Aktivitetet e prodhimit me lazer aktualisht përfshijnë prerjen, saldimin, trajtimin termik, veshjen, depozitimin e avullit, gdhendjen, gërvishtjen, zvogëlimin, pjekjen dhe forcimin e goditjes. Proceset e prodhimit me lazer konkurrojnë si teknikisht ashtu edhe ekonomikisht me proceset e prodhimit konvencional dhe jokonvencional si përpunimi mekanik dhe termik, saldimi me hark, përpunimi elektrokimik dhe me shkarkim elektrik (EDM), prerja gërryese e ujit, prerja plazmatike dhe prerja me flakë.
Prerja me rrymë uji është një proces që përdoret për të prerë materialet duke përdorur një rrymë uji nën presion deri në 60,000 paund për inç katror (psi). Shpesh, uji përzihet me një gërryes si granati që mundëson prerjen e pastër të më shumë materialeve deri në toleranca të ngushta, në mënyrë katrore dhe me një përfundim të mirë buzësh. Avionët e ujit janë të aftë të presin shumë materiale industriale, duke përfshirë çelik inox, Inconel, titan, alumin, çeliku për vegla, qeramikë, granit dhe pllakë armaturë. Ky proces gjeneron zhurmë të konsiderueshme.
Tabela që vijon përmban një krahasim të prerjes së metaleve duke përdorur procesin e prerjes me lazer CO2 dhe procesin e prerjes me avull uji në përpunimin e materialeve industriale.
§ Dallimet themelore të procesit
§ Aplikimet dhe përdorimet tipike të procesit
§ Investimi fillestar dhe kostot mesatare operative
§ Saktësia e procesit
§ Konsideratat e sigurisë dhe mjedisi i funksionimit
Dallimet themelore të procesit
| Subjekti | Lazer Co2 | Prerje me rrymë uji |
| Mënyra e dhënies së energjisë | Drita 10,6 m (varg i largët infra të kuqe) | Uji |
| Burimi i energjisë | Lazer me gaz | Pompë me presion të lartë |
| Si transmetohet energjia | Trare e drejtuar nga pasqyra (optika fluturuese); fibër-transmetim jo e mundshme për lazer CO2 | Tubat e ngurtë me presion të lartë transmetojnë energjinë |
| Si nxirret materiali i prerë | Avioni i gazit, plus gazi shtesë nxjerr jashtë materialin | Një avion uji me presion të lartë nxjerr jashtë materialet e mbeturinave |
| Distanca midis hundës dhe materialit dhe toleranca maksimale e lejuar | Përafërsisht 0,2″ 0,004″, sensori i distancës, rregullimi dhe boshti Z i nevojshëm | Përafërsisht 0,12″ 0,04″, sensori i distancës, rregullimi dhe boshti Z i nevojshëm |
| Vendosja e makinës fizike | Burimi lazer ndodhet gjithmonë brenda makinës | Zona e punës dhe pompa mund të vendosen veçmas |
| Gama e madhësive të tavolinës | 8 'x 4' deri në 20' x 6,5' | 8 'x 4' deri në 13' x 6,5' |
| Dalja tipike e rrezes në pjesën e punës | 1500 deri në 2600 Watts | 4 deri në 17 kilovat (4000 bar) |
Aplikimet dhe përdorimet tipike të procesit
| Subjekti | Lazer Co2 | Prerje me rrymë uji |
| Përdorimet tipike të procesit | Prerje, shpim, gdhendje, ablation, strukturim, saldim | Prerje, ablacion, strukturim |
| Prerje materiale 3D | Vështirë për shkak të drejtimit të ngurtë të rrezes dhe rregullimit të distancës | Pjesërisht e mundur pasi energjia e mbetur pas pjesës së punës shkatërrohet |
| Materialet që mund të priten nga procesi | Të gjitha metalet (me përjashtim të metaleve me reflektim të lartë), të gjitha plastika, qelqi dhe druri mund të priten | Të gjitha materialet mund të priten me këtë proces |
| Kombinimet e materialeve | Materialet me pika të ndryshme shkrirjeje mezi priten | E mundur, por ekziston rreziku i shtrembërimit |
| Struktura sanduiç me kavitete | Kjo nuk është e mundur me një lazer CO2 | Aftësi e kufizuar |
| Prerja e materialeve me akses të kufizuar ose të dëmtuar | Rrallë e mundur për shkak të distancës së vogël dhe kokës së madhe të prerjes me lazer | I kufizuar për shkak të distancës së vogël midis grykës dhe materialit |
| Vetitë e materialit të prerë që ndikojnë në përpunimin | Karakteristikat e absorbimit të materialit në 10.6m | Fortësia e materialit është një faktor kyç |
| Trashësia e materialit në të cilën prerja ose përpunimi është ekonomike | ~0,12″ deri në 0,4″ në varësi të materialit | ~0,4″ deri në 2,0″ |
| Aplikimet e zakonshme për këtë proces | Prerje e llamarinës së sheshtë me trashësi mesatare për përpunimin e llamarinës | Prerja e gurëve, qeramikës dhe metaleve me trashësi më të madhe |
Investimi fillestar dhe kostot mesatare operative
| Subjekti | Lazer Co2 | Prerje me rrymë uji |
| Kërkohet investim kapital fillestar | 300,000 dollarë me një pompë 20 kW dhe një tavolinë 6,5 "x 4" | $300,000+ |
| Pjesë që do të konsumohen | Xham mbrojtës, gaz grykë, plus pluhurin dhe filtrat e grimcave | Grykë uji, hundë fokusimi dhe të gjithë përbërësit me presion të lartë si valvulat, zorrët dhe vulat |
| Konsumi mesatar i energjisë i sistemit të prerjes së plotë | Supozoni një CO2 lazer 1500 Watt: Përdorimi i energjisë elektrike: 24-40 kW Gaz lazer (CO2, N2, He): 2-16 l/h Gaz prerës (O2, N2): 500-2000 l/h | Supozoni një pompë 20 kW: Përdorimi i energjisë elektrike: 22-35 kW Uji: 10 l/h Abraziv: 36 kg/h Hedhja e mbetjeve të prerjes |
Saktësia e procesit
| Subjekti | Lazer Co2 | Prerje me rrymë uji |
| Madhësia minimale e çarjes së prerjes | 0,006″, në varësi të shpejtësisë së prerjes | 0,02″ |
| Pamja e sipërfaqes së prerë | Sipërfaqja e prerë do të tregojë një strukturë të strijuar | Sipërfaqja e prerë do të duket se është shpërthyer me rërë, në varësi të shpejtësisë së prerjes |
| Shkalla e skajeve të prera në plotësisht paralele | Mirë; herë pas here do të demonstrojë buzë konike | Mirë; ka një efekt "të përkulur" në kthesa në rastin e materialeve më të trasha |
| Toleranca e përpunimit | Përafërsisht 0,002″ | Përafërsisht 0,008″ |
| Shkalla e gërvishtjes në prerje | Ndodh vetëm gërvishtje e pjesshme | Nuk ndodh gërvishtje |
| Stresi termik i materialit | Në material mund të ndodhin deformim, kalitje dhe ndryshime strukturore | Nuk ndodh asnjë stres termik |
| Forcat që veprojnë mbi materialin në drejtim të gazit ose rrymës së ujit gjatë përpunimit | Presioni i gazit paraqet probleme me të hollë pjesët e punës, distanca nuk mund të mbahet | E lartë: pjesët e holla, të vogla mund të përpunohen kështu vetëm në shkallë të kufizuar |
Konsideratat e sigurisë dhe mjedisi i funksionimit
| Subjekti | Lazer Co2 | Prerje me rrymë uji |
| Siguria personalekërkesat e pajisjeve | Syzet e sigurisë me lazer nuk janë absolutisht të nevojshme | Nevojiten syze mbrojtëse, mbrojtje për veshët dhe mbrojtje kundër kontaktit me rrymë uji me presion të lartë |
| Prodhimi i tymit dhe pluhurit gjatë përpunimit | A ndodh; plastika dhe disa lidhje metalike mund të prodhojnë gazra toksikë | Nuk aplikohet për prerje me ujë |
| Ndotja akustike dhe rreziku | Shumë e ulët | Të pazakonta të larta |
| Kërkesat për pastrimin e makinës për shkak të rrëmujës së procesit | Pastrim i ulët | Pastrim i lartë |
| Prerja e mbetjeve të prodhuara nga procesi | Mbetjet e prerjes janë kryesisht në formën e pluhurit që kërkon nxjerrjen dhe filtrimin me vakum | Sasi të mëdha mbetjesh prerëse ndodhin për shkak të përzierjes së ujit me gërryes |