Лазердик өндүрүш иш-чаралары учурда кесүү, ширетүү, жылуулук менен иштетүү, каптоо, буу коюу, оюу, сызуу, кыркуу, күйдүрүү жана шок катуулантуу кирет. Лазердик өндүрүш процесстери механикалык жана термикалык иштетүү, дога менен ширетүү, электрохимиялык жана электрдик разрядды иштетүү (EDM), абразивдүү суу агымы менен кесүү, плазма кесүү жана жалын менен кесүү сыяктуу кадимки жана салттуу эмес өндүрүш процесстери менен техникалык жана экономикалык жактан атаандашат.
Суу агымы менен кесүү - бул бир чарчы дюймга (psi) 60,000 фунт болгон басымдуу суунун агымын колдонуу менен материалдарды кесүү үчүн колдонулган процесс. Көбүнчө суу гранат сыяктуу абразив менен аралаштырылат, бул көбүрөөк материалдарды толеранттуулукка жакын, төрт бурчтуу жана жакшы жээк менен кесүүгө мүмкүндүк берет. Суу агымдары көптөгөн өнөр жай материалдарын, анын ичинде дат баспас болоттон, Инконелден, титандан, алюминийден, аспаптык болоттон, керамикадан, граниттен жана курал-жарак плитасын кесүүгө жөндөмдүү. Бул процесс олуттуу ызы-чуу жаратат.
Төмөнкү таблицада СО2 лазердик кесүү процесси менен металлды кесүү процессин өнөр жайлык материалды иштетүүдө суу агымы менен кесүү процесси менен салыштыруу камтылган.
§ Процесстин негизги айырмачылыктары
§ Типтүү процесс колдонмолору жана колдонулушу
§ Баштапкы инвестиция жана орточо операциялык чыгымдар
§ Процесстин тактыгы
§ Коопсуздук маселелери жана иштөө чөйрөсү
Процесстин негизги айырмачылыктары
| Тема | Co2 лазер | Суу агымы кесүү |
| Энергияны берүү ыкмасы | Жарык 10,6 м (алыс инфракызыл диапазон) | Суу |
| Энергиянын булагы | Газ лазер | Жогорку басымдуу насос |
| Энергия кантип берилет | күзгүлөр жетектеген нур (учуучу оптика); була өткөрбөйт CO2 лазер үчүн мүмкүн | Катуу жогорку басымдагы шлангдар энергияны өткөрөт |
| Кесилген материал кантип чыгарылат | Газ агымы жана кошумча газ материалды чыгарат | Жогорку басымдагы суу агымы калдыктарды сыртка чыгарат |
| Сопло менен материалдын ортосундагы аралык жана максималдуу жол берилген толеранттуулук | Болжол менен 0,2″ 0,004″, аралык сенсор, жөнгө салуу жана Z огу зарыл | Болжол менен 0,12″ 0,04″, аралык сенсор, жөнгө салуу жана Z огу зарыл |
| Физикалык машинаны орнотуу | Лазердик булак ар дайым машинанын ичинде жайгашкан | Жумушчу аймак жана насос өзүнчө жайгаштырылышы мүмкүн |
| Столдун өлчөмдөрүнүн диапазону | 8′ x 4′ – 20′ x 6,5′ | 8′ x 4′ – 13′ x 6,5′ |
| Даярдоочу бөлүгүндө типтүү нур чыгаруу | 1500 - 2600 Уоттс | 4 - 17 киловатт (4000 бар) |
Типтүү процесс колдонмолору жана колдонулушу
| Тема | Co2 лазер | Суу агымы кесүү |
| Типтүү процессти колдонуу | Кесүү, бургулоо, оюу, абляция, структуралоо, ширетүү | Кесүү, абляция, структуралаштыруу |
| 3D материалды кесүү | Катуу нурдун багыттоосуна жана аралыкты жөнгө салууга байланыштуу кыйын | Дайындама артында калган энергия жок болгондуктан жарым-жартылай мүмкүн |
| Процесс менен кесилиши мүмкүн болгон материалдар | Бардык металлдарды (жогорку чагылтуу металлдарды кошпогондо), бардык пластмассаларды, айнектерди жана жыгачтарды кесүүгө болот | Бардык материалдар бул жараян менен кесип болот |
| Материалдык комбинациялар | Ар кандай эрүү чекиттери бар материалдарды эптеп кесүүгө болот | Мүмкүн, бирок деламинация коркунучу бар |
| Көңдөйлөрү бар сэндвич конструкциялары | Бул CO2 лазер менен мүмкүн эмес | Чектелген жөндөм |
| Чектелген же мүмкүнчүлүгү чектелген материалдарды кесүү | Чакан аралыкка жана чоң лазер кесүүчү башына байланыштуу сейрек мүмкүн | Сопло менен материалдын ортосундагы аз аралыкка байланыштуу чектелген |
| Кесилген материалдын кайра иштетүүгө таасир этүүчү касиеттери | 10.6м материалдын жутуу өзгөчөлүктөрү | Материалдын катуулугу негизги фактор болуп саналат |
| Кесүү же иштетүү үнөмдүү болгон материалдын калыңдыгы | ~0,12″ дан 0,4″ материалга жараша | ~0,4-2,0″ |
| Бул процесс үчүн жалпы колдонмолор | Табакты кайра иштетүү үчүн орточо калыңдыктагы жалпак табакты болотту кесүү | Таш, керамика жана чоңураак металлдарды кесүү |
Баштапкы инвестиция жана орточо операциялык чыгымдар
| Тема | Co2 лазер | Суу агымы кесүү |
| Алгачкы капиталдык салымдар талап кылынат | 20 кВт насосу жана 6,5′ x 4′ столу менен 300 000 доллар | $300 000+ |
| Эскире турган бөлүктөр | Коргоочу айнек, газ саптамалар, ошондой эле чаң жана бөлүкчөлөрдүн чыпкалары | Суу агымынын соплолору, фокустоочу сопло жана клапандар, шлангдар жана пломбалар сыяктуу жогорку басымдагы бардык компоненттер |
| Толук кесүү системасынын орточо энергия керектөө | 1500 Ватт CO2лазер деп ойлойлу: Электр энергиясын пайдалануу: 24-40 кВт Лазердик газ (CO2, N2, He): 2-16 л/саат Кесүүчү газ (O2, N2): 500-2000 л/саат | 20 кВт насос деп эсептейли: Электр энергиясын пайдалануу: 22-35 кВт Суу: 10 л/саат Абразивдүү: 36 кг/саат Кесүү калдыктарын жок кылуу |
Процесстин тактыгы
| Тема | Co2 лазер | Суу агымы кесүү |
| Кесүү тилкесинин минималдуу өлчөмү | 0,006 ″, кесүү ылдамдыгына жараша | 0,02 дюйм |
| Кесилген беттин көрүнүшү | Кесилген бет сызык түзүмүн көрсөтөт | Кесилген бет кесүү ылдамдыгына жараша кум менен жардырылгандай көрүнөт |
| Кесилген кырлардын даражасы толугу менен параллелдүү | Жакшы; кээде конус четтерин көрсөтөт | Жакшы; коюураак материалдарда ийри сызыктарда "куйруктук" эффект бар |
| Толеранттуулукту иштетүү | Болжол менен 0,002″ | Болжол менен 0,008 дюйм |
| Кесилген жердин бырышынын даражасы | Жарым-жартылай гана бышыруу пайда болот | Эч кандай бырыш пайда болбойт |
| Материалдын жылуулук стресси | Материалда деформация, чыңдоо жана структуралык өзгөрүүлөр болушу мүмкүн | Эч кандай жылуулук стресс пайда болот |
| Иштеп жатканда материалга газ же суу агымы багытында таасир этүүчү күчтөр | Газ басымы арык менен көйгөйлөр иш тетиктери, аралык сактоого болбойт | Жогорку: жука, кичинекей бөлүктөр Ошентип, чектелген даражада гана иштетилиши мүмкүн |
Коопсуздук маселелери жана иштөө чөйрөсү
| Тема | Co2 лазер | Суу агымы кесүү |
| Жеке коопсуздукжабдууларга талаптар | Лазердик коргоочу көз айнек таптакыр зарыл эмес | Коргоочу коргоочу көз айнек, кулак коргоо жана жогорку басымдагы суу агымы менен тийүүдөн коргоо керек |
| кайра иштетүүдө түтүн жана чаң өндүрүү | пайда болот; пластмассалар жана кээ бир металл эритмелери уулуу газдарды чыгарышы мүмкүн | Суу агымы менен кесүү үчүн колдонулбайт |
| Ызы-чуунун булганышы жана коркунучу | Абдан төмөн | Адатта бийик |
| Процесс башаламандыгынан улам машинаны тазалоо талаптары | Төмөн тазалоо | Жогорку тазалоо |
| Процесстин натыйжасында пайда болгон калдыктарды кесүү | Кесүү калдыктары, негизинен, вакуумдук экстракцияны жана чыпкалоону талап кылган чаң түрүндө болот | Көп сандагы кесүүчү калдыктар сууну абразивдик заттар менен аралаштыруудан пайда болот |