Laseraj fabrikadaj agadoj nuntempe inkluzivas tranĉadon, veldadon, varmotraktadon, tegaĵon, vapordemetadon, gravuradon, skribadon, tajladon, kalcinadon kaj ŝokhardadon. Laseraj fabrikadaj procezoj konkurencas kaj teknike kaj ekonomie kun konvenciaj kaj nekonvenciaj fabrikadaj procezoj kiel mekanika kaj termika maŝinado, arka veldado, elektrokemia kaj elektra malŝarĝa maŝinado (EDM), abrazia akvojeta tranĉado, plasmotranĉado kaj flamotranĉado.
Akvospructranĉado estas procezo uzata por tranĉi materialojn uzante ŝprucon de premizita akvo ĝis 60,000 funtoj po kvadrata colo (psi). Ofte, la akvo estas miksita kun abraziaĵo kiel grenato, kiu ebligas tranĉi pli da materialoj pure kun proksimaj tolerancoj, rektaj kaj kun bona randfinpoluro. Akvosprucoj kapablas tranĉi multajn industriajn materialojn, inkluzive de rustorezista ŝtalo, Inconel, titanio, aluminio, ilŝtalo, ceramikaĵo, granito kaj kirasplato. Ĉi tiu procezo generas signifan bruon.
La sekva tabelo enhavas komparon de metaltranĉado uzante la CO2-laseran tranĉprocezon kaj akvojetan tranĉprocezon en industria materialprilaborado.
§ Fundamentaj procezaj diferencoj
§ Tipaj procezo-aplikoj kaj uzoj
§ Komenca investo kaj averaĝaj funkciigaj kostoj
§ Precizeco de procezo
§ Sekurecaj konsideroj kaj funkciiga medio
Fundamentaj procezaj diferencoj
| Temo | CO2-lasero | Akvospruca tranĉado |
| Metodo de transdono de energio | Lumo 10.6 m (malproksima infraruĝa atingo) | Akvo |
| Fonto de energio | Gaslasero | Altprema pumpilo |
| Kiel energio estas transdonita | Trabo gvidita per speguloj (fluganta optiko); fibro-transmisio ne farebla por CO2-lasero | Rigidaj altpremaj hosoj transdonas la energion |
| Kiel tranĉita materialo estas elpelita | Gasŝpruco, plus aldona gaso elpelas materialon | Altprema akvoŝpruco elpelas rubmaterialon |
| Distanco inter ajuto kaj materialo kaj maksimuma permesebla toleremo | Proksimume 0,2″ 0,004″, distancsensilo, reguligo kaj Z-akso necesaj | Proksimume 0,12″ 0,04″, distancsensilo, reguligo kaj Z-akso necesaj |
| Fizika maŝinaranĝo | Lasera fonto ĉiam lokita ene de la maŝino | La laborareo kaj pumpilo povas esti lokitaj aparte |
| Gamo de tablograndecoj | 8′ x 4′ ĝis 20′ x 6,5′ | 8′ x 4′ ĝis 13′ x 6,5′ |
| Tipa radio-eligo ĉe la laborpeco | 1500 ĝis 2600 Vatoj | 4 ĝis 17 kilovatoj (4000 baroj) |
Tipaj procezaj aplikoj kaj uzoj
| Temo | CO2-lasero | Akvospruca tranĉado |
| Tipaj procezaj uzoj | Tranĉado, borado, gravurado, ablacio, strukturado, veldado | Tranĉado, ablacio, strukturado |
| 3D-materiala tranĉado | Malfacila pro rigida radiogvidado kaj la reguligo de distanco | Parte ebla ĉar resta energio malantaŭ la laborpeco estas detruita |
| Materialoj tranĉeblaj per la procezo | Ĉiuj metaloj (escepte de tre reflektaj metaloj), ĉiuj plastoj, vitro kaj ligno povas esti tranĉitaj | Ĉiuj materialoj povas esti tranĉitaj per ĉi tiu procezo |
| Materialaj kombinaĵoj | Materialoj kun malsamaj fandopunktoj apenaŭ povas esti tranĉitaj | Ebla, sed ekzistas danĝero de delaminado |
| Sandviĉaj strukturoj kun kavaĵoj | Tio ne eblas per CO2-lasero | Limigita kapablo |
| Tranĉado de materialoj kun limigita aŭ difektita aliro | Malofte ebla pro malgranda distanco kaj la granda lasera tranĉkapo | Limigita pro la malgranda distanco inter la ajuto kaj la materialo |
| Ecoj de la tranĉita materialo, kiuj influas la prilaboradon | Sorbaj karakterizaĵoj de materialo je 10,6 m | Materiala malmoleco estas ŝlosila faktoro |
| Materiala dikeco ĉe kiu tranĉado aŭ prilaborado estas ekonomiaj | ~0,12″ ĝis 0,4″ depende de la materialo | ~0,4″ ĝis 2,0″ |
| Oftaj aplikoj por ĉi tiu procezo | Tranĉado de plata ŝtalplato de meza dikeco por ladprilaborado | Tranĉado de ŝtono, ceramikaĵo kaj metaloj de pli granda dikeco |
Komenca investo kaj averaĝaj funkciigaj kostoj
| Temo | CO2-lasero | Akvospruca tranĉado |
| Komenca kapitalinvesto bezonata | 300 000 usonaj dolaroj kun 20-kW pumpilo kaj 6,5′ x 4′ tablo | 300 000 USD+ |
| Partoj kiuj eluziĝos | Protekta vitro, gaso ajutoj, plus kaj polvo kaj partiklaj filtriloj | Akvosprucaĵajuto, fokusajuto, kaj ĉiuj altpremaj komponantoj kiel valvoj, ŝtrumpoj kaj fokoj |
| Meza energikonsumo de kompleta tranĉsistemo | Supozu 1500-vatan CO2-laseron: Elektra energikonsumo: 24-40 kW Lasera gaso (CO2, N2, He): 2-16 litroj/horo Tranĉa gaso (O2, N2): 500-2000 litroj/horo | Supozu 20 kW pumpilon: Elektra energikonsumo: 22-35 kW Akvo: 10 litroj/horo Abrazivaĵo: 36 kg/h Forigo de tranĉrubo |
Precizeco de procezo
| Temo | CO2-lasero | Akvospruca tranĉado |
| Minimuma grandeco de la tranĉfendo | 0,006 coloj, depende de la tranĉrapido | 0,02 coloj |
| Aspekto de tranĉita surfaco | Tranĉita surfaco montros striitan strukturon | La tranĉita surfaco ŝajnos esti sabloblovita, depende de la tranĉrapideco |
| Grado de tranĉitaj randoj por tute paralelaj | Bona; foje montros konusajn randojn | Bone; ekzistas "vosta" efiko en kurboj ĉe pli dikaj materialoj |
| Prilabora toleremo | Proksimume 0,002 coloj | Proksimume 0,008 coloj |
| Grado de buring sur la tranĉo | Nur parta burĝado okazas | Neniu buring okazas |
| Termika streso de materialo | Deformado, hardado kaj strukturaj ŝanĝoj povas okazi en la materialo | Neniu termika streso okazas |
| Fortoj agantaj sur materialon en la direkto de gaso aŭ akvoŝpruco dum prilaborado | Gaspremo pozas problemoj kun maldika laborpecoj, distanco ne povas esti konservita | Alta: maldikaj, malgrandaj partoj povas tiel esti prilaboritaj nur limigite |
Sekurecaj konsideroj kaj funkciiga medio
| Temo | CO2-lasero | Akvospruca tranĉado |
| Persona sekurecoekipaĵaj postuloj | Sekurecaj okulvitroj por lasero ne estas absolute necesaj | Protektaj sekurecaj okulvitroj, orelprotektilo kaj protekto kontraŭ kontakto kun altprema akvoŝpruco estas necesaj. |
| Produktado de fumo kaj polvo dum prilaborado | Okazas; plastoj kaj iuj metalaj alojoj povas produkti toksajn gasojn | Ne aplikebla por akvojeta tranĉado |
| Brua poluo kaj danĝero | Tre malalta | Nekutime alta |
| Maŝinpurigaj postuloj pro proceza malordo | Malalta purigado | Alta purigado |
| Redukti rubon produktitan de la procezo | Tranĉa rubo estas ĉefe en la formo de polvo postulanta vakuan ekstraktadon kaj filtradon | Grandaj kvantoj da tranĉrubo okazas pro miksado de akvo kun abraziaĵoj |