L-attivitajiet tal-manifattura bil-lejżer bħalissa jinkludu t-tqattigħ, l-iwweldjar, it-trattament bis-sħana, il-kisi bil-laser, id-depożizzjoni tal-fwar, l-inċiżjoni, l-iskrinjar, it-tirqim, l-ittemprar, u t-twebbis bix-xokk. Il-proċessi tal-manifattura bil-lejżer jikkompetu kemm teknikament kif ukoll ekonomikament ma' proċessi tal-manifattura konvenzjonali u mhux konvenzjonali bħal makkinar mekkaniku u termali, iwweldjar bl-ark, elettrokimiku, u makkinar b'disċarġ elettriku (EDM), qtugħ b'ġett ta' ilma li jobrox, qtugħ bil-plażma u qtugħ bil-fjamma.
It-tqattigħ bil-ġett tal-ilma huwa proċess użat biex jinqatgħu materjali bl-użu ta' ġett ta' ilma bi pressjoni għolja sa 60,000 libbra kull pulzier kwadru (psi). Spiss, l-ilma jitħallat ma' sustanza li tobrox bħall-granata li tippermetti li aktar materjali jinqatgħu b'mod nadif għal tolleranzi qrib, b'mod kwadru u b'finitura tajba tat-tarf. Il-ġettijiet tal-ilma huma kapaċi jaqtgħu ħafna materjali industrijali inkluż l-istainless steel, l-Inconel, it-titanju, l-aluminju, l-azzar tal-għodda, iċ-ċeramika, il-granit, u l-pjanċi tal-armatura. Dan il-proċess jiġġenera storbju sinifikanti.
It-tabella li ġejja fiha paragun tat-tqattigħ tal-metall bl-użu tal-proċess tat-tqattigħ bil-lejżer tas-CO2 u l-proċess tat-tqattigħ bil-ġett tal-ilma fl-ipproċessar ta' materjali industrijali.
§ Differenzi fundamentali fil-proċess
§ Applikazzjonijiet u użi tipiċi tal-proċess
§ Investiment inizjali u spejjeż operattivi medji
§ Preċiżjoni tal-proċess
§ Konsiderazzjonijiet ta' sigurtà u ambjent operattiv
Differenzi fundamentali fil-proċess
| Suġġett | Lejżer tas-CO2 | Qtugħ bil-ġett tal-ilma |
| Metodu ta' kif tiġi trasmessa l-enerġija | Dawl 10.6 m (firxa infra-aħmar imbiegħed) | Ilma |
| Sors ta' enerġija | Lejżer tal-gass | Pompa bi pressjoni għolja |
| Kif tiġi trasmessa l-enerġija | Raġġ iggwidat minn mirja (ottika li ttir); trasmissjoni tal-fibra mhux fattibbli għal-lejżer tas-CO2 | Pajpijiet riġidi ta' pressjoni għolja jittrażmettu l-enerġija |
| Kif jiġi mkeċċi l-materjal maqtugħ | Ġett tal-gass, flimkien ma' gass addizzjonali li jkeċċi l-materjal | Ġett ta' ilma bi pressjoni għolja jkeċċi materjal tal-iskart |
| Distanza bejn iż-żennuna u l-materjal u t-tolleranza massima permissibbli | Meħtieġa madwar 0.2″ 0.004″, sensur tad-distanza, regolazzjoni u assi Z | Meħtieġa madwar 0.12″ 0.04″, sensur tad-distanza, regolazzjoni u assi Z |
| Twaqqif fiżiku tal-magna | Sors tal-lejżer dejjem jinsab ġewwa l-magna | Iż-żona tax-xogħol u l-pompa jistgħu jkunu jinsabu separatament |
| Firxa ta' daqsijiet tal-mejda | 8′ x 4′ sa 20′ x 6.5′ | 8′ x 4′ sa 13′ x 6.5′ |
| Ħruġ tipiku tar-raġġ fil-biċċa tax-xogħol | 1500 sa 2600 Watt | 4 sa 17-il kilowatt (4000 bar) |
Applikazzjonijiet u użi tipiċi tal-proċess
| Suġġett | Lejżer tas-CO2 | Qtugħ bil-ġett tal-ilma |
| Użi tipiċi tal-proċess | Qtugħ, tħaffir, inċiżjoni, ablazzjoni, strutturazzjoni, iwweldjar | Qtugħ, ablazzjoni, strutturazzjoni |
| Qtugħ ta' materjal 3D | Diffiċli minħabba l-gwida riġida tar-raġġ u r-regolazzjoni tad-distanza | Parzjalment possibbli peress li l-enerġija residwa wara l-biċċa tax-xogħol tinqered |
| Materjali li jistgħu jinqatgħu bil-proċess | Il-metalli kollha (esklużi metalli li jirriflettu ħafna), il-plastik, il-ħġieġ u l-injam kollha jistgħu jinqatgħu | Il-materjali kollha jistgħu jinqatgħu b'dan il-proċess |
| Kombinazzjonijiet ta' materjali | Materjali b'punti ta' tidwib differenti bilkemm jistgħu jinqatgħu | Possibbli, iżda hemm periklu ta' delaminazzjoni |
| Strutturi sandwich b'kavitajiet | Dan mhux possibbli b'lejżer tas-CO2 | Abbiltà limitata |
| Qtugħ ta' materjali b'aċċess limitat jew indebolit | Rarament possibbli minħabba d-distanza żgħira u r-ras kbira tat-tqattigħ bil-lejżer | Limitat minħabba d-distanza żgħira bejn iż-żennuna u l-materjal |
| Proprjetajiet tal-materjal maqtugħ li jinfluwenzaw l-ipproċessar | Karatteristiċi ta' assorbiment ta' materjal f'10.6m | L-ebusija tal-materjal hija fattur ewlieni |
| Ħxuna tal-materjal li biha t-tqattigħ jew l-ipproċessar huwa ekonomiku | ~0.12″ sa 0.4″ skont il-materjal | ~0.4″ sa 2.0″ |
| Applikazzjonijiet komuni għal dan il-proċess | Qtugħ ta' folja ċatta tal-azzar ta' ħxuna medja għall-ipproċessar tal-folji tal-metall | Qtugħ ta' ġebel, ċeramika, u metalli ta' ħxuna akbar |
Investiment inizjali u spejjeż operattivi medji
| Suġġett | Lejżer tas-CO2 | Qtugħ bil-ġett tal-ilma |
| Investiment kapitali inizjali meħtieġ | $300,000 b'pompa ta' 20 kW, u mejda ta' 6.5′ x 4′ | $300,000+ |
| Partijiet li se jintlibsu | Ħġieġ protettiv, gass żennuni, flimkien kemm mal-filtri tat-trab kif ukoll tal-partiċelli | Żennuna tal-ġett tal-ilma, żennuna tal-iffukar, u l-komponenti kollha ta' pressjoni għolja bħal valvi, pajpijiet, u siġilli |
| Konsum medju tal-enerġija tas-sistema sħiħa tat-tqattigħ | Assumi lejżer tas-CO2 ta' 1500 Watt: Użu tal-enerġija elettrika: 24-40 kW Gass tal-lejżer (CO2, N2, He): 2-16 l/siegħa Gass tat-tqattigħ (O2, N2): 500-2000 l/siegħa | Assumi pompa ta' 20 kW: Użu tal-enerġija elettrika: 22-35 kW Ilma: 10 l/siegħa Abrażiv: 36 kg/siegħa Rimi ta' skart tat-tqattigħ |
Preċiżjoni tal-proċess
| Suġġett | Lejżer tas-CO2 | Qtugħ bil-ġett tal-ilma |
| Daqs minimu tal-qasma tat-tqattigħ | 0.006″, skont il-veloċità tat-tqattigħ | 0.02″ |
| Dehra tal-wiċċ maqtugħ | Il-wiċċ maqtugħ se juri struttura strijata | Il-wiċċ maqtugħ jidher li ġie sajjat bir-ramel, skont il-veloċità tat-tqattigħ |
| Grad ta' truf maqtugħin għal kompletament paralleli | Tajjeb; kultant juri truf koniċi | Tajjeb; hemm effett ta’ “denb” fil-kurvi fil-każ ta’ materjali eħxen |
| Tolleranza tal-ipproċessar | Madwar 0.002″ | Madwar 0.008″ |
| Grad ta' tħaffir fuq il-qatgħa | Iseħħ biss tħaffir parzjali | Ma jseħħ l-ebda tħaffir |
| L-istress termali tal-materjal | Jistgħu jseħħu deformazzjoni, ittemprar u bidliet strutturali fil-materjal | Ma jseħħ l-ebda stress termali |
| Forzi li jaġixxu fuq il-materjal fid-direzzjoni tal-gass jew tal-ġett tal-ilma waqt l-ipproċessar | Pożi tal-pressjoni tal-gass problemi b'irqiq biċċiet tax-xogħol, distanza ma jistax jinżamm | Għoli: partijiet irqaq u żgħar jistgħu għalhekk jiġu pproċessati biss sa grad limitat |
Konsiderazzjonijiet ta' sigurtà u ambjent operattiv
| Suġġett | Lejżer tas-CO2 | Qtugħ bil-ġett tal-ilma |
| Sigurtà personalirekwiżiti tat-tagħmir | Nuċċalijiet tas-sigurtà għall-protezzjoni bil-lejżer mhumiex assolutament neċessarji | Huma meħtieġa nuċċalijiet tas-sigurtà protettivi, protezzjoni għall-widnejn, u protezzjoni kontra kuntatt ma' ġett ta' ilma bi pressjoni għolja. |
| Produzzjoni ta' duħħan u trab waqt l-ipproċessar | Iseħħ; il-plastiks u xi ligi tal-metall jistgħu jipproduċu gassijiet tossiċi | Mhux applikabbli għal qtugħ bil-ġett tal-ilma |
| Tniġġis mill-istorbju u periklu | Baxx ħafna | Għoli mhux tas-soltu |
| Rekwiżiti tat-tindif tal-magni minħabba l-ħmieġ fil-proċess | Tindif baxx | Tindif għoli |
| Tnaqqis tal-iskart prodott mill-proċess | L-iskart tat-tqattigħ huwa prinċipalment fil-forma ta' trab li jeħtieġ estrazzjoni bil-vakwu u filtrazzjoni | Kwantitajiet kbar ta' skart tat-tqattigħ iseħħu minħabba t-taħlit tal-ilma ma' abrażivi |