filter की जाँच, और chiller व beam-path की समय-समय पर सर्विस जो कैलेंडर से नहीं, ऑपरेटिंग घंटों से ट्रैक होती है। रोजाना की जाँच छोड़ना ही ज्यादातर उन दोषों की वजह है जो इस साइट पर कहीं और कवर किए गए हैं।

Misalignment एक अकेली साफ खराबी के बजाय दिशा या टेबल पर जगह के हिसाब से बदलती क्वालिटी की तरह दिखता है: एक axis पर कट ठीक, दूसरे पर खुरदरा, या केंद्र के पास अच्छा और किनारों की ओर खराब। beam path पर दो पॉइंट्स पर burn-paper टेस्ट अकेले कट से अंदाजा लगाने से तेज इसे पकड़ लेता है।

ज्यादातर fault codes दो family में आते हैं: chiller codes (तापमान, फ्लो, प्रेशर — आमतौर पर E-प्रीफिक्स) और servo-drive alarm codes (encoder, overheat, communication — आमतौर पर drive display पर letter codes)। दोनों किसी खास subsystem की ओर इशारा करते हैं, लेजर source की ओर नहीं, और ज्यादातर के लिए सर्विस बुलाने से पहले एक आसान पहली जाँच होती है।