ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ НА РАСЧЕТ
Изделия из металла пользуются неизменным спросом практически во всех сферах и отраслях. В связи с этим не теряют актуальности и вопросы, касающиеся методов их обработки. Наиболее востребованными методами признаны лазерная и плазменная резка, являющиеся достойными конкурентами. Оба метода обладают как достоинствами, так и недостатками. В связи с этим, для того, чтобы определиться, какая методика лучше, целесообразно подробнее разобрать все нюансы и аспекты обоих способов.
Суть данного метода заключается в направленном воздействии сфокусированного лазерного луча на поверхность металла. Лазер производит расплав металла, а подаваемый под большим давлением газ удаляет расплавленную массу, параллельно охлаждая поверхность. В случае, если используется сублимационная резка, удаление металла из зоны воздействия луча происходит за счет процесса испарения.
В ходе проведения работ необходимо учитывать, что практически все металлы, подлежащие обработке лазером, обладают высокими показателями светоотражаемости, что может сказываться на скорости процесса и значительно его замедлять.
Помимо светоотражения, на качество работ оказывает большое значение толщина металла. Работы с использованием лазера не целесообразно проводить на толстых листах, особенно когда речь идет о сплавах металлов. Оптимальными для лазерной резки являются толщины, не превышающие 20 мм. Попытки игнорировать данный нюанс могут привести к утрате качества среза.
Основываясь на данном факте, и для сохранения качества реза, необходимо выделить предельно допустимые толщины подлежащих раскрою материалов:
Если же производственная необходимость требует раскроя листов 20 мм и более, необходимо понимать, что работа потребует больших энергозатрат, а результат при этом будет далек от качества, получаемого при резке тонких листов. В связи с данным фактом, целесообразнее использовать альтернативные способы, в том числе газокислородный.
Наибольшему расходованию подвергается электричество и газ, являющийся неотъемлемой частью процесса. Большой расход электроэнергии объясняется тем, что она необходима для обеспечения работоспособности сразу трех основных составляющих: самой установки, лазера и охладителя. В качестве газовой составляющей обычно используются кислород и азот. Помимо перечисленного, достаточно затратным моментом могут оказаться: оптика (линзы как внешняя, так и внутренняя), сопла и фильтрующие элементы. Допустимый срок эксплуатации перечисленных расходных материалов колеблется от нескольких недель, до нескольких лет, и напрямую связан с уровнем нагрузки. Соответственно при больших объемах обрабатываемого металла, срок службы расходных материалов крайне незначителен.
Резка металла лазером делится на три основных типа в зависимости от используемой среды:
Данный процесс осуществляется в результате воздействия на металл генерируемой сжатой плазменной дугой, которая вырабатывает огромное количество тепловой энергии. Удаление расплава происходит при помощи струи плазмы. Образование плазменной дуги из обычной, осуществляется за счет действия плазмотрона, который сначала сжимает изначальную дугу, затем насыщает ее газом плазмообразователем. Использование плазмы наиболее целесообразно в случае необходимости раскроя толстых листов от 20 мм и более, но и для более тонких заготовок метод вполне оправдан. Данная методика хорошо зарекомендовала себя при работе с чугуном, на котором он оставляет глубокий достаточно качественный рез.
Говоря о оптимальных толщинах листов при работе с плазмой, можно отталкиваться от следующих параметров:
Принимая решение об использовании плазменной резки, необходимо учитывать образование окалины и появление кромок, требующих доработки.
Основными статьями расходов могут стать газ и расходные материалы, входящие в оборудование. Необходимо учитывать, что расходные материалы рассчитаны на определенное количество запусков и срок их эксплуатации напрямую зависит от степени интенсивности нагрузки.
Рассмотрев более подробно возможности и нюансы обоих методов, можно перейти к сравнению лазерной и плазменной резки металла. Разбирая отличия плазменной резки и лазерной резки металла, особое внимание уделяется нескольким основным параметрам:
В данном случае основная разница между плазменной резкой и лазерной резкой заключается в том, что лазерные станки целесообразнее использовать при работе с тонкими листами, а плазменные установки, наоборот, работают качественнее с заготовками, имеющими большую толщину. В этом случае гарантируется высокая производительность с полным сохранением качества.
Одно из важных отличий - показатель точности перепендикулярности образуемых кромок и прорезных толщин во время металлообработки. Если сравнить лазерный луч и плазменный, то в первом случае линия раскроя имеет меньшую ширину. Поэтому термической обработке подвержена меньшая область материала, следовательно, при лазерном раскрое практически не возникает дефектов в процессе работы.
Лазерная резка идеально подходит для сложных декоративных узоров и фигур из тонколистового металла, где необходимо соблюдать высокую точность углов. Однако, основной минус лазерного раскроя - толщина обрабатываемого металла. Идеальный уровень металлообработки возможен только при толщине листов до 7 мм. При резке более толстых заготовок угол реза смещается примерно на полградуса, однако, все равно качество раскроя остается на высоком уровне.
Лазерные станки используют для резки заготовок не более 30-35 мм. толщиной. В противном случае рез будет очень некачественный, в отличие от оборудования для плазменной резки, которое позволяет обрабатывать следующие толщины и материалы с высоким качеством реза:
Плазменная резка имеет ограничения по размеру вырезаемых отверстий. Они получаются наиболее точными только если их диаметр больше в 2 раза в сравнении с толщиной обрабатываемой заготовки. Для тонколистовых деталей плазменные станки не используются, так как образуется слишком большая область термической обработки, из-за чего образовываются всяческие дефекты.
Еще одно из важных отличий состоит в скорости обработки материала. Лазерный раскрой позволяет добиться высокой скорости процесса, минимизации износа расходных материалов и, соответственно, снижения почасовой оплаты работы. Дополнительно стоит отметить, что раскрой лазером признан достаточно экономичным в плане расхода материала, исходя из чего, разница между лазерной и плазменной резкой в цене достаточно существенная. Связан данный аспект с тем, что тонкие прорези позволяют расположить рядом максимально большое количество деталей. Помимо указанного, необходимо отметить тот факт, что отсутствие необходимости дополнительного обрабатывания поверхности и кромок позволяет не только экономить время и энергозатраты, но и значительно улучшает качество результата.
Резка плазмой характерна тем, что расходные материалы рассчитаны на ограниченное число запусков. Исходя из этого показателя, оценка одного часа работы на плазменном станке напрямую связана с количеством отверстий, прошиваемых в заготовке. Кроме этого, необходимость зачистки кромок от неровностей, а поверхности от окалины, в значительной мере увеличивает время от момента начала работы до ее конечного результата.
В этом пункте основная разница лазерной резки и плазменной резки заключается в качестве кромок и прорези. Лазер позволяет добиться наиболее четкого ведения реза, с сохранением его тонкости (от 1 мм) и ровности кромок. Сфокусированность луча позволяет минимизировать деформации практически до нуля и получить максимально тонкую прорезь. Стоит отметить, что даже при обработке деталей, имеющих сложные контуры, точность и качество реза не снижаются. Ухудшение качества кромок возможно только в случае превышения допустимой толщины листа. Конусность получаемых отверстий минимальна, и при работе, ведущейся в непрерывном режиме, диаметр отверстия аналогичен толщине материала. В случае использования импульсного режима, наименьший диаметр отверстия обычно не превышает 1/3 толщины листа.
Плазменный раскрой является контактным воздействием, что неминуемо приводит к ожоговому повреждению кромки и образованию окалины на поверхности. Конусность кромок так же выражена более интенсивно, чем у деталей, подвергающихся лазерному раскрою. Возможное отклонение краев отверстия от вертикальной оси может составить от 3 до 10 градусов, в то время, как лазер допускает отклонение не более чем на 0.5 градуса. Кроме этого, отверстие, проделанное плазмой имеет разницу в верхнем и нижнем диаметре. данные аспекты необходимо учитывать, когда заказ требует максимально качественной в плане точности работы.
Выбирая, что лучше: плазменная или лазерная резка металла в плане экономии, необходимо четко расставлять приоритеты. Связано это с тем, что качество готового изделия практически всегда пропорционально с затратностью его обработки. Помимо указанного аспекта, немаловажен еще и фактор относительности. Плазменная резка металла отличается малой энергозатратностью по сравнению с лазерной резкой, но необходимо учесть, что данный вид раскроя, а именно износ расходных материалов, зависит от количества циклов включения и выключения. Чем чаще перезапускается установка, тем больший износ получают расходники.
Лазерный станок с ЧПУ минимизирует временные затраты и расход материала. Кроме этого, износ расходных материалов по большей степени не зависит от количества запусков и выключений. В соответствии с этим и час работы на лазере стоит меньше, не смотря на большую энергозатратность.
При интенсивном использовании расходные материалы станков подлежат замене как минимум раз в 1-2 месяца.
В процессе плазменной ркзки используется воздух или кислород. Расход электрической энергии идет лишь на создание плазмы и на питание оборудования. Используемые расходные материалы для плазменного станка это:
Чтобы сократить затраты на плазменный раскрой, можно использовать слаботочные сопла и электроды, однако, это снизит производительность оборудования, но не скажется на качестве конечного металлоизделия.
Характеристики и параметры | Лазерный станок | Плазменный станок |
Ширина реза | 0,1 - 0,4 мм. | 0,7 - 1.5 мм. |
Точность раскроя | ± 0,06 мм. | ± 0,03-0,05 мм. |
Точность раскроя | ± 0,06 мм. | ± 0,03-0,05 мм. |
Внутренние углы | Хорошие показатели качества | Есть маленькие скругления, в нижней области срезается больше материала по сравнению с верхней |
Сужение | 0 - 0.8° | 2.9 - 9.5° |
Окалина | Не имеется | Есть, зачастую сильная |
Мин. отверстия | При непрекращающейся работе толщина металла равна диаметру. При переключении на импульсный способ резки размер отверстия может быть равен 1/3 толщины листа. | Размер отверстий в полтора раза больше толщины листа, но составляет не меньше 4 миллиметров. |
Области прижогов | Отсутствуют или невидимы | Наблюдаются на кромках и краях изделий. |
Термическое воздействие | Слабое, некритичное влияние на качество | Больше в несколько раз чем при лазерной резке |
Эффективность, показатель производительности | Большая скорость обработки тонколистового металла. Пропорциональное уменьшение производительности при высоких толщинах. | Прожиг металла происходит быстро, однако в скорости обработки медленнее лазерного станка в несколько раз. |
Стоимость работы | Доступная и низкая цена за погонный метр, особенно при крупных заказах | Высокая цена, особенно при небольших заказах, так как в стоимость включено большое количество расходов (электроэнергия, работа сотрудников и т.д.); |
В чем же отличия лазерной и плазменной резки металла? Исходя из сравнительного обзора двух методов раскроя металла необходимо выделить следующие факты:
Использование лазера идеально подойдет для работы с тонкими листами и при необходимости получения идеального разреза даже в случае обработки деталей со сложными контурами. Кроме того, именно этот вид раскроя оправдан при работе с большими объемами и ограниченными сроками исполнения заказа.
В отличие от лазерной резки, раскрой металлических листов при помощи плазменной резки станет оптимальным выбором в работе с материалом, имеющим толщину от 20 до 150 мм и в случаях, когда не требуется идеального качества кромок и тонкого разреза. Но имеет большое значение необходимость экономии затрат на электроэнергию и газовую составляющую.
Плазма в сравнении с лазером режет "грязно" и медленно - ее невыгодно использовать для изготовления сложных декорированных изделий и деталей с множественными контурами и линиями, в отличие от лазерной установки, которая позволяет быстро и качественно обработать тонколистовой материал. Однако, лазерная установка ограничена в толщине обрабатываемого материала, из чего следует, что толстые листы на лазерном оборудовании разрезать невозможно.
Где лучше справляется плазморез:
Лазерная резка подойдет для большего количества различных областей жизни, так как в сравнении с плазменной, она не имеет высокой конусности, не вызывает дефекты материала, имеет высокую точность и производительность, а также возможность изготавливать изделия по сложным чертежам, и резать металл до 20 мм. Ее используют для:
Исходя из этого, можно утверждать, что лазерный станок окупится быстрее, несмотря на большую стоимость. Как пример, если лазерный станок стоит около 4 миллионов, а плазменный - 1,5 - 2, то плазменный окупится примерно за пару месяцев, как и лазерный, но второй выполнит намного больше дорогостоящей работы, а в последующем - лазерный станок будет приносить прибыли в несколько раз больше плазменного, однако безусловно все зависит от спроса.
Вдобавок у лазерного оборудования более широкий спектр возможных работ и цена на расходники ниже. Однако безусловно, как упоминалось выше, плазменный станок выигрывает в случае раскроя толстых металлов, которые имеют широкий спрос.
При резке толстого металла на лазере появляется шероховатость, которую необходимо в дальнейшем нивелировать. Соответственно, приобретать лазерный станок при постоянном потоке заказов на раскрой толстых металлов - не имеет смысла.
Подводя итоги, можно аргументированно сказать, что оба метода одинаково хороши и оправданы. Для обретения максимальной выгоды, основанной на экономии затрат при получении наибольшего эффекта, необходимо использовать каждый из рассмотренных способов обработки металла исходя из задач и условий.