Laser bidezko fabrikazio jardueren artean daude gaur egun ebaketa, soldadura, tratamendu termikoa, estaldura, lurrun-metaketa, grabatua, marrazketa, mozketa, erreketa eta gogortze-kolpeak. Laser bidezko fabrikazio-prozesuak teknikoki eta ekonomikoki lehiatzen dira fabrikazio-prozesu konbentzional eta ez-konbentzionalekin, hala nola mekanizazio mekaniko eta termikoa, arku bidezko soldadura, elektrokimika eta deskarga elektriko bidezko mekanizazioa (EDM), ur-zorrotada urratzaile bidezko ebaketa, plasma bidezko ebaketa eta sugar bidezko ebaketa.
Ur-zorrotada bidezko ebaketa materialak mozteko erabiltzen den prozesua da, 60.000 libra hazbete karratuko (psi) presiopeko ur-zorrotada bat erabiliz. Askotan, ura granatea bezalako urratzaile batekin nahasten da, material gehiago garbi eta tolerantzia estuekin, karratuan eta ertz-akabera onarekin mozteko aukera emanez. Ur-zorrotadak gai dira industria-material asko mozteko, besteak beste, altzairu herdoilgaitza, Inconela, titanioa, aluminioa, erreminta-altzairua, zeramika, granitoa eta blindaje-plaka. Prozesu honek zarata handia sortzen du.
Jarraian datorren taulan, CO2 laser bidezko ebaketa-prozesua eta ur-zorrotada bidezko ebaketa-prozesua erabiliz egindako metalaren ebaketaren konparaketa bat dago, industria-materialen prozesamenduan.
§ Oinarrizko prozesu-desberdintasunak
§ Prozesuaren aplikazio eta erabilera tipikoak
§ Hasierako inbertsioa eta batez besteko funtzionamendu-kostuak
§ Prozesuaren zehaztasuna
§ Segurtasun-kontuak eta funtzionamendu-ingurunea
Oinarrizko prozesuen desberdintasunak
| Gaia | CO2 laserra | Ur-zorrotadako ebaketa |
| Energia emateko metodoa. | Argia 10,6 m (infragorri urruneko irismena) | Ura |
| Energia iturria | Gas laserra | Presio handiko ponpa |
| Nola transmititzen den energia | Ispiluek gidatutako izpia (optika hegalaria); zuntz-transmisioa ez CO2 laserrarentzat bideragarria | Presio handiko mahuka zurrunek energia transmititzen dute |
| Nola kanporatzen den moztutako materiala | Gas-zorrotada, gehi gas gehigarriak materiala kanporatzen du | Presio handiko ur-zorrotada batek hondakin-materiala kanporatzen du |
| Tobera eta materialaren arteko distantzia eta gehienezko tolerantzia onargarria | Gutxi gorabehera 0,2″ 0,004″, distantzia-sentsorea, erregulazioa eta Z ardatza beharrezkoak dira | Gutxi gorabehera 0,12″ 0,04″, distantzia-sentsorea, erregulazioa eta Z ardatza beharrezkoak dira |
| Makina fisikoaren konfigurazioa | Laser iturria beti makinaren barruan kokatuta | Lan-eremua eta ponpa bereizita koka daitezke |
| Mahai-tamainen sorta | 8′ x 4′ eta 20′ x 6,5′ artean | 8′ x 4′ eta 13′ x 6,5′ artean |
| Ohiko habe-irteera piezan | 1500 eta 2600 watt artean | 4 eta 17 kilowatt artean (4000 bar) |
Prozesuaren aplikazio eta erabilera tipikoak
| Gaia | CO2 laserra | Ur-zorrotadako ebaketa |
| Prozesuaren erabilera tipikoak | Ebaketa, zulaketa, grabatua, ablazioa, egituraketa, soldadura | Ebaketa, ablazioa, egituraketa |
| 3D materialen ebaketa | Zaila habe zurrunaren gidaritza eta distantziaren erregulazioagatik | Partzialki posiblea, piezaren atzean geratzen den energia suntsitzen baita. |
| Prozesuaren bidez moztu daitezkeen materialak | Metal guztiak (metalei oso islatzaileak izan ezik), plastiko, beira eta egur guztiak moztu daitezke | Material guztiak prozesu honen bidez moztu daitezke |
| Materialen konbinazioak | Urtze-puntu desberdinak dituzten materialak ia ezin dira moztu | Posible da, baina delaminazio arriskua dago |
| Barrunbeak dituzten sandwich egiturak | Hau ezinezkoa da CO2 laser batekin | Gaitasun mugatua. |
| Sarbide mugatua edo oztopatua duten materialak moztea | Gutxitan posiblea distantzia txikia eta laser bidezko ebaketa-buru handia direla eta | Mugatua toberaren eta materialaren arteko distantzia txikiagatik |
| Ebakitako materialaren propietateak, prozesamenduan eragina dutenak | Materialaren xurgapen-ezaugarriak 10,6 m-tan | Materialaren gogortasuna faktore gakoa da |
| Mozketa edo prozesamendua ekonomikoa den materialaren lodiera | ~0,12″-tik 0,4″-ra bitartekoa, materialaren arabera | ~0,4″-tik 2,0″-ra |
| Prozesu honen aplikazio ohikoenak | Lodiera ertaineko altzairuzko xafla lauen ebaketa xafla metalikoen prozesatzeko | Harri, zeramika eta lodiera handiko metalen ebaketa |
Hasierako inbertsioa eta batez besteko funtzionamendu-kostuak
| Gaia | CO2 laserra | Ur-zorrotadako ebaketa |
| Hasierako kapital inbertsioa beharrezkoa | 300.000 $ 20 kW-ko ponpa batekin eta 6,5′ x 4′ mahai batekin | 300.000 $ baino gehiago |
| Higatuko diren piezak | Babes-beira, gasa toberak, hauts eta partikula iragazkiak barne | Ur-zorrotadaren tobera, fokatze-tobera eta presio handiko osagai guztiak, hala nola balbulak, mahuka eta junturak |
| Ebaketa-sistema osoaren batez besteko energia-kontsumoa | Demagun 1500 Watt-eko CO2 laser bat: Energia elektrikoaren erabilera: 24-40 kW Laser gasa (CO2, N2, He): 2-16 l/h Ebaketa-gasa (O2, N2): 500-2000 l/h | Demagun 20 kW-ko ponpa bat dela: Energia elektrikoaren erabilera: 22-35 kW Ura: 10 l/h Urratzailea: 36 kg/h Ebaketa-hondakinen ezabapena |
Prozesuaren zehaztasuna.
| Gaia | CO2 laserra | Ur-zorrotadako ebaketa |
| Ebaketa-ebakiduraren gutxieneko tamaina | 0,006″, ebaketa-abiaduraren arabera | 0,02″ |
| Ebaki gainazalaren itxura | Ebakitako gainazalak egitura ildaskatua erakutsiko du | Ebaketa-abiaduraren arabera, ebakitako gainazala hareaz leundua izan dela dirudi. |
| Ebaki-ertzen maila guztiz paraleloa izateko | Ona; noizean behin ertz konikoak erakutsiko ditu | Ona; material lodiagoen kasuan kurbetan "buztan" efektua dago |
| Prozesatzeko tolerantzia | Gutxi gorabehera 0,002″ | Gutxi gorabehera 0,008″ |
| Ebakiaren gainean dagoen zimur-maila | Erpuru partziala bakarrik gertatzen da | Ez da zurrupaketarik gertatzen |
| Materialaren tentsio termikoa | Deformazioa, tenplaketa eta egitura-aldaketak gerta daitezke materialan | Ez da tentsio termikorik gertatzen |
| Prozesatzen ari den bitartean, materialaren gainean gas edo ur zorrotadaren norabidean eragiten duten indarrak | Gas presioaren jarrerak arazoak meheekin. piezak, distantzia ezin da mantendu. | Altua: pieza mehe eta txikiak neurri mugatuan bakarrik prozesatu daitezke, beraz |
Segurtasun-kontuei eta funtzionamendu-ingurunea
| Gaia | CO2 laserra | Ur-zorrotadako ebaketa |
| Segurtasun pertsonalaekipamendu-eskakizunak | Laser bidezko babes-betaurrekoak ez dira guztiz beharrezkoak | Segurtasun-betaurrekoak, belarri-babesak eta presio handiko ur-zorrotadarekin kontaktuaren aurkako babesa beharrezkoak dira. |
| Prozesamenduan zehar kea eta hautsa sortzea | Gertatzen da; plastikoek eta metal aleazio batzuek gas toxikoak sor ditzakete | Ez da aplikagarria ur-zorrotadako ebaketetarako |
| Zarata kutsadura eta arriskua | Oso baxua | Ezohiko altua |
| Makinen garbiketa-beharrak prozesuko nahasmenduengatik | Garbiketa gutxi. | Garbiketa handia. |
| Prozesuak sortutako hondakinak murriztea | Hondakinak moztea batez ere hauts moduan sortzen da, xurgagailu bidez erauztea eta iragaztea behar duena. | Ura urratzaileekin nahastean ebaketa-hondakin kopuru handiak sortzen dira. |