Aktiviti pembuatan laser pada masa ini termasuk pemotongan, kimpalan, rawatan haba, pelapisan, pemendapan wap, ukiran, scribing, pemangkasan, penyepuhlindapan dan pengerasan kejutan. Proses pembuatan laser bersaing secara teknikal dan ekonomi dengan proses pembuatan konvensional dan bukan konvensional seperti pemesinan mekanikal dan haba, kimpalan arka, elektrokimia dan pemesinan nyahcas elektrik (EDM), pemotongan pancutan air yang kasar, pemotongan plasma dan pemotongan nyalaan.
Pemotongan pancutan air adalah proses yang digunakan untuk memotong bahan menggunakan pancutan air bertekanan setinggi 60,000 paun setiap inci persegi (psi). Selalunya, air dicampur dengan bahan kasar seperti garnet yang membolehkan lebih banyak bahan dipotong dengan bersih untuk menutup toleransi, dengan tepat dan dengan kemasan tepi yang baik. Pancutan air mampu memotong banyak bahan industri termasuk keluli tahan karat, Inconel, titanium, aluminium, keluli alat, seramik, granit dan plat perisai. Proses ini menghasilkan bunyi yang ketara.
Jadual berikut mengandungi perbandingan pemotongan logam menggunakan proses pemotongan laser CO2 dan proses pemotongan jet air dalam pemprosesan bahan industri.
§ Perbezaan proses asas
§ Aplikasi dan kegunaan proses biasa
§ Pelaburan awal dan purata kos operasi
§ Ketepatan proses
§ Pertimbangan keselamatan dan persekitaran operasi
Perbezaan proses asas
| Subjek | Laser Co2 | Pemotongan pancutan air |
| Kaedah penyampaian tenaga | Cahaya 10.6 m (julat inframerah jauh) | air |
| Sumber tenaga | Laser gas | Pam tekanan tinggi |
| Bagaimana tenaga dihantar | Rasuk dipandu oleh cermin (optik terbang); penghantaran gentian tidak sesuai untuk laser CO2 | Hos tekanan tinggi tegar menghantar tenaga |
| Bagaimana bahan yang dipotong dikeluarkan | Pancutan gas, serta gas tambahan mengeluarkan bahan | Pancutan air tekanan tinggi mengeluarkan bahan buangan |
| Jarak antara muncung dan bahan dan toleransi maksimum yang dibenarkan | Kira-kira 0.2″ 0.004″, penderia jarak, peraturan dan paksi Z diperlukan | Kira-kira 0.12″ 0.04″, penderia jarak, peraturan dan paksi Z diperlukan |
| Persediaan mesin fizikal | Sumber laser sentiasa terletak di dalam mesin | Kawasan kerja dan pam boleh diletakkan secara berasingan |
| Julat saiz meja | 8' x 4' hingga 20' x 6.5' | 8' x 4' hingga 13' x 6.5' |
| Keluaran rasuk biasa pada bahan kerja | 1500 hingga 2600 Watt | 4 hingga 17 kilowatt (4000 bar) |
Aplikasi dan kegunaan proses biasa
| Subjek | Laser Co2 | Pemotongan pancutan air |
| Kegunaan proses biasa | Memotong, menggerudi, mengukir, ablasi, penstrukturan, kimpalan | Pemotongan, ablasi, penstrukturan |
| Pemotongan bahan 3D | Sukar kerana bimbingan rasuk tegar dan peraturan jarak | Separa mungkin kerana sisa tenaga di belakang bahan kerja dimusnahkan |
| Bahan yang boleh dipotong mengikut proses | Semua logam (tidak termasuk logam yang sangat memantulkan cahaya), semua plastik, kaca dan kayu boleh dipotong | Semua bahan boleh dipotong dengan proses ini |
| Gabungan bahan | Bahan dengan takat lebur yang berbeza hampir tidak boleh dipotong | Mungkin, tetapi terdapat bahaya delaminasi |
| Struktur sandwic dengan rongga | Ini tidak boleh dilakukan dengan laser CO2 | Kebolehan terhad |
| Memotong bahan dengan akses terhad atau terjejas | Jarang mungkin kerana jarak yang kecil dan kepala pemotong laser yang besar | Terhad kerana jarak kecil antara muncung dan bahan |
| Sifat bahan potong yang mempengaruhi pemprosesan | Ciri-ciri penyerapan bahan pada 10.6m | Kekerasan bahan adalah faktor utama |
| Ketebalan bahan di mana pemotongan atau pemprosesan adalah menjimatkan | ~0.12″ hingga 0.4″ bergantung pada bahan | ~0.4″ hingga 2.0″ |
| Aplikasi biasa untuk proses ini | Memotong keluli kepingan rata dengan ketebalan sederhana untuk pemprosesan kepingan logam | Pemotongan batu, seramik dan logam dengan ketebalan yang lebih besar |
Pelaburan awal dan purata kos operasi
| Subjek | Laser Co2 | Pemotongan pancutan air |
| Pelaburan modal permulaan diperlukan | $300,000 dengan pam 20 kW, dan meja 6.5′ x 4′ | $300,000+ |
| Bahagian yang akan haus | Kaca pelindung, gas muncung, ditambah kedua-dua habuk dan penapis zarah | Muncung pancutan air, muncung pemfokus dan semua komponen tekanan tinggi seperti injap, hos dan pengedap |
| Purata penggunaan tenaga sistem pemotongan lengkap | Andaikan 1500 Watt CO2laser: Penggunaan kuasa elektrik: 24-40 kW Gas laser (CO2, N2, He): 2-16 l/j Gas pemotongan (O2, N2): 500-2000 l/j | Andaikan pam 20 kW: Penggunaan kuasa elektrik: 22-35 kW Air: 10 l/j Melelas: 36 kg/j Pembuangan sisa pemotongan |
Ketepatan proses
| Subjek | Laser Co2 | Pemotongan pancutan air |
| Saiz minimum celah pemotongan | 0.006″, bergantung pada kelajuan pemotongan | 0.02″ |
| Potong penampilan permukaan | Permukaan yang dipotong akan menunjukkan struktur bergaris | Permukaan yang dipotong akan kelihatan seperti diletupkan pasir, bergantung pada kelajuan pemotongan |
| Darjah tepi potong kepada selari sepenuhnya | Baik; sekali-sekala akan menunjukkan tepi kon | Baik; terdapat kesan "berekor" dalam lengkung dalam kes bahan yang lebih tebal |
| Memproses toleransi | Kira-kira 0.002″ | Kira-kira 0.008″ |
| Tahap burring pada potongan | Hanya burring separa berlaku | Tiada burring berlaku |
| Tegasan terma bahan | Ubah bentuk, pembajaan dan perubahan struktur mungkin berlaku dalam bahan | Tiada tekanan haba berlaku |
| Daya yang bertindak ke atas bahan ke arah pancutan gas atau air semasa pemprosesan | Pose tekanan gas masalah kurus bahan kerja, jarak tidak boleh dikekalkan | Tinggi: bahagian nipis dan kecil hanya boleh diproses pada tahap terhad |
Pertimbangan keselamatan dan persekitaran operasi
| Subjek | Laser Co2 | Pemotongan pancutan air |
| Keselamatan dirikeperluan peralatan | Cermin mata keselamatan perlindungan laser tidak semestinya diperlukan | Cermin mata keselamatan pelindung, pelindung telinga dan perlindungan terhadap sentuhan dengan pancutan air tekanan tinggi diperlukan |
| Pengeluaran asap dan habuk semasa pemprosesan | Adakah berlaku; plastik dan beberapa aloi logam boleh menghasilkan gas toksik | Tidak boleh digunakan untuk pemotongan pancutan air |
| Pencemaran bunyi dan bahaya | Sangat rendah | Tinggi luar biasa |
| Keperluan pembersihan mesin akibat kekacauan proses | Pembersihan rendah | Pembersihan yang tinggi |
| Memotong sisa yang dihasilkan oleh proses | Memotong sisa terutamanya dalam bentuk habuk yang memerlukan pengekstrakan dan penapisan vakum | Kuantiti sisa pemotongan yang banyak berlaku kerana mencampurkan air dengan bahan pelelas |