Hozirgi vaqtda lazer ishlab chiqarish faoliyati kesish, payvandlash, issiqlik bilan ishlov berish, qoplama, bug' bilan qoplash, gravyuralash, skripka qilish, qirqish, yumshatish va zarba bilan qattiqlashtirishni o'z ichiga oladi. Lazer ishlab chiqarish jarayonlari mexanik va termik ishlov berish, yoyli payvandlash, elektrokimyoviy va elektr razryadli ishlov berish (EDM), abraziv suv oqimi bilan kesish, plazma bilan kesish va olov bilan kesish kabi an'anaviy va noan'anaviy ishlab chiqarish jarayonlari bilan texnik va iqtisodiy jihatdan raqobatlashadi.
Suv oqimi bilan kesish - bu kvadrat dyuymga 60 000 funt (psi) bosimli suv oqimi yordamida materiallarni kesish uchun ishlatiladigan jarayon. Ko'pincha, suv abraziv kabi granat bilan aralashtiriladi, bu esa ko'proq materiallarni toza kesish imkonini beradi, bu esa tolerantliklarni yaqinlashtiradi, to'g'ri va yaxshi qirrali qoplama bilan. Suv oqimlari zanglamaydigan po'lat, Inconel, titan, alyuminiy, asbob po'lati, keramika, granit va zirh plastinka kabi ko'plab sanoat materiallarini kesishga qodir. Bu jarayon sezilarli shovqin hosil qiladi.
Quyidagi jadvalda sanoat materiallarini qayta ishlashda CO2 lazer bilan kesish jarayoni va suv oqimi bilan kesish jarayoni yordamida metall kesishning taqqoslanishi keltirilgan.
§ Jarayonning asosiy farqlari
§ Odatdagi jarayon qo'llanmalari va ulardan foydalanish
§ Dastlabki investitsiya va o'rtacha operatsion xarajatlar
Jarayonning aniqligi
§ Xavfsizlik masalalari va ish muhiti
Asosiy jarayon farqlari
| Mavzu | Co2 lazeri | Suv oqimi bilan kesish |
| Energiya uzatish usuli | Yorug'lik 10,6 m (uzoq infraqizil diapazon) | Suv |
| Energiya manbai | Gaz lazeri | Yuqori bosimli nasos |
| Energiya qanday uzatiladi | Ko'zgular (uchuvchi optika) yordamida nurlanish; optik tolali uzatish emas CO2 lazeri uchun mos | Qattiq yuqori bosimli shlanglar energiyani uzatadi |
| Kesilgan material qanday chiqariladi | Gaz oqimi, qo'shimcha gaz materialni chiqarib yuboradi | Yuqori bosimli suv oqimi chiqindilarni chiqarib yuboradi |
| Nozul va material orasidagi masofa va ruxsat etilgan maksimal bardoshlik | Taxminan 0,2 ″ 0,004 ″, masofa sensori, regulyator va Z o'qi zarur | Taxminan 0,12 ″ 0,04 ″, masofa sensori, regulyator va Z o'qi zarur |
| Jismoniy mashinani sozlash | Lazer manbai har doim mashinaning ichida joylashgan | Ish maydoni va nasos alohida joylashtirilishi mumkin |
| Stol o'lchamlari diapazoni | 8′ x 4′ dan 20′ x 6.5′ gacha | 8′ x 4′ dan 13′ x 6.5′ gacha |
| Ish qismidagi odatiy nur chiqishi | 1500 dan 2600 vattgacha | 4 dan 17 kilovattgacha (4000 bar) |
Odatdagi jarayon ilovalari va ulardan foydalanish
| Mavzu | Co2 lazeri | Suv oqimi bilan kesish |
| Odatdagi jarayondan foydalanish | Kesish, burg'ulash, o'yma, ablasyon, strukturalash, payvandlash | Kesish, ablasyon, tuzilish |
| 3D material kesish | Qattiq nur yo'nalishi va masofani tartibga solish tufayli qiyin | Ish qismi orqasidagi qoldiq energiya yo'q qilinganligi sababli qisman mumkin |
| Jarayon bilan kesilishi mumkin bo'lgan materiallar | Barcha metallar (yuqori darajada aks ettiruvchi metallardan tashqari), barcha plastmassalar, shisha va yog'ochlarni kesish mumkin | Ushbu jarayon orqali barcha materiallar kesilishi mumkin |
| Materiallar kombinatsiyasi | Turli erish nuqtalariga ega materiallarni zo'rg'a kesish mumkin | Mumkin, ammo delaminatsiya xavfi mavjud |
| Bo'shliqli sendvich konstruktsiyalari | CO2 lazeri bilan bu mumkin emas | Cheklangan qobiliyat |
| Cheklangan yoki kirish imkoniyati cheklangan materiallarni kesish | Kichik masofa va katta lazer kesish boshi tufayli kamdan-kam hollarda mumkin | Nozul va material orasidagi kichik masofa tufayli cheklangan |
| Kesilgan materialning ishlov berishga ta'sir qiluvchi xususiyatlari | 10,6 m da materialning yutilish xususiyatlari | Materialning qattiqligi asosiy omil hisoblanadi |
| Kesish yoki qayta ishlash tejamkor bo'lgan material qalinligi | Materialga qarab ~0,12 dan 0,4 gacha | ~0,4″ dan 2,0″ gacha |
| Ushbu jarayon uchun umumiy qo'llanmalar | Plitali metallni qayta ishlash uchun o'rtacha qalinlikdagi yassi po'latni kesish | Tosh, keramika va qalinroq metallarni kesish |
Dastlabki investitsiya va o'rtacha operatsion xarajatlar
| Mavzu | Co2 lazeri | Suv oqimi bilan kesish |
| Dastlabki kapital qo'yilmalar talab qilinadi | 20 kVt quvvatga ega nasos va 6,5 fut x 4 fut o'lchamdagi stol bilan 300 000 dollar | $300,000+ |
| Eskiradigan qismlar | Himoya oynasi, gaz nozullar, shuningdek, ham chang, ham zarrachalar filtrlari | Suv oqimi naychasi, fokuslovchi naycha va klapanlar, shlanglar va muhrlar kabi barcha yuqori bosimli komponentlar |
| To'liq kesish tizimining o'rtacha energiya sarfi | 1500 vattli CO2 lazerini tasavvur qiling: Elektr energiyasidan foydalanish: 24-40 kVt Lazer gazi (CO2, N2, He): 2-16 l/soat Kesish gazi (O2, N2): 500-2000 l/soat | 20 kVt quvvatga ega nasosni tasavvur qiling: Elektr energiyasidan foydalanish: 22-35 kVt Suv: 10 l/soat Aşındırıcı: 36 kg/soat Kesish chiqindilarini yo'q qilish |
Jarayonning aniqligi
| Mavzu | Co2 lazeri | Suv oqimi bilan kesish |
| Kesish yorig'ining minimal o'lchami | 0,006 ″, kesish tezligiga qarab | 0,02 dyuym |
| Kesilgan sirt ko'rinishi | Kesilgan sirt chiziqli tuzilishni ko'rsatadi | Kesish tezligiga qarab, kesilgan sirt qum bilan tozalangan ko'rinadi |
| Kesilgan qirralarning darajasi to'liq parallel | Yaxshi; vaqti-vaqti bilan konussimon qirralarni ko'rsatadi | Yaxshi; qalinroq materiallar holatida egri chiziqlarda "dumli" effekt mavjud. |
| Qayta ishlashga chidamlilik | Taxminan 0,002 ″ | Taxminan 0,008 ″ |
| Kesilgan joyda burilish darajasi | Faqat qisman burilish sodir bo'ladi | Burilish sodir bo'lmaydi |
| Materialning issiqlik stressi | Materialda deformatsiya, temperatura va strukturaviy o'zgarishlar yuz berishi mumkin | Termal stress yuzaga kelmaydi |
| Qayta ishlash jarayonida materialga gaz yoki suv oqimi yo'nalishi bo'yicha ta'sir qiluvchi kuchlar | Gaz bosimi pozalari yupqa bilan bog'liq muammolar ish qismlari, masofa saqlab bo'lmaydi | Yuqori: yupqa, kichik qismlar faqat cheklangan darajada qayta ishlanishi mumkin |
Xavfsizlik masalalari va ish muhiti
| Mavzu | Co2 lazeri | Suv oqimi bilan kesish |
| Shaxsiy xavfsizlikuskunalar talablari | Lazerli himoya ko'zoynaklari mutlaqo zarur emas | Himoya ko'zoynaklari, quloq himoyasi va yuqori bosimli suv oqimi bilan aloqa qilishdan himoya qilish kerak |
| Qayta ishlash jarayonida tutun va chang hosil bo'lishi | Bu sodir bo'ladi; plastmassalar va ba'zi metall qotishmalari zaharli gazlar hosil qilishi mumkin | Suv oqimi bilan kesish uchun qo'llanilmaydi |
| Shovqin ifloslanishi va xavf | Juda past | G'ayrioddiy darajada yuqori |
| Jarayondagi tartibsizliklar tufayli mashinani tozalash talablari | Kam tozalash | Yuqori darajadagi tozalash |
| Jarayon natijasida hosil bo'lgan chiqindilarni kesish | Chiqindilarni kesish asosan chang shaklida bo'ladi, bu vakuumli ekstraktsiya va filtrlashni talab qiladi | Suvni abraziv moddalar bilan aralashtirish natijasida katta miqdordagi kesish chiqindilari hosil bo'ladi |