लेजर निर्माण गतिविधियों में वर्तमान में कटिंग, वेल्डिंग, हीट ट्रीटमेंट, क्लैडिंग, वाष्प जमाव, उत्कीर्णन, स्क्राइबिंग, ट्रिमिंग, एनीलिंग और शॉक हार्डनिंग शामिल हैं। लेजर निर्माण प्रक्रियाएं तकनीकी और आर्थिक दोनों दृष्टि से पारंपरिक और गैर-पारंपरिक निर्माण प्रक्रियाओं जैसे कि यांत्रिक और थर्मल मशीनिंग, आर्क वेल्डिंग, इलेक्ट्रोकेमिकल और इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनिंग (ईडीएम), अपघर्षक वॉटर जेट कटिंग, प्लाज्मा कटिंग और फ्लेम कटिंग के साथ प्रतिस्पर्धा करती हैं।
वाटर जेट कटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें 60,000 पाउंड प्रति वर्ग इंच (psi) तक के उच्च दाब वाले पानी की धार का उपयोग करके सामग्रियों को काटा जाता है। अक्सर, पानी में गार्नेट जैसे अपघर्षक पदार्थ मिलाए जाते हैं, जिससे अधिक सामग्रियों को सटीक माप, समतल आकार और बढ़िया धार के साथ काटा जा सकता है। वाटर जेट कई औद्योगिक सामग्रियों को काटने में सक्षम हैं, जिनमें स्टेनलेस स्टील, इनकोनेल, टाइटेनियम, एल्युमीनियम, टूल स्टील, सिरेमिक, ग्रेनाइट और कवच प्लेट शामिल हैं। इस प्रक्रिया में काफी शोर होता है।
नीचे दी गई तालिका में औद्योगिक सामग्री प्रसंस्करण में सीओ2 लेजर कटिंग प्रक्रिया और वाटर जेट कटिंग प्रक्रिया का उपयोग करके धातु काटने की तुलना की गई है।
§ मूलभूत प्रक्रियागत अंतर
§ विशिष्ट प्रक्रिया अनुप्रयोग और उपयोग
§ प्रारंभिक निवेश और औसत परिचालन लागत
§ प्रक्रिया की परिशुद्धता
§ सुरक्षा संबंधी विचार और परिचालन वातावरण
मूलभूत प्रक्रियागत अंतर
| विषय | Co2 लेजर | वाटर जेट कटिंग |
| ऊर्जा प्रदान करने की विधि | प्रकाश 10.6 मीटर (सुदूर अवरक्त श्रेणी) | पानी |
| ऊर्जा का स्रोत | गैस लेजर | उच्च दबाव पंप |
| ऊर्जा का संचरण कैसे होता है | दर्पणों द्वारा निर्देशित किरण (फ्लाइंग ऑप्टिक्स); फाइबर-ट्रांसमिशन नहीं CO2 लेजर के लिए उपयुक्त | कठोर उच्च दबाव वाले होज़ ऊर्जा संचारित करते हैं। |
| कटी हुई सामग्री को कैसे बाहर निकाला जाता है | गैस जेट, साथ ही अतिरिक्त गैस सामग्री को बाहर निकालती है | उच्च दबाव वाले पानी के जेट से अपशिष्ट पदार्थ बाहर निकाल दिए जाते हैं। |
| नोजल और सामग्री के बीच की दूरी और अधिकतम अनुमेय सहनशीलता | लगभग 0.2″ 0.004″, दूरी सेंसर, विनियमन और Z-अक्ष आवश्यक हैं। | लगभग 0.12″ 0.04″, दूरी सेंसर, विनियमन और Z-अक्ष आवश्यक हैं। |
| भौतिक मशीन सेटअप | लेजर स्रोत हमेशा मशीन के अंदर स्थित होता है | कार्यक्षेत्र और पंप को अलग-अलग स्थानों पर रखा जा सकता है। |
| टेबल के विभिन्न आकारों की रेंज | 8′ x 4′ से 20′ x 6.5′ तक | 8′ x 4′ से 13′ x 6.5′ तक |
| वर्कपीस पर विशिष्ट बीम आउटपुट | 1500 से 2600 वाट | 4 से 17 किलोवाट (4000 बार) |
विशिष्ट प्रक्रिया अनुप्रयोग और उपयोग
| विषय | Co2 लेजर | वाटर जेट कटिंग |
| सामान्य प्रक्रिया उपयोग | काटना, ड्रिलिंग करना, उत्कीर्णन करना, अपघर्षण करना, संरचना बनाना, वेल्डिंग करना | काटना, अपघर्षण, संरचना |
| 3डी सामग्री कटिंग | कठोर बीम मार्गदर्शन और दूरी के नियमन के कारण कठिनाई होती है। | यह आंशिक रूप से संभव है क्योंकि वर्कपीस के पीछे बची हुई अवशिष्ट ऊर्जा नष्ट हो जाती है। |
| इस प्रक्रिया द्वारा काटे जा सकने वाले पदार्थ | सभी धातुएँ (अत्यधिक परावर्तक धातुओं को छोड़कर), सभी प्लास्टिक, कांच और लकड़ी को काटा जा सकता है। | इस प्रक्रिया द्वारा सभी सामग्रियों को काटा जा सकता है। |
| सामग्री संयोजन | अलग-अलग गलनांक वाले पदार्थों को काटना मुश्किल होता है। | संभव है, लेकिन परतें अलग होने का खतरा है। |
| गुहाओं वाली सैंडविच संरचनाएं | CO2 लेजर से यह संभव नहीं है | सीमित क्षमता |
| सीमित या बाधित पहुंच वाली काटने की सामग्री | कम दूरी और बड़े लेजर कटिंग हेड के कारण यह शायद ही संभव हो पाता है। | नोजल और सामग्री के बीच कम दूरी के कारण सीमित है |
| कटे हुए पदार्थ के वे गुण जो प्रसंस्करण को प्रभावित करते हैं | 10.6 मीटर पर सामग्री की अवशोषण विशेषताएँ | सामग्री की कठोरता एक प्रमुख कारक है। |
| सामग्री की वह मोटाई जिस पर कटाई या प्रसंस्करण किफायती होता है | सामग्री के आधार पर लगभग 0.12 इंच से 0.4 इंच तक। | लगभग 0.4″ से 2.0″ |
| इस प्रक्रिया के सामान्य अनुप्रयोग | शीट मेटल प्रोसेसिंग के लिए मध्यम मोटाई की फ्लैट शीट स्टील की कटिंग | अधिक मोटाई वाले पत्थर, मिट्टी के बर्तन और धातुओं की कटाई |
प्रारंभिक निवेश और औसत परिचालन लागत
| विषय | Co2 लेजर | वाटर जेट कटिंग |
| प्रारंभिक पूंजी निवेश की आवश्यकता | 20 किलोवाट पंप और 6.5 फीट x 4 फीट की मेज सहित $300,000 का सामान। | $300,000+ |
| वे हिस्से जो घिस जाएंगे | सुरक्षात्मक कांच, गैस नोजल, साथ ही धूल और कण फिल्टर दोनों | वाटर जेट नोजल, फोकसिंग नोजल और वाल्व, होज़ और सील जैसे सभी उच्च दबाव वाले घटक |
| संपूर्ण कटिंग सिस्टम की औसत ऊर्जा खपत | मान लीजिए कि एक 1500 वाट का CO2 लेजर है: विद्युत ऊर्जा का उपयोग: 24-40 किलोवाट लेजर गैस (CO2, N2, He): 2-16 लीटर/घंटा कटिंग गैस (O2, N2): 500-2000 लीटर/घंटा | मान लीजिए कि पंप 20 किलोवाट का है: विद्युत ऊर्जा का उपयोग: 22-35 किलोवाट पानी: 10 लीटर/घंटा अपघर्षक: 36 किलोग्राम/घंटा कटाई अपशिष्ट का निपटान |
प्रक्रिया की सटीकता
| विषय | Co2 लेजर | वाटर जेट कटिंग |
| कटिंग स्लिट का न्यूनतम आकार | काटने की गति के आधार पर 0.006 इंच | 0.02″ |
| कटी हुई सतह की दिखावट | कटी हुई सतह पर धारीदार संरचना दिखाई देगी। | काटने की गति के आधार पर, कटी हुई सतह रेत-ब्लास्टिंग जैसी दिखाई देगी। |
| कटे किनारों की पूर्ण समानांतरता की डिग्री | अच्छा; कभी-कभी शंक्वाकार किनारे दिखाई देंगे | अच्छा; मोटे पदार्थों के मामले में वक्रों में एक "पूंछ" प्रभाव होता है। |
| प्रसंस्करण सहनशीलता | लगभग 0.002 इंच | लगभग 0.008″ |
| कट पर बर्रिंग की मात्रा | केवल आंशिक बुरिंग होती है | कोई खुरचने की प्रक्रिया नहीं होती |
| सामग्री का ऊष्मीय तनाव | सामग्री में विरूपण, तापन और संरचनात्मक परिवर्तन हो सकते हैं। | कोई ऊष्मीय तनाव उत्पन्न नहीं होता |
| प्रसंस्करण के दौरान गैस या पानी के जेट की दिशा में सामग्री पर लगने वाले बल | गैस का दबाव पतले के साथ समस्याएं वर्कपीस, दूरी इसका रखरखाव नहीं किया जा सकता है | उच्च: पतले, छोटे भागों को सीमित सीमा तक ही संसाधित किया जा सकता है। |
सुरक्षा संबंधी विचार और परिचालन वातावरण
| विषय | Co2 लेजर | वाटर जेट कटिंग |
| व्यक्तिगत सुरक्षाउपकरण आवश्यकताएँ | लेजर सुरक्षा चश्मे पहनना बिल्कुल आवश्यक नहीं है। | सुरक्षात्मक चश्मे, कान की सुरक्षा और उच्च दबाव वाले पानी के जेट के संपर्क से बचाव आवश्यक है। |
| प्रसंस्करण के दौरान धुआं और धूल का उत्पादन | ऐसा होता है; प्लास्टिक और कुछ धातु मिश्र धातुओं से जहरीली गैसें उत्पन्न हो सकती हैं। | वाटर जेट कटिंग के लिए लागू नहीं है |
| ध्वनि प्रदूषण और खतरा | बहुत कम | असामान्य रूप से उच्च |
| प्रक्रिया के दौरान होने वाली गंदगी के कारण मशीन की सफाई की आवश्यकता | कम सफाई | उच्च सफाई |
| प्रक्रिया से उत्पन्न कचरे को कम करना | कटाई से निकलने वाला अपशिष्ट मुख्य रूप से धूल के रूप में होता है, जिसके लिए वैक्यूम निष्कर्षण और फ़िल्टरिंग की आवश्यकता होती है। | अपघर्षक पदार्थों में पानी मिलाने से बड़ी मात्रा में कटाई अपशिष्ट उत्पन्न होता है। |