কয়েক দশক ধরে নিয়মটি ছিল সহজ: পাতলা শিটের জন্য লেজার, আর মোটা প্লেটের জন্য প্লাজমা। অতি-উচ্চ ক্ষমতার ফাইবার লেজার সেই নিয়মটি ভেঙে দিয়েছে। ২০, ৩০, এবং ৪০ কিলোওয়াটের উৎসগুলো এখন স্টিল সার্ভিস সেন্টার এবং ভারী ফ্যাব্রিকেশনে সাধারণ ব্যাপার, এবং বাজার প্রতিবেদনগুলোতে ১২ কিলোওয়াটের উপরের অংশটিকে লেজার কাটিং বাজারের দ্রুততম ক্রমবর্ধমান অংশ হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে। এই নির্দেশিকাটি পুরুত্ব, প্রান্তের গুণমান এবং খরচের ভিত্তিতে লেজার ও প্লাজমার মধ্যে বর্তমান সীমারেখাটি তুলে ধরেছে।
প্রক্রিয়া দুটির মধ্যে পার্থক্য কী, তার প্রাথমিক ধারণা প্রথমে পেতে চাইলে, এই সংক্ষিপ্ত বিবরণটি দেখুন। লেজার কাটিং মেশিন বনাম প্লাজমা কাটিং মেশিন মৌলিক বিষয়গুলো আলোচনা করা হয়েছে। এই নিবন্ধটি পুরু প্লেট সংক্রান্ত সিদ্ধান্তের উপর আলোকপাত করে।
বিতর্কে ১২ কিলোওয়াটের অবস্থান
বেশিরভাগ কারখানাই ১২ কিলোওয়াটের ফাইবার লেজারের মাধ্যমেই প্রথম প্লাজমা ব্যবহারের প্রশ্নটির সম্মুখীন হয়। এই স্তরে, লেজারগুলো মাঝারি আকারের প্লেট স্বাচ্ছন্দ্যে পরিচালনা করতে পারে এবং ধীর গতিতে পুরু ব্যান্ডেও কাটতে পারে, যার ফলে যেসব কারিগরের কাজ মূলত ২০ মিমি-এর কম এবং মাঝে মাঝে আরও ভারী অংশ তৈরি হয়, তাদের জন্য ১২ কিলোওয়াট একটি সাধারণ আপগ্রেড হয়ে ওঠে।
১২ কিলোওয়াটের উপরে গেলে মেশিনের বৈশিষ্ট্য বদলে যায়। ২০ কিলোওয়াট বা তার বেশি ক্ষমতার উৎসের জন্য ভারী ফ্রেম, বড় চিলার, শক্তিশালী নিষ্কাশন ব্যবস্থা এবং একটি বড় বৈদ্যুতিক সরবরাহের প্রয়োজন হয়, তাই কেনার সিদ্ধান্তটি সুযোগ-সুবিধা সংক্রান্ত সিদ্ধান্তেও পরিণত হয়। এই কারণেই অনেক কারখানা ১২ কিলোওয়াটকে সাধারণ ফ্যাব্রিকেশনের সর্বোচ্চ সীমা এবং ২০ কিলোওয়াট ও তার বেশি ক্ষমতাকে পুরু প্লেটের জন্য একটি বিশেষ বিনিয়োগ হিসেবে বিবেচনা করে।
পুরুত্ব-থেকে-গতির তুলনা
ফ্যাব্রিকেটররা সাধারণত স্টিল প্লেটকে ৪টি ভাগে ভাগ করে: ৪ মিমি-এর কম পুরু পাতলা, ৪ থেকে ২০ মিমি মাঝারি, ২০ থেকে ৬০ মিমি পুরু এবং এর চেয়ে বেশি পুরু। প্রতিটি ভাগে লেজার বনাম প্লাজমার ফলাফল পরিবর্তিত হয়।
| প্লেটের পুরুত্ব (কার্বন ইস্পাত) | ২০ থেকে ৪০ কিলোওয়াট ফাইবার লেজার | হাই-ডেফিনিশন প্লাজমা | নিয়মিত বিজয়ী | মাপা |
|---|---|---|---|---|
| পাতলা, ৪ মিমি-এর কম | খুব দ্রুত, সূক্ষ্ম বিবরণ, ন্যূনতম তাপ | দ্রুত কিন্তু প্রশস্ততর কের্ফ এবং অধিক তাপ বিকৃতি | লেসার | প্রতি ঘন্টায় অংশ এবং কাটার পরে সমতলতা |
| মাঝারি, ৪ থেকে ২০ মিমি | একটি ২০ কিলোওয়াট লেজার প্রায় ২০ মিমি পর্যন্ত একটি ৩০০ অ্যাম্পিয়ার প্লাজমাকে ছাড়িয়ে যায়। | প্রতিযোগিতামূলক গতি, অপেক্ষাকৃত অমসৃণ প্রান্ত, কর্তিত পৃষ্ঠে ঢালু প্রান্ত | লেসার | উৎপাদন গুণমানে প্রতি ঘন্টায় মিটার কাটা |
| পুরু, ২০ থেকে ৫০ মিমি | ৩০ কিলোওয়াট বা তার বেশি শক্তি বাতাস বা অক্সিজেনের সাহায্যে ব্যবধান পূরণ করে। | এই ব্যান্ডে দীর্ঘদিনের গতি নেতা | বিতর্কিত; লেজার লাভ | সেকেন্ডারি ক্লিনআপ সহ মোট সাইকেল সময় |
| অতিরিক্ত পুরু, ৬০ মিমি-এর বেশি | ৩০ থেকে ৪০ কিলোওয়াটে সম্ভব, এর চেয়ে ধীরগতির এবং বিশেষায়িত। | এর নির্ধারিত ছিদ্র সীমা পর্যন্ত ব্যবহারিক। | প্লাজমা বা অক্সিফুয়েল | ছিদ্রের নির্ভরযোগ্যতা এবং প্রান্তের বর্গাকারত্ব |
গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনটি হলো ক্ষমতার সাথে লেজারের গতি কতটা জোরালোভাবে বৃদ্ধি পায়। অতি-উচ্চ ক্ষমতার উৎসের উপর প্রকাশিত কাটিং ট্রায়ালগুলো দেখায় যে, গতি ৪০ কিলোওয়াট পর্যন্ত ক্রমাগত বাড়তে থাকে:
⦿ ১৫ কিলোওয়াট থেকে ৪০ কিলোওয়াটে উন্নীত করার ফলে ১২ মিমি কার্বন স্টিলের ক্ষেত্রে কাটার গতি প্রায় ২৮০ শতাংশ এবং ২০ মিমি কার্বন স্টিলের ক্ষেত্রে প্রায় ৪২০ শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে।
একটি ৩০ কিলোওয়াট লেজার একটি সাধারণ ১৬ মিমি স্টেইনলেস স্টিলের অংশ কাটতে ১৫ কিলোওয়াট লেজারের তুলনায় অর্ধেক সময়ে কাজ করে, যা ব্যবহৃত গ্যাসের পরিমাণও অর্ধেক করে দেয়।
⦿ একজন প্রস্তুতকারক জানিয়েছেন, ৫০ মিমি কার্বন স্টিলের ক্ষেত্রে একটি ৩০ কিলোওয়াট মেশিন একটি ২০ কিলোওয়াট মেশিনের চেয়ে প্রায় ৮৮ শতাংশ দ্রুত চলে।
পালসড মোডে, পরীক্ষামূলকভাবে ৩০ কিলোওয়াট শক্তিতে নাইট্রোজেন ব্যবহার করে ৭০ মিমি স্টেইনলেস স্টিল এবং ৪০ কিলোওয়াট শক্তিতে বাতাস ব্যবহার করে ২৩০ মিমি কার্বন স্টিল কাটা হয়েছে, যদিও এগুলো দৈনন্দিন উৎপাদনের গতি না হয়ে কেবল সক্ষমতা প্রদর্শনের জন্য করা হয়েছে।
প্লাজমা একইভাবে স্কেল করে না। একটি প্লাজমা সিস্টেম তার অ্যাম্পিয়ারেজ দ্বারা সীমাবদ্ধ, এবং পাওয়ার সাপ্লাই বেছে নেওয়ার পর একটি নির্দিষ্ট পুরুত্বে এর গতি মূলত স্থির হয়ে যায়। এই কারণেই মিডিয়াম প্লেট ব্যান্ড, যা একসময় উভয়ের দখলে ছিল, এখন বেশিরভাগই লেজারের দখলে, এবং থিক ব্যান্ডটি নিয়েও প্রতিযোগিতা চলছে। পাওয়ার লেভেল অনুযায়ী সম্পূর্ণ গতির পরিসরটি ম্যাপ করা হয়েছে। ফাইবার লেজার ধাতু কাটার পুরুত্ব, গতি এবং শক্তি নির্দেশিকা.
এয়ার কাটিং পুরু প্লেটের অর্থনীতি পরিবর্তন করে।
একটি কম স্পষ্ট বিষয় হলো সহায়ক গ্যাস। পুরু কার্বন স্টিল অক্সিজেন দিয়ে কাটার কাজটি কম শক্তিতে ভালোভাবে হয়, কিন্তু শক্তি বাড়ার সাথে সাথে এর গতি খুব সামান্যই বাড়ে। উচ্চ-চাপের বায়ু দিয়ে কাটার ক্ষমতা শক্তির সাথে সমানুপাতিক, এবং ২০ কিলোওয়াট বা তার বেশি শক্তিতে এটি পুরু কার্বন স্টিল দ্রুত এবং প্রায় সম্পূর্ণভাবে ড্রোসমুক্তভাবে কাটতে পারে। এর অর্থ হলো, একটি অতি-উচ্চ শক্তির লেজার পুরোনো অক্সিজেন পদ্ধতির চেয়ে দ্রুততর গতিতে এবং কম গ্যাস খরচে পুরু পাত কাটতে পারে, যা প্লাজমার গতির সুবিধার পাশাপাশি খরচের সুবিধাও কমিয়ে দেয়।
পুরু প্লেট ভেদ করা
পুরু প্লেটের ক্ষেত্রে ছিদ্র করা প্রায়শই একটি লুকানো প্রতিবন্ধকতা হয়ে থাকে। প্লাজমা ছিদ্র করার ক্ষমতা পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা নির্ধারিত হয়, এবং এর বাইরের অংশগুলোর জন্য প্রান্ত থেকে শুরু করার প্রয়োজন হয়, যা একটির ভেতরে আরেকটি বসানোকে সীমিত করে। উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজার আগের চেয়ে দ্রুত পুরু প্লেট ছিদ্র করতে পারে, কিন্তু পাতলা শিটের তুলনায় ছিদ্র করতে এখনও লক্ষণীয়ভাবে বেশি সময় লাগে এবং এতে ছিটকে পড়া তরলের পরিমাণ বেড়ে যায় যা নজলের ক্ষয় ঘটায়। অনেক ছিদ্রযুক্ত অংশে, ছিদ্র করার সময় কাটার গতির পার্থক্যকে ছাপিয়ে যেতে পারে, তাই দর বা পরীক্ষার ফলাফল তুলনা করার সময় কাটার দৈর্ঘ্যের পাশাপাশি ছিদ্রের সংখ্যাও গণনা করুন।
বেভেল এবং প্রান্তের গুণমান
শুধু গতি দিয়েই বিতর্কের নিষ্পত্তি হয় না, কারণ পুরু পাতের অংশগুলো সাধারণত এরপর ঝালাই বা বোল্ট দিয়ে জোড়া লাগানোর কাজে ব্যবহৃত হয়। কাটার পর কতটা কাজ বাকি থাকবে, তা নির্ভর করে প্রান্তের গুণমানের ওপর।
⦿ কার্ফ ও তাপ: লেজারের কার্ফ সরু হয় এবং এর তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল ছোট হয়; প্লাজমা একটি প্রশস্ত কার্ফ তৈরি করে এবং অধিক তাপ উৎপন্ন করে, যা পাতলা অংশকে বিকৃত করতে পারে।
⦿ প্রান্তের কোণ: প্লাজমা কাটে কাটা পৃষ্ঠে একটি সামান্য ঢালু ভাব থাকে, অন্যদিকে মাঝারি প্লেটে লেজারের প্রান্তগুলি অনেক বেশি বর্গাকার হয়।
⦿ ছিদ্র: লেজার মাঝারি আকারের প্লেটে ছোট, গোলাকার বোল্টের ছিদ্র কাটে যা প্রায়শই কাটার পরেই সরাসরি ব্যবহারযোগ্য হয়; পুরু প্লেটে প্লাজমা দিয়ে ছিদ্র করতে সাধারণত ড্রিলিং বা রিমিং করার প্রয়োজন হয়।
⦿ ওয়েল্ড প্রস্তুতি: পুরু প্লেটে V এবং K প্রস্তুতির জন্য প্লাজমা বেভেল হেড একটি পরীক্ষিত ও বহুল ব্যবহৃত প্রযুক্তি, এবং বর্তমানে লেজার বেভেল হেডও পাওয়া যায়, কিন্তু এতে খরচ বাড়ে।
ফ্যাব্রিকেটররা এই ব্যবহারিক পার্থক্যটি তাদের নিজস্ব ভাষায় বর্ণনা করেন: যদি প্রতিটি প্লাজমা-কাটা বেস প্লেট ওয়েল্ডিংয়ের আগে ড্রিল এবং গ্রাইন্ডারে যায়, তাহলে কাটার কাজটি আসলে সম্পূর্ণ হয় না। ঠিক এই কারণেই, ১২ থেকে ৪০ মিমি পরিসরের স্ট্রাকচারাল বেস প্লেটগুলো হলো প্লাজমা থেকে লেজারে কাজ স্থানান্তরের অন্যতম স্পষ্ট উদাহরণ। এই ধরনের কাজ পরিচালনাকারী কারখানাগুলো... কাঠামোগত এবং প্লেট স্টিলের কাজ প্রায়শই দেখা যায়, কাটার গতির চেয়ে সাশ্রয় হওয়া আনুষঙ্গিক শ্রম বেশি গুরুত্বপূর্ণ।
উপাদানের ধরনও চিত্রটি পাল্টে দেয়। কার্বন স্টিলের চেয়ে স্টেইনলেস স্টিল এবং অ্যালুমিনিয়ামের পুরু পাতের ক্ষেত্রে লেজার বেশি সুবিধাজনক, কারণ নাইট্রোজেন লেজার কাটিং এমন একটি পরিষ্কার ও অক্সাইড-মুক্ত ধার তৈরি করে যা অতিরিক্ত ফিনিশিং ছাড়া প্লাজমা কাটিংয়ে সম্ভব নয়। পুরু কার্বন স্টিলের ক্ষেত্রে, যেখানে অনেক কাঠামোগত ব্যবহারের জন্য প্লাজমা কাটিং-এর ধার গ্রহণযোগ্য, প্রতিযোগিতাটি সেখানেই সবচেয়ে তীব্র থাকে।
মূলধনী ব্যয় বনাম থ্রুপুট
এই ক্ষেত্রেই প্লাজমা এখনও তার সবচেয়ে শক্তিশালী অবস্থান ধরে রেখেছে। একটি অতি-উচ্চ ক্ষমতার লেজার একটি বড় বিনিয়োগ, যেখানে একটি সক্ষম প্লাজমা সিস্টেমের দাম তার এক ভগ্নাংশ মাত্র।
| গুণক | ২০ থেকে ৪০ কিলোওয়াট ফাইবার লেজার | সিএনসি প্লাজমা সিস্টেম | মাপা |
|---|---|---|---|
| মূলধন খরচ | উচ্চ; চিলার এবং এনক্লোজার সহ প্রায়শই ছয় অঙ্কের সংখ্যাও ছাড়িয়ে যায়। | লেজারের দামের একটি ভগ্নাংশ, এমনকি হাই-ডেফিনিশন সিস্টেমের ক্ষেত্রেও। | প্রতি মেশিনের মোট স্থাপন খরচ |
| বিদ্যুতের চাহিদা | বৃহৎ; ১২ কিলোওয়াটে প্রায় ৫০ কিলোওয়াট এবং এর উপরে আরও বেশি স্থাপন করা হয়েছে। | অ্যাম্পিয়ারেজ অনুযায়ী পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আকার নির্ধারণ করা হয় | ইনস্টল করা কিলোওয়াট এবং ইউটিলিটি আপগ্রেড খরচ |
| ৪ থেকে ২০ মিমি-তে থ্রুপুট | যেকোনো তাপীয় প্রক্রিয়ার মধ্যে সর্বোচ্চ | নিম্নতর, আরও গৌণ পরিষ্করণ সহ | প্রতি শিফটে তৈরি যন্ত্রাংশ |
| সহায়ক কাজ | ছোট; প্রান্ত এবং ছিদ্রগুলো প্রায়শই সমাবেশের জন্য প্রস্তুত থাকে | সূক্ষ্ম যন্ত্রাংশে ঘষা, ছিদ্র করা বা মসৃণ করা একটি সাধারণ কাজ। | কাটার পর প্রতি অংশের জন্য শ্রম মিনিট |
| consumables | নজল এবং সুরক্ষামূলক জানালা | উচ্চ অ্যাম্পিয়ারে ঘন ঘন ব্যবহৃত ইলেকট্রোড এবং নজল। | প্রতি কাটার ঘন্টায় ব্যবহারযোগ্য খরচ |
সিদ্ধান্তটি ব্যবহারের উপর নির্ভর করে। একটি ২০ কিলোওয়াট বা তার চেয়ে বড় লেজার মেশিন যদি দুই শিফটে মাঝারি ও পুরু প্লেট তৈরি করে, তবে এটি অধিক উৎপাদন এবং ফিনিশিংয়ের জন্য সাশ্রয় করা শ্রমের মাধ্যমে এর বাড়তি দাম উসুল করে নিতে পারে। কিন্তু একই মেশিন যদি সপ্তাহে কয়েক ঘণ্টা ধরে মাঝে মাঝে পুরু যন্ত্রাংশ তৈরির জন্য চালানো হয়, তবে তা হবে না। চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত নেওয়ার আগে, পাওয়ার আপগ্রেড এবং চিলার ক্যাপাসিটি সহ মোট ইনস্টলেশন খরচের সাথে, এটি প্রতি শিফটে কত অতিরিক্ত যন্ত্রাংশ তৈরি করতে পারবে তার তুলনা করুন। যন্ত্রপাতির মূল্য সম্পর্কে আলোচনা করা হয়েছে এখানে। লেজার কাটিং মেশিনের দাম কত?এবং প্লাজমার মূল্য নির্ধারণ একটি প্লাজমা কাটিং টেবিলের দাম কত?.
যেসব দোকানে এই বিনিয়োগ যুক্তিযুক্ত মনে হয়, তারা সাধারণত ভারী ফ্রেমের জিনিস দেখে থাকে। উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ফাইবার লেজার ধাতু কাটার মেশিন বড় উৎসযুক্ত হালকা শিট-মেটাল ফ্রেমের পরিবর্তে, এটি পুরু প্লেটের ভার এবং দীর্ঘ কাটের উচ্চ তাপ বহন করার জন্য নির্মিত।
প্রতি মিটার চলমান খরচ
ঘণ্টাভিত্তিক পরিচালন ব্যয়ের ক্ষেত্রে প্লাজমা সুবিধাজনক, কারণ একটি অতি-উচ্চ ক্ষমতার লেজার অনেক বেশি বিদ্যুৎ খরচ করে এবং এর জন্য একটি বড় চিলার প্রয়োজন হয়। প্রতি মিটার কাটার খরচ ভিন্ন চিত্র তুলে ধরতে পারে। যখন লেজার মাঝারি আকারের প্লেট কয়েকগুণ দ্রুত কাটে, নাইট্রোজেনের পরিবর্তে বাতাস ব্যবহার করে এবং গ্রাইন্ডিং ধাপটি বাদ দেয়, তখন এর ঘণ্টাভিত্তিক খরচ বেশি হওয়া সত্ত্বেও প্রতিটি তৈরি পণ্যের খরচ প্লাজমার চেয়ে কমে যেতে পারে। এই তুলনাটি কেবল তখনই প্রযোজ্য যখন মেশিনটি ব্যস্ত রাখা হয়, যা সিদ্ধান্তটিকে এর ব্যবহারের উপর নির্ভরশীল করে তোলে।
কাদের এখনও প্লাজমা কেনা উচিত
বহু সংখ্যক ক্রেতার জন্য প্লাজমাই সঠিক সমাধান। এটি তখন যুক্তিযুক্ত হয় যখন:
⦿ কাজটি মূলত অমসৃণ কাঠামোগত কাটার, যেখানে প্রান্তের মসৃণতা এবং ছিদ্রের নির্ভুলতা অতটা গুরুত্বপূর্ণ নয়।
⦿ প্লেটের পুরুত্ব নিয়মিত ৫০ মিমি ছাড়িয়ে যায়, অথবা খুব ভারী অংশগুলোর জন্য ওয়ার্কশপের অক্সিফুয়েলেরও প্রয়োজন হয়।
বাজেট বা উপলব্ধ বিদ্যুৎ সরবরাহের সীমাবদ্ধতার কারণে অতি-উচ্চ ক্ষমতার লেজার ব্যবহার করা সম্ভব নয়।
পুরু প্লেটে বেভেল ওয়েল্ড করা একটি দৈনন্দিন প্রয়োজন এবং একটি পরীক্ষিত প্লাজমা বেভেল হেড এই কাজের ধারার সাথে মানানসই।
লেজারের মূলধন খরচ মেটানোর জন্য মেশিন ব্যবহারের সময়কাল খুবই কম।
এই দোকানগুলোর জন্য, একটি হেভি-ডিউটি গ্যান্ট্রি প্লাজমা কাটিং মেশিন অনেক কম প্রারম্ভিক খরচে পুরু প্লেট ধারণ ক্ষমতা প্রদান করে, এবং একটি ফ্লেম কাটিং টর্চ সহ সিএনসি প্লাজমা টেবিল সবচেয়ে ভারী অংশগুলোর জন্য অক্সিফুয়েল যোগ করা হয়। এখন অনেক বড় ফ্যাব্রিকেটর উভয়ই ব্যবহার করে: সূক্ষ্ম কাজ এবং মাঝারি প্লেটের জন্য একটি উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজার, এবং সবচেয়ে পুরু ও রুক্ষ কাজের জন্য প্লাজমা বা অক্সিফুয়েল।
সিদ্ধান্তের চেকলিস্ট
✔ এক বছরের কাজগুলোকে গুরুত্বের স্তর অনুযায়ী সাজান এবং প্রতিটি স্তরে কাজের সময় ঘণ্টা গণনা করুন।
✔ চলমান প্লাজমা পার্টসগুলোর ওপর হওয়া গৌণ কাজ পরিমাপ করুন: প্রতিটি পার্টসের জন্য গ্রাইন্ডিং, ড্রিলিং এবং রিওয়ার্কের মিনিট।
✔ শুধু মেশিনের নয়, চিলার, এনক্লোজার, পাওয়ার আপগ্রেড এবং ইনস্টলেশন সহ লেজার মেশিনের দাম জানুন।
✔ শুধু কাটার গতির ওপর ভিত্তি করে নয়, প্রতি শিফটে উৎপাদিত পণ্যের সংখ্যাও তুলনা করুন।
✔ যদি অতিরিক্ত পুরু প্লেট কাজের একটি নিয়মিত অংশ হয়, তবে পরিকল্পনায় প্লাজমা বা অক্সিফুয়েল রাখুন।
আপনার প্লেট ওয়ার্কের জন্য লেজার এবং প্লাজমার তুলনা করুন
উচ্চ-ক্ষমতা অন্বেষণ করুন ফাইবার লেজার কাটার মেশিন এর পাশাপাশি সিএনসি প্লাজমা কাটারএবং আপনার প্লেটের পুরুত্ব, পরিমাণ ও ফিনিশিংয়ের প্রয়োজনীয়তার ওপর ভিত্তি করে একটি বিনামূল্যে মূল্য উদ্ধৃতি পান।
