प्लाज्मा काटना

प्लाज्मा कटिंग एक थर्मल कटिंग प्रक्रिया है जिसमें स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम और तांबे जैसी प्रवाहकीय धातुओं को काटने के लिए विद्युत प्रवाहकीय प्लाज्मा जेट का उपयोग किया जाता है। प्लाज़्मा वास्तव में आयनीकृत गैस का एक उच्च वेग वाला जेट है जिसका उपयोग सामग्री को पिघलाने के लिए किया जाता है, और इसकी लागत प्रभावशीलता और बहुमुखी प्रतिभा के कारण इसका व्यापक रूप से धातु निर्माण में उपयोग किया जाता है।

 

विवरण

 

प्लाज्मा स्वयं विद्युत प्रवाह का संचालन करता है, और प्लाज्मा चाप तब तक निरंतर रहता है जब तक इलेक्ट्रोड को बिजली की आपूर्ति की जाती है और प्लाज्मा वर्कपीस के संपर्क में रहता है। प्लाज्मा कटिंग एक अत्यधिक कुशल धातु काटने की तकनीक है जो ऊष्मा स्रोत के रूप में उच्च तापमान वाले प्लाज्मा चाप का उपयोग करती है, और इसका मुख्य सिद्धांत 3,000 डिग्री से अधिक उच्च तापमान पर वर्कपीस धातु को पिघलाते समय प्लाज्मा बनाने के लिए गैस को आयनित करने के लिए उच्च आवृत्ति चाप का उपयोग करना है, और काटने के लिए पिघली हुई धातु को उड़ाने के लिए सुपरसोनिक एयरफ्लो का उपयोग करना है। इस गैस प्रवाह का दबाव प्लाज्मा बीम की त्रिज्या को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करता है। एक केंद्रित नोजल के माध्यम से पदार्थ की नियंत्रित, विद्युत आवेशित स्थिति को निर्देशित करके, आप स्टील, स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम सामग्री जैसी सामग्रियों को आसानी से काट सकते हैं।

 

सहायक गैस विकल्प

 

प्लाज्मा काटने की मशीन विभिन्न गैसों के साथ काम कर सकती है जिसमें संपीड़ित हवा, नाइट्रोजन, आर्गन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन, या दो या तीन अलग-अलग गैसों का मिश्रण शामिल है। उनका कार्य परिरक्षण गैस के समान है, उनमें से प्रत्येक अलग-अलग परिणाम दिखाता है, और नीचे एक संक्षिप्त सारांश दिया गया है:

 

√संपीड़ित हवा, यह गैस बहुत बहुमुखी और सस्ती है, और यह हल्के स्टील, स्टेनलेस स्टील और 30 मिमी तक एल्यूमीनियम के साथ अच्छी तरह से काम कर सकती है।

√ऑक्सीजन, यह एक लोकप्रिय गैस है जिसका व्यापक रूप से कार्बन स्टील के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें साफ कटौती और तेज काटने की गति की आवश्यकता होती है, और यह सामान्य रूप से उच्च गर्मी के साथ हल्के स्टील को 35 मिमी तक काट सकती है, जिसका अर्थ है कि अधिक सुनने की आवश्यकता होती है। नतीजतन, अधिक ऊष्मा ऊर्जा वर्कपीस को नुकसान पहुंचा सकती है, साथ ही, ऑक्सीजन स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम के लिए अनुकूल नहीं है, और ऑक्सीजन और गर्मी की मात्रा के उपयोग के कारण कटी हुई सतह पूरी तरह से ऑक्सीकृत हो जाती है।

√नाइट्रोजन, इसका व्यापक रूप से 80 मिमी तक मोटी धातुओं के लिए भारी शुल्क अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है, और स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील और एल्यूमीनियम सहित अधिकांश सामग्रियों के लिए अच्छी गुणवत्ता वाले कट उत्पन्न कर सकता है। आम तौर पर नाइट्रोजन का उपयोग अक्सर कई माध्यमिक गैसों, जैसे हवा, कार्बन डाइऑक्साइड और मोटी प्लेटों के लिए आर्गन के साथ किया जाता है।

√आर्गन, यह एक अक्रिय गैस है जो उच्च तापमान कटौती के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है, और कम चालकता के कारण यह एक मानक सहायक गैस नहीं है। इसलिए, साफ काटने के लिए सबसे गर्म प्लाज़्मा काटने वाली लौ बनाने के लिए इसे अक्सर हाइड्रोजन के साथ मिलाया जाता है।

 

 

प्लाज्मा बनाम फाइबर लेजर के लिए निवेश पर विचार

 

प्लाज्मा मशीनें एक संकीर्ण उद्घाटन के साथ नोजल के माध्यम से काटने वाली गैस (वायु, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, वायु, आर्गन, आदि) को निर्देशित करके काम करती हैं, और फिर प्लाज्मा चाप का उत्पादन करने के लिए गैस को आयनित किया जाता है। जबकि आर्क को आकार देने में मदद के लिए प्लाज्मा चाप को घेरने के लिए एक ढाल गैस का उपयोग किया जाता है, और बहुत उच्च तापमान वाला प्लाज्मा चाप धातु सामग्री को काट सकता है।

जबकि, फाइबर लेजर एक डायोड द्वारा उत्पादित प्रकाश का उपयोग करते हैं और इसे फाइबर ऑप्टिक केबल और ऑप्टिकल घटकों के साथ निर्देशित करते हैं, और फिर प्रकाश किरण को धातु वर्कपीस के माध्यम से काटने के लिए केंद्रित और तीव्र किया जाता है। फाइबर लेजर को कटिंग गैस की भी आवश्यकता होती है जिसे ऑप्टिकल घटकों के नीचे कटिंग हेड में इंजेक्ट किया जाता है और लेजर बीम के साथ नोजल से बाहर निकल जाता है। फैबमैन के अनुभव के अनुसार, पतली प्लेटें <12 मिमी, ट्यूबिंग या प्रोफ़ाइल जिन्हें उच्च आयामी सहनशीलता की आवश्यकता होती है, फाइबर लेजर मशीन एक बेहतर विकल्प है। जबकि अधिग्रहण और परिचालन लागत आम तौर पर प्लाज्मा मशीन की तुलना में अधिक होती है, औसतन, इसे समाप्त होने में लगभग 5 साल लगते हैं। प्लाज्मा कटर में अपेक्षाकृत उच्च उत्पादकता दर, व्यापक काटने की सीमा और 3 साल के औसत भुगतान समय के साथ तुलनात्मक रूप से कम अधिग्रहण लागत होती है। नीचे दिया गया चार्ट आपको उनकी प्रमुख विशेषताओं की कुछ बुनियादी समझ देता है।

 

पैरामीटर	फाइबर लेजर	एचडी प्लाज्मा
सामग्री विकल्प	माइल्ड स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्युमीनियम, तांबा	सभी प्रवाहकीय धातुएँ
मोटाई की सीमा	30 मिमी तक	50 मिमी तक
किनारे का चौकोरपन	आईएसओ 1	आईएसओ 2 - 4
कट सहनशीलता	सामग्री की मोटाई के आधार पर 0.05-0.1 मिमी	सामग्री की मोटाई के आधार पर 0.2 मिमी - 0.5 मिमी
केर्फ़ चौड़ाई	0.15 - 0.4 मिमी	0.5 - 2.2 मिमी
HAZ	संकरा	व्यापक
काटने की गति (<10 mm)	और तेज	और धीमा
Cutting Speed (>10 मिमी)	और धीमा	और तेज
खरीदी कीमत	उच्च	लेजर का 25-35%
परिचालन लागत	कम	कम
रखरखाव	मध्यम	मध्यम
ब्रेकईवेन समय सीमा	4-6 वर्ष	3-4 साल

 

वस्तुनिष्ठ निवेश निर्णय लेने के लिए, कुछ महत्वपूर्ण कारक हैं जिन पर आपको विचार करने की आवश्यकता है:

 

√जब सामग्री की सीमा की बात आती है तो कच्चे माल के प्रकार और विभाजन, प्लाज्मा और लेजर मशीनें बेहद समान होती हैं, और मुख्य अंतर उनकी काटने की मोटाई सीमा और कटौती की गुणवत्ता हैं। ये दोनों हल्के स्टील, स्टेनलेस स्टील, पीतल, तांबा और एल्यूमीनियम जैसी सभी प्रवाहकीय सामग्रियों को काट सकते हैं। यदि आपकी अधिकांश सामग्री 10 मिमी से कम है, और टयूबिंग सहित जटिल प्रोफाइल है, तो फाइबर लेजर कटिंग मशीन और आउटसोर्स प्लाज्मा कटिंग में निवेश करना अधिक लागत प्रभावी हो सकता है।

 

√कट गुणवत्ता में कुछ महत्वपूर्ण तत्व जैसे चौकोरपन, मैल, कट एज, HAZ (हीट प्रभावित क्षेत्र) शामिल हैं। फाइबर लेजर के लिए, काटने की गुणवत्ता बहुत हद तक बिजली, काटने की गति, गैस और गैस के दबाव और नोजल के आकार पर निर्भर करती है। आम तौर पर, लोकप्रिय पावर सेटअप में फ़ाइबर लेज़रों के लिए गंदगी मुक्त होगी जैसे कि 2 किलोवाट लेज़रों के लिए 4 मिमी, 6 KM लेज़रों के लिए 6 मिमी। नीचे लोकप्रिय कटिंग गुणवत्ता संबंधी मुद्दों का संक्षिप्त सारांश दिया गया है:

 

● चौकोरपन, फ़ाइबर लेज़र लगभग चौकोर कट उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं और इन्हें ISO 1 में वर्गीकृत किया जा सकता है। विशिष्ट प्लाज़्मा कट में आम तौर पर कटे हुए किनारे पर थोड़ा अवतल आकार होता है, और उनका बेवल कोण ISO 3-5 की सीमा में होता है।

●ड्रॉस को अवांछित धातु अपशिष्ट के रूप में परिभाषित किया गया है जिसे कट के नीचे बने केर्फ़ से बाहर नहीं निकाला गया है। प्लाज्मा काटने की मशीन अच्छी कट एज गुणवत्ता प्राप्त कर सकती है, लेकिन ऑपरेटरों को यह तय करने की आवश्यकता है कि कट गुणवत्ता या काटने की गति प्राथमिकता है या नहीं। कम काटने से वर्कपीस के नीचे भारी गंदगी हो सकती है, जबकि बहुत तेजी से काटने से कट के नीचे धातु के मोती जमा हो सकते हैं, और इन मोतियों को निकालना काफी मुश्किल होता है।

●एज, प्लाज़्मा कटर अपने बड़े स्पॉट आकार के कारण चिकनी कट किनारों को दे सकता है, लेकिन निश्चित रूप से यह इस बात पर भी निर्भर करता है कि ऑपरेटर अनुकूलित कटिंग गुणवत्ता तक पहुंचने के लिए कटिंग मापदंडों को कैसे सेट करता है।

●HAZ, यह काफी हद तक मशीन के पावर आउटपुट और काटने की गति पर निर्भर करता है, और फाइबर लेजर और प्लाज्मा कटर दोनों HAZ का उत्पादन करते हैं। लेकिन आम तौर पर फ़ाइबर लेज़र छोटा HAZ उत्पन्न करता है।

 

 

√कट सहनशीलता और छेद की गुणवत्ता, इसे कट भाग की गुणवत्ता भी कहा जाता है, विशेष रूप से छेद की गुणवत्ता को अक्सर परिशुद्धता का माप माना जाता है, जिसे इस बात से आंका जाता है कि छेद कितना बेलनाकार हो सकता है। परिशुद्धता की डिग्री अक्सर केर्फ़ की चौड़ाई से आंकी जाती है, केर्फ़ जितना चौड़ा होगा, परिशुद्धता उतनी ही अधिक होगी। केर्फ़ यह निर्धारित करता है कि आंतरिक समोच्च का कितना छोटा हिस्सा काटा जा सकता है, और इस बीच गर्मी विरूपण वर्कपीस के आयाम को बदल सकता है। फाइबर लेजर में प्लाज़्मा क्यूटर की तुलना में अधिक सहनशीलता होती है।

 

√लागत, प्रारंभिक खरीद लागत और परिचालन व्यय दोनों में, फाइबर लेजर आम तौर पर प्लाज्मा मशीनों की तुलना में अधिक महंगे होते हैं।

 

संक्षेप में, 0.5 मिमी और 10 मिमी के बीच की मोटाई के साथ पतले हल्के, स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम को काटते समय लेजर एक बेहतर विकल्प है, और इसकी उच्च परिशुद्धता, गति और जटिल आकृतियों को काटने की क्षमता इसे प्लाज्मा मशीन की तुलना में अधिक वांछनीय बनाती है। 10-15 मिमी की सीमा में, फाइबर लेजर प्लाज्मा मशीन से काफी तुलनीय है। 15 मिमी से ऊपर की हेवी ड्यूटी प्लेटों के लिए, एक आधुनिक सीएनसी प्लाज्मा मशीन एक बेहतर विकल्प हो सकती है।

 

प्लाज्मा कटिंग द्वारा विभिन्न स्टील सामग्री

 

प्लाज्मा कटिंग की विशेषताएं

 

प्लाज्मा मशीन अपने कम निवेश और तुलनीय काटने की गुणवत्ता के कारण काफी लोकप्रियता हासिल करने लगी है, हालांकि पतली धातु सामग्री को काटने वाली लेजर कटिंग मशीन के रूप में अच्छी नहीं है, और इसमें निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

 

 

इसलिए, प्लाज्मा का उपयोग अक्सर मोटी धातुओं को काटने जैसे त्वरित प्रोटोटाइप और कलात्मक डिजाइन के लिए किया जाता है। निष्कर्ष में, प्लाज्मा कटिंग लेजर कटिंग की तुलना में कम परिशुद्धता के साथ एक किफायती धातु कटिंग (विशेष रूप से स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम और मोटी प्लेटों के लिए) है, और यह जहाज निर्माण और निर्माण जैसे भारी शुल्क संरचना निर्माण के लिए बहुत लोकप्रिय है।