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भवन निर्माण सामग्री में लेजर प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

भवन निर्माण सामग्री में लेजर तकनीक के क्या अनुप्रयोग हैं? वर्तमान में, भवन की नींव या संरचनाओं में प्रयुक्त सरिया और लोहे की छड़ों के लिए मुख्य रूप से हाइड्रोलिक कतरन या पीसने वाली मशीनों का उपयोग किया जाता है। लेजर तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से पाइप, दरवाजे और खिड़कियों के प्रसंस्करण में किया जाता है।

2022-12-09

लेजर अपनी उच्च ऊर्जा का उपयोग करके पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया करता है और प्रसंस्करण प्रभाव उत्पन्न करता है। लेजर किरणों का सबसे आसान अनुप्रयोग धातु पदार्थों में होता है, जो विकास के लिए सबसे परिपक्व बाजार है।

धातु सामग्री में लोहे की प्लेटें, कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, तांबा, एल्युमीनियम मिश्र धातु आदि शामिल हैं। लोहे की प्लेटें और कार्बन स्टील का उपयोग मुख्य रूप से ऑटोमोबाइल, निर्माण मशीनरी के पुर्जे, पाइपलाइन आदि जैसे धातु संरचनात्मक भागों में किया जाता है, जिन्हें अपेक्षाकृत उच्च शक्ति वाले काटने और वेल्डिंग की आवश्यकता होती है। स्टेनलेस स्टील का उपयोग आमतौर पर बाथरूम, रसोई के बर्तनों और चाकूओं में किया जाता है, जिनकी मोटाई की आवश्यकता अधिक नहीं होती है, इसलिए मध्यम शक्ति वाला लेजर पर्याप्त होता है।

चीन में आवास और विभिन्न अवसंरचना परियोजनाओं का तेजी से विकास हुआ है और बड़ी मात्रा में निर्माण सामग्री का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, चीन विश्व के आधे सीमेंट का उपयोग करता है और इस्पात का भी सबसे अधिक उपयोग करने वाला देश है। निर्माण सामग्री को चीन की अर्थव्यवस्था के प्रमुख उद्योगों में से एक माना जा सकता है। निर्माण सामग्री में बहुत अधिक प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, और निर्माण सामग्री में लेजर प्रौद्योगिकी के क्या अनुप्रयोग हैं? वर्तमान में, विकृत छड़ों और लोहे की छड़ों से बनी नींव या संरचना का निर्माण मुख्य रूप से हाइड्रोलिक कतरन मशीन या ग्राइंडर द्वारा किया जाता है। पाइपलाइन, दरवाजों और खिड़कियों के प्रसंस्करण में अक्सर लेजर का उपयोग किया जाता है।

धातु पाइपों में लेजर प्रसंस्करण

निर्माण कार्यों में उपयोग होने वाले पाइपों में पानी के पाइप, कोयला गैस/प्राकृतिक गैस पाइप, सीवेज पाइप, बाड़ पाइप आदि शामिल हैं, और धातु के पाइपों में गैल्वनाइज्ड स्टील पाइप और स्टेनलेस स्टील पाइप शामिल हैं। भवन निर्माण उद्योग में मजबूती और सौंदर्य संबंधी अपेक्षाओं में वृद्धि के साथ, पाइप काटने की आवश्यकताएं भी बढ़ गई हैं। सामान्य पाइप आमतौर पर डिलीवरी से पहले 10 मीटर या 20 मीटर तक लंबे होते हैं। विभिन्न उद्योगों में वितरित होने के बाद, अलग-अलग उपयोगों के कारण, पाइपों को विभिन्न उद्योगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अलग-अलग आकार और माप के भागों में संसाधित करने की आवश्यकता होती है।

उच्च स्वचालन, उच्च दक्षता और उच्च उत्पादन क्षमता के कारण, लेजर पाइप कटिंग तकनीक पाइप उद्योग में तेजी से अपनाई जा रही है और यह विभिन्न धातु पाइपों को काटने के लिए उत्कृष्ट है। आमतौर पर 3 मिमी से कम मोटाई वाले धातु पाइपों को 1000 वाट की लेजर कटिंग मशीन से काटा जा सकता है, और 3000 वाट से अधिक की लेजर शक्ति से उच्च गति से कटिंग की जा सकती है। पहले, स्टेनलेस स्टील पाइप के एक हिस्से को काटने में घर्षण पहिया कटिंग मशीन को लगभग 20 सेकंड लगते थे, लेकिन लेजर कटिंग से केवल 2 सेकंड लगते हैं, जिससे दक्षता में काफी सुधार हुआ है। इसलिए, पिछले चार-पांच वर्षों में लेजर पाइप कटिंग उपकरणों ने कई पारंपरिक यांत्रिक चाकू कटिंग मशीनों का स्थान ले लिया है। पाइप लेजर कटिंग के आगमन से, पारंपरिक आरी, पंचिंग, ड्रिलिंग और अन्य प्रक्रियाएं एक ही मशीन में स्वचालित रूप से पूरी हो जाती हैं। यह कटिंग, ड्रिलिंग और कंटूर कटिंग तथा पैटर्न कटिंग कर सकता है। पाइप लेजर कटिंग प्रक्रिया में, आपको केवल कंप्यूटर में आवश्यक विनिर्देश दर्ज करने होते हैं, फिर उपकरण स्वचालित रूप से, तेजी से और कुशलता से कटिंग कार्य पूरा कर लेता है। स्वचालित फीडिंग, क्लैम्पिंग, रोटेशन और ग्रूव कटिंग जैसी तकनीकें गोल पाइप, चौकोर पाइप, फ्लैट पाइप आदि के लिए उपयुक्त हैं। लेजर कटिंग पाइप काटने की लगभग सभी आवश्यकताओं को पूरा करती है और एक कुशल प्रसंस्करण विधि प्रदान करती है।

लेजर ट्यूब कटिंग

दरवाजे और खिड़कियों में लेजर प्रोसेसिंग

चीन के रियल एस्टेट निर्माण उद्योग में दरवाजे और खिड़कियां महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हर घर में दरवाजे और खिड़कियों की आवश्यकता होती है। उद्योग की भारी मांग और हर साल बढ़ती उत्पादन लागत के कारण, लोग दरवाजे और खिड़कियों के निर्माण की दक्षता और गुणवत्ता को लेकर उच्च अपेक्षाएं रखते हैं।

दरवाजे, खिड़कियां, चोर-रोधी जाली और रेलिंग के निर्माण में उपयोग होने वाला अधिकांश स्टेनलेस स्टील, 2 मिमी से कम मोटाई वाली स्टील प्लेट और गोल टिन होता है। लेजर तकनीक से स्टील प्लेट और गोल टिन की उच्च गुणवत्ता वाली कटिंग, खोखलापन और पैटर्न कटिंग की जा सकती है। अब हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग से दरवाजों और खिड़कियों के धातु भागों की निर्बाध वेल्डिंग आसानी से की जा सकती है, जिसमें स्पॉट वेल्डिंग के कारण होने वाले गैप और स्पष्ट सोल्डर जोड़ नहीं होते हैं। इससे दरवाजे और खिड़कियां उत्कृष्ट प्रदर्शन करती हैं और दिखने में भी सुंदर होती हैं।

दरवाजे, खिड़कियां, चोर-रोधी जाली और रेलिंग की वार्षिक खपत बहुत अधिक है, और इनकी कटिंग और वेल्डिंग छोटे और मध्यम लेजर पावर से की जा सकती है। हालांकि, इनमें से अधिकांश उत्पाद घर के आकार के अनुसार कस्टमाइज़ किए जाते हैं, और इनका निर्माण छोटे दरवाज़े और खिड़की लगाने वाले स्टोर या डेकोरेशन कंपनियों द्वारा किया जाता है, जो सबसे पारंपरिक और प्रचलित कटिंग-ऑफ ग्राइंडिंग, आर्क वेल्डिंग, फ्लेम वेल्डिंग आदि विधियों का उपयोग करते हैं। लेजर प्रोसेसिंग द्वारा पारंपरिक प्रक्रियाओं को प्रतिस्थापित करने की अपार संभावनाएं हैं।

लेजर वेल्डिंग सुरक्षा दरवाजा

अधात्विक निर्माण सामग्री में लेजर प्रसंस्करण की संभावना

भवन निर्माण सामग्री में मुख्य रूप से सिरेमिक, पत्थर और कांच जैसे अधात्विक पदार्थ शामिल हैं। इनका प्रसंस्करण चक्की और यांत्रिक चाकुओं द्वारा किया जाता है, जो पूरी तरह से मैन्युअल संचालन और स्थिति निर्धारण पर निर्भर करता है। इस प्रक्रिया के दौरान भारी मात्रा में धूल, मलबा और शोर उत्पन्न होता है, जो मानव शरीर के लिए अत्यधिक हानिकारक हो सकता है। इसलिए, इस क्षेत्र में काम करने के इच्छुक युवाओं की संख्या लगातार कम होती जा रही है।

इन तीनों प्रकार की निर्माण सामग्री में टूटने-फूटने की संभावना होती है, और कांच की लेजर प्रोसेसिंग विकसित की जा चुकी है। कांच के घटक सिलिकेट, क्वार्ट्ज आदि हैं, जो लेजर किरणों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करके कटिंग को पूरा करते हैं। कांच की प्रोसेसिंग पर कई चर्चाएँ हो चुकी हैं। सिरेमिक और पत्थर की बात करें तो, लेजर कटिंग पर अभी विचार नहीं किया गया है और इस पर और अधिक शोध की आवश्यकता है। यदि उपयुक्त तरंगदैर्ध्य और शक्ति वाला लेजर मिल जाए, तो सिरेमिक और पत्थर को भी कम धूल और शोर के साथ काटा जा सकता है।

साइट पर लेजर प्रसंस्करण की खोज

आवासीय निर्माण स्थल, या सड़कें, पुल और पटरियाँ जैसी अवसंरचना परियोजनाएँ, जिनके लिए सामग्री का निर्माण और बिछाने का कार्य स्थल पर ही किया जाना आवश्यक होता है। लेकिन लेज़र उपकरणों द्वारा वर्कपीस की प्रोसेसिंग अक्सर कार्यशाला तक ही सीमित रहती है और फिर वर्कपीस को उपयोग के लिए दूसरे स्थान पर ले जाया जाता है। इसलिए, लेज़र उपकरणों द्वारा अपने अनुप्रयोग परिदृश्यों में वास्तविक समय में स्थल पर प्रोसेसिंग कैसे की जा सकती है, इस पर शोध करना भविष्य में लेज़र विकास की एक महत्वपूर्ण दिशा हो सकती है।

उदाहरण के लिए, आर्गन आर्क वेल्डर लोकप्रिय और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसकी विशेषता कम लागत, उत्कृष्ट सुवाह्यता, कम बिजली खपत, उच्च स्थिरता, मजबूत अनुकूलन क्षमता है और इसे किसी भी समय निर्माण स्थल पर आसानी से ले जाया जा सकता है। इस संदर्भ में, हैंडहेल्ड लेजर वेल्डर के आगमन से ऑन-साइट लेजर प्रोसेसिंग के अनुप्रयोग परिदृश्यों की खोज की संभावना खुल गई है। हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग उपकरण और वाटर चिलर को अब अधिक कॉम्पैक्ट आकार में एक साथ एकीकृत किया जा सकता है और निर्माण स्थलों पर इसका उपयोग किया जा सकता है।

धातु के पुर्जों में जंग लगना एक बहुत ही परेशानी वाली समस्या है। अगर समय रहते जंग का उपचार न किया जाए, तो उत्पाद को बेकार घोषित करना पड़ सकता है। लेजर सफाई के विकास ने जंग हटाने को आसान, अधिक कुशल और प्रति प्रसंस्करण खपत लागत को कम कर दिया है। निर्माण स्थल पर ही उन वर्कपीस की सफाई के लिए पेशेवर डोर-टू-डोर लेजर सफाई सेवाएं प्रदान करना, जिन्हें स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है, लेजर सफाई के विकास की दिशाओं में से एक हो सकता है। नानजिंग की एक कंपनी ने वाहन पर लगे मोबाइल लेजर सफाई उपकरण का सफलतापूर्वक विकास किया है, और कुछ कंपनियों ने बैकपैक-प्रकार की सफाई मशीन भी विकसित की है, जो भवन की बाहरी दीवारों, शेड, स्टील फ्रेम संरचना आदि की ऑन-साइट सफाई कर सकती है और ऑन-साइट लेजर सफाई प्रसंस्करण के लिए एक नया विकल्प प्रदान करती है।