Лазерне різання проти плазмового різання 2

Сумісність матеріалів та діапазон товщин

Одним із найважливіших чинників при виборі між лазерним та плазмовим різанням є те, наскільки добре кожен метод справляється з різними матеріалами та їх товщиною. Хоча обидва методи здатні різати широкий спектр металів, їхня ефективність значно варіюється залежно від типу, товщини матеріалу та бажаного кінцевого стану поверхні. Розуміння цих відмінностей є ключовим для вибору найефективнішого та найдешевшого процесу різання для конкретного застосування.

Лазерне різання

Лазерне різання чудово підходить для різання тонких і середніх за товщиною матеріалів із високою точністю. Воно особливо ефективне для:

Сталі звичайної якості (до ~25 мм за допомогою лазерів високої потужності)

Нержавіючу сталь

Алюміній

Латуні та міді (за допомогою волоконних лазерів, які краще підходять для дзеркальних металів)

Лазери також можуть різати неметалеві матеріали, такі як дерево, акрил і пластмаси, що розширює їхнє застосування в таких галузях, як виготовлення вивісок, електроніка та прецизійне виробництво. Однак із збільшенням товщини матеріалу — особливо понад 20–25 мм — швидкість і ефективність лазерного різання знижуються, а вартість потужних лазерів значно зростає.

Плазмова різка

Плазмове різання призначене для роботи з потужними і товстими матеріалами. Найкраще воно працює з:

М'яка сталь

Нержавіючу сталь

Алюміній

Плазма легко справляється з товщиною матеріалу до 50 мм і більше, залежно від системи. Хоча плазмове різання поступається лазерному за точністю та якістю краю, воно перевершує його за швидкістю різання та економічністю під час роботи з товстими або великими металевими плитами. Проте плазмове різання обмежене електропровідними матеріалами і не підходить для неметалів або дуже деталізованої роботи.

Лазерне різання є найкращим вибором для тонких і середніх матеріалів, де важливі точність, дрібні деталі та якість краю. Плазмове різання домінує в умовах інтенсивного використання, пропонуючи швидкість і доступність для товстіших металів. Вибір правильного процесу залежить від знання типу матеріалу, бажаного діапазону товщини та рівня необхідної деталізації. Правильне співвідношення методу різання з матеріалом забезпечує якісні результати та ефективне виробництво.

Якість різання та точність

При оцінці технологій різання якість і точність мають таке саме значення, як і швидкість, і вартість. Кінцевий розріз впливає на наступні процеси, такі як зварювання, підгонка та оздоблення, через що такі фактори, як розмірна точність, ширина розрізу, зона термічного впливу (ЗТВ) та якість краю, є критичними при виборі між лазерним і плазмовим різанням. Кожен метод дає суттєво різні результати, а ці відмінності можуть значно впливати на узгодженість продукту та потребу в подальшій обробці.

Точність розмірів

Лазерне різання забезпечує високу точність розмірів, зазвичай у межах ±0,1 мм або краще, завдяки тонкому сфокусованому променю та точному керуванню за допомогою ЧПК. Це робить його ідеальним для застосувань, що вимагають жорстких допусків і повторюваності, таких як компоненти літаків, електроніка та прецизійні механічні деталі. Плазмове різання, хоча й точне, зазвичай підтримує допуски близько ±0,5 мм, залежно від обладнання та кваліфікації оператора. Воно добре підходить для конструкційних або промислових деталей, де надзвичайна точність не є обов'язковою.

Ширина розрізу

Ширина різу — зазор (керф) — відрізняється між двома методами. Лазерне різання створює вузький зазор, часто в діапазоні від 0,1 мм до 0,5 мм, що дозволяє щільно розташовувати деталі та мінімізує витрати матеріалу. Плазмове різання, навпаки, має більший зазор, зазвичай від 1 мм до 3 мм, що обмежує щільність розташування деталей на аркуші та може призводити до більших втрат матеріалу.

Зона термічного впливу (ЗТВ)

Лазерне різання створює відносно невелику зону термічного впливу через високу точність і контрольований внесок енергії променя. Це мінімізує ризик деформації або зміни механічних властивостей навколишнього матеріалу. Плазмове різання, навпаки, утворює більшу ЗТВ через більший тепловий внесок і ширший дуговий розряд. Хоча сучасні плазмові системи зменшили цей ефект, тепло все ще може впливати на металургійну цілісність і вимагати додаткової обробки в чутливих застосуваннях.

Прямолінійність та шорсткість краю (Ra)

Лазерне різання зазвичай забезпечує чисті, рівні краї з мінімальним підтіканням і низькою шорсткістю поверхні (Ra), часто меншою за 3,2 мкм. Воно добре підходить для деталей, які потребують мінімальної подальшої обробки. Плазмове різання, хоча й покращене порівняно з попередніми системами, зазвичай дає трохи скісні або шорсткіші краї, зі значеннями Ra в діапазоні від 6,3 мкм до 25 мкм, залежно від товщини та швидкості. Це може вимагати додаткової оздоблювальної обробки в проектах, де важлива висока точність.

Лазерне різання посідає провідне місце у якості та точності, забезпечуючи вищу чіткість країв, менші допуски та мінімальні термічні спотворення. Плазмове різання, хоча й менш досконале, залишається ефективним для загального виготовлення деталей, де пріоритетом є швидкість і вартість, а не висока деталізація. Остаточний вибір залежить від необхідної якості обробки, рівня допусків та складності деталі. Для робіт, що вимагають високої точності, лазер є очевидним вибором; для товстіших матеріалів і проектів, менш чутливих до деталей, плазмове різання залишається надійним варіантом.