Ar hyn o bryd mae gweithgareddau gweithgynhyrchu laser yn cynnwys torri, weldio, trin gwres, cladio, dyddodiad anwedd, ysgythru, sgriblo, tocio, anelio, a chaledu sioc. Mae prosesau gweithgynhyrchu laser yn cystadlu'n dechnegol ac yn economaidd â phrosesau gweithgynhyrchu confensiynol ac anghonfensiynol megis peiriannu mecanyddol a thermol, weldio arc, peiriannu electrocemegol a rhyddhau trydanol (EDM), torri jet dŵr sgraffiniol, torri plasma a thorri fflam.
Mae torri jet dŵr yn broses a ddefnyddir i dorri deunyddiau gan ddefnyddio jet o ddŵr dan bwysau hyd at 60,000 pwys y fodfedd sgwâr (psi). Yn aml, mae'r dŵr yn cael ei gymysgu â sgraffinydd fel garnet sy'n galluogi torri mwy o ddeunyddiau'n lân i oddefiannau agos, yn sgwâr a chyda gorffeniad ymyl da. Mae jetiau dŵr yn gallu torri llawer o ddeunyddiau diwydiannol gan gynnwys dur di-staen, Inconel, titaniwm, alwminiwm, dur offer, cerameg, gwenithfaen, a phlât arfwisg. Mae'r broses hon yn cynhyrchu sŵn sylweddol.
Mae'r tabl canlynol yn cynnwys cymhariaeth o dorri metel gan ddefnyddio'r broses torri laser CO2 a'r broses torri jet dŵr mewn prosesu deunyddiau diwydiannol.
§ Gwahaniaethau proses sylfaenol
§ Cymwysiadau a defnyddiau proses nodweddiadol
§ Buddsoddiad cychwynnol a chostau gweithredu cyfartalog
§ Manwl gywirdeb y broses
§ Ystyriaethau diogelwch ac amgylchedd gweithredu
Gwahaniaethau proses sylfaenol
| Pwnc | Laser CO2 | Torri jet dŵr |
| Dull o gyfleu ynni | Golau 10.6 m (ystod is-goch pell) | Dŵr |
| Ffynhonnell ynni | Laser nwy | Pwmp pwysedd uchel |
| Sut mae ynni'n cael ei drosglwyddo | Trawst wedi'i arwain gan ddrychau (opteg hedfan); trosglwyddo ffibr nid ymarferol ar gyfer laser CO2 | Mae pibellau pwysedd uchel anhyblyg yn trosglwyddo'r egni |
| Sut mae deunydd wedi'i dorri'n cael ei ddiarddel | Mae jet nwy, ynghyd â nwy ychwanegol yn allyrru deunydd | Mae jet dŵr pwysedd uchel yn allyrru deunydd gwastraff |
| Pellter rhwng y ffroenell a'r deunydd a'r goddefgarwch mwyaf a ganiateir | Tua 0.2″ 0.004″, synhwyrydd pellter, rheoleiddio ac echelin-Z yn angenrheidiol | Tua 0.12″ 0.04″, synhwyrydd pellter, rheoleiddio ac echelin-Z yn angenrheidiol |
| Gosod peiriant ffisegol | Mae ffynhonnell laser bob amser wedi'i lleoli y tu mewn i'r peiriant | Gellir lleoli'r ardal waith a'r pwmp ar wahân |
| Ystod o feintiau bwrdd | 8′ x 4′ i 20′ x 6.5′ | 8′ x 4′ i 13′ x 6.5′ |
| Allbwn trawst nodweddiadol wrth y darn gwaith | 1500 i 2600 Wat | 4 i 17 cilowat (4000 bar) |
Cymwysiadau a defnyddiau proses nodweddiadol
| Pwnc | Laser CO2 | Torri jet dŵr |
| Defnyddiau proses nodweddiadol | Torri, drilio, ysgythru, abladiad, strwythuro, weldio | Torri, abladiad, strwythuro |
| Torri deunydd 3D | Anodd oherwydd canllaw trawst anhyblyg a rheoleiddio pellter | Yn rhannol bosibl gan fod ynni gweddilliol y tu ôl i'r darn gwaith yn cael ei ddinistrio |
| Deunyddiau y gellir eu torri gan y broses | Gellir torri pob metel (ac eithrio metelau hynod adlewyrchol), pob plastig, gwydr a phren | Gellir torri pob deunydd gan ddefnyddio'r broses hon |
| Cyfuniadau deunyddiau | Prin y gellir torri deunyddiau â phwyntiau toddi gwahanol | Posibl, ond mae perygl o ddadlamineiddio |
| Strwythurau brechdan gyda cheudodau | Nid yw hyn yn bosibl gyda laser CO2 | Gallu cyfyngedig |
| Torri deunyddiau â mynediad cyfyngedig neu amharedig | Anaml y bo modd oherwydd y pellter bach a'r pen torri laser mawr | Cyfyngedig oherwydd y pellter bach rhwng y ffroenell a'r deunydd |
| Priodweddau'r deunydd wedi'i dorri sy'n dylanwadu ar brosesu | Nodweddion amsugno deunydd ar 10.6m | Mae caledwch deunydd yn ffactor allweddol |
| Trwch deunydd lle mae torri neu brosesu yn economaidd | ~0.12″ i 0.4″ yn dibynnu ar y deunydd | ~0.4″ i 2.0″ |
| Cymwysiadau cyffredin ar gyfer y broses hon | Torri dur dalen fflat o drwch canolig ar gyfer prosesu metel dalen | Torri carreg, cerameg a metelau o drwch mwy |
Buddsoddiad cychwynnol a chostau gweithredu cyfartalog
| Pwnc | Laser CO2 | Torri jet dŵr |
| Buddsoddiad cyfalaf cychwynnol sydd ei angen | $300,000 gyda phwmp 20 kW, a bwrdd 6.5′ x 4′ | $300,000+ |
| Rhannau a fydd yn gwisgo allan | Gwydr amddiffynnol, nwy ffroenellau, ynghyd â hidlwyr llwch a gronynnau | Ffroenell jet dŵr, ffroenell ffocysu, a phob cydran pwysedd uchel fel falfiau, pibellau a morloi |
| Defnydd ynni cyfartalog y system dorri gyflawn | Tybiwch laser CO2 1500 Wat: Defnydd pŵer trydanol: 24-40 kW Nwy laser (CO2, N2, He): 2-16 l/awr Nwy torri (O2, N2): 500-2000 l/awr | Tybiwch bwmp 20 kW: Defnydd pŵer trydanol: 22-35 kW Dŵr: 10 l/awr Sgraffiniol: 36 kg/awr Gwaredu gwastraff torri |
Manwl gywirdeb y broses
| Pwnc | Laser CO2 | Torri jet dŵr |
| Maint lleiaf y hollt torri | 0.006″, yn dibynnu ar gyflymder torri | 0.02″ |
| Ymddangosiad arwyneb wedi'i dorri | Bydd arwyneb wedi'i dorri yn dangos strwythur rhesog | Bydd yr wyneb wedi'i dorri'n ymddangos fel pe bai wedi'i chwythu â thywod, yn dibynnu ar gyflymder y torri |
| Gradd ymylon torri i fod yn hollol gyfochrog | Da; weithiau bydd yn dangos ymylon conigol | Da; mae effaith "gynffonog" mewn cromliniau yn achos deunyddiau mwy trwchus |
| Goddefgarwch prosesu | Tua 0.002″ | Tua 0.008″ |
| Gradd y burriad ar y toriad | Dim ond llosgi rhannol sy'n digwydd | Nid oes unrhyw losgi yn digwydd |
| Straen thermol deunydd | Gall anffurfiad, tymeru a newidiadau strwythurol ddigwydd yn y deunydd | Nid oes unrhyw straen thermol yn digwydd |
| Grymoedd sy'n gweithredu ar ddeunydd i gyfeiriad jet nwy neu ddŵr yn ystod y prosesu | Pwysedd nwy yn peri problemau gyda thenau darnau gwaith, pellter ni ellir ei gynnal | Uchel: felly dim ond i raddau cyfyngedig y gellir prosesu rhannau tenau, bach |
Ystyriaethau diogelwch ac amgylchedd gweithredu
| Pwnc | Laser CO2 | Torri jet dŵr |
| Diogelwch personolgofynion offer | Nid yw sbectol diogelwch amddiffyn laser yn gwbl angenrheidiol | Mae angen sbectol diogelwch amddiffynnol, amddiffyniad clust, ac amddiffyniad rhag cysylltiad â jet dŵr pwysedd uchel |
| Cynhyrchu mwg a llwch yn ystod prosesu | Yn digwydd; gall plastigau a rhai aloion metel gynhyrchu nwyon gwenwynig | Ddim yn berthnasol ar gyfer torri jet dŵr |
| Llygredd sŵn a pherygl | Isel iawn | Anarferol o uchel |
| Gofynion glanhau peiriannau oherwydd llanast proses | Glanhau isel | Glanhau uchel |
| Torri gwastraff a gynhyrchir gan y broses | Mae torri gwastraff yn bennaf ar ffurf llwch sydd angen echdynnu a hidlo â gwactod. | Mae symiau mawr o wastraff torri yn digwydd oherwydd cymysgu dŵr ag abrasives |