लेजर निर्माण गतिविधियों में वर्तमान में कटिंग, वेल्डिंग, हीट ट्रीटमेंट, क्लैडिंग, वाष्प जमाव, उत्कीर्णन, स्क्रिबिंग, ट्रिमिंग, एनीलिंग और शॉक हार्डनिंग शामिल हैं। लेजर विनिर्माण प्रक्रियाएं पारंपरिक और गैर-पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रियाओं जैसे मैकेनिकल और थर्मल मशीनिंग, आर्क वेल्डिंग, इलेक्ट्रोकेमिकल और इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनिंग (ईडीएम), अपघर्षक जल जेट कटिंग, प्लाज्मा कटिंग और फ्लेम कटिंग के साथ तकनीकी और आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धा करती हैं।
वॉटर जेट कटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग 60,000 पाउंड प्रति वर्ग इंच (पीएसआई) के उच्च दबाव वाले पानी के जेट का उपयोग करके सामग्री को काटने के लिए किया जाता है। अक्सर, पानी को गार्नेट जैसे अपघर्षक के साथ मिलाया जाता है जो अधिक सामग्रियों को साफ-सुथरे ढंग से, समान रूप से और अच्छी किनारी के साथ काटने में सक्षम बनाता है। वॉटर जेट स्टेनलेस स्टील, इनकोनेल, टाइटेनियम, एल्युमीनियम, टूल स्टील, सिरेमिक, ग्रेनाइट और आर्मर प्लेट सहित कई औद्योगिक सामग्रियों को काटने में सक्षम हैं। यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण शोर उत्पन्न करती है।
निम्नलिखित तालिका में औद्योगिक सामग्री प्रसंस्करण में CO2 लेजर काटने की प्रक्रिया और जल जेट काटने की प्रक्रिया का उपयोग करके धातु काटने की तुलना शामिल है।
§ मौलिक प्रक्रिया अंतर
§ विशिष्ट प्रक्रिया अनुप्रयोग और उपयोग
§ प्रारंभिक निवेश और औसत परिचालन लागत
§ प्रक्रिया की शुद्धता
§ सुरक्षा संबंधी विचार और परिचालन वातावरण
मौलिक प्रक्रिया अंतर
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट काटना |
| ऊर्जा प्रदान करने की विधि | प्रकाश 10.6 मीटर (सुदूर अवरक्त रेंज) | पानी |
| ऊर्जा का स्रोत | गैस लेजर | उच्च दबाव पंप |
| ऊर्जा का संचार कैसे होता है | दर्पण द्वारा निर्देशित किरण (उड़ान प्रकाशिकी); फाइबर-ट्रांसमिशन नहीं CO2 लेजर के लिए व्यवहार्य | कठोर उच्च दबाव वाली नलियां ऊर्जा संचारित करती हैं |
| कटी हुई सामग्री को कैसे बाहर निकाला जाता है | गैस जेट, साथ ही अतिरिक्त गैस सामग्री को निष्कासित करती है | एक उच्च दबाव वाला जल जेट अपशिष्ट पदार्थ को बाहर निकाल देता है |
| नोजल और सामग्री के बीच की दूरी और अधिकतम अनुमेय सहनशीलता | लगभग 0.2″ 0.004″, दूरी सेंसर, विनियमन और जेड-अक्ष आवश्यक | लगभग 0.12″ 0.04″, दूरी सेंसर, विनियमन और Z-अक्ष आवश्यक |
| भौतिक मशीन सेटअप | लेजर स्रोत हमेशा मशीन के अंदर स्थित होता है | कार्य क्षेत्र और पंप अलग-अलग स्थित हो सकते हैं |
| टेबल आकारों की सीमा | 8′ x 4′ से 20′ x 6.5′ | 8′ x 4′ से 13′ x 6.5′ |
| वर्कपीस पर विशिष्ट बीम आउटपुट | 1500 से 2600 वॉट | 4 से 17 किलोवाट (4000 बार) |
विशिष्ट प्रक्रिया अनुप्रयोग और उपयोग
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट काटना |
| विशिष्ट प्रक्रिया उपयोग | काटना, ड्रिलिंग, उत्कीर्णन, पृथक्करण, संरचना, वेल्डिंग | काटना, उच्छेदन, संरचना करना |
| 3डी सामग्री काटना | कठोर बीम मार्गदर्शन और दूरी के नियमन के कारण मुश्किल | आंशिक रूप से संभव है क्योंकि वर्कपीस के पीछे अवशिष्ट ऊर्जा नष्ट हो जाती है |
| प्रक्रिया द्वारा काटी जा सकने वाली सामग्री | सभी धातुएँ (अत्यधिक परावर्तक धातुओं को छोड़कर), सभी प्लास्टिक, कांच और लकड़ी को काटा जा सकता है | इस प्रक्रिया से सभी सामग्रियों को काटा जा सकता है |
| सामग्री संयोजन | विभिन्न गलनांक वाली सामग्रियों को मुश्किल से काटा जा सकता है | संभव है, लेकिन प्रदूषण का ख़तरा है |
| गुहाओं वाली सैंडविच संरचनाएँ | CO2 लेज़र से यह संभव नहीं है | सीमित क्षमता |
| सीमित या ख़राब पहुंच वाली सामग्री काटना | छोटी दूरी और बड़े लेजर कटिंग हेड के कारण शायद ही संभव हो | 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 प्रमुख 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 लिए सामान्य अनुप्रयोग | शीट धातु प्रसंस्करण के लिए मध्यम मोटाई के फ्लैट शीट स्टील की कटाई | अधिक मोटाई के पत्थर, चीनी मिट्टी और धातुओं को काटना |
प्रारंभिक निवेश और औसत परिचालन लागत
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट काटना |
| प्रारंभिक पूंजी निवेश की आवश्यकता है | 20 किलोवाट पंप और 6.5′ x 4′ टेबल के साथ $300,000 | $300,000+ |
| वे हिस्से जो घिस जाएंगे | सुरक्षात्मक ग्लास, गैस नोजल, साथ ही धूल और कण फिल्टर दोनों | वॉटर जेट नोजल, फोकसिंग नोजल और सभी उच्च दबाव वाले घटक जैसे वाल्व, होसेस और सील |
| संपूर्ण कटिंग प्रणाली की औसत ऊर्जा खपत | 1500 वॉट का CO2लेज़र मान लें: विद्युत शक्ति का उपयोग: 24-40 किलोवाट लेजर गैस (CO2, N2, He): 2-16 ली/घंटा गैस काटना (O2, N2): 500-2000 एल/घंटा | 20 किलोवाट का पंप मानें: विद्युत शक्ति का उपयोग: 22-35 किलोवाट पानी: 10 लीटर/घंटा अपघर्षक: 36 किग्रा/घंटा कचरे को काटने का निपटान |
प्रक्रिया की परिशुद्धता
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट काटना |
| कटिंग स्लिट का न्यूनतम आकार | 0.006″, काटने की गति पर निर्भर करता है | 0.02″ |
| सतह की दिखावट में कटौती करें | कटी हुई सतह पर एक 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 किनारे प्रदर्शित होंगे | अच्छा; मोटी सामग्री के मामले में वक्रों में "पूंछ" प्रभाव होता है |
| प्रसंस्करण सहनशीलता | लगभग 0.002″ | लगभग 0.008″ |
| कट पर गड़गड़ाहट की डिग्री | केवल आंशिक बर्रिंग होती है | कोई गड़गड़ाहट नहीं होती |
| सामग्री का थर्मल तनाव | सामग्री में विरूपण, तड़का और संरचनात्मक परिवर्तन हो सकते हैं | कोई तापीय तनाव नहीं होता |
| प्रसंस्करण के दौरान गैस या पानी के जेट की दिशा में सामग्री पर कार्य करने वाले बल | गैस का दबाव बनता है पतलेपन की समस्या वर्कपीस, दूरी कायम नहीं रखा जा सकता | उच्च: पतले, छोटे भागों को केवल सीमित सीमा तक ही संसाधित किया जा सकता है |
सुरक्षा विचार और परिचालन वातावरण
| विषय | Co2 लेजर | जल जेट काटना |
| व्यक्तिगत सुरक्षाउपकरण आवश्यकताएँ | लेजर सुरक्षा सुरक्षा चश्मा बिल्कुल आवश्यक नहीं हैं | सुरक्षात्मक सुरक्षा चश्मा, कान की सुरक्षा, और उच्च दबाव वाले पानी के जेट के संपर्क से सुरक्षा की आवश्यकता है |
| प्रसंस्करण के दौरान धुआं और धूल का उत्पादन | होता है; प्लास्टिक और कुछ धातु मिश्रधातुएँ जहरीली गैसें उत्पन्न कर सकती हैं | वॉटर जेट कटिंग के लिए लागू नहीं |
| ध्वनि प्रदूषण और खतरा | बहुत कम | असामान्य रूप से ऊँचा |
| प्रक्रिया में गड़बड़ी के कारण मशीन की सफ़ाई की आवश्यकताएँ | कम सफाई | उच्च सफाई |
| प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट को काटना | कचरा काटना मुख्य रूप से धूल के रूप में होता है जिसके लिए वैक्यूम निष्कर्षण और फ़िल्टरिंग की आवश्यकता होती है | अपघर्षक पदार्थों के साथ पानी मिलाने के कारण बड़ी मात्रा में काटने का कचरा निकलता है |