Laserleikkaus ja plasmaleikkaus ovat kaksi eniten käytettyä lämpöleikkaustekniikkaa levyjen valmistuksessa. Molemmat käyttävät energiaa metallin leikkaamiseen sulattamalla ja poistamalla materiaalia ohjelmoitua reittiä pitkin. Molemmat ovat CNC-ohjattuja ja pystyvät tuottamaan monimutkaisia 2D-profiileja litteästä levystä. Mutta ne toimivat pohjimmiltaan erilaisilla fysikaalisilla periaatteilla, ne toimivat eri tavalla eri materiaalityypeillä ja -paksuuksilla, ja toisen valinnan hinta- ja laatuvaikutukset ovat riittävän merkittäviä, jotta vertailu on yksi ensimmäisistä teknisistä kysymyksistä, jotka insinöörien ja hankintatiimien tulisi ratkaista määritellessään metallin leikkausprosessia.
Laserleikkauskone kohdistaa suuritehoisen lasersäteen – joka on tuotettu kuitulaserlähteestä nykyaikaisissa teollisuusjärjestelmissä – pieneen polttopisteeseen metallipinnalla. Keskitetty energiatiheys polttopisteessä sulattaa ja höyrystää osittain metallin, kun taas koaksiaalinen apukaasusuihku (typpi tai happi) puhaltaa sulan materiaalin ulos uurresta ja pois leikatusta pinnasta. CNC-ohjain liikuttaa leikkuupäätä ohjelmoitua reittiä pitkin, mikä tuottaa jatkuvan leikkauksen.
Kuitulasertekniikka on syrjäyttänyt CO₂-laserin metallinleikkauksen standardina käytännössä kaikissa uusissa asennuksissa. Kuitulaserit muuntavat sähköenergian laservaloksi tehokkaammin (noin 30–40 % seinäpistokkeen tehokkuus verrattuna 10–15 % CO₂:iin), tuottavat lyhyemmän aallonpituisen säteen, jonka metallit absorboivat tehokkaammin ja vaativat vähemmän huoltoa, koska säde tuotetaan solid-state kuituväliaineessa kaasupurkausputken sijaan. Nykyaikaisia kuitulaserleikkausjärjestelmiä on saatavana teholuokilla 2 kW - 20 kW ja enemmän. Suurempi teho mahdollistaa nopeammat leikkausnopeudet ja suuremman materiaalin paksuuden.
Plasmaleikkausjärjestelmä ohjaa sähkökaaren painekaasun läpi (ilma, typpi, happi tai argon-vety-seokset sovelluksesta riippuen) plasman muodostamiseksi - ionisoituneen kaasun erittäin korkeassa lämpötilassa, tyypillisesti 20 000–25 000 °C kaaren sydämessä. Tämä plasmasuihku sulattaa metallin leikkauskohdassa ja kaasuvirran kineettinen energia puhaltaa sulan materiaalin irti raosta.
Plasmaleikkaus ei vaadi fokusoitua optista sädettä, mikä tarkoittaa, että leikkauspää voidaan sijoittaa suuremmalle etäisyydelle työkappaleen pinnasta kuin laserpää, ja prosessi sietää paremmin pinnan kontaminaatiota, hilsettä ja maalia. Teräväpiirtoplasmajärjestelmät – käyttämällä tarkasti tiivistettyä plasmakaaria – saavuttavat huomattavasti paremman leikkauslaadun ja kapeamman uurreleveyden kuin vanhemmat perinteiset plasmajärjestelmät, mikä kaventaa laatueroa laserleikkauksella, erityisesti paksummissa materiaaleissa.
| Ominaisuus | Kuitu laserleikkaus | Plasmaleikkaus (teräväpiirto) |
|---|---|---|
| Leikkausperiaate | Kohdistettu lasersäde sulattaa ja höyrystää materiaalia | Ionisoitu plasmakaari sulattaa materiaalia; kaasupuhallus poistaa kuonan |
| Huippulaatua (ohut levy <6 mm) | Erinomainen – sileät, neliömäiset reunat, toissijaista viimeistelyä ei tarvita | Hyvä HD-plasmalla – pieni viiste, hieman kuonaa alemman luokan järjestelmissä |
| Huippulaatua (paksu levy >20mm) | Hyvä tai kohtalainen – lämpövaikutusalue kasvaa paksuuden myötä | Erittäin hyvä – plasma toimii hyvin paksulla levyllä |
| Leveys (tyypillinen) | 0,1-0,3 mm ohuessa materiaalissa | 1,5–3 mm vakiojärjestelmissä; 0,8–1,5 mm HD-plasmalla |
| Paikannustarkkuus | ±0,05–0,1 mm tyypillinen | ±0,5–1 mm tyypillinen (HD plasma ±0,2–0,4 mm) |
| Minimi reiän koko | Sama kuin materiaalin paksuus (tai pienempi ohuella levyllä) | Noin 2× materiaalin paksuus vähintään |
| Nopeus ohuella levyllä (1-3mm) | Erittäin nopea – kuitulaser on erinomainen ohuelle materiaalille | Hitaampi kuin laser ohuella levyllä |
| Nopeus paksulla levyllä (20-50mm) | Hitaammat ja korkeammat käyttökustannukset suurella paksuudella | Nopeampi ja edullisempi metrihinta paksulla levyllä |
| Suurin paksuus (mieto teräs) | Jopa 30–40 mm suuritehoisissa järjestelmissä (12–20 kW) | Jopa 80–100 mm raskaissa järjestelmissä |
| Ruostumattomasta teräksestä valmistettu ominaisuus | Erinomainen – puhdas typpiapuleikkaus | Hyvä – vaatii sopivan kaasuseoksen; enemmän kuonaa kuin laser |
| Alumiini kyky | Hyvä – typpiapu vakioseoksille | Kohtalainen – enemmän kuonaa ja leveämpi rako kuin laserilla |
| Lämpöalue (HAZ) | Kapea - minimaalinen metallurginen muutos viereisessä materiaalissa | Leveämpi — enemmän lämpötehoa vaikuttaa viereiseen vyöhykkeeseen |
| Käyttökustannukset | Korkeampi - laserlähde, optiikka, apukaasu | Alempi - kulutustarvikkeet (elektrodi, suutin) ovat edullisia |
| Pääomakustannus | Korkeampi - kuitulaserjärjestelmät ovat kalliimpia | Pienemmät – plasmajärjestelmillä on alhaisemmat alkupääomakustannukset |
| Pintakunnon toleranssi | Vaatii puhdasta, tasaista materiaalia tasaisen tuloksen saavuttamiseksi | Kestää paremmin hilsettä, ruostetta ja pintakontaminaation |
| Paras sovellus | Tarkkuuspelti 0,5–20 mm, monimutkaiset profiilit, hienot ominaisuudet | Rakennelevy 10–80 mm, vähemmän tarkkuuskriittistä leikkausta |
Kuitulaserleikkaus tuottaa leikkauslaatua ja mittatarkkuutta, johon plasmaleikkaus ei pysty vastaamaan 0,5–12 mm:n paksuusaluetta – useimpien koteloiden, paneelien, kannakkeiden ja runkojen tuotantoa. Kapea laseruurre, neliömäinen leikkausreuna ja ±0,1 mm:n sijaintitarkkuus mahdollistavat pienten reikien, hienojen urien ja tiukan toleranssin profiilien puhtaan leikkaamisen yhdellä toimenpiteellä. Plasmassa samat ominaisuudet vaatisivat toissijaista porausta tai viimeistelyä vastaavan mittatarkkuuden saavuttamiseksi, lisäämällä prosessivaiheita ja kustannuksia, jotka eliminoivat plasman pääomakustannusedun tarkkuustyössä.
Laserleikkaus typpiapukaasulla tuottaa ruostumattomaan teräkseen puhtaan, oksidivapaan leikkausreunan, joka ei vaadi leikkauksen jälkeistä puhdistusta ennen hitsausta tai kiillotusta. Plasmaleikkaus ruostumaton teräs tuo enemmän lämpöä leikatun reunan sisään, luo leveämmän lämpövaikutusalueen ja voi tuottaa typen kerääntymistä leikkauspintaan, mikä aiheuttaa huokoisuutta myöhemmissä hitseissä. Laserleikkaus on prosessistandardi ruostumattomasta teräksestä valmistettaville komponenteille elintarvikejalostuksessa, lääketeollisuudessa tai arkkitehtonisissa sovelluksissa, joissa hitsin laatu ja pinnan viimeistely ovat tärkeitä.
Tarkennettu laserpiste – tyypillisesti 0,1–0,3 mm:n halkaisija työkappaleessa – mahdollistaa jopa 1 mm:n uran tai 1,5 mm:n reiän sisäisten piirteiden leikkaamisen tarkasti 1 mm:n teräkseen. Plasmaleikkauksen suurempi tehollinen leikkausleveys tekee mahdottomaksi tuottaa tämän mittakaavan ominaisuuksia hyväksyttävien toleranssien sisällä. Laserleikkaus on ainoa käytännöllinen lämpöleikkausvaihtoehto osille, joissa on tuuletusaukot, kaapelin reititysaukot, asennusreikäkuviot ja napsautuskielekkeet.
Laserleikkausohjelmat luodaan suoraan CAD-tiedoista minimaalisella asennusajalla – uuden osan ohjelmointi kestää minuutteja, ja ensimmäinen leikkaus voidaan tehdä ilman työkaluja. Tämä tekee laserleikkauksesta oletusvaihtoehdon räätälöityyn valmistukseen, prototyyppien valmistukseen ja pienten ja keskisuurten volyymien tuotantoon, jossa vaihtoehtoisten prosessien (leimaus, lävistys) työkalukustannuksia ei voida poistaa riittävällä määrällä. Joustavuus leikata mitä tahansa profiilia samasta koneesta ohjelman vaihdolla on laserleikkauksen perustavanlaatuinen toiminnallinen etu työkaluriippuvaisiin prosesseihin verrattuna.
Teräsrakennelevyjen leikkaamiseen paksuusalueella 20–80 mm — rakennerungot, raskaiden koneiden jalustat, laivan osat, paineastioiden komponentit — plasmaleikkaus on nopeampaa ja kustannustehokkaampaa kuin laserleikkaus. 25 mm:n pehmeällä teräksellä suuritehoinen plasmajärjestelmä leikkaa nopeudella 1 500–2 000 mm/min; 12 kW:n kuitulaser vastaavalla paksuusleikkauksella 600–900 mm/min huomattavasti korkeammilla käyttökustannuksilla. Plasmaleikkaus on edelleen taloudellisesti järkevä valinta niille rakenteellisille valmistajille, joiden ydintyö on raskasta levyä tarkkuuslevyn sijaan.
Laserleikkaus vaatii puhdasta, tasaista materiaalia hyvässä pinnassa tasaisen lopputuloksen saavuttamiseksi. Kuumavalssatun levyn, jyrsinpohjamaalin, maalin tai ruosteen pintakerros hajottaa lasersäteen ja huonontaa leikkauslaatua. Plasmaleikkaus sietää huomattavasti pintakontaminaatiota - plasmakaari palaa kalkin ja pinnoitteen läpi ilman laserjärjestelmän optista herkkyyttä. Plasma on kestävämpi prosessivaihtoehto kuumavalssattujen rakenneosien tai esipinnoitetun materiaalin leikkaamiseen, kun pinnan valmistelu ennen leikkausta on epäkäytännöllistä.
Päätös laserleikkauksen ja plasmaleikkauksen välillä riippuu ensisijaisesti materiaalin paksuudesta ja vaaditusta tarkkuudesta:
0,5–20 mm:n ohutlevyjen valmistuksessa – suurin osa teollisuuskoteloista, ohjauspaneeleista, kannakkeista, kehyksistä ja laitekomponenteista – kuitulaserleikkaus on vakiospesifikaatio. Leikkauksen laatu, mittatarkkuus ja joustavuus tällä paksuusalueella ovat vertaansa vailla plasmalle. Laserlaitteiden korkeammat pääomakustannukset heijastuu osahintaan, mutta toissijaisten viimeistelytoimenpiteiden eliminointi ja kyky pitää tiukat toleranssit ilman lisäkäsittelyvaiheita tekevät laserista edullisemman kokonaiskustannusvaihtoehdon tarkkuustyössä.
Teräväpiirtoplasmaleikkaus tarjoaa kustannus- ja nopeusetua, jota laserit eivät voi verrata yli 20 mm:n rakennelevyjen leikkaamiseen tai kuumavalssattujen rakenneosien suuren volyymin leikkaukseen, jossa pinnan kunto vaihtelee ja leikkausreunojen tarkkuusvaatimukset ovat vaatimattomat.
Useimmat nykyaikaiset ohutlevyn valmistuslaitokset – mukaan lukien täyden palvelun sopimusvalmistajat – käyttävät sekä laser- että plasmaleikkausjärjestelmiä kattaakseen koko materiaalipaksuusalueen ja optimoidakseen prosessin valinnan sovellusten mukaan. Kun arvioit valmistuskumppania, varmista, mitä leikkaustekniikkaa käytetään tiettyyn materiaaliisi ja paksuuteen, ja pyydä näyteleikkauksia haluamallasi paksuudella reunan laadun arviointia varten ennen kuin sitoudut tuotantomääriin.
Kyllä — kuitulaserleikkaus käsittelee ruostumatonta terästä, alumiinia, terästä, galvanoitua terästä, kuparia ja messinkiä sopivalla parametrivalinnassa ja apukaasun valinnassa. Ruostumaton teräs leikataan typen avulla estämään leikatun reunan hapettumista; alumiini vaatii typpeä tai puhdasta ilmaa paksuudesta riippuen; Mieto teräs leikataan usein happiavusteella pienemmillä paksuuksilla maksiminopeuden saavuttamiseksi tai typellä puhtaamman reunan saamiseksi. Tarvittava laserteho kasvaa materiaalin kovuuden ja heijastavuuden myötä – alumiini ja kupari heijastavat enemmän kuin teräs ja vaativat suuremman tehon tai erityisiä kuitulaserkokoonpanoja, jotka on suunniteltu erittäin heijastaville materiaaleille. Varmista valmistajalta, mitä materiaaleja varten heidän laserjärjestelmänsä on luokiteltu, ennen kuin määrität.
Plasmaleikkaus tuottaa pienen kulman viisteen leikkausreunaan - tyypillisesti 1-3° - koska plasmakaari ei ole täysin sylinterimäinen: se on hieman kartiomainen, leikkauksen yläosassa leveämpi kuin alareunassa. Teräväpiirtoplasmajärjestelmissä käytetään tiukemmin tiivistettyä kaaria, joka pienentää viisteen 0,5–1°, mutta ei voi poistaa sitä. Laserleikkaus tuottaa nimellisesti neliömäisen leikkausreunan (0–0,5° viiste hyvällä laitteistolla ja asetuksilla), koska fokusoitu säde on profiililtaan sylinterimäisempi. Sovelluksiin, joissa huippusuora neliömäisyys on sovitus- tai tiivistysvaatimus – tiivistetyt paneelit, tiiviit kokoonpanot – laserleikkaus on määritelty plasmaviisteongelman välttämiseksi.
Kuitulaserleikkaus pystyy käsittelemään 30–40 mm:n terästä suuritehoisissa järjestelmissä (15–20 kW), mutta yli 20 mm:n paksuudella käyttökustannukset metriä kohti nousevat merkittävästi ja leikkausnopeus laskee plasmaan verrattuna. Rakennevalmistajien, jotka leikkaavat pääosin 25 mm tai enemmän, taloudellisuus suosii plasmaa raskaassa levytyössä, vaikka he käyttävät myös laserjärjestelmiä levytöihin. Useimmat täyden palvelun valmistajat tekevät tämän määrityksen materiaalin paksuuden perusteella: laserilla levyille ja kevytlevyille, plasmalla tai happipolttoaineella raskaalle rakennelevylle.
Laserleikkaus ja vesisuihkuleikkaus saavuttavat vertailukelpoisen paikannustarkkuuden (±0,1–0,15 mm hyvissä laitteissa), mutta eroavat leikkausominaisuuksiltaan tietyissä sovelluksissa olevilla tavoilla. Vesisuihkuleikkaus on kylmä prosessi – ei lämpövaikutteista vyöhykettä, ei materiaalin kovuuden muutosta leikkausreunassa – joten se on parempi lämpöherkille materiaaleille: työkaluteräs, titaani, komposiitit, kivi ja lasi. Laserleikkaus on nopeampaa ja kustannustehokkaampaa metallien levyvalmistuksen paksuusalueella. Normaalissa teräs- ja alumiinilevyvalmistuksessa, jossa lämpövaikutusalue ei ole toiminnallinen ongelma, laserleikkaus on nopeampaa, edullisempaa ja yhtä tarkkaa.
Laserleikkauspalvelut | Punch Press | Taivutuskone | Hitsaus | Spray-pinnoite | Räätälöidyt valmistuspalvelut | Pyydä tarjous
+86-13771171111 +86-13338110517 
