ലേസർ നിർമ്മാണ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ നിലവിൽ കട്ടിംഗ്, വെൽഡിംഗ്, ഹീറ്റ് ട്രീറ്റിംഗ്, ക്ലാഡിംഗ്, നീരാവി നിക്ഷേപം, കൊത്തുപണി, സ്‌ക്രൈബിംഗ്, ട്രിമ്മിംഗ്, അനീലിംഗ്, ഷോക്ക് ഹാർഡനിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. മെക്കാനിക്കൽ, തെർമൽ മെഷീനിംഗ്, ആർക്ക് വെൽഡിംഗ്, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക് ഡിസ്ചാർജ് മെഷീനിംഗ് (EDM), അബ്രാസീവ് വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ്, പ്ലാസ്മ കട്ടിംഗ്, ഫ്ലേം കട്ടിംഗ് തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗതവും പാരമ്പര്യേതരവുമായ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളുമായി ലേസർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾ സാങ്കേതികമായും സാമ്പത്തികമായും മത്സരിക്കുന്നു.
വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് എന്നത് ഒരു ചതുരശ്ര ഇഞ്ചിന് 60,000 പൗണ്ട് (psi) ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദമുള്ള ജലത്തിൻ്റെ ഒരു ജെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുക്കൾ മുറിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്. പലപ്പോഴും, വെള്ളം ഗാർനെറ്റ് പോലെയുള്ള ഒരു ഉരച്ചിലുമായി കലർത്തുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ വസ്തുക്കളെ ക്ലോസ് ടോളറൻസുകളിലേക്കും ചതുരാകൃതിയിലും നല്ല എഡ്ജ് ഫിനിഷിലും വൃത്തിയായി മുറിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, ഇൻകോണൽ, ടൈറ്റാനിയം, അലുമിനിയം, ടൂൾ സ്റ്റീൽ, സെറാമിക്സ്, ഗ്രാനൈറ്റ്, കവച പ്ലേറ്റ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി വ്യാവസായിക വസ്തുക്കൾ മുറിക്കാൻ വാട്ടർ ജെറ്റുകൾക്ക് കഴിയും. ഈ പ്രക്രിയ കാര്യമായ ശബ്ദം ഉണ്ടാക്കുന്നു.
താഴെ പറയുന്ന പട്ടികയിൽ CO2 ലേസർ കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയും വ്യാവസായിക മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗിലെ വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയും ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റൽ കട്ടിംഗിൻ്റെ താരതമ്യം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
§ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ
§ സാധാരണ പ്രോസസ്സ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉപയോഗങ്ങളും
§ പ്രാരംഭ നിക്ഷേപവും ശരാശരി പ്രവർത്തന ചെലവും
§ പ്രക്രിയയുടെ കൃത്യത
§ സുരക്ഷാ പരിഗണനകളും പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷവും
അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ
| വിഷയം | Co2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| ഊർജ്ജം പകരുന്ന രീതി | പ്രകാശം 10.6 മീറ്റർ (ഫാർ ഇൻഫ്രാറെഡ് റേഞ്ച്) | വെള്ളം |
| ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ഉറവിടം | ഗ്യാസ് ലേസർ | ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള പമ്പ് |
| ഊർജ്ജം എങ്ങനെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു | കണ്ണാടികളാൽ നയിക്കപ്പെടുന്ന ബീം (പറക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്സ്); ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷൻ അല്ല CO2 ലേസറിന് സാധ്യമാണ് | കർക്കശമായ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ഹോസുകൾ ഊർജ്ജം കൈമാറുന്നു |
| മുറിച്ച മെറ്റീരിയൽ എങ്ങനെ പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു | ഗ്യാസ് ജെറ്റ്, കൂടാതെ അധിക വാതകം മെറ്റീരിയൽ പുറന്തള്ളുന്നു | ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള വാട്ടർ ജെറ്റ് പാഴ് വസ്തുക്കളെ പുറന്തള്ളുന്നു |
| നോസലും മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള ദൂരവും അനുവദനീയമായ പരമാവധി സഹിഷ്ണുതയും | ഏകദേശം 0.2″ 0.004″, ദൂരം സെൻസർ, നിയന്ത്രണം, Z-ആക്സിസ് എന്നിവ ആവശ്യമാണ് | ഏകദേശം 0.12″ 0.04″, ദൂരം സെൻസർ, നിയന്ത്രണം, Z-ആക്സിസ് എന്നിവ ആവശ്യമാണ് |
| ഫിസിക്കൽ മെഷീൻ സജ്ജീകരണം | ലേസർ ഉറവിടം എല്ലായ്പ്പോഴും മെഷീനിൽ 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 വാട്ട് വരെ | 4 മുതൽ 17 കിലോവാട്ട് (4000 ബാർ) |
സാധാരണ പ്രോസസ്സ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉപയോഗങ്ങളും
| വിഷയം | Co2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| സാധാരണ പ്രോസസ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു | കട്ടിംഗ്, ഡ്രില്ലിംഗ്, കൊത്തുപണി, അബ്ലേഷൻ, സ്ട്രക്ചറിംഗ്, വെൽഡിംഗ് | കട്ടിംഗ്, അബ്ലേഷൻ, സ്ട്രക്ചറിംഗ് |
| 3D മെറ്റീരിയൽ കട്ടിംഗ് | കർക്കശമായ ബീം മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശവും ദൂരത്തിൻ്റെ നിയന്ത്രണവും കാരണം ബുദ്ധിമുട്ടാണ് | വർക്ക്പീസിനു പിന്നിലെ ശേഷിക്കുന്ന ഊർജ്ജം നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിനാൽ ഭാഗികമായി സാധ്യമാണ് |
| പ്രോസസ്സ് വഴി മുറിക്കാൻ കഴിയുന്ന വസ്തുക്കൾ | എല്ലാ ലോഹങ്ങളും (വളരെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ലോഹങ്ങൾ ഒഴികെ), എല്ലാ പ്ലാസ്റ്റിക്, ഗ്ലാസ്, മരം എന്നിവ മുറിക്കാൻ കഴിയും | ഈ പ്രക്രിയയിലൂടെ എല്ലാ വസ്തുക്കളും മുറിക്കാൻ കഴിയും |
| മെറ്റീരിയൽ കോമ്പിനേഷനുകൾ | വ്യത്യസ്‌ത ദ്രവണാങ്കങ്ങളുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ കഷ്ടിച്ച് മുറിക്കാൻ കഴിയും | സാധ്യമാണ്, പക്ഷേ ഡീലാമിനേഷൻ അപകടമുണ്ട് |
| അറകളുള്ള സാൻഡ്‌വിച്ച് ഘടനകൾ | CO2 ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് സാധ്യമല്ല | പരിമിതമായ കഴിവ് |
| പരിമിതമായതോ ദുർബലമായതോ ആയ ആക്‌സസ് ഉള്ള കട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ | ചെറിയ ദൂരവും വലിയ ലേസർ കട്ടിംഗ് തലയും കാരണം അപൂർവ്വമായി സാധ്യമാണ് | നോസലും മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള ചെറിയ ദൂരം കാരണം പരിമിതമാണ് |
| പ്രോസസ്സിംഗിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന കട്ട് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ | 10.6 മീറ്ററിൽ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ആഗിരണം സവിശേഷതകൾ | മെറ്റീരിയൽ കാഠിന്യം ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് |
| കട്ടിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പ്രോസസ്സിംഗ് ലാഭകരമായ മെറ്റീരിയൽ കനം | മെറ്റീരിയലിനെ ആശ്രയിച്ച് ~0.12″ മുതൽ 0.4″ വരെ | ~0.4″ മുതൽ 2.0″ വരെ |
| ഈ പ്രക്രിയയ്ക്കുള്ള സാധാരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ | ഷീറ്റ് മെറ്റൽ പ്രോസസ്സിംഗിനായി ഇടത്തരം കട്ടിയുള്ള ഫ്ലാറ്റ് ഷീറ്റ് സ്റ്റീൽ മുറിക്കൽ | കല്ല്, സെറാമിക്സ്, കൂടുതൽ കട്ടിയുള്ള ലോഹങ്ങൾ എന്നിവയുടെ മുറിക്കൽ |
പ്രാരംഭ നിക്ഷേപവും ശരാശരി പ്രവർത്തന ചെലവും
| വിഷയം | Co2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| പ്രാഥമിക മൂലധന നിക്ഷേപം ആവശ്യമാണ് | 20 kW പമ്പും 6.5′ x 4′ ടേബിളും ഉള്ള $300,000 | $300,000+ |
| നശിച്ചു പോകുന്ന ഭാഗങ്ങൾ | സംരക്ഷണ ഗ്ലാസ്, ഗ്യാസ് നോസിലുകൾ, കൂടാതെ പൊടിയും കണികാ ഫിൽട്ടറുകളും | വാട്ടർ ജെറ്റ് നോസൽ, ഫോക്കസിങ് നോസൽ, വാൽവുകൾ, ഹോസുകൾ, സീലുകൾ തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള എല്ലാ ഘടകങ്ങളും |
| പൂർണ്ണമായ കട്ടിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ശരാശരി ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം | ഒരു 1500 വാട്ട് CO2 ലേസർ കരുതുക: വൈദ്യുതി ഉപയോഗം: 24-40 kW ലേസർ വാതകം (CO2, N2, He): 2-16 l/h കട്ടിംഗ് ഗ്യാസ് (O2, N2): 500-2000 l/h | 20 kW പമ്പ് കരുതുക: വൈദ്യുതി ഉപയോഗം: 22-35 kW വെള്ളം: 10 l/h ഉരച്ചിലുകൾ: 36 കി.ഗ്രാം / മണിക്കൂർ വെട്ടിമുറിച്ച മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുക |
പ്രക്രിയയുടെ കൃത്യത
| വിഷയം | Co2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| കട്ടിംഗ് സ്ലിറ്റിൻ്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വലിപ്പം | കട്ടിംഗ് വേഗതയെ ആശ്രയിച്ച് 0.006″ | 0.02″ |
| ഉപരിതല രൂപം മുറിക്കുക | കട്ട് ഉപരിതലത്തിൽ വരയുള്ള ഘടന കാണിക്കും | കട്ടിംഗ് വേഗതയെ ആശ്രയിച്ച് കട്ട് ഉപരിതലം മണൽ പൊട്ടിത്തെറിച്ചതായി കാണപ്പെടും |
| പൂർണ്ണമായും സമാന്തരമായി മുറിച്ച അരികുകളുടെ ഡിഗ്രി | നല്ലത്; ഇടയ്ക്കിടെ കോണാകൃതിയിലുള്ള അരികുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കും | നല്ലത്; കട്ടിയുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ വളവുകളിൽ ഒരു "വാലുള്ള" പ്രഭാവം ഉണ്ട് |
| പ്രോസസ്സിംഗ് ടോളറൻസ് | ഏകദേശം 0.002″ | ഏകദേശം 0.008″ |
| കട്ട് ന് ബർറിംഗ് ബിരുദം | ഭാഗികമായ പൊള്ളൽ മാത്രമേ സംഭവിക്കൂ | പൊള്ളൽ സംഭവിക്കുന്നില്ല |
| മെറ്റീരിയലിൻ്റെ താപ സമ്മർദ്ദം | മെറ്റീരിയലിൽ രൂപഭേദം, ടെമ്പറിംഗ്, ഘടനാപരമായ മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവ സംഭവിക്കാം | താപ സമ്മർദ്ദം സംഭവിക്കുന്നില്ല |
| പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് ഗ്യാസ് അല്ലെങ്കിൽ വാട്ടർ ജെറ്റ് ദിശയിൽ മെറ്റീരിയലിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികൾ | ഗ്യാസ് മർദ്ദം പോസ് ചെയ്യുന്നു നേർത്ത പ്രശ്നങ്ങൾ വർക്ക്പീസ്, ദൂരം നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല | ഉയർന്നത്: നേർത്തതും ചെറുതുമായ ഭാഗങ്ങൾ പരിമിതമായ അളവിൽ മാത്രമേ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയൂ |
സുരക്ഷാ പരിഗണനകളും പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷവും
| വിഷയം | Co2 ലേസർ | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗ് |
| വ്യക്തിഗത സുരക്ഷഉപകരണ ആവശ്യകതകൾ | ലേസർ സംരക്ഷണ സുരക്ഷാ ഗ്ലാസുകൾ തീർത്തും ആവശ്യമില്ല | സംരക്ഷിത സുരക്ഷാ ഗ്ലാസുകൾ, ചെവി സംരക്ഷണം, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള വാട്ടർ ജെറ്റുമായുള്ള സമ്പർക്കത്തിൽ നിന്നുള്ള സംരക്ഷണം എന്നിവ ആവശ്യമാണ് |
| പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് പുകയും പൊടിയും ഉത്പാദനം | സംഭവിക്കുന്നു; പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളും ചില ലോഹസങ്കരങ്ങളും വിഷവാതകങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കിയേക്കാം | വാട്ടർ ജെറ്റ് കട്ടിംഗിന് ബാധകമല്ല |
| ശബ്ദമലിനീകരണവും അപകടവും | വളരെ കുറവാണ് | അസാധാരണമായി ഉയർന്നത് |
| പ്രോസസ്സ് മെസ് കാരണം മെഷീൻ ക്ലീനിംഗ് ആവശ്യകതകൾ | കുറഞ്ഞ വൃത്തിയാക്കൽ | ഉയർന്ന വൃത്തിയാക്കൽ |
| പ്രക്രിയയിലൂടെ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ മുറിക്കൽ | മാലിന്യങ്ങൾ മുറിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും വാക്വം എക്‌സ്‌ട്രാക്‌ഷനും ഫിൽട്ടറിംഗും ആവശ്യമായ പൊടിയുടെ രൂപത്തിലാണ് | ഉരച്ചിലുകൾക്കൊപ്പം വെള്ളം കലരുന്നത് മൂലമാണ് വലിയ അളവിലുള്ള കട്ടിംഗ് മാലിന്യങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത് |