Laservervaardigingsaktiwiteite sluit tans sny, sweis, hittebehandeling, bekleding, dampneerlegging, gravering, skraping, snoei, uitgloeiing en skokverharding in. Laservervaardigingsprosesse kompeteer beide tegnies en ekonomies met konvensionele en niekonvensionele vervaardigingsprosesse soos meganiese en termiese bewerking, boogsweis, elektrochemiese en elektriese ontladingsbewerking (EDM), skuurwaterstraalsny, plasmasny en vlamsny.
Waterstraalsny is 'n proses wat gebruik word om materiaal te sny met 'n straal water onder druk so hoog 60,000 pond per vierkante duim (psi). Dikwels word die water gemeng met 'n skuurmiddel soos granaat wat dit moontlik maak om meer materiale skoon te sny tot noue toleransies, vierkantig en met 'n goeie randafwerking. Waterstrale is in staat om baie industriële materiale te sny, insluitend vlekvrye staal, Inconel, titanium, aluminium, gereedskapstaal, keramiek, graniet en pantserplaat. Hierdie proses genereer aansienlike geraas.
Die tabel wat volg bevat 'n vergelyking van metaalsny met behulp van die CO2-lasersnyproses en waterstraalsnyproses in industriële materiaalverwerking.
§ Fundamentele prosesverskille
§ Tipiese prosestoepassings en -gebruike
§ Aanvanklike belegging en gemiddelde bedryfskoste
§ Presisie van proses
§ Veiligheidsoorwegings en bedryfsomgewing
Fundamentele proses verskille
| Onderwerp | Co2 laser | Waterstraal sny |
| Metode om energie oor te dra | Ligte 10,6 m (verre infrarooi reeks) | Water |
| Bron van energie | Gas laser | Hoëdrukpomp |
| Hoe energie oorgedra word | Straal gelei deur spieëls (vlieënde optika); vesel-oordrag nie haalbaar vir CO2 laser | Rigiede hoëdrukslange dra die energie oor |
| Hoe gesnyde materiaal uitgegooi word | Gasstraal, plus bykomende gas verdryf materiaal | 'n Hoëdruk waterstraal verdryf afvalmateriaal |
| Afstand tussen mondstuk en materiaal en maksimum toelaatbare toleransie | Ongeveer 0.2″ 0.004″, afstandsensor, regulering en Z-as nodig | Ongeveer 0.12″ 0.04″, afstandsensor, regulering en Z-as nodig |
| Fisiese masjien opstelling | Laserbron is altyd in die masjien geleë | Die werkarea en pomp kan apart geleë wees |
| Reeks tafelgroottes | 8′ x 4′ tot 20′ x 6,5′ | 8′ x 4′ tot 13′ x 6,5′ |
| Tipiese balkuitset by die werkstuk | 1500 tot 2600 Watt | 4 tot 17 kilowatt (4000 bar) |
Tipiese prosestoepassings en -gebruike
| Onderwerp | Co2 laser | Waterstraal sny |
| Tipiese prosesgebruike | Sny, boor, graveer, ablasie, strukturering, sweiswerk | Sny, ablasie, strukturering |
| 3D materiaal sny | Moeilik as gevolg van rigiede balkgeleiding en die regulering van afstand | Gedeeltelik moontlik aangesien oorblywende energie agter die werkstuk vernietig word |
| Materiale wat deur die proses gesny kan word | Alle metale (uitgesluit hoogs reflektiewe metale), alle plastiek, glas en hout kan gesny word | Alle materiaal kan deur hierdie proses gesny word |
| Materiaal kombinasies | Materiale met verskillende smeltpunte kan skaars gesny word | Moontlik, maar daar is 'n gevaar van delaminering |
| Toebroodjiestrukture met holtes | Dit is nie moontlik met 'n CO2-laser nie | Beperkte vermoë |
| Sny materiaal met beperkte of belemmerde toegang | Selde moontlik as gevolg van klein afstand en die groot lasersnykop | Beperk weens die klein afstand tussen die mondstuk en die materiaal |
| Eienskappe van die gesnyde materiaal wat verwerking beïnvloed | Absorpsie-eienskappe van materiaal op 10.6m | Materiaalhardheid is 'n sleutelfaktor |
| Materiaaldikte waarteen sny of verwerking ekonomies is | ~0.12″ tot 0.4″ afhangende van materiaal | ~0.4" tot 2.0" |
| Algemene toepassings vir hierdie proses | Sny van plat plaatstaal van medium dikte vir plaatmetaalverwerking | Sny van klip, keramiek en metale van groter dikte |
Aanvanklike belegging en gemiddelde bedryfskoste
| Onderwerp | Co2 laser | Waterstraal sny |
| Aanvanklike kapitaalbelegging benodig | $300 000 met 'n 20 kW pomp en 'n 6,5′ x 4′ tafel | $300 000+ |
| Onderdele wat sal verslyt | Beskermende glas, gas spuitpunte, plus beide stof en die deeltjie filters | Waterstraal spuitstuk, fokus spuitstuk en alle hoëdruk komponente soos kleppe, slange en seëls |
| Gemiddelde energieverbruik van volledige snystelsel | Veronderstel 'n 1500 Watt CO2-laser: Elektriese kraggebruik: 24-40 kW Lasergas (CO2, N2, He): 2-16 l/h Snygas (O2, N2): 500-2000 l/h | Gestel 'n 20 kW pomp: Elektriese kraggebruik: 22-35 kW Water: 10 l/h Skuurmiddel: 36 kg/h Wegdoening van snyafval |
Presisie van proses
| Onderwerp | Co2 laser | Waterstraal sny |
| Minimum grootte van die snygleuf | 0,006″, afhangende van snyspoed | 0,02 duim |
| Sny oppervlak voorkoms | Sny oppervlak sal 'n gestreepte struktuur toon | Die gesnyde oppervlak sal blyk te wees sandgeblaas, afhangende van die snyspoed |
| Graad van snykante tot heeltemal parallel | Goed; sal soms koniese rande toon | Goed; daar is 'n "stert" effek in kurwes in die geval van dikker materiale |
| Verwerkingsverdraagsaamheid | Ongeveer 0,002 duim | Ongeveer 0,008 duim |
| Mate van bars op die snit | Slegs gedeeltelike verbranding vind plaas | Geen bars vind plaas nie |
| Termiese spanning van materiaal | Vervorming, tempering en strukturele veranderinge kan in die materiaal voorkom | Geen termiese spanning vind plaas nie |
| Kragte wat op materiaal inwerk in die rigting van gas of waterstraal tydens verwerking | Gasdruk stel probleme met dun werkstukke, afstand nie in stand gehou kan word nie | Hoog: dun, klein dele kan dus slegs in beperkte mate verwerk word |
Veiligheidsoorwegings en bedryfsomgewing
| Onderwerp | Co2 laser | Waterstraal sny |
| Persoonlike veiligheidtoerusting vereistes | Laserbeskermingsveiligheidsbril is nie absoluut noodsaaklik nie | Beskermende veiligheidsbril, oorbeskerming en beskerming teen kontak met hoëdrukwaterstraal is nodig |
| Produksie van rook en stof tydens verwerking | Kom voor; plastiek en sommige metaallegerings kan giftige gasse produseer | Nie van toepassing vir waterstraalsny nie |
| Geraasbesoedeling en gevaar | Baie laag | Ongewoon hoog |
| Masjien skoonmaak vereistes as gevolg van proses gemors | Lae skoonmaak | Hoë skoonmaak |
| Sny afval wat deur die proses geproduseer word | Sny afval is hoofsaaklik in die vorm van stof wat vakuum onttrekking en filter vereis | Groot hoeveelhede snyafval kom voor as gevolg van die vermenging van water met skuurmiddels |