લેસર ઉત્પાદન પ્રવૃત્તિઓમાં હાલમાં કટીંગ, વેલ્ડીંગ, હીટ ટ્રીટમેન્ટ, ક્લેડીંગ, વરાળ ડિપોઝિશન, કોતરણી, સ્ક્રિબિંગ, ટ્રીમિંગ, એનેલીંગ અને શોક હાર્ડનિંગનો સમાવેશ થાય છે. લેસર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ મિકેનિકલ અને થર્મલ મશીનિંગ, આર્ક વેલ્ડીંગ, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અને ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ મશીનિંગ (EDM), ઘર્ષક વોટર જેટ કટીંગ, પ્લાઝ્મા કટીંગ અને ફ્લેમ કટીંગ જેવી પરંપરાગત અને બિનપરંપરાગત ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ સાથે તકનીકી અને આર્થિક રીતે સ્પર્ધા કરે છે.
વોટર જેટ કટીંગ એ એક પ્રક્રિયા છે જેનો ઉપયોગ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ 60,000 પાઉન્ડ (પીએસઆઈ) જેટલા દબાણવાળા પાણીના જેટનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રી કાપવા માટે થાય છે. ઘણીવાર, પાણીમાં ગાર્નેટ જેવા ઘર્ષક સાથે ભેળવવામાં આવે છે જે વધુ સામગ્રીને સ્વચ્છ રીતે કાપીને નજીકની સહિષ્ણુતા, ચોરસ અને સારી ધારવાળી પૂર્ણાહુતિ સાથે કાપવા સક્ષમ બનાવે છે. વોટર જેટ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, ઇન્કોનેલ, ટાઇટેનિયમ, એલ્યુમિનિયમ, ટૂલ સ્ટીલ, સિરામિક્સ, ગ્રેનાઇટ અને આર્મર પ્લેટ સહિત ઘણી ઔદ્યોગિક સામગ્રીને કાપવામાં સક્ષમ છે. આ પ્રક્રિયા નોંધપાત્ર અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.
નીચે આપેલા કોષ્ટકમાં ઔદ્યોગિક સામગ્રી પ્રક્રિયામાં CO2 લેસર કટીંગ પ્રક્રિયા અને વોટર જેટ કટીંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને મેટલ કટીંગની સરખામણી આપવામાં આવી છે.
§ મૂળભૂત પ્રક્રિયા તફાવતો
§ લાક્ષણિક પ્રક્રિયા એપ્લિકેશનો અને ઉપયોગો
§ પ્રારંભિક રોકાણ અને સરેરાશ સંચાલન ખર્ચ
§ પ્રક્રિયાની ચોકસાઈ
§ સલામતીના વિચારણાઓ અને સંચાલન વાતાવરણ
મૂળભૂત પ્રક્રિયા તફાવતો
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| ઊર્જા આપવાની પદ્ધતિ | પ્રકાશ ૧૦.૬ મીટર (દૂર ઇન્ફ્રારેડ રેન્જ) | પાણી |
| ઊર્જાનો સ્ત્રોત | ગેસ લેસર | ઉચ્ચ દબાણ પંપ |
| ઊર્જા કેવી રીતે પ્રસારિત થાય છે | અરીસાઓ દ્વારા સંચાલિત બીમ (ઉડતી ઓપ્ટિક્સ); ફાઇબર-ટ્રાન્સમિશન નહીં CO2 લેસર માટે શક્ય | કઠોર ઉચ્ચ-દબાણવાળા નળીઓ ઊર્જાનું પ્રસારણ કરે છે |
| કાપેલી સામગ્રી કેવી રીતે બહાર કાઢવામાં આવે છે | ગેસ જેટ, વત્તા વધારાનો ગેસ સામગ્રીને બહાર કાઢે છે | ઉચ્ચ દબાણવાળા પાણીનો જેટ કચરો બહાર કાઢે છે |
| નોઝલ અને સામગ્રી વચ્ચેનું અંતર અને મહત્તમ સ્વીકાર્ય સહિષ્ણુતા | આશરે 0.2″ 0.004″, અંતર સેન્સર, નિયમન અને Z-અક્ષ જરૂરી છે | આશરે 0.12″ 0.04″, અંતર સેન્સર, નિયમન અને Z-અક્ષ જરૂરી છે |
| ભૌતિક મશીન સેટ-અપ | લેસર સ્ત્રોત હંમેશા મશીનની અંદર સ્થિત હોય છે | કાર્યક્ષેત્ર અને પંપ અલગથી સ્થિત કરી શકાય છે |
| ટેબલ કદની શ્રેણી | ૮' x ૪' થી ૨૦' x ૬.૫' | ૮' x ૪' થી ૧૩' x ૬.૫' |
| વર્કપીસ પર લાક્ષણિક બીમ આઉટપુટ | ૧૫૦૦ થી ૨૬૦૦ વોટ્સ | ૪ થી ૧૭ કિલોવોટ (૪૦૦૦ બાર) |
લાક્ષણિક પ્રક્રિયા એપ્લિકેશનો અને ઉપયોગો
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| લાક્ષણિક પ્રક્રિયા ઉપયોગો | કટીંગ, ડ્રિલિંગ, કોતરણી, એબ્લેશન, સ્ટ્રક્ચરિંગ, વેલ્ડીંગ | કાપવા, પતન, રચના |
| 3D મટિરિયલ કટીંગ | કઠોર બીમ માર્ગદર્શન અને અંતરના નિયમનને કારણે મુશ્કેલ | આંશિક રીતે શક્ય છે કારણ કે વર્કપીસ પાછળની અવશેષ ઊર્જા નાશ પામે છે |
| પ્રક્રિયા દ્વારા કાપી શકાય તેવી સામગ્રી | બધી ધાતુઓ (અતિશય પ્રતિબિંબિત ધાતુઓ સિવાય), બધા પ્લાસ્ટિક, કાચ અને લાકડા કાપી શકાય છે. | આ પ્રક્રિયા દ્વારા બધી સામગ્રી કાપી શકાય છે. |
| સામગ્રી સંયોજનો | અલગ અલગ ગલનબિંદુ ધરાવતા પદાર્થો ભાગ્યે જ કાપી શકાય છે | શક્ય છે, પરંતુ ડિલેમિનેશનનો ભય છે |
| પોલાણ સાથે સેન્ડવીચ માળખાં | CO2 લેસરથી આ શક્ય નથી. | મર્યાદિત ક્ષમતા |
| મર્યાદિત અથવા ક્ષતિગ્રસ્ત ઍક્સેસ સાથે સામગ્રી કાપવી | ઓછા અંતર અને મોટા લેસર કટીંગ હેડને કારણે ભાગ્યે જ શક્ય છે. | નોઝલ અને સામગ્રી વચ્ચેના નાના અંતરને કારણે મર્યાદિત |
| કાપેલી સામગ્રીના ગુણધર્મો જે પ્રક્રિયાને પ્રભાવિત કરે છે | ૧૦.૬ મીટર પર સામગ્રીની શોષણ લાક્ષણિકતાઓ | સામગ્રીની કઠિનતા એક મુખ્ય પરિબળ છે |
| સામગ્રીની જાડાઈ કે જેના પર કાપણી અથવા પ્રક્રિયા આર્થિક રીતે શક્ય બને છે | સામગ્રી પર આધાર રાખીને ~0.12″ થી 0.4″ | ~0.4″ થી 2.0″ |
| આ પ્રક્રિયા માટે સામાન્ય એપ્લિકેશનો | શીટ મેટલ પ્રોસેસિંગ માટે મધ્યમ જાડાઈના ફ્લેટ શીટ સ્ટીલનું કટિંગ | પથ્થર, સિરામિક્સ અને વધુ જાડાઈના ધાતુઓનું કટિંગ |
પ્રારંભિક રોકાણ અને સરેરાશ સંચાલન ખર્ચ
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| પ્રારંભિક મૂડી રોકાણ જરૂરી છે | ૨૦ કિલોવોટના પંપ અને ૬.૫′ x ૪′ ટેબલ સાથે $૩૦૦,૦૦૦ | $૩,૦૦,૦૦૦+ |
| ઘસાઈ જશે તેવા ભાગો | રક્ષણાત્મક કાચ, ગેસ નોઝલ, વત્તા ધૂળ અને કણ ફિલ્ટર બંને | વોટર જેટ નોઝલ, ફોકસિંગ નોઝલ, અને વાલ્વ, નળી અને સીલ જેવા બધા ઉચ્ચ-દબાણવાળા ઘટકો |
| સંપૂર્ણ કટીંગ સિસ્ટમનો સરેરાશ ઉર્જા વપરાશ | ૧૫૦૦ વોટનું CO2 લેસર ધારો: વિદ્યુત ઉર્જાનો ઉપયોગ: ૨૪-૪૦ કેડબલ્યુ લેસર ગેસ (CO2, N2, He): ૨-૧૬ લિટર/કલાક કટીંગ ગેસ (O2, N2): ૫૦૦-૨૦૦૦ લિટર/કલાક | 20 kW નો પંપ ધારો: વિદ્યુત ઉર્જાનો ઉપયોગ: ૨૨-૩૫ કિલોવોટ પાણી: ૧૦ લિટર/કલાક ઘર્ષક: 36 કિગ્રા/કલાક કચરાના નિકાલ |
પ્રક્રિયાની ચોકસાઈ
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| કટીંગ સ્લિટનું ન્યૂનતમ કદ | 0.006″, કટીંગ સ્પીડ પર આધાર રાખીને | ૦.૦૨″ |
| કાપેલી સપાટીનો દેખાવ | કાપેલી સપાટી પટ્ટાવાળી રચના બતાવશે | કાપવાની ગતિના આધારે, કાપેલી સપાટી રેતીથી ઢંકાયેલી દેખાશે. |
| કાપેલી ધાર સંપૂર્ણપણે સમાંતર થવાની ડિગ્રી | સારું; ક્યારેક ક્યારેક શંકુ ધાર દેખાશે | સારું; જાડા પદાર્થોના કિસ્સામાં વળાંકોમાં "પૂંછડી" અસર હોય છે. |
| પ્રક્રિયા સહનશીલતા | આશરે 0.002″ | આશરે 0.008″ |
| કટ પર ગડબડની ડિગ્રી | ફક્ત આંશિક ગંદકી થાય છે | કોઈ બર્રીંગ થતું નથી |
| સામગ્રીનો થર્મલ તણાવ | સામગ્રીમાં વિકૃતિ, ટેમ્પરિંગ અને માળખાકીય ફેરફારો થઈ શકે છે | કોઈ થર્મલ તણાવ થતો નથી |
| પ્રક્રિયા દરમિયાન ગેસ અથવા પાણીના જેટની દિશામાં સામગ્રી પર કાર્ય કરતા બળો | ગેસ પ્રેશર પોઝ પાતળા થવાની સમસ્યાઓ વર્કપીસ, અંતર જાળવી શકાતું નથી | ઉચ્ચ: પાતળા, નાના ભાગોને ફક્ત મર્યાદિત માત્રામાં જ પ્રક્રિયા કરી શકાય છે |
સલામતીના વિચારણાઓ અને કાર્યકારી વાતાવરણ
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| વ્યક્તિગત સલામતીસાધનોની જરૂરિયાતો | લેસર પ્રોટેક્શન સેફ્ટી ચશ્મા બિલકુલ જરૂરી નથી. | રક્ષણાત્મક સલામતી ચશ્મા, કાનનું રક્ષણ અને ઉચ્ચ દબાણવાળા પાણીના જેટના સંપર્ક સામે રક્ષણ જરૂરી છે. |
| પ્રક્રિયા દરમિયાન ધુમાડો અને ધૂળનું ઉત્પાદન | થાય છે; પ્લાસ્ટિક અને કેટલાક ધાતુના મિશ્રણો ઝેરી વાયુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે | વોટર જેટ કટીંગ માટે લાગુ પડતું નથી |
| ધ્વનિ પ્રદૂષણ અને ભય | ખૂબ જ ઓછું | અસામાન્ય રીતે ઊંચું |
| પ્રક્રિયામાં ગડબડને કારણે મશીન સફાઈની જરૂરિયાતો | ઓછી સફાઈ | ઉચ્ચ સફાઈ |
| પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતા કચરાનો કાપ મૂકવો | કચરો કાપવા મુખ્યત્વે ધૂળના સ્વરૂપમાં હોય છે જેને વેક્યુમ નિષ્કર્ષણ અને ફિલ્ટરિંગની જરૂર પડે છે. | પાણી અને ઘર્ષક પદાર્થોના મિશ્રણને કારણે મોટા પ્રમાણમાં કાપવાનો કચરો થાય છે. |