Լազերային արտադրական գործունեությունը ներկայումս ներառում է կտրում, եռակցում, ջերմային մշակում, երեսպատում, գոլորշիների նստեցում, փորագրություն, քերծում, կտրում, կռում և հարվածային կարծրացում: Լազերային արտադրության գործընթացները տեխնիկապես և տնտեսապես մրցակցում են սովորական և ոչ սովորական արտադրական գործընթացների հետ, ինչպիսիք են մեխանիկական և ջերմային մշակումը, աղեղային եռակցումը, էլեկտրաքիմիական և էլեկտրական լիցքաթափման հաստոցները (EDM), հղկող ջրային շիթով կտրումը, պլազմային կտրումը և բոցով կտրումը:
Ջրային շիթով կտրումը գործընթաց է, որն օգտագործվում է նյութերը կտրելու համար՝ օգտագործելով ճնշման տակ գտնվող ջրի շիթ՝ բարձր 60,000 ֆունտ մեկ քառակուսի դյույմ (psi): Հաճախ ջուրը խառնվում է նռնաքարի պես հղկող նյութի հետ, որը թույլ է տալիս ավելի շատ նյութեր մաքրել մինչև թույլատրելի սահմանները, ուղիղ և լավ եզրագծով: Ջրի շիթերը կարող են կտրել բազմաթիվ արդյունաբերական նյութեր, ներառյալ չժանգոտվող պողպատը, Inconel, տիտան, ալյումին, գործիքային պողպատ, կերամիկա, գրանիտ և զրահապատ ափսե: Այս գործընթացը առաջացնում է զգալի աղմուկ:
Ստորև բերված աղյուսակը պարունակում է մետաղի կտրման համեմատություն՝ օգտագործելով CO2 լազերային կտրման գործընթացը և ջրի շիթով կտրման գործընթացը արդյունաբերական նյութերի մշակման մեջ:
§ Հիմնարար գործընթացների տարբերություններ
§ Տիպիկ գործընթացի կիրառություններ և օգտագործում
§ Սկզբնական ներդրում և միջին գործառնական ծախսեր
§ Գործընթացի ճշգրտություն
§ Անվտանգության նկատառումներ և գործառնական միջավայր
Գործընթացների հիմնական տարբերությունները
| Թեմա | Co2 լազեր | Ջրի շիթով կտրում |
| Էներգիայի փոխանցման մեթոդ | Լույս 10,6 մ (հեռավոր ինֆրակարմիր միջակայք) | Ջուր |
| Էներգիայի աղբյուր | Գազային լազեր | Բարձր ճնշման պոմպ |
| Ինչպես է էներգիան փոխանցվում | Հայելիներով առաջնորդվող ճառագայթ (թռչող օպտիկա); օպտիկամանրաթելային փոխանցման ոչ հնարավոր է CO2 լազերի համար | Կոշտ բարձր ճնշման գուլպաները փոխանցում են էներգիան |
| Ինչպես է կտրված նյութը դուրս մղվում | Գազի շիթը, գումարած լրացուցիչ գազը դուրս է մղում նյութը | Բարձր ճնշման ջրի շիթը դուրս է մղում թափոնները |
| Վարդակի և նյութի միջև հեռավորությունը և առավելագույն թույլատրելի հանդուրժողականությունը | Մոտավորապես 0,2″ 0,004″, անհրաժեշտ է հեռավորության ցուցիչ, կարգավորում և Z առանցք | Մոտավորապես 0,12″ 0,04″, անհրաժեշտ է հեռավորության ցուցիչ, կարգավորում և Z առանցք |
| Ֆիզիկական մեքենայի կարգավորում | Լազերային աղբյուրը միշտ գտնվում է մեքենայի ներսում | Աշխատանքային տարածքը և պոմպը կարող են տեղակայվել առանձին |
| Սեղանի չափսերի տեսականին | 8 x 4′-ից մինչև 20′ x 6,5′ | 8 x 4′-ից մինչև 13′ x 6,5′ |
| Տիպիկ ճառագայթի ելք աշխատանքային մասում | 1500-ից 2600 Վտ | 4-ից 17 կվտ (4000 բար) |
Տիպիկ գործընթացի կիրառություններ և օգտագործում
| Թեմա | Co2 լազեր | Ջրի շիթով կտրում |
| Տիպիկ գործընթացի օգտագործում | Կտրում, հորատում, փորագրում, աբլացիա, կառուցվածքավորում, եռակցում | Կտրում, աբլացիա, կառուցվածքավորում |
| 3D նյութի կտրում | Դժվար է ճառագայթների կոշտ ուղղորդման և հեռավորության կարգավորման պատճառով | Մասամբ հնարավոր է, քանի որ մշակված մասի հետևում մնացորդային էներգիան ոչնչացվում է |
| Գործընթացով կտրվող նյութերը | Բոլոր մետաղները (բացառությամբ բարձր արտացոլող մետաղների), բոլոր պլաստմասսաները, ապակիները և փայտը կարող են կտրվել | Այս գործընթացով կարելի է կտրել բոլոր նյութերը |
| Նյութերի համակցություններ | Տարբեր հալման կետեր ունեցող նյութերը հազիվ են կտրվում | Հնարավոր է, բայց շերտազատման վտանգ կա |
| Սենդվիչ կառույցներ՝ խոռոչներով | Սա հնարավոր չէ CO2 լազերի դեպքում | Սահմանափակ կարողություն |
| Սահմանափակ կամ թույլ հասանելիությամբ նյութերի կտրում | Հազվադեպ հնարավոր է փոքր հեռավորության և լազերային կտրող մեծ գլխի պատճառով | Սահմանափակված է վարդակի և նյութի միջև փոքր հեռավորության պատճառով |
| Կտրված նյութի հատկությունները, որոնք ազդում են մշակման վրա | Նյութի կլանման բնութագրերը 10,6 մ | Նյութի կարծրությունը հիմնական գործոնն է |
| Նյութի հաստությունը, որի դեպքում կտրումը կամ մշակումը տնտեսապես է | ~0,12″-ից 0,4″ կախված նյութից | ~0,4″-ից 2,0″ |
| Ընդհանուր դիմումներ այս գործընթացի համար | Միջին հաստության հարթ պողպատի կտրում թիթեղների մշակման համար | Քարի, կերամիկայի և ավելի մեծ հաստության մետաղների կտրում |
Սկզբնական ներդրում և միջին գործառնական ծախսեր
| Թեմա | Co2 լազեր | Ջրի շիթով կտրում |
| Պահանջվում է նախնական կապիտալ ներդրումներ | $300,000 20 կՎտ հզորությամբ պոմպով և 6,5 x 4” սեղանով | $300,000+ |
| Մասեր, որոնք կմաշվեն | Պաշտպանիչ ապակի, գազ վարդակներ, գումարած և՛ փոշին, և՛ մասնիկների ֆիլտրերը | Ջրի շիթային վարդակ, կենտրոնացման վարդակ և բարձր ճնշման բոլոր բաղադրիչները, ինչպիսիք են փականները, գուլպաները և կնիքները |
| Ամբողջական կտրման համակարգի էներգիայի միջին սպառումը | Ենթադրենք 1500 Վտ CO2 լազեր. Էլեկտրական էներգիայի օգտագործում. 24-40 կՎտ Լազերային գազ (CO2, N2, He): 2-16 լ/ժ Կտրող գազ (O2, N2): 500-2000 լ/ժ | Ենթադրենք 20 կՎտ հզորությամբ պոմպ. Էլեկտրական էներգիայի օգտագործում. 22-35 կՎտ Ջուր՝ 10լ/ժ Հղկող նյութ՝ 36 կգ/ժ Կտրող թափոնների հեռացում |
Գործընթացի ճշգրտություն
| Թեմա | Co2 լազեր | Ջրի շիթով կտրում |
| Կտրող ճեղքի նվազագույն չափը | 0,006 դյույմ, կախված կտրման արագությունից | 0,02 դյույմ |
| Կտրեք մակերեսի տեսքը | Կտրված մակերեսը ցույց կտա գծավոր կառուցվածք | Կտրված մակերեսը կարծես թե ավազով պայթեցված է, կախված կտրման արագությունից |
| Կտրված եզրերի աստիճանը ամբողջովին զուգահեռ | Լավ; երբեմն ցույց կտա կոնաձև եզրեր | Լավ; ավելի հաստ նյութերի դեպքում կորերում կա «պոչավոր» էֆեկտ |
| Մշակման հանդուրժողականություն | Մոտ 0,002 դյույմ | Մոտավորապես 0,008 դյույմ |
| Կտրվածքի վրա փորելու աստիճան | Առաջանում է միայն մասնակի փորվածք | Փորկապություն չի առաջանում |
| Նյութի ջերմային սթրեսը | Նյութի մեջ կարող են առաջանալ դեֆորմացիա, կոփում և կառուցվածքային փոփոխություններ | Ջերմային սթրես չի առաջանում |
| Գործող ուժեր նյութի վրա գազի կամ ջրի շիթերի ուղղությամբ մշակման ընթացքում | Գազի ճնշման դիրքերը խնդիրներ բարակ աշխատանքային մասեր, հեռավորություն չի կարող պահպանվել | Բարձր. բարակ, փոքր մասերը, հետևաբար, կարող են մշակվել միայն սահմանափակ չափով |
Անվտանգության նկատառումներ և գործառնական միջավայր
| Թեմա | Co2 լազեր | Ջրի շիթով կտրում |
| Անձնական անվտանգությունսարքավորումների պահանջները | Լազերային պաշտպանիչ ակնոցները բացարձակապես անհրաժեշտ չեն | Անհրաժեշտ են պաշտպանիչ անվտանգության ակնոցներ, ականջի պաշտպանություն և պաշտպանություն բարձր ճնշման ջրի շիթերի հետ շփումից |
| Մշակման ընթացքում ծխի և փոշու արտադրություն | Առաջանում է; պլաստմասսա և որոշ մետաղական համաձուլվածքներ կարող են թունավոր գազեր արտադրել | Կիրառելի չէ ջրային շիթով կտրելու համար |
| Աղմուկային աղտոտվածություն և վտանգ | Շատ ցածր | Անսովոր բարձր |
| Մեքենայի մաքրման պահանջները գործընթացի խառնաշփոթի պատճառով | Ցածր մաքրում | Բարձր մաքրում |
| Գործընթացի արդյունքում արտադրված թափոնների կտրում | Կտրող թափոնները հիմնականում փոշու տեսքով են, որոնք պահանջում են վակուումային արդյունահանում և զտում | Մեծ քանակությամբ կտրող թափոններ են առաջանում ջուրը հղկող նյութերի հետ խառնելու պատճառով |