लेज़र निर्माण गतिविधियों में वर्तमान में कटिंग, वेल्डिंग, हीट ट्रीटमेंट, क्लैडिंग, वेपर डिपोजिशन, एनग्रेविंग, स्क्राइबिंग, ट्रिमिंग, एनीलिंग और शॉक हार्डनिंग शामिल हैं। लेज़र निर्माण प्रक्रियाएँ तकनीकी और आर्थिक रूप से पारंपरिक और गैर-पारंपरिक निर्माण प्रक्रियाओं, जैसे मैकेनिकल और थर्मल मशीनिंग, आर्क वेल्डिंग, इलेक्ट्रोकेमिकल और इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनिंग (ईडीएम), अपघर्षक वाटर जेट कटिंग, प्लाज़्मा कटिंग और फ्लेम कटिंग, से प्रतिस्पर्धा करती हैं।
वाटर जेट कटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें 60,000 पाउंड प्रति वर्ग इंच (psi) तक के उच्च दाब वाले पानी के जेट का उपयोग करके सामग्री को काटा जाता है। अक्सर, पानी को गार्नेट जैसे अपघर्षक के साथ मिलाया जाता है जिससे अधिक सामग्री को लगभग समान सहनशीलता के साथ, चौकोर और अच्छी धार वाली सतह के साथ साफ-सुथरा काटा जा सकता है। वाटर जेट स्टेनलेस स्टील, इनकोनेल, टाइटेनियम, एल्युमीनियम, टूल स्टील, सिरेमिक, ग्रेनाइट और आर्मर प्लेट सहित कई औद्योगिक सामग्रियों को काटने में सक्षम हैं। इस प्रक्रिया से काफी शोर उत्पन्न होता है।
निम्नलिखित तालिका में औद्योगिक सामग्री प्रसंस्करण में CO2 लेजर कटिंग प्रक्रिया और जल जेट कटिंग प्रक्रिया का उपयोग करके धातु कटिंग की तुलना दी गई है।
§ मौलिक प्रक्रिया अंतर
§ विशिष्ट प्रक्रिया अनुप्रयोग और उपयोग
§ प्रारंभिक निवेश और औसत परिचालन लागत
§ प्रक्रिया की सटीकता
§ सुरक्षा संबंधी विचार और परिचालन वातावरण
मौलिक प्रक्रिया अंतर
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट कटिंग |
| ऊर्जा प्रदान करने की विधि | प्रकाश 10.6 मीटर (दूर अवरक्त रेंज) | पानी |
| ऊर्जा का स्रोत | गैस लेजर | उच्च दबाव पंप |
| ऊर्जा का संचार कैसे होता है? | दर्पणों द्वारा निर्देशित किरण (उड़न प्रकाशिकी); फाइबर-संचरण नहीं CO2 लेजर के लिए व्यवहार्य | कठोर उच्च दबाव वाली नली ऊर्जा संचारित करती है |
| कटी हुई सामग्री को कैसे बाहर निकाला जाता है | गैस जेट, साथ ही अतिरिक्त गैस पदार्थ को बाहर निकालती है | उच्च दबाव वाला पानी का जेट अपशिष्ट पदार्थ को बाहर निकालता है |
| नोजल और सामग्री के बीच की दूरी और अधिकतम स्वीकार्य सहनशीलता | लगभग 0.2″ 0.004″, दूरी सेंसर, विनियमन और Z-अक्ष आवश्यक | लगभग 0.12″ 0.04″, दूरी सेंसर, विनियमन और Z-अक्ष आवश्यक |
| भौतिक मशीन सेट-अप | लेज़र स्रोत हमेशा मशीन के अंदर स्थित होता है | कार्य क्षेत्र और पंप को अलग-अलग रखा जा सकता है |
| तालिका आकारों की श्रेणी | 8′ x 4′ से 20′ x 6.5′ | 8′ x 4′ से 13′ x 6.5′ |
| वर्कपीस पर विशिष्ट बीम आउटपुट | 1500 से 2600 वाट | 4 से 17 किलोवाट (4000 बार) |
विशिष्ट प्रक्रिया अनुप्रयोग और उपयोग
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट कटिंग |
| विशिष्ट प्रक्रिया उपयोग | काटना, ड्रिलिंग, उत्कीर्णन, पृथक्करण, संरचना, वेल्डिंग | काटना, पृथक करना, संरचना बनाना |
| 3D सामग्री काटना | कठोर बीम मार्गदर्शन और दूरी के विनियमन के कारण कठिन | आंशिक रूप से संभव है क्योंकि वर्कपीस के पीछे अवशिष्ट ऊर्जा नष्ट हो जाती है |
| प्रक्रिया द्वारा काटी जा सकने वाली सामग्री | सभी धातुएं (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 | विभिन्न गलनांक वाली सामग्रियों को मुश्किल से काटा जा सकता है | संभव है, लेकिन विघटन का खतरा है |
| गुहाओं वाली सैंडविच संरचनाएं | CO2 लेज़र से यह संभव नहीं है | सीमित क्षमता |
| सीमित या बाधित पहुंच वाली सामग्रियों को काटना | छोटी दूरी और बड़े लेज़र कटिंग हेड के कारण यह संभव नहीं है | नोजल और सामग्री के बीच छोटी दूरी के कारण सीमित |
| कटी हुई सामग्री के गुण जो प्रसंस्करण को प्रभावित करते हैं | 10.6 मीटर पर सामग्री की अवशोषण विशेषताएँ | सामग्री की कठोरता एक महत्वपूर्ण कारक है |
| सामग्री की मोटाई जिस पर काटना या प्रसंस्करण किफायती है | सामग्री के आधार पर ~0.12″ से 0.4″ | ~0.4″ से 2.0″ |
| इस प्रक्रिया के सामान्य अनुप्रयोग | शीट धातु प्रसंस्करण के लिए मध्यम मोटाई की सपाट शीट स्टील की कटाई | पत्थर, चीनी मिट्टी और अधिक मोटाई की धातुओं को काटना |
प्रारंभिक निवेश और औसत परिचालन लागत
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट कटिंग |
| प्रारंभिक पूंजी निवेश की आवश्यकता | 20 किलोवाट पंप और 6.5' x 4' टेबल के साथ $300,000 | $300,000+ |
| वे भाग जो खराब हो जायेंगे | सुरक्षात्मक कांच, गैस नोजल, साथ ही धूल और कण फिल्टर दोनों | जल जेट नोजल, फोकसिंग नोजल, और सभी उच्च दबाव घटक जैसे वाल्व, होज़ और सील |
| संपूर्ण कटिंग प्रणाली की औसत ऊर्जा खपत | मान लीजिए 1500 वाट CO2लेज़र: विद्युत शक्ति का उपयोग: 24-40 किलोवाट लेज़र गैस (CO2, N2, He): 2-16 लीटर/घंटा कटिंग गैस (O2, N2): 500-2000 लीटर/घंटा | मान लीजिए 20 किलोवाट का पंप है: विद्युत शक्ति का उपयोग: 22-35 किलोवाट पानी: 10 लीटर/घंटा अपघर्षक: 36 किग्रा/घंटा कटिंग अपशिष्ट का निपटान |
प्रक्रिया की सटीकता
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट कटिंग |
| कटिंग स्लिट का न्यूनतम आकार | 0.006″, काटने की गति पर निर्भर करता है | 0.02″ |
| कटी हुई सतह का स्वरूप | कटी हुई सतह पर धारीदार संरचना दिखाई देगी | काटने की गति के आधार पर, कटी हुई सतह रेत-विस्फोटित प्रतीत होगी |
| कटे हुए किनारों की डिग्री पूरी तरह से समानांतर | अच्छा; कभी-कभी शंक्वाकार किनारों का प्रदर्शन होगा | अच्छा; मोटे पदार्थों के मामले में वक्रों में "पूंछदार" प्रभाव होता है |
| प्रसंस्करण सहिष्णुता | लगभग 0.002″ | लगभग 0.008″ |
| कट पर गड़गड़ाहट की डिग्री | केवल आंशिक गड़गड़ाहट होती है | कोई गड़गड़ाहट नहीं होती |
| सामग्री का तापीय तनाव | सामग्री में विरूपण, टेम्परिंग और संरचनात्मक परिवर्तन हो सकते हैं | कोई तापीय तनाव उत्पन्न नहीं होता |
| प्रसंस्करण के दौरान गैस या पानी के जेट की दिशा में सामग्री पर कार्य करने वाले बल | गैस का दबाव पतलेपन की समस्या वर्कपीस, दूरी बनाए नहीं रखा जा सकता | उच्च: पतले, छोटे भागों को केवल सीमित सीमा तक ही संसाधित किया जा सकता है |
सुरक्षा संबंधी विचार और परिचालन वातावरण
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट कटिंग |
| व्यक्तिगत सुरक्षाउपकरण की आवश्यकताएं | लेज़र सुरक्षा चश्मा बिल्कुल आवश्यक नहीं है | सुरक्षात्मक चश्मे, कान की सुरक्षा, और उच्च दबाव वाले पानी के जेट के संपर्क से सुरक्षा की आवश्यकता है |
| प्रसंस्करण के दौरान धुआँ और धूल का उत्पादन | ऐसा होता है; प्लास्टिक और कुछ धातु मिश्र धातुएं जहरीली गैसें उत्पन्न कर सकती हैं | जल जेट कटिंग के लिए लागू नहीं |
| ध्वनि प्रदूषण और खतरा | बहुत कम | असामान्य रूप से उच्च |
| प्रक्रिया में गड़बड़ी के कारण मशीन की सफाई की आवश्यकताएं | कम सफाई | उच्च सफाई |
| प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट में कटौती | कटाई अपशिष्ट मुख्य रूप से धूल के रूप में होता है, जिसके लिए वैक्यूम निष्कर्षण और फ़िल्टरिंग की आवश्यकता होती है | अपघर्षकों के साथ पानी के मिश्रण के कारण बड़ी मात्रा में कटाई अपशिष्ट उत्पन्न होता है |