ലേസർ നിർമ്മാണ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ നിലവിൽ കട്ടിംഗ്, വെൽഡിംഗ്, ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്മെന്റ്, ക്ലാഡിംഗ്, വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ, കൊത്തുപണി, സ്ക്രൈബിംഗ്, ട്രിമ്മിംഗ്, അനീലിംഗ്, ഷോക്ക് ഹാർഡനിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ലേസർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾ മെക്കാനിക്കൽ, തെർമൽ മെഷീനിംഗ്, ആർക്ക് വെൽഡിംഗ്, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക് ഡിസ്ചാർജ് മെഷീനിംഗ് (EDM), അബ്രാസീവ് വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ്, പ്ലാസ്മ കട്ടിംഗ്, ഫ്ലേം കട്ടിംഗ് തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗതവും പാരമ്പര്യേതരവുമായ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളുമായി സാങ്കേതികമായും സാമ്പത്തികമായും മത്സരിക്കുന്നു.
വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് എന്നത് ഒരു ചതുരശ്ര ഇഞ്ചിന് 60,000 പൗണ്ട് (psi) വരെ മർദ്ദമുള്ള വെള്ളം ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുക്കൾ മുറിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്. പലപ്പോഴും, വെള്ളത്തിൽ ഗാർനെറ്റ് പോലുള്ള ഒരു അബ്രേസിയേഷൻ ചേർക്കുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ വസ്തുക്കൾ വൃത്തിയായി മുറിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, ചതുരാകൃതിയിലും നല്ല എഡ്ജ് ഫിനിഷിലും. സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, ഇൻകോണൽ, ടൈറ്റാനിയം, അലുമിനിയം, ടൂൾ സ്റ്റീൽ, സെറാമിക്സ്, ഗ്രാനൈറ്റ്, ആർമർ പ്ലേറ്റ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി വ്യാവസായിക വസ്തുക്കൾ മുറിക്കാൻ വാട്ടർ ജെറ്റുകൾക്ക് കഴിയും. ഈ പ്രക്രിയ ഗണ്യമായ ശബ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
വ്യാവസായിക മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗിലെ CO2 ലേസർ കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയും വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയും ഉപയോഗിച്ചുള്ള ലോഹ കട്ടിംഗിന്റെ താരതമ്യം തുടർന്നുള്ള പട്ടികയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
§ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ
§ സാധാരണ പ്രക്രിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉപയോഗങ്ങളും
§ പ്രാരംഭ നിക്ഷേപവും ശരാശരി പ്രവർത്തന ചെലവുകളും
§ പ്രക്രിയയുടെ കൃത്യത
§ സുരക്ഷാ പരിഗണനകളും പ്രവർത്തന പരിസ്ഥിതിയും
അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ
| വിഷയം | CO2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| ഊർജ്ജം പകരുന്ന രീതി | പ്രകാശം 10.6 മീ (ഫാർ ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണി) | വെള്ളം |
| ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് | ഗ്യാസ് ലേസർ | ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള പമ്പ് |
| ഊർജ്ജം എങ്ങനെ പകരുന്നു | കണ്ണാടികളാൽ നയിക്കപ്പെടുന്ന ബീം (പറക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്സ്); ഫൈബർ-ട്രാൻസ്മിഷൻ അല്ല CO2 ലേസറിന് സാധ്യമാണ് | കർക്കശമായ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ഹോസുകൾ ഊർജ്ജം കടത്തിവിടുന്നു |
| മുറിച്ച വസ്തുക്കൾ എങ്ങനെ പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു | ഗ്യാസ് ജെറ്റ്, കൂടാതെ അധിക ഗ്യാസ് പുറന്തള്ളുന്ന വസ്തുക്കൾ | ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ഒരു വാട്ടർ ജെറ്റ് മാലിന്യ വസ്തുക്കളെ പുറന്തള്ളുന്നു |
| നോസലും മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള ദൂരവും അനുവദനീയമായ പരമാവധി സഹിഷ്ണുതയും | ഏകദേശം 0.2″ 0.004″, ദൂര സെൻസർ, നിയന്ത്രണം, Z-ആക്സിസ് എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. | ഏകദേശം 0.12″ 0.04″, ദൂര സെൻസർ, നിയന്ത്രണം, Z-ആക്സിസ് എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. |
| ഭൗതിക മെഷീൻ സജ്ജീകരണം | ലേസർ ഉറവിടം എപ്പോഴും മെഷീനിനുള്ളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു | ജോലി ചെയ്യുന്ന സ്ഥലവും പമ്പും വെവ്വേറെ സ്ഥാപിക്കാവുന്നതാണ്. |
| പട്ടിക വലുപ്പങ്ങളുടെ ശ്രേണി | 8′ x 4′ മുതൽ 20′ x 6.5′ വരെ | 8′ x 4′ മുതൽ 13′ x 6.5′ വരെ |
| വർക്ക്പീസിലെ സാധാരണ ബീം ഔട്ട്പുട്ട് | 1500 മുതൽ 2600 വാട്ട്സ് വരെ | 4 മുതൽ 17 കിലോവാട്ട് വരെ (4000 ബാർ) |
സാധാരണ പ്രോസസ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉപയോഗങ്ങളും
| വിഷയം | CO2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| സാധാരണ പ്രക്രിയ ഉപയോഗങ്ങൾ | കട്ടിംഗ്, ഡ്രില്ലിംഗ്, കൊത്തുപണി, അബ്ലേഷൻ, ഘടനാനിർമ്മാണം, വെൽഡിംഗ് | മുറിക്കൽ, അബ്ലേഷൻ, ഘടനാനിർമ്മാണം |
| 3D മെറ്റീരിയൽ കട്ടിംഗ് | കർക്കശമായ ബീം ഗൈഡൻസും ദൂര നിയന്ത്രണവും കാരണം ബുദ്ധിമുട്ടാണ് | വർക്ക്പീസിന് പിന്നിലെ അവശിഷ്ട ഊർജ്ജം നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിനാൽ ഭാഗികമായി സാധ്യമാണ്. |
| പ്രക്രിയയിലൂടെ മുറിക്കാൻ കഴിയുന്ന വസ്തുക്കൾ | എല്ലാ ലോഹങ്ങളും (ഉയർന്ന പ്രതിഫലനശേഷിയുള്ള ലോഹങ്ങൾ ഒഴികെ), എല്ലാ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളും, ഗ്ലാസുകളും, മരവും മുറിക്കാൻ കഴിയും. | ഈ പ്രക്രിയയിലൂടെ എല്ലാ വസ്തുക്കളും മുറിക്കാൻ കഴിയും. |
| മെറ്റീരിയൽ കോമ്പിനേഷനുകൾ | വ്യത്യസ്ത ദ്രവണാങ്കങ്ങളുള്ള വസ്തുക്കൾ കഷ്ടിച്ച് മുറിക്കാൻ കഴിയും. | സാധ്യമാണ്, പക്ഷേ ഡീലാമിനേഷൻ അപകടമുണ്ട് |
| ദ്വാരങ്ങളുള്ള സാൻഡ്വിച്ച് ഘടനകൾ | CO2 ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് സാധ്യമല്ല. | പരിമിതമായ കഴിവ് |
| പരിമിതമായതോ അല്ലെങ്കിൽ തടസ്സപ്പെട്ടതോ ആയ ആക്സസ് ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുക്കൾ മുറിക്കൽ | ചെറിയ ദൂരവും വലിയ ലേസർ കട്ടിംഗ് ഹെഡും കാരണം അപൂർവ്വമായി മാത്രമേ സാധ്യമാകൂ. | നോസലും മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള ചെറിയ ദൂരം കാരണം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു |
| പ്രോസസ്സിംഗിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന മുറിച്ച വസ്തുക്കളുടെ സവിശേഷതകൾ | 10.6 മീറ്ററിൽ വസ്തുവിന്റെ ആഗിരണം സവിശേഷതകൾ | മെറ്റീരിയൽ കാഠിന്യം ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് |
| മുറിക്കലോ സംസ്കരണമോ ലാഭകരമാകുന്ന മെറ്റീരിയൽ കനം | മെറ്റീരിയൽ അനുസരിച്ച് ~0.12″ മുതൽ 0.4″ വരെ | ~0.4″ മുതൽ 2.0″ വരെ |
| ഈ പ്രക്രിയയ്ക്കുള്ള പൊതുവായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ | ഷീറ്റ് മെറ്റൽ സംസ്കരണത്തിനായി ഇടത്തരം കട്ടിയുള്ള ഫ്ലാറ്റ് ഷീറ്റ് സ്റ്റീൽ മുറിക്കൽ | കല്ല്, സെറാമിക്സ്, കൂടുതൽ കട്ടിയുള്ള ലോഹങ്ങൾ എന്നിവയുടെ മുറിക്കൽ |
പ്രാരംഭ നിക്ഷേപവും ശരാശരി പ്രവർത്തന ചെലവും
| വിഷയം | CO2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| പ്രാരംഭ മൂലധന നിക്ഷേപം ആവശ്യമാണ് | 20 kW പമ്പും 6.5′ x 4′ ടേബിളും ഉണ്ടെങ്കിൽ $300,000 | $300,000+ |
| തേഞ്ഞു പോകുന്ന ഭാഗങ്ങൾ | സംരക്ഷണ ഗ്ലാസ്, ഗ്യാസ് നോസിലുകൾ, കൂടാതെ പൊടിയും കണികാ ഫിൽട്ടറുകളും | വാട്ടർ ജെറ്റ് നോസൽ, ഫോക്കസിംഗ് നോസൽ, വാൽവുകൾ, ഹോസുകൾ, സീലുകൾ തുടങ്ങിയ എല്ലാ ഉയർന്ന മർദ്ദ ഘടകങ്ങളും |
| പൂർണ്ണമായ കട്ടിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശരാശരി ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം | ഒരു 1500 വാട്ട് CO2 ലേസർ കരുതുക: വൈദ്യുതി ഉപയോഗം: 24-40 കിലോവാട്ട് ലേസർ വാതകം (CO2, N2, He): 2-16 ലിറ്റർ/മണിക്കൂർ കട്ടിംഗ് ഗ്യാസ് (O2, N2): 500-2000 ലി/മണിക്കൂർ | ഒരു 20 kW പമ്പ് എന്ന് കരുതുക: വൈദ്യുതി ഉപയോഗം: 22-35 കിലോവാട്ട് വെള്ളം: 10 ലിറ്റർ/മണിക്കൂർ അബ്രസീവ്: 36 കി.ഗ്രാം/മണിക്കൂർ മുറിക്കൽ മാലിന്യ നിർമാർജനം |
പ്രക്രിയയുടെ കൃത്യത
| വിഷയം | CO2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| കട്ടിംഗ് സ്ലിറ്റിന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വലിപ്പം | 0.006″, കട്ടിംഗ് വേഗതയെ ആശ്രയിച്ച് | 0.02″ |
| മുറിച്ച ഉപരിതല രൂപം | മുറിച്ച പ്രതലത്തിൽ വരയുള്ള ഘടന കാണപ്പെടും. | മുറിക്കുന്ന വേഗതയെ ആശ്രയിച്ച്, മുറിച്ച പ്രതലം മണൽ പുരട്ടിയതായി കാണപ്പെടും. |
| മുറിച്ച അരികുകൾ പൂർണ്ണമായും സമാന്തരമാകുന്ന അളവ് | നല്ലത്; ഇടയ്ക്കിടെ കോണാകൃതിയിലുള്ള അരികുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കും | നല്ലത്; കട്ടിയുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ വളവുകളിൽ ഒരു “ടെയിൽഡ്” ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ട്. |
| പ്രോസസ്സിംഗ് ടോളറൻസ് | ഏകദേശം 0.002″ | ഏകദേശം 0.008″ |
| മുറിവിലെ പൊള്ളലിന്റെ അളവ് | ഭാഗികമായ പൊള്ളൽ മാത്രമേ സംഭവിക്കുന്നുള്ളൂ | പൊള്ളൽ സംഭവിക്കുന്നില്ല |
| വസ്തുക്കളുടെ താപ സമ്മർദ്ദം | വസ്തുവിൽ രൂപഭേദം, ടെമ്പറിംഗ്, ഘടനാപരമായ മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവ സംഭവിക്കാം. | താപ സമ്മർദ്ദം സംഭവിക്കുന്നില്ല |
| പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് വാതകത്തിന്റെയോ ജലപ്രവാഹത്തിന്റെയോ ദിശയിൽ വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലങ്ങൾ | വാതക മർദ്ദം ഉയർത്തുന്നു നേർത്ത പ്രശ്നങ്ങൾ വർക്ക്പീസുകൾ, ദൂരം നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല | ഉയർന്നത്: നേർത്തതും ചെറുതുമായ ഭാഗങ്ങൾ അതിനാൽ പരിമിതമായ അളവിൽ മാത്രമേ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയൂ. |
സുരക്ഷാ പരിഗണനകളും പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷവും
| വിഷയം | CO2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| വ്യക്തിഗത സുരക്ഷഉപകരണ ആവശ്യകതകൾ | ലേസർ സംരക്ഷണ സുരക്ഷാ ഗ്ലാസുകൾ അത്യാവശ്യമല്ല. | സുരക്ഷാ ഗ്ലാസുകൾ, ചെവി സംരക്ഷണം, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള വാട്ടർ ജെറ്റുമായുള്ള സമ്പർക്കത്തിൽ നിന്നുള്ള സംരക്ഷണം എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. |
| സംസ്കരണ സമയത്ത് പുകയും പൊടിയും ഉണ്ടാകുന്നു. | സംഭവിക്കുമോ; പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളും ചില ലോഹസങ്കരങ്ങളും വിഷവാതകങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിച്ചേക്കാം. | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗിന് ബാധകമല്ല |
| ശബ്ദമലിനീകരണവും അപകടവും | വളരെ കുറവ് | അസാധാരണമാംവിധം ഉയർന്നത് |
| പ്രക്രിയയിലെ കുഴപ്പങ്ങൾ കാരണം മെഷീൻ വൃത്തിയാക്കൽ ആവശ്യകതകൾ | കുറഞ്ഞ ക്ലീൻ അപ്പ് | ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വൃത്തിയാക്കൽ |
| പ്രക്രിയയിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ മുറിക്കൽ | മാലിന്യങ്ങൾ മുറിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും പൊടിയുടെ രൂപത്തിലാണ്, വാക്വം എക്സ്ട്രാക്ഷനും ഫിൽട്ടറിംഗും ആവശ്യമാണ്. | വെള്ളം ഉരച്ചിലുകളുമായി കലർത്തുന്നത് മൂലം വലിയ അളവിൽ മുറിക്കൽ മാലിന്യങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു. |