लेजर वेल्डिंग फोकसिंग विधि

लेसर वेल्डिंगफोकस करने की विधि

जब कोई लेज़र किसी नए उपकरण के संपर्क में आता है या कोई नया प्रयोग करता है, तो पहला चरण फोकस करना होता है। फोकल प्लेन का पता लगाने के बाद ही डिफोकसिंग मात्रा, शक्ति, गति आदि जैसे अन्य प्रक्रिया मापदंडों को सही ढंग से निर्धारित किया जा सकता है, जिससे स्पष्ट समझ प्राप्त हो सके।

फोकस करने का सिद्धांत इस प्रकार है:

सबसे पहले, लेजर बीम की ऊर्जा समान रूप से वितरित नहीं होती है। फोकसिंग मिरर के बाएँ और दाएँ किनारों पर रेतघड़ी के आकार के कारण, ऊर्जा कमर के पास सबसे अधिक केंद्रित और मजबूत होती है। प्रसंस्करण दक्षता और गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, आमतौर पर फोकल प्लेन का पता लगाना और उत्पाद को संसाधित करने के लिए इसके आधार पर डिफोकसिंग दूरी को समायोजित करना आवश्यक होता है। यदि फोकल प्लेन नहीं है, तो आगे के मापदंडों पर चर्चा नहीं की जाएगी, और नए उपकरण को डीबग करते समय भी सबसे पहले यह निर्धारित करना चाहिए कि फोकल प्लेन सटीक है या नहीं। इसलिए, फोकल प्लेन का पता लगाना लेजर तकनीक का पहला चरण है।

चित्र 1 और 2 में दर्शाए अनुसार, विभिन्न ऊर्जाओं वाले लेजर बीमों की फोकल गहराई विशेषताएँ भिन्न होती हैं, और गैल्वेनोमीटर तथा सिंगल मोड और मल्टीमोड लेजर भी भिन्न होते हैं, जो मुख्य रूप से क्षमताओं के स्थानिक वितरण में परिलक्षित होते हैं। कुछ अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट होते हैं, जबकि अन्य अपेक्षाकृत पतले होते हैं। इसलिए, विभिन्न लेजर बीमों के लिए अलग-अलग फोकसिंग विधियाँ होती हैं, जिन्हें सामान्यतः तीन चरणों में विभाजित किया जाता है।

चित्र 1 विभिन्न प्रकाश धब्बों की केंद्रक गहराई का योजनाबद्ध आरेख

चित्र 2 विभिन्न आवर्धन पर फोकल गहराई का योजनाबद्ध आरेख

अलग-अलग दूरियों पर गाइड स्पॉट का आकार

तिरछी विधि:

1. सबसे पहले, प्रकाश बिंदु को निर्देशित करके फोकस तल की अनुमानित सीमा निर्धारित करें, और निर्देशित प्रकाश बिंदु के सबसे चमकीले और सबसे छोटे बिंदु को प्रारंभिक प्रायोगिक फोकस के रूप में निर्धारित करें;

2. प्लेटफ़ॉर्म का निर्माण, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है

चित्र 4 तिरछी रेखा फोकसिंग उपकरण का योजनाबद्ध आरेख

2. तिरछी रेखाओं के लिए सावधानियां

(1) सामान्यतः, स्टील प्लेटों का उपयोग किया जाता है, जिनमें 500W तक के सेमीकंडक्टर और लगभग 300W के ऑप्टिकल फाइबर लगे होते हैं; गति को 80-200mm तक सेट किया जा सकता है।

(2) स्टील प्लेट का झुकाव कोण जितना बड़ा होगा, उतना ही बेहतर होगा, लगभग 45-60 डिग्री का कोण रखने का प्रयास करें, और मध्यबिंदु को सबसे छोटे और चमकीले मार्गदर्शक प्रकाश बिंदु के साथ मोटे स्थिति निर्धारण केंद्र बिंदु पर सेट करें;

(3) फिर स्ट्रिंगिंग शुरू करें, स्ट्रिंगिंग से क्या प्रभाव प्राप्त होता है? सिद्धांत रूप में, यह रेखा फोकल बिंदु के चारों ओर सममित रूप से वितरित होगी, और प्रक्षेपवक्र बड़े से छोटे तक बढ़ने की प्रक्रिया से गुजरेगा, या छोटे से बड़े तक बढ़ेगा और फिर घटेगा;

(4) अर्धचालक सबसे पतले बिंदु को ढूंढते हैं, और स्टील प्लेट भी स्पष्ट रंग विशेषताओं के साथ फोकस बिंदु पर सफेद हो जाएगी, जो फोकस बिंदु का पता लगाने के लिए आधार के रूप में भी काम कर सकती है;

(5) दूसरे, फाइबर ऑप्टिक को बैक माइक्रो पेनिट्रेशन को यथासंभव नियंत्रित करने का प्रयास करना चाहिए, जिसमें फोकल बिंदु पर माइक्रो पेनिट्रेशन हो, जो दर्शाता है कि फोकल बिंदु बैक माइक्रो पेनिट्रेशन लंबाई के मध्य बिंदु पर है। इस बिंदु पर, फोकल बिंदु की मोटे तौर पर स्थिति निर्धारण पूरी हो जाती है, और अगले चरण के लिए लाइन लेजर असिस्टेड पोजिशनिंग का उपयोग किया जाता है।

चित्र 5 विकर्ण रेखाओं का उदाहरण

चित्र 5 विभिन्न कार्य दूरियों पर विकर्ण रेखाओं का उदाहरण

3. अगला चरण है वर्कपीस को समतल करना, लाइन लेजर को लाइट गाइड स्पॉट के कारण फोकस के साथ संरेखित करना (जो कि पोजिशनिंग फोकस है), और फिर अंतिम फोकल प्लेन सत्यापन करना।

(1) सत्यापन पल्स बिंदुओं के उपयोग द्वारा किया जाता है। सिद्धांत यह है कि केंद्र बिंदु पर चिंगारियां बिखेरी जाती हैं, और ध्वनि विशेषताएँ स्पष्ट होती हैं। केंद्र बिंदु की ऊपरी और निचली सीमाओं के बीच एक सीमा बिंदु होता है, जहाँ ध्वनि छींटों और चिंगारियों से काफी भिन्न होती है। केंद्र बिंदु की ऊपरी और निचली सीमाओं को रिकॉर्ड करें, और मध्यबिंदु ही केंद्र बिंदु होता है।

(2) लाइन लेजर ओवरलैप को फिर से समायोजित करें, और फोकस पहले से ही लगभग 1 मिमी की त्रुटि के साथ स्थित है। सटीकता में सुधार के लिए प्रयोगात्मक स्थिति को दोहराया जा सकता है।

चित्र 6 विभिन्न कार्य दूरियों (डिफोकसिंग मात्रा) पर स्पार्क स्प्लैश प्रदर्शन

चित्र 7 पल्स डॉटटिंग और फोकसिंग का योजनाबद्ध आरेख

एक डॉटिंग विधि भी है: यह उन फाइबर लेजरों के लिए उपयुक्त है जिनकी फोकल गहराई अधिक होती है और Z-अक्ष दिशा में स्पॉट के आकार में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं। स्टील प्लेट की सतह पर बिंदुओं की एक पंक्ति को टैप करके बिंदुओं में होने वाले परिवर्तन के रुझान का अवलोकन किया जाता है। प्रत्येक बार जब Z-अक्ष 1 मिमी बदलता है, तो स्टील प्लेट पर बना निशान पहले बड़ा होता है, फिर छोटा होता है, और फिर छोटा होता है। सबसे छोटा बिंदु फोकल बिंदु होता है।