લેસર ઉત્પાદન પ્રવૃત્તિઓમાં હાલમાં કટીંગ, વેલ્ડીંગ, હીટ ટ્રીટીંગ, ક્લેડીંગ, વરાળ ડિપોઝિશન, કોતરણી, સ્ક્રાઈબીંગ, ટ્રીમીંગ, એનલીંગ અને શોક સખ્તાઈનો સમાવેશ થાય છે. લેસર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ યાંત્રિક 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 60,000 પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઈંચ (પીએસઆઈ) જેટલા દબાણયુક્ત પાણીના જેટનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીને કાપવા માટે થાય છે. ઘણીવાર, પાણીને ગાર્નેટ જેવા ઘર્ષક સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે જે વધુ સામગ્રીને ચોરસ રીતે અને સારી ધારવાળી પૂર્ણાહુતિ સાથે બંધ સહન કરવા માટે સ્વચ્છ રીતે કાપવામાં સક્ષમ બનાવે છે. વોટર જેટ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, ઇનકોનલ, ટાઇટેનિયમ, એલ્યુમિનિયમ, ટૂલ સ્ટીલ, સિરામિક્સ, ગ્રેનાઇટ અને આર્મર પ્લેટ સહિત ઘણી ઔદ્યોગિક સામગ્રીને કાપવામાં સક્ષમ છે. આ પ્રક્રિયા નોંધપાત્ર અવાજ પેદા કરે છે.
નીચેના કોષ્ટકમાં ઔદ્યોગિક સામગ્રીની પ્રક્રિયામાં CO2 લેસર કટીંગ પ્રક્રિયા અને વોટર જેટ કટીંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને મેટલ કટીંગની સરખામણી છે.
§ મૂળભૂત પ્રક્રિયા તફાવતો
§ લાક્ષણિક પ્રક્રિયા કાર્યક્રમો અને ઉપયોગો
§ પ્રારંભિક રોકાણ અને સરેરાશ સંચાલન ખર્ચ
§ પ્રક્રિયાની ચોકસાઇ
§ સલામતીની વિચારણાઓ અને સંચાલન વાતાવરણ
મૂળભૂત પ્રક્રિયા તફાવતો
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| ઊર્જા પ્રદાન કરવાની પદ્ધતિ | પ્રકાશ 10.6 મીટર (દૂર ઇન્ફ્રારેડ રેન્જ) | પાણી |
| ઉર્જાનો સ્ત્રોત | ગેસ લેસર | ઉચ્ચ દબાણ પંપ |
| ઊર્જા કેવી રીતે પ્રસારિત થાય છે | અરીસાઓ દ્વારા સંચાલિત બીમ (ઉડતી ઓપ્ટિક્સ); ફાઇબર ટ્રાન્સમિશન નથી CO2 લેસર માટે શક્ય | કઠોર ઉચ્ચ-દબાણની નળીઓ ઊર્જા પ્રસારિત કરે છે |
| કેવી રીતે કટ સામગ્રી બહાર કાઢવામાં આવે છે | ગેસ જેટ, વત્તા વધારાની ગેસ બહાર કાઢવાની સામગ્રી | ઉચ્ચ-દબાણવાળા પાણીનું જેટ નકામા સામગ્રીને બહાર કાઢે છે |
| નોઝલ અને સામગ્રી વચ્ચેનું અંતર અને મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સહનશીલતા | આશરે 0.2″ 0.004″, અંતર સેન્સર, નિયમન અને Z-અક્ષ જરૂરી | આશરે 0.12″ 0.04″, અંતર સેન્સર, નિયમન અને Z-અક્ષ જરૂરી |
| ભૌતિક મશીન સેટઅપ | લેસર સ્ત્રોત હંમેશા મશીનની અંદર સ્થિત છે | કાર્યકારી ક્ષેત્ર અને પંપ અલગથી સ્થિત કરી શકાય છે |
| કોષ્ટક કદની શ્રેણી | 8′ x 4′ થી 20′ x 6.5′ | 8′ x 4′ થી 13′ x 6.5′ |
| વર્કપીસ પર લાક્ષણિક બીમ આઉટપુટ | 1500 થી 2600 વોટ | 4 થી 17 કિલોવોટ (4000 બાર) |
લાક્ષણિક પ્રક્રિયા કાર્યક્રમો અને ઉપયોગો
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| લાક્ષણિક પ્રક્રિયા ઉપયોગ કરે છે | કટિંગ, ડ્રિલિંગ, કોતરણી, એબ્લેશન, સ્ટ્રક્ચરિંગ, વેલ્ડીંગ | કટિંગ, એબ્લેશન, સ્ટ્રક્ચરિંગ |
| 3D સામગ્રી કટીંગ | સખત બીમ માર્ગદર્શન અને અંતરના નિયમનને કારણે મુશ્કેલ | આંશિક રીતે શક્ય છે કારણ કે વર્કપીસની પાછળની શેષ ઊર્જા નાશ પામે છે |
| પ્રક્રિયા દ્વારા કાપી શકાય તેવી સામગ્રી | બધી ધાતુઓ (અત્યંત પ્રતિબિંબિત ધાતુઓ સિવાય), તમામ પ્લાસ્ટિક, કાચ અને લાકડું કાપી શકાય છે | આ પ્રક્રિયા દ્વારા તમામ સામગ્રી કાપી શકાય છે |
| સામગ્રી સંયોજનો | વિવિધ ગલનબિંદુઓ ધરાવતી સામગ્રી ભાગ્યે જ કાપી શકાય છે | શક્ય છે, પરંતુ ડિલેમિનેશનનો ભય છે |
| પોલાણ સાથે સેન્ડવીચ માળખાં | CO2 લેસરથી આ શક્ય નથી | મર્યાદિત ક્ષમતા |
| મર્યાદિત અથવા અશક્ત ઍક્સેસ સાથે સામગ્રી કાપવી | નાના અંતર અને મોટા લેસર કટીંગ હેડને કારણે ભાગ્યે જ શક્ય છે | નોઝલ અને સામગ્રી વચ્ચેના નાના અંતરને કારણે મર્યાદિત |
| કટ સામગ્રીના ગુણધર્મો જે પ્રક્રિયાને પ્રભાવિત કરે છે | 10.6m પર સામગ્રીની શોષણ લાક્ષણિકતાઓ | સામગ્રીની કઠિનતા એ મુખ્ય પરિબળ છે |
| સામગ્રીની જાડાઈ કે જેના પર કટીંગ અથવા પ્રોસેસિંગ આર્થિક છે | સામગ્રી પર આધાર રાખીને ~0.12″ થી 0.4″ | ~0.4″ થી 2.0″ |
| આ પ્રક્રિયા માટે સામાન્ય અરજીઓ | 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 | 20 kW પંપ અને 6.5′ x 4′ ટેબલ સાથે $300,000 | $300,000+ |
| ભાગો કે જે બહાર ઘસાઈ જશે | રક્ષણાત્મક કાચ, ગેસ નોઝલ, ઉપરાંત ધૂળ અને કણ ફિલ્ટર બંને | વોટર જેટ નોઝલ, ફોકસીંગ નોઝલ અને તમામ ઉચ્ચ દબાણ ઘટકો જેમ કે વાલ્વ, હોસીસ અને સીલ |
| સંપૂર્ણ કટીંગ સિસ્ટમનો સરેરાશ ઊર્જા વપરાશ | 1500 વોટ CO2 લેસર ધારો: વિદ્યુત શક્તિનો ઉપયોગ: 24-40 kW લેસર ગેસ (CO2, N2, He): 2-16 l/h કટિંગ ગેસ (O2, N2): 500-2000 l/h | ધારો કે 20 kW પંપ: વિદ્યુત શક્તિનો ઉપયોગ: 22-35 kW પાણી: 10 l/h ઘર્ષક: 36 કિગ્રા/ક કટિંગ કચરાનો નિકાલ |
પ્રક્રિયાની ચોકસાઇ
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| કટીંગ સ્લિટનું ન્યૂનતમ કદ | 0.006″, કટીંગ ઝડપ પર આધાર રાખીને | 0.02″ |
| કટ સપાટી દેખાવ | કટ સપાટી સ્ટ્રાઇટેડ સ્ટ્રક્ચર બતાવશે | કટીંગ સ્પીડ પર આધાર રાખીને, કટ સપાટી રેતીથી વિસ્ફોટ કરવામાં આવી હોય તેવું દેખાશે |
| કટ ધારની ડિગ્રી સંપૂર્ણપણે સમાંતર | સારું; પ્રસંગોપાત શંક્વાકાર ધાર દર્શાવશે | સારું; જાડા સામગ્રીના કિસ્સામાં વળાંકોમાં "પૂંછડીવાળી" અસર હોય છે |
| પ્રક્રિયા સહનશીલતા | આશરે 0.002″ | આશરે 0.008″ |
| કટ પર burring ની ડિગ્રી | માત્ર આંશિક burring થાય છે | કોઈ burring થાય છે |
| સામગ્રીનો થર્મલ તણાવ | સામગ્રીમાં વિરૂપતા, ટેમ્પરિંગ અને માળખાકીય ફેરફારો થઈ શકે છે | કોઈ થર્મલ તણાવ ઉત્પન્ન થતો નથી |
| પ્રક્રિયા દરમિયાન ગેસ અથવા વોટર જેટની દિશામાં સામગ્રી પર કાર્ય કરતી દળો | ગેસનું દબાણ ઊભું થાય છે પાતળા સાથે સમસ્યાઓ વર્કપીસ, અંતર જાળવી શકાતું નથી | ઉચ્ચ: પાતળા, નાના ભાગો આમ માત્ર મર્યાદિત ડિગ્રી સુધી પ્રક્રિયા કરી શકાય છે |
સલામતી વિચારણાઓ અને ઓપરેટિંગ પર્યાવરણ
| વિષય | Co2 લેસર | વોટર જેટ કટીંગ |
| વ્યક્તિગત સલામતીસાધનોની આવશ્યકતાઓ | લેસર પ્રોટેક્શન સેફ્ટી ચશ્મા એકદમ જરૂરી નથી | રક્ષણાત્મક સુરક્ષા ચશ્મા, કાનની સુરક્ષા અને ઉચ્ચ દબાણવાળા પાણીના જેટના સંપર્ક સામે રક્ષણની જરૂર છે |
| પ્રક્રિયા દરમિયાન ધુમાડો અને ધૂળનું ઉત્પાદન | થાય છે; પ્લાસ્ટિક અને કેટલાક મેટલ એલોય ઝેરી વાયુઓ પેદા કરી શકે છે | વોટર જેટ કટીંગ માટે લાગુ પડતું નથી |
| ધ્વનિ પ્રદૂષણ અને ભય | બહુ ઓછું | અસામાન્ય રીતે ઉચ્ચ |
| પ્રક્રિયાની ગરબડને કારણે મશીનની સફાઈની જરૂરિયાતો | ઓછી સફાઈ | ઉચ્ચ સફાઈ |
| પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત કચરો કાપવો | કચરો કાપવાનું મુખ્યત્વે ધૂળના સ્વરૂપમાં હોય છે જેને વેક્યૂમ નિષ્કર્ષણ અને ફિલ્ટરિંગની જરૂર પડે છે | ઘર્ષક સાથે પાણીના મિશ્રણને કારણે મોટા પ્રમાણમાં કટિંગ વેસ્ટ થાય છે |