Tăiere cu laser și tăierea cu plasmă sunt cele mai utilizate tehnologii de tăiere termică în fabricarea tablei. Ambele folosesc energie pentru a tăia metalul prin topirea și îndepărtarea materialului de-a lungul unui traseu programat. Ambele sunt controlate de CNC și sunt capabile să producă profile 2D complexe din material de tablă plană. Dar funcționează pe principii fizice fundamental diferite, funcționează diferit în funcție de tipurile de materiale și grosimi, iar implicațiile de cost și calitate ale alegerii unuia față de alta sunt suficient de semnificative pentru a face din comparație una dintre primele întrebări tehnice pe care inginerii și echipele de achiziții ar trebui să le rezolve atunci când specifică un proces de tăiere a metalului.
O mașină de tăiat cu laser concentrează un fascicul laser de mare putere – generat de o sursă laser cu fibră în sistemele industriale moderne – către un mic punct focal de pe suprafața metalică. Densitatea de energie concentrată la punctul focal se topește și vaporizează parțial metalul, în timp ce un jet de gaz coaxial de asistență (azot sau oxigen) elimină materialul topit din tăietură și departe de suprafața tăiată. Controlerul CNC deplasează capul de tăiere de-a lungul traseului programat, producând o tăiere continuă.
Tehnologia laser cu fibră a înlocuit laserul CO₂ ca standard pentru tăierea metalelor în aproape toate instalațiile noi. Laserele cu fibră convertesc energia electrică în lumină laser mai eficient (aproximativ 30–40% eficiență a prizei de perete față de 10–15% pentru CO₂), produc un fascicul cu lungime de undă mai scurtă care este absorbit mai eficient de metale și necesită mai puțină întreținere, deoarece fasciculul este generat într-un mediu de fibră solidă, mai degrabă decât într-un tub cu descărcare de gaz. Sistemele moderne de tăiere cu laser cu fibră sunt disponibile cu puteri de la 2kW la 20kW și mai sus, cu o putere mai mare permițând viteze de tăiere mai mari și grosime maximă mai mare a materialului.
Un sistem de tăiere cu plasmă trece un arc electric printr-un gaz comprimat (aer, azot, oxigen sau amestecuri de argon-hidrogen, în funcție de aplicație) pentru a crea o plasmă - un gaz ionizat la temperatură extrem de ridicată, de obicei 20.000-25.000 ° C la miezul arcului. Acest jet de plasmă topește metalul la punctul de tăiere, iar energia cinetică a fluxului de gaz elimină materialul topit de tăietură.
Tăierea cu plasmă nu necesită un fascicul optic focalizat, ceea ce înseamnă că capul de tăiere poate fi poziționat la o distanță mai mare de suprafața piesei de prelucrat decât un cap cu laser, iar procesul este mai tolerant la contaminarea suprafeței, la scară și la vopsea. Sistemele cu plasmă de înaltă definiție - folosind un arc de plasmă restrâns cu precizie - realizează o calitate semnificativ mai bună a tăierii și lățimi de tăiere mai înguste decât sistemele cu plasmă convenționale mai vechi, reducând decalajul de calitate cu tăierea cu laser, în special pe materiale mai groase.
| Caracteristica | Tăiere cu laser cu fibre | Tăiere cu plasmă (înaltă definiție) |
|---|---|---|
| Principiul de tăiere | Un fascicul laser focalizat topește și vaporizează materialul | Arcul cu plasmă ionizată topește materialul; suflarea de gaz îndepărtează zgura |
| Calitate de vârf (foaie subțire <6 mm) | Excelent — margini netede, pătrate, nu necesită finisare secundară | Bun pe plasmă HD - teșit ușor, ceva zgură pe sistemele de calitate inferioară |
| Calitate de vârf (placă groasă > 20 mm) | Bun până la moderat - zona afectată de căldură crește odată cu grosimea | Foarte bine — plasma funcționează bine pe o placă groasă |
| Lățimea tăieturii (tipic) | 0,1–0,3 mm pe material subțire | 1,5–3 mm pe sisteme standard; 0,8–1,5 mm pe plasmă HD |
| Acuratețe de poziție | ±0,05–0,1 mm tipic | ±0,5–1 mm tipic (plasmă HD ±0,2–0,4 mm) |
| Dimensiunea minimă a găurii | Egale cu grosimea materialului (sau mai mică pe o foaie subțire) | Aproximativ 2× grosimea materialului minim |
| Viteză pe foaie subțire (1–3 mm) | Foarte rapid — laserul cu fibră excelează pe material subțire | Mai lent decât un laser pe o foaie subțire |
| Viteza pe placă groasă (20–50 mm) | Costuri de operare mai lente și mai mari la grosime mare | Cost mai rapid și mai mic pe metru pe placă groasă |
| Grosimea maximă (oțel moale) | Până la 30–40 mm pe sisteme de mare putere (12–20 kW) | Până la 80–100 mm pe sisteme grele |
| Capacitate de oțel inoxidabil | Excelent — tăietură curată asistată cu azot | Bun - necesită un amestec adecvat de gaze; mai multă zgură decât laserul |
| Capacitate de aluminiu | Bun - asistență cu azot pe aliajele standard | Moderat – mai multă zgură și o tăietură mai largă decât laserul |
| Zona afectată de căldură (HAZ) | Îngust - modificare metalurgică minimă în materialul adiacent | Mai larg — mai multă intrare termică afectează zona adiacentă |
| Cost de exploatare | Mai înalt — sursă laser, optică, gaz de asistență | Inferioară — consumabilele (electrod, duză) sunt ieftine |
| Costul capitalului | Mai mare – sistemele laser cu fibră sunt mai scumpe | Mai mic - sistemele cu plasmă au un cost de capital inițial mai mic |
| Toleranță la starea suprafeței | Necesita material curat, plat pentru rezultate consistente | Mai tolerant la scară, rugina și contaminarea suprafeței |
| Cea mai bună aplicație | Tablă de precizie 0,5–20 mm, profile complexe, caracteristici fine | Placă structurală 10–80 mm, tăiere cu precizie mai mică |
Pentru fabricarea tablei metalice în intervalul de grosimi de 0,5–12 mm — nucleul majorității producției de carcase, panouri, console și cadre — tăierea cu laser cu fibre oferă o calitate a tăierii și o precizie dimensională pe care tăierea cu plasmă nu se poate egala. Cantitatea îngustă cu laser, marginea tăiată pătrată și precizia de poziție de ± 0,1 mm permit tăierea curată a găurilor mici, a fantelor fine și a profilelor cu toleranță strânsă într-o singură operațiune. Pe plasmă, aceleași caracteristici ar necesita găurire sau finisare secundară pentru a obține o precizie dimensională echivalentă, adăugând pași de proces și costuri care elimină avantajul de cost de capital al plasmei pentru lucrări de precizie.
Tăierea cu laser cu gaz asistat cu azot produce o muchie tăiată curată, fără oxizi pe oțel inoxidabil, care nu necesită curățare post-tăiere înainte de sudare sau lustruire. Oțelul inoxidabil de tăiat cu plasmă introduce mai multă căldură în muchia tăiată, creează o zonă mai largă afectată de căldură și poate produce captarea de azot în fața tăiată care provoacă porozitate în sudurile ulterioare. Pentru componentele din oțel inoxidabil în aplicațiile de prelucrare a alimentelor, farmaceutice sau arhitecturale în care calitatea sudurii și finisarea suprafeței sunt critice, tăierea cu laser este standardul procesului.
Punctul laser focalizat – de obicei cu diametrul de 0,1–0,3 mm la piesa de prelucrat – permite tăierea cu precizie a unor caracteristici interne la fel de mici precum o fantă de 1 mm sau o gaură de 1,5 mm în oțel de 1 mm. Lățimea efectivă de tăiere mai mare a tăierii cu plasmă face imposibilă producerea unor caracteristici de această scară în limitele toleranțelor acceptabile. Pentru piesele proiectate cu fante de ventilație, decupaje pentru traseul cablurilor, modele de găuri de montare și urechi de fixare, tăierea cu laser este singura opțiune practică de tăiere termică.
Programele de tăiere cu laser sunt create direct din datele CAD cu un timp minim de configurare - programarea unei piese noi durează câteva minute, iar prima tăiere poate fi făcută fără nicio investiție de scule. Acest lucru face ca tăierea cu laser să fie alegerea implicită pentru fabricarea personalizată, prototiparea și producția de volum mic până la mediu, unde costul sculelor pentru procese alternative (ștanțare, perforare) nu poate fi amortizat peste un volum suficient. Flexibilitatea de a tăia orice profil de la aceeași mașină cu o schimbare de program este avantajul operațional fundamental al tăierii cu laser față de procesele dependente de scule.
Pentru tăierea plăcilor structurale de oțel în intervalul de grosimi de 20–80 mm — cadre structurale, baze de mașini grele, secțiuni de nave, componente ale vaselor sub presiune — tăierea cu plasmă este mai rapidă și mai rentabilă decât tăierea cu laser. La oțel moale de 25 mm, un sistem cu plasmă de mare putere taie la 1.500–2.000 mm/min; un laser cu fibră de 12 kW la o grosime comparabilă reduce la 600–900 mm/min la un cost de operare semnificativ mai mare. Pentru producătorii de structuri structurale a căror activitate principală este placa grea mai degrabă decât tabla de precizie, tăierea cu plasmă rămâne alegerea rațională din punct de vedere economic.
Tăierea cu laser necesită material curat, plat, în stare bună de suprafață pentru rezultate consistente. Scara de suprafață de la placa laminată la cald, grund de frezat, vopsea sau rugină împrăștie fasciculul laser și degradează calitatea tăierii. Tăierea cu plasmă este mult mai tolerantă la contaminarea suprafeței - arcul cu plasmă arde prin scară și acoperire fără sensibilitatea optică a unui sistem laser. Pentru operațiunile de tăiere pe secțiuni structurale laminate la cald sau pe material pre-acoperit, unde pregătirea suprafeței înainte de tăiere este imposibilă, plasma este alegerea procesului mai robustă.
Decizia între tăierea cu laser și tăierea cu plasmă este determinată în primul rând de grosimea materialului și de precizia necesară:
Pentru fabricarea tablei de la 0,5 mm la 20 mm - majoritatea covârșitoare a carcasei industriale, panourilor de control, consolelor, cadrelor și componentelor aparatelor - tăierea cu laser cu fibră este specificația standard. Calitatea tăierii, acuratețea dimensională și flexibilitatea în acest interval de grosime sunt de neegalat de plasmă. Costul de capital mai mare al echipamentelor laser se reflectă în prețul pe piesă, dar eliminarea operațiunilor secundare de finisare și capacitatea de a menține toleranțe strânse fără pași suplimentari de prelucrare fac din laser opțiunea cu costul total mai mic pentru lucrări de precizie.
Pentru tăierea plăcilor structurale de peste 20 mm sau pentru tăierea în volum mare a secțiunilor structurale laminate la cald, unde starea suprafeței variază și cerințele de precizie a marginilor tăiate sunt modeste, tăierea cu plasmă de înaltă definiție oferă un avantaj de cost și viteză pe care laserele nu le pot egala.
Majoritatea unităților moderne de fabricare a tablei – inclusiv producătorii de servicii complete – operează atât sisteme de tăiere cu laser, cât și cu plasmă pentru a acoperi întreaga gamă de grosime a materialului și pentru a optimiza selecția procesului în funcție de aplicație. Atunci când evaluați un partener de fabricație, confirmați ce tehnologie de tăiere va fi aplicată materialului și grosimii dvs. specifice și solicitați tăieturi mostre la grosimea necesară pentru evaluarea calității marginilor înainte de a vă angaja la cantitățile de producție.
Da — mânerele de tăiere cu laser cu fibre din oțel inoxidabil, aluminiu, oțel moale, oțel galvanizat, cupru și alamă, cu selecția adecvată a parametrilor și alegerea gazului de asistență. Oțelul inoxidabil este tăiat cu ajutorul azotului pentru a preveni oxidarea muchiei tăiate; aluminiul necesită azot sau aer curat, în funcție de grosime; oțelul moale este adesea tăiat cu ajutorul oxigenului la grosimi mai mici pentru viteză maximă sau cu azot pentru o margine mai curată. Puterea laserului necesară crește odată cu duritatea și reflectivitatea materialului - aluminiul și cuprul sunt mai reflectorizante decât oțelul și necesită o putere mai mare sau configurații laser cu fibră specifice concepute pentru materiale foarte reflectorizante. Confirmați cu producătorul pentru ce materiale este evaluat sistemul lor laser specific înainte de a specifica.
Tăierea cu plasmă produce o ușoară teșire unghiulară pe marginea tăiată — de obicei 1–3° — deoarece arcul de plasmă nu este perfect cilindric: este ușor conic, mai lat în partea de sus a tăieturii decât în partea de jos. Sistemele cu plasmă de înaltă definiție utilizează un arc mai strâns care reduce teșirea la 0,5–1°, dar nu îl poate elimina. Tăierea cu laser produce o margine tăiată nominal pătrată (teșire 0–0,5° pe echipamente și setări bune), deoarece fasciculul focalizat este mai cilindric în profil. Pentru aplicațiile în care perpendicularitatea marginilor tăiate este o cerință de montare sau de etanșare - panouri cu garnituri, ansambluri cu toleranță apropiată - tăierea cu laser este specificată pentru a evita problema teșirii cu plasmă.
Tăierea cu laser cu fibre poate prelucra oțel moale de până la 30–40 mm pe sisteme de mare putere (15–20 kW), dar la grosimi de peste 20 mm, costul de operare pe metru crește semnificativ, iar viteza de tăiere scade în comparație cu plasmă. Pentru producătorii de structuri care debesc predominant 25 mm și mai sus, economia favorizează plasma pentru lucrul cu plăci grele, chiar dacă aceștia operează și sisteme laser pentru prelucrarea tablelor. Majoritatea producătorilor cu servicii complete fac această determinare în funcție de grosimea materialului: laser pentru tablă și placă ușoară, plasmă sau oxi-combustibil pentru plăci structurale grele.
Tăierea cu laser și tăierea cu jet de apă realizează o precizie de poziție comparabilă (±0,1–0,15 mm pe echipamente bune), dar diferă în caracteristicile de tăiere în moduri care contează pentru aplicații specifice. Tăierea cu jet de apă este un proces rece - fără zonă afectată de căldură, fără modificarea durității materialului la marginea tăiată - ceea ce îl face preferat pentru materialele sensibile la căldură: oțel pentru scule, titan, compozite, piatră și sticlă. Tăierea cu laser este mai rapidă și mai eficientă din punct de vedere al costurilor pe metale din intervalul de grosimi de fabricare a tablei. Pentru fabricarea standard de tablă din oțel și aluminiu, unde zona afectată de căldură nu este o problemă funcțională, tăierea cu laser este mai rapidă, cu costuri mai mici și la fel de precisă.
Servicii de tăiere cu laser | Punch Press | Masina de indoit | Sudarea | Acoperire prin pulverizare | Servicii de fabricație la comandă | Solicitați o cotație
+86-13771171111 +86-13338110517 
