घटक और कार्य सिद्धांतलेजर कटिंग मशीन

लेजर कटिंग मशीन में लेजर ट्रांसमीटर, कटिंग हेड, बीम ट्रांसमिशन कंपोनेंट, मशीन टूल वर्कबेंच, सीएनसी सिस्टम, कंप्यूटर (हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर), कूलर, सुरक्षात्मक गैस सिलेंडर, डस्ट कलेक्टर, एयर ड्रायर और अन्य घटक शामिल होते हैं।

1. लेजर जनरेटर: एक ऐसा उपकरण जो लेजर प्रकाश स्रोत उत्पन्न करता है। लेजर कटिंग के लिए, कुछ मामलों को छोड़कर जहां YAG सॉलिड लेजर का उपयोग किया जाता है, अधिकांशतः CO2 गैस लेजर का उपयोग किया जाता है, जिनकी विद्युत-प्रकाशिक रूपांतरण दक्षता और आउटपुट पावर उच्च होती है। चूंकि लेजर कटिंग में बीम की गुणवत्ता के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं, इसलिए सभी लेजर कटिंग के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं।

2. कटिंग हेड में मुख्य रूप से नोजल, फोकसिंग लेंस और फोकसिंग ट्रैकिंग सिस्टम जैसे भाग शामिल होते हैं। कटिंग हेड ड्राइव डिवाइस का उपयोग प्रोग्राम के अनुसार कटिंग हेड को Z अक्ष पर चलाने के लिए किया जाता है। इसमें एक सर्वो मोटर और स्क्रू रॉड या गियर जैसे ट्रांसमिशन भाग होते हैं।

(1) नोजल: नोजल के तीन मुख्य प्रकार हैं: समानांतर, अभिसारी और शंकु।

(2) फोकसिंग लेंस: लेजर बीम की ऊर्जा का उपयोग काटने के लिए, लेजर द्वारा उत्सर्जित मूल बीम को लेंस द्वारा फोकस करके उच्च ऊर्जा घनत्व वाला स्पॉट बनाना आवश्यक है। मध्यम और लंबे फोकस वाले लेंस मोटी प्लेटों की कटाई के लिए उपयुक्त होते हैं और ट्रैकिंग सिस्टम की स्पेसिंग स्थिरता के लिए इनकी आवश्यकताएँ कम होती हैं। छोटे फोकस वाले लेंस केवल D3 से कम मोटाई वाली पतली प्लेटों की कटाई के लिए उपयुक्त होते हैं। छोटे फोकस वाले लेंस ट्रैकिंग सिस्टम की स्पेसिंग स्थिरता के लिए सख्त आवश्यकताएँ रखते हैं, लेकिन ये लेजर की आउटपुट पावर आवश्यकताओं को काफी हद तक कम कर सकते हैं।

(3) ट्रैकिंग प्रणाली: लेजर कटिंग मशीन की फोकसिंग ट्रैकिंग प्रणाली आम तौर पर एक फोकसिंग कटिंग हेड और एक ट्रैकिंग सेंसर प्रणाली से मिलकर बनी होती है। कटिंग हेड में लाइट गाइड फोकसिंग, वाटर कूलिंग, एयर ब्लोइंग और मैकेनिकल एडजस्टमेंट पार्ट्स शामिल होते हैं। सेंसर एक सेंसर एलिमेंट और एक एम्प्लीफिकेशन कंट्रोल पार्ट से मिलकर बना होता है। अलग-अलग सेंसर एलिमेंट के आधार पर, ट्रैकिंग प्रणाली पूरी तरह से भिन्न होती है। यहां, ट्रैकिंग प्रणालियों के मुख्य रूप से दो रूप हैं। एक कैपेसिटिव सेंसर ट्रैकिंग प्रणाली है, जिसे नॉन-कॉन्टैक्ट ट्रैकिंग प्रणाली भी कहा जाता है। दूसरी इंडक्टिव सेंसर ट्रैकिंग प्रणाली है, जिसे कॉन्टैक्ट ट्रैकिंग प्रणाली भी कहा जाता है।

3. बीम संचरण घटक का बाहरी प्रकाश पथ: एक अपवर्तक दर्पण, जिसका उपयोग लेजर को आवश्यक दिशा में निर्देशित करने के लिए किया जाता है। बीम पथ में खराबी को रोकने के लिए, सभी दर्पणों को सुरक्षात्मक आवरण से सुरक्षित किया जाना चाहिए और लेंस को संदूषण से बचाने के लिए स्वच्छ धनात्मक दाब वाली सुरक्षात्मक गैस प्रवाहित की जाती है। उच्च प्रदर्शन वाले लेंसों का एक सेट बिना विचलन कोण के बीम को एक अत्यंत छोटे बिंदु पर केंद्रित करेगा। सामान्यतः, 5.0 इंच फोकल लंबाई वाले लेंस का उपयोग किया जाता है। 7.5 इंच का लेंस केवल 12 मिमी से अधिक मोटाई वाली सामग्रियों के लिए उपयोग किया जाता है।

4. मशीन टूल वर्कबेंच मशीन टूल होस्ट पार्ट: लेजर कटिंग मशीन का मशीन टूल पार्ट, वह यांत्रिक भाग जो एक्स, वाई और जेड अक्षों की गति को साकार करता है, जिसमें कटिंग वर्क प्लेटफॉर्म शामिल है।

5. सीएनसी प्रणाली: सीएनसी प्रणाली एक्स, वाई और जेड अक्षों की गति को साकार करने के लिए मशीन टूल को नियंत्रित करती है, और लेजर की आउटपुट शक्ति को भी नियंत्रित करती है।

6. शीतलन प्रणाली (चिलर): लेजर जनरेटर को ठंडा करने के लिए उपयोग किया जाता है। लेजर एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करता है। उदाहरण के लिए, CO2 गैस लेजर की रूपांतरण दर आमतौर पर 20% होती है, और शेष ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। ठंडा पानी अतिरिक्त ऊष्मा को दूर करके लेजर जनरेटर को सामान्य रूप से कार्य करने में सक्षम बनाता है। चिलर मशीन टूल के बाहरी ऑप्टिकल पथ के परावर्तक और फोकसिंग लेंस को भी ठंडा करता है ताकि स्थिर बीम संचरण गुणवत्ता सुनिश्चित हो सके और अत्यधिक तापमान के कारण लेंस के विकृत होने या फटने से प्रभावी ढंग से बचा जा सके।

7. गैस सिलेंडर गैस सिलेंडरों में लेजर कटिंग मशीन के कार्यशील माध्यम गैस सिलेंडर और सहायक गैस सिलेंडर शामिल हैं, जिनका उपयोग लेजर दोलन की औद्योगिक गैस की पूर्ति और कटिंग हेड के लिए सहायक गैस की आपूर्ति के लिए किया जाता है।

8. धूल हटाने की प्रणाली प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न धुएं और धूल को निकालती है और उन्हें फ़िल्टर करती है ताकि निकास गैस उत्सर्जन पर्यावरण संरक्षण मानकों को पूरा करे।

9. लेजर जनरेटर और बीम पथ को स्वच्छ शुष्क हवा की आपूर्ति करने के लिए एयर कूलिंग ड्रायर और फिल्टर का उपयोग किया जाता है ताकि पथ और परावर्तक सामान्य रूप से काम करते रहें।