Что вы знаете о лазерной резке, плазменной резке, водяной резке и их различиях?

Here comes an engineer’s words who is engaged in cutting field for 30years:

В настоящее время основные волоконные лазеры и углекислотные лазеры на рынке постепенно исчезают, а потребление энергии слишком велико. Рынок неметаллов все еще существует.

В дополнение к лазерной резке большой рыночный спрос на плазменную и проволочную резку имеют и другие методы резки, но проволочная резка нацелена на большее количество отраслей производства пресс-форм. Существует больший спрос на плазму в случае толстолистового проката или требований низкой точности. Гидроабразивная резка в настоящее время не распространена в металлургической промышленности, а в неметаллической области ее много.

В будущем лазерная резка станет мировым лидером в металлическом листе, включая неметаллическую резку, которая займет большую часть рынка.

рис.1 образец лазерной резки

Let’s take a look at these cutting techniques’s characteristics

Лазерная резка

Световая резка заключается в использовании сфокусированного лазерного луча высокой плотности для облучения заготовки, так что облученный материал может быстро расплавиться, испариться, абляции или достичь точки воспламенения. В то же время, с помощью высокоскоростного воздушного потока, соосного с лучом, расплавленный материал может быть сдут, чтобы разрезать заготовку. В настоящее время обычно используется импульсный CO2-лазер, а лазерная резка является одним из методов термической резки.

Обработка резки водой

Резка водой, также известная как водяной нож, то есть технология резки струей воды под высоким давлением, представляет собой машину, в которой для резки используется поток воды под высоким давлением. Под управлением компьютера заготовку можно вырезать произвольно, и на нее меньше влияет текстура материала. Резка водой делится на резку без песка и резку с песком.

Плазменная резка

Плазменно-дуговая резка — это метод обработки, в котором используется тепло высокотемпературной плазменной дуги для локального плавления (и испарения) металла в надрезе заготовки, а также используется импульс высокоскоростной плазмы для удаления расплавленного металла для формирования надреза.

Резка проволоки

Электроэрозионная обработка проволоки, сокращенно называемая WEDM, относится к категории электрообработки, иногда также известной как резка проволокой. WEDM можно разделить на быстрый WEDM, средний WEDM и медленный WEDM. Скорость проволоки быстрой электроэрозионной обработки составляет 6 ~ 12 м/с, электродная проволока движется вперед и назад с высокой скоростью, а точность резки низкая. Medium WEDM — это новая технология, разработанная в последние годы, которая реализует функцию преобразования частоты и многократной резки на основе быстрого WEDM. Скорость проволоки медленного электроэрозионного электроэрозионного станка составляет 0,2 м/с, электродная проволока совершает низкоскоростное однонаправленное движение, а точность резки очень высока.

рис3. водометные сопла

Сравнение области применения

Laser cutting machine has a wide range of applications. It can cut both metal and non-metal. CO2 laser cutting machine can be used to cut non-metal, such as cloth and leather, and optical fiber laser cutting machine can be used to cut metal. Plate deformation is small.

Резка водой относится к холодной резке, без термической деформации, с хорошим качеством режущей поверхности, без вторичной обработки, при необходимости легко выполнить вторичную обработку. Резка водой может пробивать и резать любой материал с высокой скоростью резки и гибким размером обработки.

Станок плазменной резки можно использовать для резки нержавеющей стали, алюминия, меди, чугуна, углеродистой стали и других металлических материалов. Плазменная резка имеет очевидный термический эффект, низкую точность, а вторичную обработку поверхности реза выполнить непросто.

Wire cutting can only cut conductive materials. Cutting coolant is required in the cutting process, so it can’t cut paper, leather and other non-conductive materials that are afraid of water and cutting coolant pollution.

Сравнение толщины резки

Промышленное применение лазерной резки углеродистой стали обычно составляет менее 20 мм. Режущая способность обычно составляет менее 40 мм. Промышленное применение нержавеющей стали обычно ниже 16 мм, а режущая способность обычно ниже 25 мм. Причем с увеличением толщины заготовки скорость резания явно снижается.

Толщина резки водой может быть очень толстой, 0,8-100 мм или даже более толстыми материалами.

Толщина плазменной резки составляет 0-120 мм, а наилучший диапазон качества резки составляет около 20 мм. Плазменная система имеет самые высокие показатели стоимости.

Толщина резки проволоки обычно составляет 40 ~ 60 мм, а максимальная толщина может достигать 600 мм.

3. Сравнение скорости резки

Резка листов из низкоуглеродистой стали толщиной 2 мм с помощью лазера мощностью 1200 Вт, скорость резки может достигать 600 см/мин; Разрежьте плиту из полипропиленовой смолы толщиной 5 мм, а скорость резки может достигать 1200 см / мин. Эффективность резки WEDM обычно составляет 20 ~ 60 мм2/мин, до 300 мм2/мин; Очевидно, что скорость лазерной резки высока и может использоваться для массового производства.

Резка водой скорость довольно низкая, что не подходит для массового производства.

Плазменная резка имеет низкую скорость резки и низкую относительную точность. Он больше подходит для резки толстых листов, но торец наклонен.

Для обработки металла резка проволокой имеет более высокую точность, но скорость очень низкая. Иногда для прокалывания и нарезания резьбы требуются другие методы, а размер резки сильно ограничен.

Сравнение точности резки

Разрез лазерной резки тонкий и узкий, обе стороны режущего шва параллельны и перпендикулярны поверхности, а точность размеров режущих частей может достигать ± 0,2 мм.

Плазма может достигать в пределах 1 мм.

Резка водой не вызывает термической деформации, а точность составляет ± 0,1 мм. Если используется машина для динамической водяной резки, точность резки может быть улучшена, а точность резки может достигать ± 0,02 мм для устранения наклона резки.

Точность обработки WEDM обычно составляет ± 0,01 ~ ± 0,02 мм, до ± 0,004 мм.

Сравнение ширины щели

Лазерная резка более точная, чем плазменная, а разрезной шов небольшой, около 0,5 мм.

Шов плазменной резки больше, чем лазерной, около 1-2 мм.

Режущий шов водяной резки примерно на 10% больше, чем диаметр трубы резака, обычно 0,8-1,2 мм. Чем больше диаметр трубки песочного ножа, тем больше выемка.

Ширина режущего шва при резке проволоки самая маленькая, обычно около 0,1-0,2 мм.

Сравнение качества режущей поверхности

Шероховатость поверхности при лазерной резке не так хороша, как при водяной резке. Чем толще материал, тем заметнее.

Резка водой не изменит текстуру материала вокруг шва резки (лазерная резка относится к термической резке, которая изменит текстуру вокруг зоны резки).

Сравнение затрат на производство

1. Станки лазерной резки для разных целей имеют разную стоимость. Дешевый станок для лазерной резки на углекислом газе стоит всего двадцать или тридцать тысяч, а дорогой станок для лазерной резки с волоконным лазером мощностью 1000 Вт сейчас стоит более одного миллиона. Лазерная резка не требует расходных материалов, но стоимость инвестиций в оборудование самая высокая среди всех методов резки, и она ненамного выше, а стоимость использования и обслуживания также довольно высока.

2. Станок плазменной резки намного дешевле, чем станок лазерной резки. В зависимости от мощности и марки станка плазменной резки цена отличается, а стоимость использования высока. В основном, пока он может резать проводящие материалы.

3. Стоимость оборудования для резки водой уступает только лазерной резке, с высоким энергопотреблением, высокими затратами на использование и обслуживание, а скорость резки не такая высокая, как у плазмы, потому что все абразивы одноразовые и выбрасываются в природу после использования, поэтому загрязнение окружающей среды также серьезно.

4. Резка проволоки обычно составляет около десятков тысяч штук. Но для резки проволокой требуются расходные материалы, такие как молибденовая проволока, охлаждающая жидкость для резки и т. д. При резке проволокой обычно используются два вида проволоки. Одним из них является молибденовая проволока (молибден ценен), которая используется для оборудования для быстрой ходьбы по проволоке. Преимущество в том, что молибденовую проволоку можно многократно использовать повторно; Другой вариант — использовать медную проволоку (в любом случае намного дешевле, чем молибденовая проволока) для оборудования для медленного перемещения по проволоке. Недостатком является то, что медный провод можно использовать только один раз. Кроме того, машина для быстрого перемещения по канату намного дешевле, чем машина для медленного шагания по канату. Цена медленного канатоходца равна стоимости 5 или 6 быстрых канатов.