Активностите за производство на ласер во моментов вклучуваат сечење, заварување, термичка обработка, обложување, таложење на пареа, гравирање, гребење, отсекување, жарење и стврднување со удар. Процесите на ласерско производство се натпреваруваат и технички и економски со конвенционалните и неконвенционалните производствени процеси како што се механичка и термичка обработка, лачно заварување, електрохемиска и обработка со електрично празнење (EDM), сечење со абразивно воден млаз, сечење со плазма и сечење со пламен.
Сечењето со воден млаз е процес кој се користи за сечење материјали со помош на млаз вода под притисок од 60.000 фунти по квадратен инч (psi). Често, водата се меша со абразив како гранат што овозможува повеќе материјали да се сечат чисто до блиски толеранции, чесно и со добра завршница на рабовите. Водните млазници се способни да сечат многу индустриски материјали, вклучувајќи нерѓосувачки челик, Inconel, титаниум, алуминиум, челик за алат, керамика, гранит и оклопни плочи. Овој процес генерира значителен шум.
Табелата што следи содржи споредба на сечење метал со користење на процесот на ласерско сечење со CO2 и процесот на сечење со воден млаз при преработка на индустриски материјали.
§ Основни разлики во процесот
§ Типични процесни апликации и употреби
§ Почетна инвестиција и просечни оперативни трошоци
§ Прецизност на процесот
§ Безбедносни размислувања и работна средина
Основни разлики во процесите
| Предмет | Co2 ласер | Сечење со воден млаз |
| Начин на предавање енергија | Светло 10,6 m (далеку инфрацрвен опсег) | Вода |
| Извор на енергија | Гасен ласер | Пумпа под висок притисок |
| Како се пренесува енергијата | Зрак воден од огледала (летечка оптика); влакно-пренос не изводливо за CO2 ласер | Цврстите црева под висок притисок ја пренесуваат енергијата |
| Како се исфрла исечениот материјал | Гас млаз, плус дополнителен гас исфрла материјал | Воден млаз под висок притисок исфрла отпаден материјал |
| Растојание помеѓу млазницата и материјалот и максималната дозволена толеранција | Приближно 0,2″ 0,004″, потребни се сензор за растојание, регулација и Z-оска | Приближно 0,12″ 0,04″, потребни се сензор за растојание, регулација и Z-оска |
| Поставување на физичка машина | Ласерскиот извор секогаш се наоѓа во машината | Работната површина и пумпата може да се наоѓаат одделно |
| Опсег на големини на маса | 8' x 4' до 20' x 6,5' | 8' x 4' до 13' x 6,5' |
| Типичен излез на зрак на работното парче | 1500 до 2600 вати | 4 до 17 киловати (4000 бари) |
Типични процесни апликации и употреби
| Предмет | Co2 ласер | Сечење со воден млаз |
| Типична употреба на процеси | Сечење, дупчење, гравирање, аблација, структурирање, заварување | Сечење, аблација, структурирање |
| 3D сечење материјал | Тешко поради цврстото водење на снопот и регулирањето на растојанието | Делумно е можно бидејќи преостанатата енергија зад работното парче е уништена |
| Материјали кои можат да се исечат со процесот | Сите метали (со исклучок на високо рефлектирачките метали), целата пластика, стаклото и дрвото може да се сечат | Сите материјали може да се исечат со овој процес |
| Комбинации на материјали | Материјалите со различни точки на топење едвај се сечат | Можно, но постои опасност од раслојување |
| Сендвич структури со шуплини | Ова не е можно со CO2 ласер | Ограничена способност |
| Материјали за сечење со ограничен или оштетен пристап | Ретко можно поради мало растојание и голема ласерска глава за сечење | Ограничено поради малото растојание помеѓу млазницата и материјалот |
| Својства на исечениот материјал кои влијаат на обработката | Карактеристики на апсорпција на материјалот на 10,6 m | Тврдоста на материјалот е клучен фактор |
| Дебелина на материјалот со која сечењето или обработката е економично | ~0,12″ до 0,4″ во зависност од материјалот | ~0,4″ до 2,0″ |
| Вообичаени апликации за овој процес | Сечење на рамен челичен лим со средна дебелина за обработка на лим | Сечење на камен, керамика и метали со поголема дебелина |
Почетна инвестиција и просечни оперативни трошоци
| Предмет | Co2 ласер | Сечење со воден млаз |
| Потребна е почетна капитална инвестиција | 300.000 долари со пумпа од 20 kW и маса со димензии 6,5 x 4 | + 300.000 долари |
| Делови кои ќе се истрошат | Заштитно стакло, гас млазници, плус и прашина и филтри за честички | Млазница за воден млаз, млазница за фокусирање и сите компоненти под висок притисок како што се вентили, црева и заптивки |
| Просечна потрошувачка на енергија на целосен систем за сечење | Претпоставете CO2 ласер од 1500 вати: Употреба на електрична енергија: 24-40 kW Ласерски гас (CO2, N2, He): 2-16 l/h Гас за сечење (O2, N2): 500-2000 l/h | Претпоставете пумпа од 20 kW: Употреба на електрична енергија: 22-35 kW Вода: 10 l/h Абразив: 36 kg/h Отстранување на отпадот од сечење |
Прецизност на процесот
| Предмет | Co2 ласер | Сечење со воден млаз |
| Минимална големина на процепот за сечење | 0,006″, во зависност од брзината на сечење | 0,02″ |
| Исечете го изгледот на површината | Исечената површина ќе покаже пругаста структура | Површината на сечењето ќе изгледа како да е песок, во зависност од брзината на сечење |
| Степен на исечени рабови до целосно паралелни | Добро; повремено ќе демонстрираат конусни рабови | Добро; има ефект на „опашка“ во кривините во случај на подебели материјали |
| Толеранција на обработка | Приближно 0,002″ | Приближно 0,008 инчи |
| Степен на гребење на резот | Се јавува само делумно гребење | Не се случува гребење |
| Термички стрес на материјалот | Во материјалот може да се појават деформации, калење и структурни промени | Не се јавува термички стрес |
| Сили кои делуваат на материјалот во насока на гас или воден млаз за време на обработката | Позира притисок на гас проблеми со тенки работни парчиња, растојание не може да се одржува | Високо: тенки, мали делови може да се обработуваат само до ограничен степен |
Безбедносни размислувања и работна средина
| Предмет | Co2 ласер | Сечење со воден млаз |
| Лична безбедностбарања за опрема | Заштитните очила со ласерска заштита не се апсолутно неопходни | Потребни се заштитни заштитни очила, заштита за уши и заштита од контакт со воден млаз под висок притисок |
| Производство на чад и прашина при обработката | Дали се случува; пластиката и некои метални легури може да произведат токсични гасови | Не се применува за сечење со воден млаз |
| Загадување со бучава и опасност | Многу ниско | Невообичаено високо |
| Барања за чистење на машината поради неред во процесот | Ниско чистење | Високо чистење |
| Сечење на отпадот произведен од процесот | Отпадот од сечење е главно во форма на прашина која бара екстракција и филтрирање со вакуум | Големи количини отпад од сечење се јавуваат поради мешање на вода со абразивни средства |