छोटे बैच वाले धातु कार्य के लिए लेजर कटिंग मशीनों का चयन कैसे करें?

फाइबर बनाम CO2 लेजर कटिंग मशीनें : धातु और मात्रा के अनुसार तकनीक का मिलान

छोटे बैच धातु कटिंग में फाइबर लेजर क्यों प्रभुत्व रखते हैं: दक्षता, परावर्तकता हैंडलिंग, और फुटप्रिंट

फाइबर लेजर कटर वास्तव में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं जब धातु के छोटे मात्रा में भागों के साथ काम किया जाता है। इन मशीनों की एक मजबूत बनावट होती है जो उन्हें पारंपरिक गैस से चलने वाली CO2 प्रणालियों की तुलना में काफी अधिक कुशल बनाती है, जिससे बिजली के बिल में लगभग 35% या उससे अधिक की बचत होती है। एक बड़ा फायदा यह है कि वे तांबा और एल्युमीनियम जैसी परावर्तक सामग्री को उन परेशान करने वाले पिछड़े परावर्तन से क्षति किए बिना कैसे संभालते हैं, इसलिए लेंस के लिए विशेष प्रतिबिंब रोधी कोटिंग पर अतिरिक्त पैसा खर्च करने की कोई आवश्यकता नहीं होती। इसके अलावा, ये लेजर दुकान के फर्श पर बहुत कम जगह लेते हैं, कभी-कभी लगभग आधे तक जगह की आवश्यकता को कम कर देते हैं जो तंग कार्यशाला के वातावरण में बहुत महत्वपूर्ण होता है। जब 6 मिमी से पतली स्टील की शीट के साथ निपटना होता है, तो फाइबर लेजर आमतौर पर पुराने CO2 मॉडल की तुलना में लगभग 30% तेजी से सामग्री को काटते हैं, जिसका अर्थ है कि प्रोटोटाइप तेजी से पूरे होते हैं और उत्पादन चक्र जल्दी पूरे किए जा सकते हैं।

CO2 लेजर कब तक प्रासंगिक रहते हैं: संकर सामग्री और मोटी धातु के अपवाद

अभी भी ऐसी स्थितियां हैं जहां नए विकल्पों के बावजूद CO2 लेजर का उपयोग तर्कसंगत होता है। एक मामला ऐसा है जब धातु के साथ-साथ अन्य घटकों से मिलकर बनी सामग्री के साथ काम करना हो। उदाहरण के लिए, रबर से बंधे धातु के गैस्केट। इन गैर-धात्विक भागों द्वारा CO2 लेजर को फाइबर लेजर की तुलना में बेहतर ढंग से अवशोषित किया जाता है। एक अन्य परिदृश्य वास्तविक रूप से मोटी संरचनात्मक इस्पात की प्लेटों, 15 मिमी से अधिक मोटाई के साथ काम करने का है। यहां लगभग 10.6 माइक्रॉन पर CO2 लेजर की लंबी तरंग दैर्ध्य वास्तविक अंतर बनाती है। कट अधिक सीधे निकलते हैं और किनारों पर ढलान कम होता है, जो भार वहन करने वाले भागों के लिए बहुत महत्वपूर्ण होता है। तापीय मुद्दे एक अन्य विचार हैं। मोटी प्लेटों पर लंबे समय तक संचालन चलाते समय, CO2 प्रणाली घंटों तक स्थिर रहती है और फाइबर लेजर की तरह गर्म होने पर अपने पाठ से विचलित नहीं होती।

मिश्रित-सामग्री प्रोटोटाइपिंग वातावरण में लचीलापन: 'केवल फाइबर' के मिथक का खंडन

जो काम सबसे अच्छा काम करता है, वास्तव में इस बात पर निर्भर करता है कि दिन-प्रतिदिन किस तरह की सामग्री का उपयोग किया जाता है, न कि किसी तकनीकी प्रवृत्ति पर अटके रहना। ऐसी दुकानें जो लगातार अलग-अलग सामग्री के बीच स्विच करती हैं, जैसे कि एल्युमीनियम भागों, टाइटेनियम घटकों और संयुक्त सामग्री के साथ विमानों के लिए प्रोटोटाइप कार्य करने वाली दुकानें, अक्सर यह पाती हैं कि दोनों लेजर प्रणालियों को चलाए रखना उचित होता है। फाइबर लेजर धातु के टुकड़ों में त्वरित परिवर्तन करने की आवश्यकता होने पर बहुत अच्छे होते हैं, लेकिन जब किसी एक्रिलिक टेम्पलेट या कुछ विद्युतरोधी पॉलिमर भाग की आवश्यकता होती है, तो साइट पर CO2 प्रणाली रखने से बाहरी आपूर्तिकर्ताओं के लिए प्रतीक्षा करने के बजाय सभी को परेशानी से बचाया जा सकता है। FMA के लोगों की कुछ रिपोर्टों के अनुसार जो इन चीजों को ट्रैक करते हैं, दोनों तकनीकों को जोड़ने से जटिल निर्माण के लिए प्रतीक्षा के समय में लगभग 22% की कमी आती है। व्यस्त विनिर्माण वातावरण में समय के साथ ऐसे गति अंतर का प्रभाव बढ़ता जाता है।

सामग्री की मोटाई और बैच आवश्यकताओं के अनुसार लेजर शक्ति का आकार निर्धारित करना

सामान्य धातुओं: स्टील, स्टेनलेस, एल्युमीनियम, तांबा और पीतल के लिए 1–6 किलोवाट आउटपुट का मिलान करना

सही लेजर पावर प्राप्त करना इस बात से शुरू होता है कि हम किस प्रकार की सामग्री के साथ काम कर रहे हैं और उसकी मोटाई क्या है। 4 मिमी से कम मोटाई वाले गैर-परावर्तक कार्बन स्टील के लिए आमतौर पर 1 से 2 किलोवाट के बीच के लेजर अच्छी तरह काम करते हैं। 6 मिमी तक की मोटाई वाले स्टेनलेस स्टील के साथ बातें थोड़ी मुश्किल हो जाती हैं, और चमकीली धातुओं जैसे एल्युमीनियम और तांबे के लिए लगभग 3 से 4 किलोवाट की आवश्यकता होती है क्योंकि वे बहुत अधिक प्रकाश परावर्तित करते हैं और ऊष्मा का संचालन अलग तरीके से करते हैं। 10 से 20 मिमी की मोटी सामग्री के साथ काम करते समय, 4-6 किलोवाट तक की पावर जाना कटिंग की गुणवत्ता बनाए रखने में मदद करता है। लेकिन तांबे और पीतल के साथ सावधान रहें, क्योंकि इन धातुओं को समान मोटाई में सामान्य स्टील की तुलना में लगभग 20 से 30 प्रतिशत अधिक पावर की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे ऊर्जा को इतनी प्रभावी तरीके से संचित नहीं कर पाते। पावर सेटिंग्स और सामग्री की प्रतिक्रिया के बीच इस संतुलन को खोजना स्लैग के अवशेष, अवांछित ऑक्सीकरण के धब्बे या पूरी तरह से अलग न हुए कट जैसी समस्याओं से बचने में सबसे बड़ा अंतर बनाता है।

उच्च शक्ति के घटते हुए लाभ: पतली गेज, कम आयतन वाली रन के लिए 3 kW अक्सर 6 kW से बेहतर क्यों प्रदर्शन करता है

मोटी धातुओं के साथ काम करते समय, ये शक्तिशाली 6 किलोवाट के लेजर काम को काफी अच्छी तरह से करते हैं, हालांकि वे तीन मिलीमीटर या उससे कम पतली सामग्री के साथ काम करने पर बहुत अधिक ऊर्जा बर्बाद करते हैं। 3 किलोवाट के मॉडल पर स्विच करने से वास्तव में पतली गेज शीट को उतनी ही तेजी से काट दिया जाता है, लेकिन बिजली की लागत में लगभग 25 से 30 प्रतिशत की बचत होती है। और एक और बोनस भी है: कम शक्ति का मतलब है कि कम गर्मी आसपास के धातु क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाती है, इसलिए महत्वपूर्ण घटक काटने के बाद अपने संरचनात्मक गुणों को बनाए रखते हैं। पचास टुकड़ों से कम के छोटे संस्करणों को संभालने वाली दुकानें समय के साथ वास्तविक धन की बचत का अनुभव करेंगी, जैसे कि कम सहायक गैस का उपयोग करना और बहुत कम बार रखरखाव जांच की आवश्यकता है। इसके अलावा मध्य श्रेणी के उपकरण कार्यशालाओं में लचीलापन लाते हैं, जो छेद संचालन के लिए तेज स्टार्टअप समय की अनुमति देते हैं और उत्पादकता को बहुत कम किए बिना विभिन्न भाग प्रकारों के बीच स्विच करना आसान बनाते हैं।

जटिल, कम मात्रा वाले ज्यामिति में परिशुद्धता और किनारे की गुणवत्ता प्राप्त करना

टाइट-सहिष्णु प्रोटोटाइप के लिए कर्फ चौड़ाई, ढलान और ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) का प्रबंधन

छोटे बैच प्रोटोटाइप में सटीकता प्राप्त करना तीन मुख्य चीजों के संयोजन पर निर्भर करता है: कट की चौड़ाई (कर्फ), ढलान का कोण, और कट के आसपास ऊष्मा द्वारा प्रभावित क्षेत्र का आकार। जब 0.1 मिमी जैसी टाइट सहिष्णुता वाले भागों पर काम किया जा रहा होता है, जो एयरोस्पेस पार्ट्स या मेडिकल उपकरणों के लिए मानक है, तो आज के फाइबर लेजर सिस्टम 3 मिमी मोटे स्टेनलेस स्टील में भी केवल 0.1 मिमी चौड़े कट बना सकते हैं। कटिंग के दौरान फोकस सेटिंग्स को समायोजित करने के कारण ढलान 0.5 डिग्री से कम रहता है। ऑक्सीजन से नाइट्रोजन की ओर सहायक गैस बदलने से भी बड़ा अंतर आता है—इससे ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र लगभग 70% तक कम हो जाता है। यह टाइटेनियम मिश्र धातुओं के साथ काम करते समय बहुत महत्वपूर्ण होता है, जहाँ कटिंग के बाद लंबे समय तक प्रदर्शन के लिए थकान सामर्थ्य बनाए रखना पूरी तरह आवश्यक होता है।

अनुकूलनीय सॉफ्टवेयर जटिल कटौती के दौरान कर्फ विस्थापन की भरपाई करता है, तीखे आंतरिक कोनों और माइक्रॉन-स्तरीय सटीकता की अनुमति देता है। धातु की पतली चादरों पर ड्रॉस निर्माण को रोकने के लिए पल्स आवृत्ति का सूक्ष्म-समायोजन किया जाता है, जबकि तांबे के मिश्र धातु में सूक्ष्म दरारों को खत्म करने के लिए अनुकूलित प्रवेश तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जो कम आयतन वाली लेजर कटिंग को मिशन-महत्वपूर्ण प्रोटोटाइप के लिए एक व्यवहार्य समाधान में बदल देता है।

अनियमित, छोटे बैच उत्पादन के लिए स्वचालन और सॉफ्टवेयर का अनुकूलन

कार्यप्रवाह को सुव्यवस्थित करना: नेस्टिंग सॉफ्टवेयर, CAD/CAम एकीकरण, और 10 भागों से कम के बैच के लिए वन-क्लिक सेटअप

जब धातु के हिस्सों के उन अवसरों पर छोटे उत्पादन चक्रों पर काम किया जाता है, तो लेज़र कटर को उनका अधिकतम लाभ उठाने और प्रति टुकड़े लागत को कम रखने के लिए विशेष सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता होती है। आज उपलब्ध नेस्टिंग प्रोग्राम घटकों को शीट धातु पर रखने के तरीके के बारे में काफी स्मार्ट हैं, जिससे एक बार में केवल कुछ ही वस्तुएं बनाते समय भी अपशिष्ट सामग्री काफी कम हो जाती है। कुछ दुकानों का कहना है कि इस तरह वे सामग्री पर लगभग 20% तक बचत करते हैं। डिज़ाइनों को CAD से CAM प्रणालियों में ले जाना आजकल सुचारू रूप से काम करता है, इसलिए उन जटिल आकृतियों को मशीन में मैन्युअल रूप से दर्ज करने की कोई आवश्यकता नहीं है। बस फ़ाइल आयात करें और शुरू करें। और चलिए सेटअप समय के बारे में बात करते हैं। एक क्लिक के साथ, ऑपरेटर पिछली सेटिंग्स को वापस ला सकते हैं, जिससे नौकरियों के बीच मापदंडों को समायोजित करने में सामान्य रूप से खर्च होने वाले घंटों की बचत होती है। दस टुकड़ों से कम के चक्रों के लिए, यह एक बहुत बड़ा अंतर डालता है। यह स्वचालन बैचों में अच्छी गुणवत्ता बनाए रखने में मदद करता है, उत्पादों को तेज़ी से बाहर निकालने में सहायता करता है और छोटी दुकानों को सटीकता या हिस्से से हिस्से तक स्थिरता में समझौता किए बिना कीमत पर प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देता है।

सामान्य प्रश्न अनुभाग

फाइबर लेजर कटर के CO2 सिस्टम की तुलना में क्या फायदे हैं?

फाइबर लेजर कटर अधिक कुशल होते हैं, परावर्तक सामग्री को बिना क्षति के बेहतर ढंग से संभालते हैं, और CO2 सिस्टम की तुलना में छोटे आकार के होते हैं। पतली स्टील शीट्स को काटते समय वे तेज भी होते हैं।

ऐसे कौन-से परिदृश्य हैं जहाँ CO2 लेजर सिस्टम को अभी भी प्राथमिकता दी जाती है?

CO2 लेजर का उपयोग उन सामग्रियों के लिए किया जाता है जिनमें गैर-धातु घटक शामिल होते हैं, जैसे रबर बॉन्डेड धातु गैस्केट, और 15 मिमी से अधिक मोटाई वाले संरचनात्मक स्टील के लिए, जहाँ उनकी लंबी तरंग दैर्ध्य बेहतर गुणवत्ता वाले कट प्रदान करती है।

लेजर शक्ति आउटपुट कटिंग को कैसे प्रभावित करती है?

लेजर शक्ति को सामग्री के प्रकार और मोटाई के अनुरूप होना चाहिए। पतली सामग्री के लिए कम शक्ति उपयुक्त होती है और लागत तथा तापीय स्थानांतरण को कम करने में मदद करती है, जबकि मोटी सामग्री के लिए उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है।

फाइबर और CO2 लेजर सिस्टम को जोड़ने के क्या फायदे हैं?

दोनों प्रणालियों को जोड़ने से विविध सामग्री से निपटने वाली दुकानों के लिए अधिक लचीलापन मिलता है, जटिल निर्माण को गति मिलती है, और बाहरी स्रोतों पर निर्भरता के बिना विभिन्न घटकों के लिए प्रोटोटाइप बनाने की अनुमति मिलती है।

छोटे-बैच उत्पादन में स्वचालन और सॉफ्टवेयर कैसे अनुकूलन कर सकते हैं?

नेस्टिंग सॉफ्टवेयर, CAD/CAM एकीकरण और स्वचालित सेटअप समय बचाते हैं, सामग्री की बर्बादी कम करते हैं और कार्यप्रवाह को सरल बनाते हैं, जिससे दक्षता में सुधार होता है और छोटी दुकानों को प्रतिस्पर्धी बने रहने की अनुमति मिलती है।