Hal-hazırda lazer istehsalı fəaliyyətlərinə kəsmə, qaynaq, istilik müalicəsi, üzlük, buxar çökdürmə, oyma, cızma, kəsmə, tavlama və şokla sərtləşdirmə daxildir. Lazer istehsal prosesləri mexaniki və termal emal, qövs qaynağı, elektrokimyəvi və elektrik boşalma emal (EDM), abraziv su axını ilə kəsmə, plazma kəsmə və alovla kəsmə kimi ənənəvi və qeyri-ənənəvi istehsal prosesləri ilə həm texniki, həm də iqtisadi cəhətdən rəqabət aparır.
Su jetinin kəsilməsi, hər kvadrat düym üçün 60,000 funt (psi) kimi yüksək təzyiqli su axını istifadə edərək materialları kəsmək üçün istifadə olunan bir prosesdir. Çox vaxt su qranat kimi aşındırıcı ilə qarışdırılır ki, bu da daha çox materialın tolerantlıqları yaxınlaşdırmaq üçün təmiz kəsilməsinə imkan verir, düz və yaxşı kənar bitişlə. Su jetləri paslanmayan polad, Inconel, titan, alüminium, alət poladı, keramika, qranit və zireh lövhəsi daxil olmaqla bir çox sənaye materialını kəsməyə qadirdir. Bu proses əhəmiyyətli səs-küy yaradır.
Aşağıdakı cədvəldə sənaye materialının emalında CO2 lazer kəsmə prosesi və su reaktiv kəsmə prosesindən istifadə edərək metal kəsmənin müqayisəsi var.
§ Fundamental proses fərqləri
§ Tipik proses tətbiqləri və istifadələri
§ İlkin investisiya və orta əməliyyat xərcləri
§ Prosesin dəqiqliyi
§ Təhlükəsizlik mülahizələri və əməliyyat mühiti
Əsas proses fərqləri
| Mövzu | Co2 lazer | Su jetinin kəsilməsi |
| Enerji ötürmə üsulu | İşıq 10,6 m (uzaq infraqırmızı diapazon) | Su |
| Enerji mənbəyi | Qaz lazeri | Yüksək təzyiqli nasos |
| Enerji necə ötürülür | Güzgülər tərəfindən idarə olunan şüa (uçan optika); lif ötürülməsi deyil CO2 lazer üçün mümkündür | Sərt yüksək təzyiqli şlanqlar enerjini ötürür |
| Kəsilmiş material necə xaric edilir | Qaz jet, üstəlik əlavə qaz materialı xaric edir | Yüksək təzyiqli su axını tullantıları xaric edir |
| Nozzle və material arasındakı məsafə və icazə verilən maksimum dözümlülük | Təxminən 0,2″ 0,004″, məsafə sensoru, tənzimləmə və Z oxu lazımdır | Təxminən 0,12″ 0,04″, məsafə sensoru, tənzimləmə və Z oxu lazımdır |
| Fiziki maşının qurulması | Lazer mənbəyi həmişə maşının içərisində yerləşir | İş sahəsi və nasos ayrıca yerləşdirilə bilər |
| Masa ölçülərinin diapazonu | 8' x 4' - 20' x 6,5' | 8' x 4' - 13' x 6,5' |
| İş parçasında tipik şüa çıxışı | 1500 ilə 2600 Vatt arasında | 4 - 17 kilovat (4000 bar) |
Tipik proses tətbiqləri və istifadələri
| Mövzu | Co2 lazer | Su jetinin kəsilməsi |
| Tipik proses istifadələri | Kəsmə, qazma, oyma, ablasyon, strukturlaşdırma, qaynaq | Kəsmə, ablasyon, strukturlaşdırma |
| 3D materialın kəsilməsi | Sərt şüa yönləndirməsi və məsafənin tənzimlənməsi səbəbindən çətindir | İş parçasının arxasında qalan enerji məhv olduğu üçün qismən mümkündür |
| Proseslə kəsilə bilən materiallar | Bütün metallar (yüksək əks etdirən metallar istisna olmaqla), bütün plastik, şüşə və ağac kəsilə bilər | Bu proseslə bütün materiallar kəsilə bilər |
| Material birləşmələri | Fərqli ərimə nöqtələri olan materiallar çətinliklə kəsilə bilər | Mümkündür, lakin delaminasiya təhlükəsi var |
| Boşluqları olan sendviç strukturları | CO2 lazeri ilə bu mümkün deyil | Məhdud qabiliyyət |
| Məhdud və ya maneəli girişi olan materialların kəsilməsi | Kiçik məsafə və böyük lazer kəsmə başlığı səbəbindən nadir hallarda mümkündür | Nozzle və material arasındakı kiçik məsafəyə görə məhduddur |
| Kəsilmiş materialın emala təsir edən xüsusiyyətləri | 10,6 m-də materialın udma xüsusiyyətləri | Materialın sərtliyi əsas amildir |
| Kəsmə və ya emalın qənaətcil olduğu material qalınlığı | Materialdan asılı olaraq ~0,12″ ilə 0,4″ arasında | ~0,4″ - 2,0″ |
| Bu proses üçün ümumi tətbiqlər | Levha emalı üçün orta qalınlıqda yastı təbəqə poladın kəsilməsi | Daş, keramika və daha qalın metalların kəsilməsi |
İlkin investisiya və orta əməliyyat xərcləri
| Mövzu | Co2 lazer | Su jetinin kəsilməsi |
| İlkin kapital qoyuluşu tələb olunur | 20 kVt nasos və 6,5 'x 4' masa ilə 300.000 dollar | $300,000+ |
| Köhnələcək hissələr | Qoruyucu şüşə, qaz nozzler, üstəgəl həm toz, həm də hissəcik filtrləri | Su reaktiv nozzle, fokuslama başlığı və klapanlar, şlanqlar və möhürlər kimi bütün yüksək təzyiqli komponentlər |
| Tam kəsmə sisteminin orta enerji istehlakı | 1500 Watt CO2lazeri qəbul edin: Elektrik enerjisindən istifadə: 24-40 kVt Lazer qazı (CO2, N2, He): 2-16 l/saat Kəsmə qazı (O2, N2): 500-2000 l/saat | 20 kVt gücündə bir nasos qəbul edin: Elektrik enerjisindən istifadə: 22-35 kVt Su: 10 l/saat Aşındırıcı: 36 kq/saat Kəsmə tullantılarının atılması |
Prosesin dəqiqliyi
| Mövzu | Co2 lazer | Su jetinin kəsilməsi |
| Kəsmə yarığının minimum ölçüsü | 0,006 ″, kəsmə sürətindən asılı olaraq | 0,02 düym |
| Səthin görünüşünü kəsin | Kəsilmiş səth zolaqlı bir quruluş göstərəcəkdir | Kəsmə sürətindən asılı olaraq kəsilmiş səth qumla püskürtülmüş kimi görünəcəkdir |
| Tamamilə paralel olan kəsilmiş kənarların dərəcəsi | Yaxşı; bəzən konusvari kənarları nümayiş etdirəcək | Yaxşı; qalın materiallarda əyrilərdə "quyruqlu" effekt var |
| Emal tolerantlığı | Təxminən 0,002 ″ | Təxminən 0,008 ″ |
| Kəsikdə çapıqlanma dərəcəsi | Yalnız qismən burring baş verir | Heç bir burulma baş vermir |
| Materialın istilik gərginliyi | Materialda deformasiya, sərtləşmə və struktur dəyişiklikləri baş verə bilər | Heç bir termal stress baş vermir |
| Emal zamanı qaz və ya su axını istiqamətində materiala təsir edən qüvvələr | Qaz təzyiqi yaradır arıqlıqla bağlı problemlər iş parçaları, məsafə saxlanıla bilməz | Yüksək: nazik, kiçik hissələr beləliklə yalnız məhdud dərəcədə emal edilə bilər |
Təhlükəsizlik mülahizələri və əməliyyat mühiti
| Mövzu | Co2 lazer | Su jetinin kəsilməsi |
| Şəxsi təhlükəsizlikavadanlıq tələbləri | Lazer qoruyucu eynəklərə ehtiyac yoxdur | Qoruyucu təhlükəsizlik eynəkləri, qulaqların qorunması və yüksək təzyiqli su axını ilə təmasdan qorunmaq lazımdır |
| Emal zamanı tüstü və toz istehsalı | Baş verir; plastik və bəzi metal ərintiləri zəhərli qazlar yarada bilər | Su jetinin kəsilməsi üçün tətbiq edilmir |
| Səs çirklənməsi və təhlükə | Çox aşağı | Qeyri-adi yüksək |
| Proses qarışıqlığına görə maşın təmizləmə tələbləri | Aşağı təmizlik | Yüksək təmizlik |
| Proses nəticəsində yaranan tullantıların kəsilməsi | Kəsmə tullantıları əsasən vakuum çıxarılması və filtrasiya tələb edən toz şəklində olur | Suyun aşındırıcı maddələrlə qarışması nəticəsində böyük miqdarda kəsici tullantılar əmələ gəlir |