प्लास्टिक की लेज़र कटिंग: यह एनग्रेविंग से कैसे भिन्न है और कब कौन-सी बेहतर है
मुख्य बिंदु
- कटिंग पूरी मोटाई में की जाने वाली प्रक्रिया है; एनग्रेविंग नियंत्रित गहराई की प्रक्रिया है, और दोनों अलग तरह से अनुकूलित होती हैं।
- पॉलिमर के लिए सामान्य कटिंग स्रोत CO2 है, क्योंकि वे 10.6 µm पर प्रबल रूप से अवशोषित करते हैं।
- ऐक्रेलिक सुंदर कटता है; पॉलीकार्बोनेट नहीं, और अंतर मोटाई का नहीं, विघटन रसायन का है।
- PVC को किसी भी मोटाई पर, किसी भी मशीन पर, कभी भी लेज़र से प्रोसेस नहीं करना चाहिए।
लेज़र कटिंग और लेज़र एनग्रेविंग को प्रायः एक ही मशीन की सेटिंग माना जाता है, जो अक्सर वे होती भी हैं। फिर भी ये प्रक्रियाएँ विपरीत दिशाओं में अनुकूलित होती हैं, और एनग्रेविंग के काम में कटिंग का तर्क लगाने से, या इसके उलट, पूर्वानुमेय निराशा मिलती है।
मूल अंतर
| कटिंग | एनग्रेविंग | |
|---|---|---|
| उद्देश्य | पूरी मोटाई में पूर्ण पृथक्करण | नियंत्रित, दोहराने योग्य गहराई का गड्ढा |
| किरण का संचालन | सबसे छोटे व्यावहारिक स्पॉट पर फ़ोकस, सामान्यतः एक धीमा पास | डिफ़ोकस या रैस्टर, सामान्यतः कई हल्के पास |
| गुणवत्ता मापदंड | किनारे की सीधाई, चिकनाई और पिघलाव से मुक्ति | गहराई की सहनशीलता, तल की समतलता, किनारे की स्पष्टता |
| असिस्ट गैस | आम; कर्फ़ से पिघलाव और वाष्प हटाती है | दुर्लभ; मलबा निष्कर्षण से संभाला जाता है |
| ऊष्मा संबंधी चिंता | कट किनारे के साथ ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र | पूरे एनग्रेव क्षेत्र में संचयी ऊष्मा |
| विफलता का प्रकार | अधूरी कटाई, पिघला किनारा, टेपर | असंगत गहराई, बर, रंग-बिगाड़ |
कौन-से पॉलिमर अच्छी तरह कटते हैं
कट की गुणवत्ता इस पर निर्भर करती है कि विघटन होने पर पॉलिमर क्या करता है, न कि वह कितना कठोर है। जो सामग्रियाँ साफ़-साफ़ वाष्पशील टुकड़ों में विघटित हो जाती हैं, वे ज्वाला-पॉलिश किनारे देती हैं; जो चार बनाती हैं, वे रंग-बिगड़ा, कालिख-भरा किनारा छोड़ती हैं।
| सामग्री | कटिंग व्यवहार | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|
| ऐक्रेलिक (PMMA), कास्ट | उत्कृष्ट | साफ़-साफ़ मोनोमर में विघटित होता है, जो विशिष्ट ज्वाला-पॉलिश किनारा देता है। कटिंग की मानक सामग्री। |
| ऐक्रेलिक, एक्सट्रूडेड | अच्छा | अच्छा कटता है, पर कास्ट की तुलना में किनारा थोड़ा कम चमकदार होता है। |
| PET और PETG | अच्छा | मामूली मोटाई पर साफ़ कट; किनारे थोड़े चिपचिपे हो सकते हैं। |
| पॉलीप्रोपिलीन, पॉलीएथिलीन | ठीक-ठाक | वाष्पीकृत होने के बजाय पिघलते हैं, इसलिए किनारे मनके जैसे और गोल बनते हैं। केवल पतली मोटाई। |
| पॉलीकार्बोनेट | खराब | किनारे पर चार बनाता है और पीला पड़ता है। पतली शीट कटती है, पर दिखावट की कीमत पर; जहाँ किनारे की गुणवत्ता मायने रखती है वहाँ अनुपयुक्त। |
| ABS | खराब | पिघलता है, चार बनाता है और भारी कालिख-भरा अवशेष तथा अप्रिय धुआँ उत्पन्न करता है। |
| पॉलीस्टाइरीन | खराब | आसानी से पिघलती है; किनारे विकृत होते हैं और अवशेष भारी होता है। |
| PVC | निषिद्ध | हाइड्रोजन क्लोराइड उत्सर्जित करता है, जो ऑपरेटर, ऑप्टिक्स और मशीन फ़्रेम के लिए संक्षारक है। इसे कभी लेज़र से प्रोसेस न करें। |
| PTFE और फ़्लोरोपॉलिमर | निषिद्ध या प्रतिबंधित | खतरनाक विघटन उत्पाद; किसी भी प्रोसेसिंग से पहले विशिष्ट आकलन आवश्यक। |
किनारे की गुणवत्ता को नियंत्रित करना
- फ़ोकस सतह पर या उससे थोड़ा नीचे रखें। मोटी शीट के लिए सामग्री में लगभग एक-तिहाई भीतर फ़ोकस करने से कर्फ़ में गहराई पर प्रभावी स्पॉट छोटा रहता है और टेपर घटता है।
- कटिंग में कई तेज़ पास के बजाय एक धीमा पास पसंद करें। बार-बार के पास किनारे को दोबारा पिघलाते हैं और ऊष्मा जमा करते हैं, जो एनग्रेविंग की चाह के ठीक विपरीत है।
- कर्फ़ साफ़ करने के लिए असिस्ट गैस का उपयोग करें। पॉलिमर के लिए सामान्यतः हवा उपयोग होती है; यह पिघलाव और वाष्प हटाती है और किनारे का चार बनना घटाती है। ध्यान दें कि कुछ सामग्रियों पर ऑक्सीजन-युक्त हवा किनारे का रंग-बिगाड़ बढ़ाती है।
- शीट को स्लैट या हनीकॉम्ब बेड पर टिकाएँ ताकि परावर्तित ऊर्जा निचली सतह पर निशान न बनाए; बैक-फ़ेस फ़्लैशबैक एक आम और टाला जा सकने वाला दोष है।
- टेपर की अपेक्षाएँ प्रबंधित करें। हर लेज़र कट में कुछ टेपर होता है; मोटी सामग्री में अधिक। जहाँ किनारा सीलिंग या मिलान की सतह हो, वहाँ यह मायने रखता है।
- तनाव का पूर्वानुमान करें। ऐक्रेलिक और पॉलीकार्बोनेट के कटे किनारों में तापीय तनाव होता है और बाद में विलायक के संपर्क पर क्रेज़िंग की संभावना रहती है; पर्यावरणीय तनाव दरार देखें। जहाँ पार्ट रसायनों से संपर्क में आएगा, वहाँ कटिंग के बाद एनीलिंग करना उचित है।
निष्कर्षण वैकल्पिक नहीं है
कटिंग सतही मार्किंग की तुलना में कहीं अधिक विघटन उत्पाद बनाती है, क्योंकि कर्फ़ में सामग्री की पूरी मोटाई वाष्पीकृत होती है, न कि सतह के कुछ माइक्रॉन। मार्किंग सेल के लिए जो निष्कर्षण पर्याप्त है, वह प्रायः तब अपर्याप्त हो जाता है जब उसी मशीन पर कटिंग शुरू की जाती है।
निस्पंदन को मशीन के बजाय पॉलिमर के अनुरूप होना चाहिए: केवल कण-निस्पंदन कार्बनिक वाष्प को संबोधित नहीं करता, और ज्वाला-मंदक ग्रेड मूल रेज़िन से काफ़ी भिन्न विघटन उत्पाद बना सकते हैं। जहाँ किसी मौजूदा संस्थापन में कटिंग जोड़ी जाती है, वहाँ उत्सर्जन आकलन को पुनः देखा जाना चाहिए, न कि यह मान लिया जाए कि वह आगे लागू रहेगा।
दोनों में से चुनाव
कटिंग तब निर्दिष्ट करें जब पार्ट अलग किए जाने हों, जब टूलिंग के बिना प्रोटोटाइप या छोटे रन की ज्यामिति चाहिए, या जब जटिल प्रोफ़ाइल की मशीनिंग अव्यावहारिक हो। एनग्रेविंग तब निर्दिष्ट करें जब गहराई स्वयं कार्यात्मक हो: स्पर्श फ़ीचर, मोल्ड टूलिंग, घिसाव-प्रतिरोधी पहचान। जहाँ आवश्यकता केवल स्थायी पठनीय कोड की है, वहाँ दोनों सही उत्तर नहीं हैं: सतही मार्किंग तेज़ है, कोई सामग्री नहीं हटाती और न किनारे की गुणवत्ता की और न उत्सर्जन की समस्या लाती है।
कट की गुणवत्ता की समस्या-निवारण
| लक्षण | संभावित कारण | सुधार |
|---|---|---|
| शीट के दूर के किनारे पर कट आर-पार नहीं होता | शीट समतल नहीं है, या बेड पर फ़ोकस खिसक रहा है | शीट को दबाकर रखें। बड़े फ़ॉर्मैट पर केंद्र के साथ कोनों पर भी फ़ोकस जाँचें। |
| किनारा गोल और मनके जैसा | पॉलिमर वाष्पीकृत होने के बजाय पिघल रहा है | पॉलीओलेफ़िन की विशेषता। गति बढ़ाएँ और मोटाई की अपेक्षा घटाएँ, या कोई भिन्न सामग्री चुनें। |
| भूरा या कालिख-भरा किनारा | चार बनना, और कर्फ़ की अपर्याप्त सफ़ाई | असिस्ट गैस लगाएँ या बढ़ाएँ। पॉलीकार्बोनेट और ABS पर यह रसायन में ही निहित है। |
| मोटाई के आर-पार स्पष्ट टेपर | कर्फ़ में किरण का अभिसरण और अपसरण | इसे घटाने के लिए सामग्री में और गहरा, लगभग मोटाई के एक-तिहाई पर फ़ोकस करें। |
| पार्ट की निचली सतह पर निशान | बेड से ऊर्जा के परावर्तन से बैक-फ़ेस फ़्लैशबैक | स्लैट या हनीकॉम्ब सपोर्ट का उपयोग करें ताकि परावर्तित ऊर्जा शीट तक न लौटे। |
| कटिंग के कुछ दिन बाद ऐक्रेलिक में दरार | कट किनारे पर तापीय तनाव का विलायक या क्लीनर से मिलना | जहाँ पार्ट रसायनों से संपर्क में आएगा, वहाँ कटिंग के बाद एनील करें। |
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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
ऐक्रेलिक पॉलीकार्बोनेट से इतना बेहतर क्यों कटता है?
विघटन रसायन। ऐक्रेलिक साफ़-साफ़ वापस मोनोमर में विघटित होता है, जो विशिष्ट ज्वाला-पॉलिश किनारा छोड़ता है, जबकि पॉलीकार्बोनेट कट लाइन पर चार बनाता है और पीला पड़ता है। दोनों समान मोटाई की पारदर्शी कठोर शीट हैं, इसलिए अंतर यांत्रिक नहीं है; अंतर इसका है कि विघटित होने पर प्रत्येक पॉलिमर क्या बन जाता है।
कटिंग के लिए एक धीमा पास उपयोग करूँ या कई तेज़ पास?
कटिंग के लिए एक धीमा पास। कई पास किनारे को दोबारा पिघलाते हैं और ऊष्मा जमा करते हैं, जिससे किनारे की गुणवत्ता घटती है। यह एनग्रेविंग के विपरीत है, जहाँ बीच में ठंडा होने देते हुए कई हल्के पास सर्वोत्तम परिणाम देते हैं; इसीलिए कटिंग के काम में एनग्रेविंग का तर्क लगाने से खराब किनारे मिलते हैं।
क्या पॉलीप्रोपिलीन और पॉलीएथिलीन को लेज़र से काटा जा सकता है?
पतली मोटाई में, गोल और मनके जैसे किनारों के साथ। पॉलीओलेफ़िन साफ़-साफ़ वाष्पीकृत होने के बजाय पिघलते हैं, इसलिए कर्फ़ का किनारा तीखे कटाव के बजाय मनके के रूप में सिमट जाता है। जहाँ किनारे की दिखावट मायने नहीं रखती और मोटाई मामूली है, वहाँ यह चल सकता है, लेकिन सजावटी या सीलिंग किनारे के लिए निर्दिष्ट करने योग्य प्रक्रिया नहीं है।
किसे कभी लेज़र से नहीं काटना चाहिए?
PVC को, किसी भी मोटाई पर और किसी भी मशीन पर; यह हाइड्रोजन क्लोराइड उत्सर्जित करता है, जो ऑपरेटर को हानि पहुँचाता है और ऑप्टिक्स तथा मशीन फ़्रेम को संक्षारित करता है। PTFE जैसे फ़्लोरोपॉलिमर खतरनाक विघटन उत्पाद छोड़ते हैं और किसी भी प्रोसेसिंग से पहले विशिष्ट आकलन चाहिए। ये सामग्री-बहिष्करण हैं, वेंटिलेशन से हल की जाने वाली समस्याएँ नहीं।
क्या मौजूदा मार्किंग सेल में कटिंग जोड़ने पर कुछ बदलना पड़ता है?
सामान्यतः हाँ, निष्कर्षण में। कटिंग कर्फ़ में सतह के कुछ माइक्रॉन के बजाय पूरी मोटाई को वाष्पीकृत करती है, इसलिए वह उस मार्किंग प्रक्रिया से कहीं अधिक विघटन उत्पाद बनाती है जिसके लिए सेल निर्दिष्ट किया गया था। मौजूदा सेटअप को आगे लागू मान लेने के बजाय वास्तविक सामग्रियों के विरुद्ध उत्सर्जन आकलन और निस्पंदन विनिर्देश को पुनः देखें।
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