D'Aktivitéite vun der Laserproduktioun ëmfaassen de Moment Schnëtt, Schweessen, Wärmebehandlung, Verkleedung, Dampfoflagerung, Gravur, Rissen, Schnëtt, Glühen a Schockhärtung. Laserproduktiounsprozesser konkurréiere souwuel technesch wéi och wirtschaftlech mat konventionellen an netkonventionellen Produktiounsprozesser wéi mechanesch an thermesch Bearbechtung, Lichtbogenschweessen, elektrochemesch an elektresch Entladungsbearbechtung (EDM), abrasive Waasserstrahlschneiden, Plasmaschneiden a Flammschneiden.
Waasserstrahlschneiden ass e Prozess, deen benotzt gëtt fir Materialien mat engem Waasserstrahl ënner Drock vun bis zu 60.000 Pond pro Quadratzoll (psi) ze schneiden. Dacks gëtt d'Waasser mat engem Schleifmëttel wéi Granat gemëscht, wat et erméiglecht, méi Materialien propper op enk Toleranzen, riicht a mat engem gudde Randfinish ze schneiden. Waasserstrahlen kënne vill industriell Materialien schneiden, dorënner Edelstol, Inconel, Titan, Aluminium, Werkzeugstol, Keramik, Granit a Panzerplacken. Dëse Prozess generéiert bedeitende Kaméidi.
Déi folgend Tabelle enthält e Verglach vum Metallschneiden mat Hëllef vum CO2-Laserschneidprozess an dem Waasserstrahlschneidprozess an der industrieller Materialveraarbechtung.
§ Grondleeënd Prozessënnerscheeder
§ Typesch Prozessapplikatiounen an -benotzungen
§ Ufanksinvestitiounen an duerchschnëttlech Betribskäschten
§ Präzisioun vum Prozess
§ Sécherheetskonsideratiounen an Operatiounsëmfeld
Grondleeënd Prozessënnerscheeder
| Sujet | CO2-Laser | Waasserstrahlschneiden |
| Method fir Energie ze vermëttelen | Liicht 10,6 m (wäit Infraroutberäich) | Waasser |
| Quell vun Energie | Gaslaser | Héichdrockpompel |
| Wéi Energie iwwerdroe gëtt | Stral geleet vu Spigelen (fléiend Optik); Glasfasertransmissioun net méiglech fir CO2-Laser | Steif Héichdrockschläich iwwerdroen d'Energie |
| Wéi geschnidde Material erausgehäit gëtt | Gasstrahl, plus zousätzlecht Gas dréift Material aus | E Waasserstrahl mat héijem Drock dréckt Offallmaterial aus |
| Distanz tëscht Düse a Material a maximal zulässlech Toleranz | Ongeféier 0,2″ 0,004″, Distanzsensor, Reguléierung an Z-Achs néideg | Ongeféier 0,12″ 0,04″, Distanzsensor, Reguléierung an Z-Achs néideg |
| Physikalesch Maschinneinstellung | Laserquell ëmmer an der Maschinn | Den Aarbechtsberäich an d'Pompel kënnen separat placéiert ginn |
| Gamme vun Dëschgréissten | 8′ x 4′ bis 20′ x 6,5′ | 8′ x 4′ bis 13′ x 6,5′ |
| Typesch Stralleistung um Werkstück | 1500 bis 2600 Watt | 4 bis 17 Kilowatt (4000 bar) |
Typesch Prozessapplikatiounen an Uwendungen
| Sujet | CO2-Laser | Waasserstrahlschneiden |
| Typesch Prozessanwendungen | Schneiden, Bueren, Gravéieren, Ablatioun, Strukturéierung, Schweessen | Schneiden, Ablatioun, Strukturéierung |
| 3D Materialschneiden | Schwiereg wéinst der starrer Strahlféierung an der Reguléierung vun der Distanz | Deelweis méiglech, well d'Reschtenergie hannert dem Werkstéck zerstéiert gëtt |
| Materialien, déi duerch de Prozess geschnidde kënne ginn | All Metaller (ausser héichreflektéierend Metaller), all Plastik, Glas an Holz kënne geschnidden ginn | All Materialien kënnen duerch dëse Prozess geschnidde ginn |
| Materialkombinatiounen | Materialien mat verschiddene Schmelzpunkten kënne kaum geschnidden ginn | Méiglech, awer et gëtt eng Gefor vun Delaminatioun |
| Sandwichstrukturen mat Kavitéiten | Dëst ass net méiglech mat engem CO2-Laser | Limitéiert Fäegkeet |
| Materialien mat limitéiertem oder behënnerten Zougang schneiden | Selten méiglech wéinst der klenger Distanz an dem grousse Laserschneidkapp | Limitéiert wéinst dem klenge Ofstand tëscht der Düse an dem Material |
| Eegeschafte vum Schnëttmaterial, déi d'Veraarbechtung beaflossen | Absorptiounseigenschaften vum Material op 10,6 m | Materialhärte ass e Schlësselfaktor |
| Materialdicke, bei där Schnëtt oder Veraarbechtung wirtschaftlech ass | ~0,12″ bis 0,4″ ofhängeg vum Material | ~0,4″ bis 2,0″ |
| Allgemeng Uwendungen fir dëse Prozess | Schneiden vu flaachem Blechstahl mat mëttlerer Déckt fir d'Blechveraarbechtung | Schneiden vu Steen, Keramik a Metaller mat gréisserer Déckt |
Ufanksinvestitiounen an duerchschnëttlech Betribskäschten
| Sujet | CO2-Laser | Waasserstrahlschneiden |
| Erfuerderlech initial Kapitalinvestitioun | 300.000 $ mat enger 20 kW-Pompel an engem Dësch vun 6,5 ′ x 4 ′ | 300.000 $+ |
| Deeler déi ofgenotzt ginn | Schutzglas, Gas Düsen, plus souwuel Staub- wéi och Partikelfilter | Waasserstrahldüse, Fokusdüse an all Héichdrockkomponenten wéi Ventiler, Schläich an Dichtungen |
| Duerchschnëttlechen Energieverbrauch vum komplette Schneidsystem | Huelt Iech e 1500 Watt CO2-Laser un: Elektresch Energieverbrauch: 24-40 kW Lasergas (CO2, N2, He): 2-16 l/h Schneidgas (O2, N2): 500-2000 l/h | Huelt eng 20 kW Pompel un: Elektresch Energieverbrauch: 22-35 kW Waasser: 10 l/h Schleifmëttel: 36 kg/h Entsuergung vu Schnëttoffäll |
Präzisioun vum Prozess
| Sujet | CO2-Laser | Waasserstrahlschneiden |
| Minimal Gréisst vum Schnëttschlitz | 0,006 Zoll, ofhängeg vun der Schnëttgeschwindegkeet | 0,02 Zoll |
| Ausgesinn vun der geschniddener Uewerfläch | D'Schnëttuewerfläch weist eng gestreift Struktur | D'Schnëttoberfläche gesäit aus wéi wann se sandgestraalt gi wier, ofhängeg vun der Schnëttgeschwindegkeet |
| Grad vun de Schnëttkanten bis komplett parallel | Gutt; heiansdo gëtt konesch Kanten gewisen | Gutt; et gëtt en "Schwänzeffekt" an de Kurven am Fall vu méi décke Materialien |
| Veraarbechtungstoleranz | Ongeféier 0,002 Zoll | Ongeféier 0,008 Zoll |
| Grad vun der Gratung um Schnëtt | Nëmmen deelweis Graten trëtt op | Et trëtt kee Graten op |
| Thermesch Belaaschtung vum Material | Deformatioun, Anhärtung a strukturell Ännerunge kënnen am Material optrieden | Et trëtt keng thermesch Belaaschtung op |
| Kräften, déi während der Veraarbechtung op Material a Richtung Gas oder Waasserstral wierken | Gasdrock stellt Problemer mat Dënnheet Werkstécker, Distanz kann net ënnerhale ginn | Héich: dënn, kleng Deeler kënnen dofir nëmmen a limitéiertem Mooss veraarbecht ginn |
Sécherheetskonsideratiounen an Operatiounsëmfeld
| Sujet | CO2-Laser | Waasserstrahlschneiden |
| Perséinlech SécherheetUfuerderunge fir d'Ausrüstung | Laserschutzbrëller sinn net absolut néideg | Schutzbrëller, Gehörschutz a Schutz géint Kontakt mat Héichdrockwaasserstralen sinn néideg. |
| Produktioun vu Rauch a Stëbs während der Veraarbechtung | Trëtt op; Plastik a verschidde Metalllegierunge kënnen gëfteg Gase produzéieren | Net gëeegent fir Waasserstrahlschneiden |
| Kaméidiverschmotzung a Gefor | Ganz niddereg | Ongewéinlech héich |
| Ufuerderunge fir d'Botzen vu Maschinnen wéinst Prozesschaos | Niddreg Reinigung | Héich Reinigung |
| Offäll reduzéieren, déi duerch de Prozess produzéiert ginn | Offäll ze schneiden ass haaptsächlech a Form vu Stëbs, deen eng Vakuumofzuch an eng Filterung erfuerdert | Grouss Quantitéiten u Schnëttoffäll entstinn duerch d'Mëschung vu Waasser mat Schleifmëttelen |