Laser Cut Quality Inspection

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लेज़र कटिंग की क्वालिटी की जाँच और मूल्यांकन क्वालिटी कंट्रोल की पूर्व-शर्त है। ऑपरेटर निम्न पैरामीटर्स के माध्यम से कटिंग क्वालिटी की पुष्टि कर सकता है।

पिर्सिंग (प्रारंभिक छेद) क्वालिटी

लेज़र कटिंग की शुरुआत में, रैखिक कटिंग गति शुरू करने से पहले वर्कपीस की सतह पर एक छोटा छेद बनाना आवश्यक है। इस प्रक्रिया को पिर्सिंग (piercing) कहते हैं और यह कटिंग पैरामीटर्स की सहीता का प्रमुख संकेतक है।

यदि पिर्सिंग के दौरान किसी भी चरण में असामान्य चिंगारियाँ, असामान्य आवाज़ें, अत्यधिक बड़ा छेद / अंतराल या पिघले धातु का छिड़काव (splashing) दिखाई दे, तो कटिंग पैरामीटर्स ग़लत हैं। इससे nozzle का ओवरहीटिंग और protective lens की क्षति होती है।

फिनिश्ड पार्ट के आयाम (dimensions)

अधिकांश लेज़र-कट पार्ट्स विभिन्न संरचनाओं के लिए असेंबली कंपोनेंट्स होते हैं, इसलिए असेंबली में दिक्कत न आए, इसके लिए अंतिम आयाम सटीक होने चाहिए।

प्रोडक्शन शुरू करने से पहले एक छोटा सैम्पल काटें — एक छेद वाला वर्ग (square)।
वर्निएर कैलिपर से छेद और वर्ग के आयाम मापें; पुष्टि करें कि वे स्पेसिफिकेशन और tolerance के अंदर हैं।
विचलन होने पर इनर और आउटर कंटूर के लिए kerf compensation लागू करें।
जाँचें कि कटिंग का परिणाम प्रोग्राम किए गए कटिंग पथ से मेल खाता है — उदाहरण के लिए, common cut का उपयोग करते समय आयाम न खिसकें।
यदि सेटिंग्स ग़लत हैं (जैसे lead-in लाइन) या nozzle क्षतिग्रस्त है, तो छेद पूरी तरह गोल नहीं आएगा।
कोनों को सुरक्षित रखने के लिए ज़रूरत पड़ने पर loops और कूलिंग पॉइंट्स का उपयोग करें।

Kerf (कटिंग स्लिट) की चौड़ाई

लेज़र कटिंग में kerf (कटिंग स्लिट) लेज़र बीम के नीचे धातु के आंशिक पिघलाव से बनती है। Kerf की चौड़ाई सीधे कटिंग क्वालिटी को दर्शाती है। बहुत चौड़ी kerf का अर्थ है लेज़र पावर बहुत अधिक या कटिंग स्पीड बहुत कम, जिससे धातु का अत्यधिक पिघलाव होता है।

किनारे की रफ़नेस (roughness)

कटिंग किनारे की रफ़नेस को कटिंग सतह पर बनी ऊर्ध्वाधर रेखाओं (vertical lines / striations) की गहराई से मापा जाता है।

तेज़ और गहरी ऊर्ध्वाधर रेखाएँ — उच्च रफ़नेस, ख़राब कटिंग क्वालिटी।
बहुत बारीक ऊर्ध्वाधर रेखाएँ — कम रफ़नेस, अच्छी कटिंग क्वालिटी।

Taper (शंक्वाकारता) और कोनों का गोल हो जाना

Taper (शंक्वाकारता) लेज़र कटिंग स्लिट के ऊपरी और निचले भाग के बीच का कोण है।

सही ढंग से सेट किए गए पैरामीटर्स के साथ taper बहुत कम होता है और उसे नज़रअंदाज़ किया जा सकता है।
मोटी वर्कपीस पर लेज़र बीम का focus position धीरे-धीरे खिसकता है और बीम फैलती है, जिससे kerf चौड़ी होती है और taper प्रकट होता है।
Taper को मुख्यतः पैरामीटर्स से ठीक किया जाता है; nozzle का घिसाव भी सामान्य कारण है।
कोनों का गोल होना मुख्यतः nozzle की विकृति या मशीन के घिसे हुए / असंरेखित (misaligned) चलनशील पुर्ज़ों के कारण होता है।

बर्र (Burrs) और स्लैग (Dross)

बर्र और स्लैग सीधे लेज़र कटिंग क्वालिटी को दर्शाते हैं और विभिन्न धातुओं की कटिंग में आम समस्या हैं।

सही ढंग से ट्यून की गई लेज़र कटिंग प्रक्रिया लगभग कोई बर्र नहीं देती।
यदि कटिंग किनारे पर बर्र हैं, तो पैरामीटर्स ग़लत हैं।
विभिन्न धातुओं के लिए बर्र समस्याएँ अलग होती हैं; अधिकांश को सही कटिंग पैरामीटर्स से समाप्त किया जा सकता है।

डिफॉर्मेशन (विकृति)

डिफॉर्मेशन मेटलवर्किंग उद्योग में आम समस्या है। यह आमतौर पर पतली शीटों की कटिंग या छोटे, नाज़ुक पार्ट्स की महीन प्रसंस्करण में होती है।

यदि लेज़र कटिंग पैरामीटर्स ग़लत हैं और लेज़र बीम से heat input बहुत अधिक है, तो यह सामग्री पर नकारात्मक प्रभाव डालता है और thermal deformation का कारण बनता है। लेज़र पावर, फ़ीड स्पीड और अन्य पैरामीटर्स को नियंत्रित कर ओवरहीटिंग और डिफॉर्मेशन को रोकना ज़रूरी है।

HAZ (Heat-Affected Zone — ताप प्रभावित क्षेत्र)

लेज़र कटिंग मशीन सामग्री को पिघलाकर या वाष्पीकृत करके कट उत्पन्न करती है। कटिंग स्लिट के आसपास की सामग्री भी लेज़र से गर्म होती है और उसकी आणविक संरचना (molecular structure) बदल जाती है। जिस क्षेत्र की आणविक संरचना लेज़र विकिरण के कारण बदलती है, उसे HAZ — Heat-Affected Zone (ताप प्रभावित क्षेत्र) कहते हैं।

लेज़र कटिंग में HAZ अवश्यंभावी है, लेकिन उपयुक्त उपायों से इसके दायरे को स्वीकार्य सीमा में रखा जा सकता है।

बेस मेटल की क्वालिटी

दुर्भाग्य से, मौजूदा बाज़ार की वास्तविकता यह है कि धातु उत्पादक प्रोडक्शन की क्वालिटी पर अधिकतम बचत करने की कोशिश करते हैं और तैयार उत्पाद का दाम क्वालिटी की क़ीमत पर घटाते हैं। ऑपरेटर को इसके लिए तैयार रहना चाहिए और हर बैच के मेटल को ज़िम्मेदारी से लेना चाहिए:

मेटल को हमेशा तैयार करें — ज़ंग (rust) और संदूषण साफ़ करें।
पहले एक sample पर पैरामीटर्स सेट करें, और तभी असली प्रोडक्शन पार्ट्स की कटिंग शुरू करें।