Лазерная вытворчасць у цяперашні час уключае ў сябе рэзку, зварку, тэрмічную апрацоўку, плакіроўку, нанясенне з паравой фазы, гравіроўку, скрайбаванне, абрэзку, адпал і ўдарную загартоўку. Лазерныя вытворчыя працэсы канкуруюць як тэхнічна, так і эканамічна са звычайнымі і нетрадыцыйнымі вытворчымі працэсамі, такімі як механічная і тэрмічная апрацоўка, дугавая зварка, электрахімічная і электраэрозная апрацоўка (EDM), абразіўная рэзка бруёй вады, плазменная рэзка і рэзка полымем.
Рэзка бруёй вады - гэта працэс, які выкарыстоўваецца для рэзкі матэрыялаў з дапамогай бруі вады пад ціскам да 60 000 фунтаў на квадратны цаля (фунт на квадратны цаля). Часта ваду змешваюць з такім абразівам, як гранат, які дазваляе выразаць больш матэрыялаў чыста з блізкімі допускамі, прама і з добрай аздабленнем краёў. Вадзяныя бруі здольныя рэзаць многія прамысловыя матэрыялы, уключаючы нержавеючую сталь, інконель, тытан, алюміній, інструментальную сталь, кераміку, граніт і бранявыя пліты. Гэты працэс стварае значны шум.
Наступная табліца змяшчае параўнанне рэзкі металу з выкарыстаннем працэсу рэзкі лазерам CO2 і працэсу рэзкі бруёй вады ў прамысловай апрацоўцы матэрыялаў.
§ Фундаментальныя адрозненні працэсаў
§ Тыповыя працэсы прымянення і выкарыстання
§ Пачатковыя інвестыцыі і сярэднія эксплуатацыйныя выдаткі
§ Дакладнасць працэсу
§ Меркаванні бяспекі і рабочае асяроддзе
Фундаментальныя адрозненні працэсаў
| Прадмет | Co2 лазер | Рэзка бруёй вады |
| Спосаб перадачы энергіі | Святло 10,6 м (далёкі інфрачырвоны дыяпазон) | вада |
| Крыніца энергіі | Газавы лазер | Помпа высокага ціску |
| Як перадаецца энергія | Прамень, які вядзецца па люстэрках (лятаючая оптыка); валаконна-перадача не магчыма для лазера CO2 | Жорсткія шлангі высокага ціску перадаюць энергію |
| Як адрэзаны матэрыял выганяецца | Газавая бруя плюс дадатковы газ выцясняе матэрыял | Бруя вады пад высокім ціскам выдаляе адходы |
| Адлегласць паміж соплам і матэрыялам і максімальна дапушчальны допуск | Прыкладна 0,2″ 0,004″, неабходны датчык адлегласці, рэгуляванне і вось Z | Прыкладна 0,12 ″ 0,04 ″, неабходны датчык адлегласці, рэгуляванне і вось Z |
| Фізічная ўстаноўка машыны | Крыніца лазера заўсёды знаходзіцца ўнутры машыны | Рабочая зона і помпа могуць размяшчацца асобна |
| Дыяпазон памераў стала | 8 футаў x 4 футаў да 20 футаў x 6,5 футаў | 8 футаў x 4 футаў да 13 футаў x 6,5 футаў |
| Тыповы выхад пучка на нарыхтоўку | Ад 1500 да 2600 Вт | Ад 4 да 17 кілават (4000 бар) |
Тыповыя працэсы прымянення і выкарыстання
| Прадмет | Co2 лазер | Рэзка бруёй вады |
| Тыповае выкарыстанне працэсу | Рэзка, свідраванне, гравіроўка, абляцыя, структураванне, зварка | Рэзка, абляцыя, структураванне |
| 3d раскрой матэрыялу | Складана з-за жорсткага навядзення прамяня і рэгулявання адлегласці | Часткова магчыма, паколькі рэшткавая энергія за нарыхтоўкай разбураецца |
| Матэрыялы, якія можна рэзаць у працэсе | Можна рэзаць усе металы (за выключэннем металаў з высокім адбіваннем), усе пластмасы, шкло і дрэва | Гэтым працэсам можна рэзаць усе матэрыялы |
| Камбінацыі матэрыялаў | Матэрыялы з рознымі тэмпературамі плаўлення практычна не паддаюцца рэзанню | Можна, але ёсць небяспека расслаення |
| Сэндвіч канструкцыі з паражнінамі | З CO2-лазерам гэта немагчыма | Абмежаваныя магчымасці |
| Рэзка матэрыялаў з абмежаваным або парушаным доступам | Рэдка магчыма з-за невялікай адлегласці і вялікай лазернай рэжучай галоўкі | Абмежаваны з-за невялікай адлегласці паміж асадкай і матэрыялам |
| Уласцівасці разразанага матэрыялу, якія ўплываюць на апрацоўку | Характарыстыкі паглынання матэрыялу на адлегласці 10,6 м | Цвёрдасць матэрыялу з'яўляецца ключавым фактарам |
| Таўшчыня матэрыялу, пры якой рэзка або апрацоўка эканамічная | ~0,12″ да 0,4″ у залежнасці ад матэрыялу | ~0,4″ да 2,0″ |
| Агульныя праграмы для гэтага працэсу | Рэзка ліставай сталі сярэдняй таўшчыні для апрацоўкі ліставога металу | Рэзка каменю, керамікі, металаў большай таўшчыні |
Першапачатковыя інвестыцыі і сярэднія эксплуатацыйныя выдаткі
| Прадмет | Co2 лазер | Рэзка бруёй вады |
| Неабходныя пачатковыя капіталаўкладанні | 300 000 долараў з помпай магутнасцю 20 кВт і сталом 6,5 фута на 4 фута | $300 000+ |
| Часткі, якія будуць зношвацца | Ахоўнае шкло, газ асадкі, а таксама фільтры для пылу і пылу | Водаструйная насадка, факусуючая насадка і ўсе кампаненты высокага ціску, такія як клапаны, шлангі і ўшчыльненні |
| Сярэдняе спажыванне энергіі поўнай сістэмай рэзкі | Выкажам здагадку, што CO2лазер магутнасцю 1500 Вт: Выкарыстанне электраэнергіі: 24-40 кВт Лазерны газ (CO2, N2, He): 2-16 л/г Рэжучы газ (O2, N2): 500-2000 л/г | Дапусцім, помпа магутнасцю 20 кВт: Выкарыстанне электраэнергіі: 22-35 кВт Вада: 10 л/гадз Абразіў: 36 кг/г Утылізацыя адходаў рэзкі |
Дакладнасць працэсу
| Прадмет | Co2 лазер | Рэзка бруёй вады |
| Мінімальны памер рэжучай шчыліны | 0,006 ″, у залежнасці ад хуткасці рэзкі | 0,02 цалі |
| Выгляд паверхні разрэзу | Паверхня разрэзу будзе мець папярочную структуру | У залежнасці ад хуткасці рэзкі паверхня зрэзу будзе выглядаць як апрацаваная пескоструйной апрацоўкай |
| Ступень зрэзу краёў да поўнай паралельнасці | Добра; зрэдку дэманструе канічныя краю | Добра; ёсць «хвастаты» эфект у крывых у выпадку больш тоўстых матэрыялаў |
| Допуск апрацоўкі | Прыкладна 0,002 цалі | Прыкладна 0,008 цалі |
| Ступень задзірын на зрэзе | Адбываюцца толькі частковыя задзірыны | Задзірын не ўзнікае |
| Тэрмічнае напружанне матэрыялу | У матэрыяле могуць адбыцца дэфармацыя, загартоўка і структурныя змены | Цеплавога стрэсу не адбываецца |
| Сілы, якія дзейнічаюць на матэрыял у напрамку бруі газу або вады падчас апрацоўкі | Позы ціску газу праблемы з худымі загатоўкі, дыстанц нельга падтрымліваць | Высокі: тонкія дробныя дэталі могуць быць апрацаваны толькі ў абмежаванай ступені |
Меркаванні бяспекі і асяроддзе працы
| Прадмет | Co2 лазер | Рэзка бруёй вады |
| Асабістая бяспекапатрабаванні да абсталявання | Ахоўныя акуляры з лазернай абаронай не з'яўляюцца абсалютна неабходнымі | Неабходныя ахоўныя акуляры, навушнікі і абарона ад кантакту з бруёй вады пад высокім ціскам |
| Вылучэнне дыму і пылу падчас апрацоўкі | Узнікае; пластмасы і некаторыя металічныя сплавы могуць утвараць таксічныя газы | Не ўжываецца для рэзкі бруёй вады |
| Шумавое забруджванне і небяспека | Вельмі нізкі | Незвычайна высокая |
| Патрабаванні да машыннай ачысткі з-за беспарадкаў у працэсе | Нізкая ачыстка | Высокая ачыстка |
| Рэзка адходаў, якія ўтвараюцца ў працэсе | Адходы рэзкі ў асноўным у выглядзе пылу, які патрабуе вакуумнай экстракцыі і фільтрацыі | Вялікая колькасць адходаў рэзкі ўтвараецца з-за змешвання вады з абразівамі |