एल्यूमिनियम लेजर कटर

लेज़र कटिंग और वॉटरजेट कटिंग: दो महान प्रौद्योगिकियों का संयोजन? और अंततः उपकरण बजट उपलब्ध है।
प्रत्येक प्रणाली के प्रमुख आपूर्तिकर्ताओं के एक सर्वेक्षण के अनुसार, संक्षिप्त उत्तर यह है कि जल जेट कम महंगे हैं और काटे जा सकने वाले सामग्रियों के मामले में लेजर की तुलना में अधिक बहुमुखी हैं। फोम से लेकर भोजन तक, जल जेट असाधारण लचीलेपन का प्रदर्शन करते हैं। दूसरी ओर हाथ से, लेज़र 1 इंच (25.4 मिमी) मोटी तक बड़ी मात्रा में पतली धातुओं का उत्पादन करते समय बेजोड़ गति और सटीकता प्रदान करते हैं।
परिचालन लागत के संदर्भ में, वॉटर जेट सिस्टम अपघर्षक सामग्री का उपभोग करते हैं और पंप संशोधन की आवश्यकता होती है। फाइबर लेजर की प्रारंभिक लागत अधिक होती है, लेकिन उनके पुराने CO2 समकक्षों की तुलना में कम परिचालन लागत होती है;उन्हें अधिक ऑपरेटर प्रशिक्षण की भी आवश्यकता हो सकती है (हालांकि आधुनिक नियंत्रण इंटरफेस सीखने की अवस्था को छोटा कर देते हैं)। अब तक सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला वॉटरजेट अपघर्षक गार्नेट है। दुर्लभ मामलों में जब एल्यूमीनियम ऑक्साइड जैसे अधिक अपघर्षक पदार्थों का उपयोग किया जाता है, तो मिश्रण ट्यूब और नोजल अधिक घिसाव का अनुभव करेंगे। .गार्नेट के साथ, वॉटरजेट घटक 125 घंटों तक कट सकते हैं;एल्युमिना के साथ वे केवल लगभग 30 घंटे तक चल सकते हैं।
ब्यूना पार्क, कैलिफ़ोर्निया में अमाडा अमेरिका इंक के लेजर डिवीजन के उत्पाद प्रबंधक डस्टिन डाइहल कहते हैं, अंततः, दोनों प्रौद्योगिकियों को पूरक के रूप में देखा जाना चाहिए।
"जब ग्राहकों के पास दोनों प्रौद्योगिकियां होती हैं, तो उनके पास बोली लगाने में बहुत लचीलापन होता है," डाइहल ने समझाया। "वे किसी भी प्रकार के काम पर बोली लगा सकते हैं क्योंकि उनके पास ये दो अलग-अलग लेकिन समान उपकरण हैं और वे पूरे प्रोजेक्ट पर बोली लगा सकते हैं।"
उदाहरण के लिए, दो प्रणालियों वाला एक अमाडा ग्राहक लेजर पर ब्लैंकिंग करता है। डाइहल कहते हैं, ''प्रेस ब्रेक के ठीक बगल में एक वॉटर जेट है जो गर्मी प्रतिरोधी इन्सुलेशन काटता है।'' एक बार जब शीट मुड़ जाती है, तो वे इन्सुलेशन डालते हैं, झुकते हैं इसे फिर से करें और हेमिंग या सीलिंग करें।यह एक साफ-सुथरी छोटी असेंबली लाइन है।"
अन्य मामलों में, डाइहल ने आगे कहा, दुकानों ने कहा कि वे एक लेजर कटिंग सिस्टम खरीदना चाहते थे लेकिन उन्होंने नहीं सोचा था कि वे खर्च को उचित ठहराने के लिए बहुत अधिक काम कर रहे हैं। "यदि आप सौ हिस्से बना रहे हैं, और इसमें एक पूरा हिस्सा लगता है अगले दिन, हम उन्हें लेज़र से देखने के लिए कहेंगे।हम शीट मेटल का अनुप्रयोग घंटों के बजाय मिनटों में कर सकते हैं।”
ओमैक्स कार्पोरेशन केंट, वॉशिंग्टन में एप्लिकेशन विशेषज्ञ टिम होलकोम्ब, जो लगभग 14 लेजर और एक वॉटरजेट के साथ एक दुकान चलाते हैं, एक तस्वीर को याद करते हैं जो उन्होंने वर्षों पहले लेजर, वॉटरजेट और वायर ईडीएम का उपयोग करने वाली एक कंपनी में देखी थी।पोस्टर। पोस्टर में प्रत्येक प्रकार की मशीन द्वारा संभाली जा सकने वाली सर्वोत्तम सामग्री और मोटाई का विवरण दिया गया है - वॉटर जेट की सूची अन्य को बौना बनाती है।
अंततः, "मैं लेज़रों को वॉटरजेट दुनिया में प्रतिस्पर्धा करने की कोशिश करते हुए देखता हूं और इसके विपरीत, और वे अपने संबंधित क्षेत्रों के बाहर जीतने नहीं जा रहे हैं," होलकोम्ब बताते हैं। उन्होंने यह भी कहा कि चूंकि वॉटरजेट एक ठंड काटने वाली प्रणाली है, "हम ऐसा कर सकते हैं अधिक चिकित्सा या रक्षा अनुप्रयोगों का लाभ उठाएं क्योंकि हमारे पास गर्मी प्रभावित क्षेत्र (एचएजेड) नहीं है - हम माइक्रोजेट प्रौद्योगिकी हैं।मिनीजेट नोजल और माइक्रोजेट कटिंग” यह वास्तव में हमारे लिए सफल रहा।”
जबकि लेज़र हल्के काले स्टील की कटाई पर हावी हैं, वॉटरजेट तकनीक "वास्तव में मशीन टूल उद्योग का स्विस आर्मी चाकू है," केंट, वाशिंगटन में फ्लो इंटरनेशनल कॉर्प में विपणन और उत्पाद प्रबंधन के उपाध्यक्ष टिम फैबियन का कहना है। शेप के सदस्य प्रौद्योगिकी समूह। इसके ग्राहकों में जो गिब्स रेसिंग शामिल है।
"यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो जो गिब्स रेसिंग जैसे रेस कार निर्माता के पास लेजर मशीनों तक कम पहुंच है क्योंकि वे अक्सर टाइटेनियम, एल्यूमीनियम और कार्बन फाइबर सहित कई अलग-अलग सामग्रियों से सीमित संख्या में हिस्से काटते हैं," फैबियन ने रोड को समझाया। उन्होंने हमें जो ज़रूरतें समझाईं उनमें से एक यह थी कि जिस मशीन का वे उपयोग कर रहे थे उसे प्रोग्राम करना बहुत आसान होना चाहिए।कभी-कभी एक ऑपरेटर ¼” [6.35 मिमी] एल्यूमीनियम से एक हिस्सा बना सकता है और इसे रेस कार पर लगा सकता है, लेकिन फिर निर्णय लेता है कि यह हिस्सा टाइटेनियम, एक मोटी कार्बन फाइबर शीट, या एक पतली एल्यूमीनियम शीट से बना होना चाहिए। ”
पारंपरिक सीएनसी मशीनिंग केंद्र पर उन्होंने आगे कहा, "ये बदलाव विचारणीय हैं।"गियर को सामग्री से सामग्री और भाग से भाग में बदलने का प्रयास करने का अर्थ है कटर हेड, स्पिंडल गति, फ़ीड दर और प्रोग्राम बदलना।
"उन चीजों में से एक जो उन्होंने वास्तव में हमें वॉटरजेट का उपयोग करने के लिए प्रेरित किया, वह थी उनके द्वारा उपयोग की जाने वाली विभिन्न सामग्रियों की एक लाइब्रेरी बनाना, इसलिए उन्हें बस कुछ माउस क्लिक करना था और उन्हें ¼" एल्युमीनियम से ½" पर स्विच करना था [12.7 मिमी] कार्बन फाइबर," फैबियन ने जारी रखा। "एक और क्लिक, वे ½" कार्बन फाइबर से 1/8″ [3.18 मिमी] टाइटेनियम तक जाते हैं।"जो गिब्स रेसिंग "बहुत सारी विदेशी मिश्रधातुओं और सामान का उपयोग कर रही है जिन्हें आप आमतौर पर नियमित ग्राहकों को उपयोग करते हुए नहीं देखते हैं।इसलिए हमने इन उन्नत सामग्रियों के साथ पुस्तकालय बनाने के लिए उनके साथ काम करने में बहुत समय बिताया है।हमारे डेटाबेस में सैकड़ों सामग्रियों के साथ, ग्राहकों के लिए अपनी अनूठी सामग्रियों को जोड़ने और इस डेटाबेस को और विस्तारित करने की एक आसान प्रक्रिया है।”
फ्लो वॉटरजेट का एक और उच्च-स्तरीय उपयोगकर्ता एलोन मस्क का स्पेसएक्स है। फैबियन ने कहा, "हमारे पास रॉकेट जहाजों के लिए हिस्से बनाने के लिए स्पेसएक्स में काफी कुछ मशीनें हैं।" एक अन्य एयरोस्पेस अन्वेषण निर्माता, ब्लू ओरिजिन भी फ्लो मशीन का उपयोग करता है। आप किसी भी चीज़ का 10,000 नहीं कमा रहे हैं;वे उनमें से एक बना रहे हैं, उनमें से पाँच, उनमें से चार।”
सामान्य स्टोर के लिए, "जब भी आपके पास कोई नौकरी होती है और आपको स्टील से बनी किसी चीज़ की 5,000 ¼" की आवश्यकता होती है, तो लेज़र को हरा पाना कठिन होगा, फैबियन बताते हैं।"लेकिन अगर आपको दो स्टील भागों, तीन एल्यूमीनियम भागों निर्मित भागों या चार नायलॉन भागों की आवश्यकता है, तो आप शायद वॉटरजेट के बजाय लेजर का उपयोग करने पर विचार नहीं करेंगे। वॉटर जेट के साथ, आप पतले स्टील से लेकर 6" तक किसी भी सामग्री को काट सकते हैं। से 8″ [15.24 से 20.32 सेमी] मोटी धातु।
अपने लेजर और मशीन टूल डिवीजनों के साथ, ट्रम्पफ के पास लेजर और पारंपरिक सीएनसी में स्पष्ट पकड़ है।
संकीर्ण खिड़की में जहां वॉटरजेट और लेजर के ओवरलैप होने की सबसे अधिक संभावना होती है - धातु की मोटाई 1 इंच [25.4 मिमी] से अधिक होती है - वॉटरजेट एक तेज धार बनाए रखता है।
लेजर प्रौद्योगिकी और बिक्री के प्रबंधक ब्रेट थॉम्पसन ने कहा, "बहुत, बहुत मोटी धातुओं के लिए - 1.5 इंच [38.1 मिमी] या अधिक - न केवल एक वॉटरजेट आपको बेहतर गुणवत्ता दे सकता है, बल्कि एक लेजर धातु को संसाधित करने में सक्षम नहीं हो सकता है।" परामर्श। उसके बाद, अंतर स्पष्ट है: गैर-धातुओं को वॉटरजेट पर मशीनीकृत किए जाने की संभावना है, जबकि 1″ मोटी या पतली किसी भी धातु के लिए, लेजर कोई आसान काम नहीं है। लेजर कटिंग बहुत तेज है, विशेष रूप से पतली में और/या कठोर सामग्री - उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम की तुलना में स्टेनलेस स्टील।
पार्ट फ़िनिश के लिए, विशेष रूप से किनारे की गुणवत्ता के लिए, जैसे-जैसे सामग्री मोटी होती जाती है और ताप इनपुट एक कारक बन जाता है, वॉटरजेट को फिर से लाभ मिलता है।
थॉम्पसन ने स्वीकार किया, "यह वह जगह हो सकती है जहां वॉटर जेट को फायदा हो सकता है।" मोटाई और सामग्री की सीमा छोटे गर्मी प्रभावित क्षेत्र वाले लेजर से अधिक होती है।हालाँकि यह प्रक्रिया लेज़र की तुलना में धीमी है, वॉटरजेट भी लगातार अच्छी एज गुणवत्ता प्रदान करता है।वॉटरजेट का उपयोग करते समय आपको बहुत अच्छा चौकोरपन मिलता है - इंच में भी मोटाई, और बिल्कुल भी कोई गड़गड़ाहट नहीं।
थॉम्पसन ने कहा कि विस्तारित उत्पादन लाइनों में एकीकरण के संदर्भ में स्वचालन का लाभ लेजर है।
“लेजर के साथ, पूर्ण एकीकरण संभव है: एक तरफ सामग्री लोड करें, और एकीकृत कटिंग और झुकने प्रणाली के दूसरी तरफ से आउटपुट, और आपको एक तैयार कट और मुड़ा हुआ हिस्सा मिलता है।इस मामले में, पानी का जेट अभी भी एक खराब विकल्प हो सकता है - यहां तक ​​कि एक अच्छी सामग्री प्रबंधन प्रणाली के साथ भी - क्योंकि हिस्से बहुत धीमी गति से कटते हैं और जाहिर तौर पर आपको पानी से निपटना होगा।
थॉम्पसन का दावा है कि लेजर को संचालित करना और रखरखाव करना कम महंगा है क्योंकि "उपयोग की जाने वाली उपभोग्य वस्तुएं अपेक्षाकृत सीमित हैं, खासकर फाइबर लेजर।"हालाँकि, “मशीन की कम शक्ति और सापेक्ष सादगी के कारण वॉटरजेट की कुल अप्रत्यक्ष लागत कम होने की संभावना है।यह वास्तव में इस बात पर निर्भर करता है कि दोनों डिवाइस कितनी अच्छी तरह डिजाइन और रखरखाव किए गए हैं।
वह याद करते हैं कि जब 1990 के दशक में ओमैक्स का होलकोम्ब एक दुकान चला रहा था, "जब भी मेरे डेस्क पर कोई हिस्सा या ब्लूप्रिंट होता था, तो मेरा प्रारंभिक विचार होता था, 'क्या मैं इसे लेजर पर कर सकता हूं?'" लेकिन इससे पहले कि मैं जानता, हम थे। वॉटरजेट के लिए अधिक से अधिक परियोजनाएं समर्पित की जा रही हैं। वे मोटी सामग्री और कुछ प्रकार के हिस्से हैं, लेजर की गर्मी से प्रभावित क्षेत्र के कारण हम बहुत तंग कोने में नहीं जा सकते हैं;यह कोने से बाहर की ओर बहता है, इसलिए हम पानी के जेट की ओर झुकेंगे - यहां तक ​​कि लेज़र आमतौर पर जो करते हैं वही सामग्री की मोटाई के लिए भी लागू होता है।
जबकि एकल शीट लेज़र पर तेज़ होती हैं, चार परतों में खड़ी शीट वॉटरजेट पर तेज़ होती हैं।
“अगर मुझे 1/4″ [6.35 मिमी] हल्के स्टील से 3″ x 1″ [76.2 x 25.4 मिमी] सर्कल काटना हो, तो मैं शायद इसकी गति और सटीकता के कारण लेजर को प्राथमिकता दूंगा।फ़िनिश - साइड कट कंटूर - ग्लास जैसी फ़िनिश होगी, बहुत चिकनी।"
लेकिन सटीकता के इस स्तर पर काम करने के लिए लेजर प्राप्त करने के लिए, उन्होंने आगे कहा, “आपको आवृत्ति और शक्ति में विशेषज्ञ होना होगा।हम इसमें बहुत अच्छे हैं, लेकिन आपको इसे बहुत कसकर डायल करना होगा;पानी की बौछारों के साथ, पहली बार, पहली कोशिश।अब, हमारी सभी मशीनों में एक सीएडी प्रणाली अंतर्निहित है। मैं सीधे मशीन पर एक हिस्सा डिजाइन कर सकता हूं।"यह प्रोटोटाइपिंग के लिए बहुत अच्छा है, वह आगे कहते हैं। "मैं सीधे वॉटरजेट पर प्रोग्राम कर सकता हूं, जिससे सामग्री की मोटाई और सेटिंग्स को बदलना आसान हो जाता है।"नौकरी की सेटिंग और बदलाव “तुलनीय हैं;मैंने वॉटरजेट के लिए कुछ बदलाव देखे हैं जो लेज़रों के समान हैं।
अब, छोटी नौकरियों, प्रोटोटाइपिंग या शैक्षिक उपयोग के लिए - यहां तक ​​कि एक शौक की दुकान या गैरेज के लिए भी - OMAX का प्रोटोमैक्स आसान स्थानांतरण के लिए एक पंप और कैस्टर टेबल के साथ आता है। वर्कपीस सामग्री को शांत काटने के लिए पानी के नीचे डुबोया जाता है।
रखरखाव के संबंध में, "आम तौर पर मैं किसी को एक या दो दिन में वॉटरजेट प्रशिक्षित कर सकता हूं और उन्हें बहुत जल्दी मैदान में भेज सकता हूं," होलकोम्ब का दावा है।
OMAX के EnduroMAX पंपों को पानी के उपयोग को कम करने और त्वरित पुनर्निर्माण की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वर्तमान संस्करण में तीन गतिशील सील हैं। "मैं अभी भी लोगों से कहता हूं कि केवल मेरे ही नहीं, बल्कि किसी भी पंप के रखरखाव में सावधानी बरतें।यह एक उच्च दबाव पंप है, इसलिए अपना समय लें और उचित प्रशिक्षण प्राप्त करें।
उनका सुझाव है, "वॉटर जेट ब्लैंकिंग और निर्माण में एक महान कदम है, और शायद आपका अगला कदम लेजर होगा।" यह लोगों को भागों को काटने की सुविधा देता है।और प्रेस ब्रेक काफी किफायती हैं, इसलिए वे उन्हें काट और मोड़ सकते हैं।उत्पादन परिवेश में, आप लेज़र का उपयोग करने के इच्छुक हो सकते हैं।"
जबकि फ़ाइबर लेज़र गैर-स्टील (तांबा, पीतल, टाइटेनियम) को काटने की लचीलापन प्रदान करते हैं, HAZ की कमी के कारण वॉटर जेट गैसकेट सामग्री और प्लास्टिक को काट सकते हैं।
डाइहाल ने कहा, फाइबर लेजर कटिंग सिस्टम की वर्तमान पीढ़ी का संचालन "अब बहुत सहज है, और उत्पादन का स्थान प्रोग्राम द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।" ऑपरेटर बस वर्कपीस को लोड करता है और हिट शुरू करता है।मैं दुकान से हूं और CO2 युग में प्रकाशिकी पुरानी और खराब होने लगती है, गुणवत्ता में कटौती होती है, और यदि आप उन मुद्दों का निदान कर सकते हैं, तो आपको एक उत्कृष्ट ऑपरेटर माना जाता है।आज के फाइबर सिस्टम कुकी-कटर कटर हैं, उनके पास उपभोग्य वस्तुएं नहीं हैं, इसलिए उन्हें चालू या बंद किया जा सकता है - भागों को काटना या नहीं।इसके लिए एक कुशल ऑपरेटर की थोड़ी आवश्यकता होती है।ऐसा कहा जाता है, मुझे लगता है कि वॉटर जेट से लेज़र में परिवर्तन सहज और आसान होगा।
डाइहल का अनुमान है कि एक सामान्य फाइबर लेजर प्रणाली $2 से $3 प्रति घंटे चल सकती है, जबकि वॉटरजेट लगभग $50 से $75 प्रति घंटे चल सकते हैं, अपघर्षक खपत (उदाहरण के लिए, गार्नेट) और नियोजित पंप रेट्रोफिट्स को ध्यान में रखते हुए।
जैसे-जैसे लेजर कटिंग सिस्टम की किलोवाट शक्ति बढ़ती जा रही है, वे तेजी से एल्यूमीनियम जैसी सामग्रियों में वॉटर जेट का विकल्प बन रहे हैं।
डाइहल बताते हैं, "अतीत में, यदि मोटे एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता था, तो वॉटरजेट को [लाभ] होता था।" मैं उस दुनिया में बहुत लंबे समय तक उलझा नहीं रह सकता, लेकिन अब उच्च वाट क्षमता वाले फाइबर ऑप्टिक्स और लेजर तकनीक में प्रगति के साथ, 1″ एल्युमीनियम अब कोई समस्या नहीं है।यदि आपने लागत की तुलना की है, तो मशीन में प्रारंभिक निवेश के लिए, वॉटर जेट सस्ते हो सकते हैं।लेज़र कट वाले हिस्से 10 गुना अधिक हो सकते हैं, लेकिन लागत बढ़ाने के लिए आपको इस उच्च मात्रा वाले वातावरण में रहना होगा।जैसे-जैसे आप अधिक मिश्रित कम-वॉल्यूम वाले हिस्से चलाते हैं, वॉटर जेटिंग के कुछ फायदे हो सकते हैं, लेकिन निश्चित रूप से उत्पादन वातावरण में नहीं।यदि आप किसी भी प्रकार के वातावरण में हैं जहाँ आपको सैकड़ों या हजारों भागों को चलाने की आवश्यकता है, तो यह वॉटरजेट एप्लिकेशन नहीं है।
उपलब्ध लेजर पावर में वृद्धि को दर्शाते हुए, Amada की ENSIS तकनीक 2013 में लॉन्च होने पर 2 किलोवाट से बढ़कर 12 किलोवाट हो गई है। पैमाने के दूसरे छोर पर, Amada की VENTIS मशीन (Fabtech 2019 में पेश की गई) सामग्री प्रसंस्करण की एक विस्तृत श्रृंखला को सक्षम बनाती है एक किरण के साथ जो नोजल के व्यास के साथ चलती है।
डाइहल ने वेंटिस के बारे में कहा, "हम आगे और पीछे, ऊपर और नीचे, अगल-बगल या आकृति-आठ घुमाकर अलग-अलग तकनीकों का प्रदर्शन कर सकते हैं।" हमने ईएनएसआईएस तकनीक से जो चीजें सीखी हैं उनमें से एक यह है कि हर सामग्री में एक मिठास होती है। स्पॉट - एक तरह से इसे काटना पसंद है।हम विभिन्न प्रकार के पैटर्न और बीम शेपिंग का उपयोग करके ऐसा करते हैं।वेन्टिस के साथ, हम यह लगभग एक आरी की तरह आगे-पीछे चलते हैं;जैसे ही सिर हिलता है, किरण आगे-पीछे चलती है, इसलिए आपको बहुत चिकनी धारियाँ, बढ़िया किनारे की गुणवत्ता और कभी-कभी गति मिलती है।
OMAX के छोटे प्रोटोमैक्स वॉटरजेट सिस्टम की तरह, अमाडा छोटी कार्यशालाओं या "R&D प्रोटोटाइपिंग कार्यशालाओं" के लिए एक "बहुत छोटा फ़ुटप्रिंट फ़ाइबर सिस्टम" तैयार कर रहा है, जो अपने उत्पादन विभाग में सेंध नहीं लगाना चाहते हैं, जब उन्हें केवल कुछ प्रोटोटाइप बनाने की आवश्यकता होती है।भाग। ”