Vyhledávání
Zavřete toto vyhledávací pole.

Řezání laserem vs řezání plazmou: Co je lepší

Řezání laserem vs řezání plazmou, které je lepší

Řezání laserem vs řezání plazmou: Co je lepší

Když za námi lidé přicházejí s projekty, často slýcháme otázku: „Mám při výrobě kovů používat řezání laserem nebo plazmou?“. Jako společnost zabývající se kovoobráběcími stroji máme znalosti a know-how, abychom vám mohli poskytnout profesionální poradenství na základě vašeho rozpočtu, potřeb a konečného projektu. Pojďme si nyní na chvíli říci, jaký je rozdíl mezi laserovým řezáním kovu a plazmovým řezáním a na kterých projektech tyto techniky použijeme.
Obsah
Jak fungují

Jak fungují?

Než se dozvíme více o rozdílu mezi řezáním laserem a řezáním plazmou, podívejme se, jak fungují.

Co je řezání laserem?

Řezání laserem je technika, která využívá laser k řezání materiálu, typicky pro průmyslové výrobní aplikace. Toho je dosaženo směrováním výkonu nejběžnějších vysokovýkonných laserů. K nasměrování laserového paprsku na materiál se používá laserová optika a CNC (Computer Numerical Control). Vysoce výkonný paprsek rychle ohřívá, taví a částečně odpařuje kov nebo je odfouknut proudem plynu a zanechává hranu s vysoce kvalitní povrchovou úpravou. Vyrábíme laserové řezačky pro řezání plochého materiálu i konstrukčních a potrubních materiálů.
Řezání laserem bylo vždy považováno za bezpečný, efektivní a spolehlivý proces řezání. Laserové řezací stroje používají vysoce výkonné, počítačem ovládané lasery a hlavní složkou je vláknový laser vybavený prvky jako erbium, thulium a dysprosium. Při použití s dusíkem, kyslíkem nebo stlačeným vzduchem mohou vláknové lasery řezat různé kovy s vysokou přesností. Laserové řezačky jsou obecně univerzální a lze je použít pro různé práce.

Co je plazmové řezání?

Plazmové řezání je nízkonákladová metoda řezání, která poskytuje vysokou rychlost a vysokou přesnost procesu tavení. Zde se využívá proud ionizovaného plynu k roztavení a vytlačení materiálu z řezu. Typické materiály řezané plazmovým hořákem zahrnují ocel, nerezovou ocel, hliník, mosaz a měď, ale lze řezat i jiné vodivé kovy. Plazmové řezačky se běžně používají ve výrobních dílnách, opravách a restaurování automobilů, průmyslových budovách a dalších. Stejně jako laserové řezačky, plazmové řezačky nakonec řežou kov jeho roztavením.
Plazmové řezačky jsou jedním z nejjemnějších a nejuniverzálnějších nástrojů pro snadnější řezání těžkých a silných materiálů. Plazmové řezání se provádí protlačováním stlačeného vzduchu a inertních plynů, jako je vodík a dusík, tenkou tryskou vysokou rychlostí. Kombinací plynů, vysoké rychlosti a oblastí koncentrovaného tlaku vzniká plazma, což je elektricky vodivý ionizovaný plyn.
Řezání vláknovým laserem VS řezání plazmou

Řezání vláknovým laserem VS řezání plazmou

Se zvyšující se poptávkou v navazujícím průmyslu a poklesem nákladů na vysoce výkonné lasery poptávka po aplikacích pro laserové řezání v posledních letech vykazuje známky rychlého růstu.
Plazmové řezání je na jedné straně náchylné k velkým deformacím při řezání plechu pod 6 mm a vyžaduje vysokou přesnost řezání.
Na druhé straně má řezání laserem zjevné výhody procesu, zejména u materiálů s vysokou teplotou tání, žáruvzdorných slitin, supertvrdých slitin, polovodičových materiálů, nekovových materiálů a kompozitních materiálů.
Porovnání řezání vláknovým laserem a řezání plazmou
Položka Řezání vláknovým laserem Plazmové řezání
Zásada Laserový paprsek s vysokou hustotou výkonu se používá ke skenování povrchu materiálu, zahřátí materiálu na tisíce až desítky tisíc stupňů Celsia ve velmi krátké době, roztavení nebo zplynování materiálu a následnému odfouknutí roztaveného nebo zplyněného materiálu pryč z štěrbinou vysokotlakým plynem. S kyslíkem nebo dusíkem jako pracovním plynem a vysokoteplotním a vysokorychlostním plazmovým obloukem jako zdrojem tepla se kov, který má být řezán, lokálně taví a současně je roztavený kov odfukován vysokorychlostním proudem vzduchu. k vytvoření úzké štěrbiny.
Materiál Kovové materiály, speciální kovové materiály, nekovové materiály Uhlíková ocel, nerezová ocel, hliník, měď, litina a další kovové materiály
Tloušťka řezání Středně tenký plech Středně silný plech
Přesnost řezání Dokončení obrábění (do 0,2 mm) Hrubé opracování (do 1 mm)
Šířka štěrbiny Velmi malý (0,2-0,3 mm) Malý
Tepelně ovlivněná zóna Velmi malý (šířka 0,1 mm) Malý
Deformace desky Velmi malé Malý
Když řezání laserem nahradí některé funkce děrování, následné ohýbání nelze dokončit. Proto, když si zákazníci koupí laserový řezací stroj, často potřebují koupit ohýbačku.
aplikace

aplikace

Plazmové řezání je vhodné pro řezání různých kovových materiálů, převážně pro řezání středních a silných plechů. Výhody plazmového řezání jsou vysoká řezná rychlost, úzká řezná drážka, malá tepelně ovlivněná plocha, malá deformace a nízké provozní náklady. Nevýhodou plazmového řezání je úhel 0,5~1,5° na vertikálním řezu a kalený řez.
Řezání laserem se používá především pro řezání středních a tenkých plechů a nabídka řezných materiálů je velmi široká (kovy, nekovy, keramika, sklo atd.). Protože laser má vlastnosti vysokého směru, vysokého jasu a vysoké intenzity, rychlost řezání laserem je vysoká, přesnost zpracování je vysoká, řezný šev je velmi úzký a není nutné žádné následné zpracování.
Obecně je rozsah materiálů, které lze řezat laserem, širší než rozsah plazmy; při řezání tenkých desek jsou výhody laserového řezání zjevnější; z hlediska nákladů je řezání plazmou mnohem levnější než řezání laserem.
Bezpečnostní

Bezpečnostní

Jak plazma, tak laserové řezací stroje pro bezpečný provoz vyžadují speciální zařízení. Zatímco plazmové řezačky vyžadují osobní ochranné vybavení na ochranu před oslněním, hlukem a plyny, tato technologie nevyžaduje specializovaná zařízení a bezpečnostní kryt kolem celého systému, jak to někdy dělají lasery.
Počáteční náklady

Počáteční náklady

Pokud hledáte obchod s kovovýrobou za nejlepší hodnotu, nemůžete porazit plazmu, pokud jde o vaši počáteční investici. Nákup většiny CNC plazmových řezaček v dílenské kvalitě se pohybuje mezi $50 000 a $100 000, v závislosti na typu a velikosti stroje a jeho možnostech. Lasery jsou přitom mnohem dražší. Zatímco použité laserové řezačky mohou někdy stát kolem $250 000, nový stroj může často stát přes $300 000, někdy až $1 milion. Pokud jde o cenu laseru vs. plazma, je plazma zdaleka nejlevnější počáteční investicí.
Provozní náklady

Provozní náklady

V oblasti řezání středních a těžkých plechů jsou náklady na řezání laserem výrazně nižší než na řezání plazmou. Plazmové řezání je jednou z hlavních metod řezání v oblasti tlustých plechů. Existují dva důvody, proč řezání laserem stojí méně než řezání plazmou:

  1. Existuje jen málo pomocných zařízení a pomocného personálu pro řezání laserem a fixní náklady jsou výrazně sníženy.
  2. Účinnost řezání laserem je vyšší.
Vezmeme-li jako příklad řezání plechu z uhlíkové oceli o tloušťce 30 mm, provozní náklady na řezání laserem 12KW jsou 3,05 juanů/metr, provozní náklady na řezání laserem 20KW jsou 1,32 juanů/metr a provozní náklady na řezání plazmou (300A) je 3,13 juanů/metr. Mezi nimi 20KW laserové řezání ušetří 57,81 TP3T provozních nákladů než plazmové řezání (300A), což má významnou nákladovou výhodu.
Náklady na řezání se vypočítávají na základě ceny v Číně a cena se může v různých zemích a regionech lišit.
Porovnání nákladů mezi řezáním laserem a řezáním plazmou
Nákladová položka Řezání laserem (12 kW) Řezání laserem (20 kW) Plazmové řezání (300A)
Zranitelné části zařízení (jüan/hodina) 5 5 70 (elektroda, tryska, vírový prstenec atd.)
Průměrná spotřeba energie zařízení (jüan/hodina) 60 80 80
Spotřeba kyslíku (juan/hodina) 10 (tloušťka desky > 20 mm) 10 (tloušťka desky > 20 mm) 12
Manipulace (1 osoba) + leštění (2 osoby) 0 0 60
Vrtání/polohování/převoz (3 osoby + vybavení) 0 0 60
Pevná cena (juan/hodina) 65 (75) 85 (95) 282
Rychlost řezání (14 mm uhlíková ocel) 4 m/min 6 m/min 3,4 m/min
Provozní náklady na metr 65/60/4m = 0,27 juanů/m 85/60/6m = 0,24 juanů/m 282/60/3,4 m = 1,38 juanů/m
Rychlost řezání (30 mm uhlíková ocel) 0,41 m/min 1,2 m/min 1,5 m/min
Provozní náklady na metr 75/60/0,41 m = 3,05 juanů/m 95/60/1,2 m = 1,32 juanů/m 282/60/1,5 m = 3,13 juanů/m
Výhody a nevýhody plazmového řezání

Výhody a nevýhody plazmového řezání

Plazmové řezání má jako běžná metoda řezání také své výhody a nevýhody.

Výhoda

V procesu řezání středních a silných plechů lze dosáhnout velmi vysokých řezných rychlostí, mnohem vyšších než řezání laserem a řezání plamenem. Počáteční investice do vybavení plazmového řezacího stroje je nižší než u laserového řezacího stroje, ale náklady na údržbu v pozdější fázi jsou o něco vyšší.

Nevýhody

  • Špatná svislost řezné plochy: Na jedné straně řezné plochy bude větší zkosená hrana a svislost je špatná.
  • Vytváří více strusky: struska se generuje na spodní straně řezané plochy během procesu řezání. Aby nebyla ovlivněna kvalita následného procesu, musí být tato struska odstraněna broušením, což také zvyšuje mzdové náklady.
  • Vytváří škodlivý plyn a obloukové světlo: Princip plazmového řezání určuje škodlivý prach a obloukové světlo, které se bude generovat během procesu řezání. Aby se však této vadě vyhnulo, bylo také použito řezání plazmou pod vodou.
  • Spotřeba více trysek: Plazmové řezání spotřebuje v pozdější fázi více trysek a náklady jsou vysoké.
Výhody a nevýhody řezání laserem

Výhody a nevýhody řezání laserem

Ve srovnání s obecnými metodami řezání mají laserové řezací stroje některé zřejmé výhody a nevýhody.

Výhoda

  • Přesné hrany: Při řezání tradičními metodami, jako jsou čepele, otřepy nebo drsné povrchy, jsou často vidět a musí být vyleštěny a vyhlazeny. Při použití laserového řezání to není problém.
  • Vysoká rychlost řezání: Rychlost řezání tenkých desek může dosáhnout 10 m/min, což je mnohem rychlejší než plazmové řezání.
  • Dobrá kvalita řezu: malá deformace, nízká drsnost povrchu, malý sklon řezné hrany.
  • Vysoká přesnost: laserový paprsek se neopotřebovává. To zlepšuje přesnost. Navíc díky velikosti typických laserů a skutečnosti, že jsou řízeny vysoce výkonnými počítači, to umožňuje vytvářet složité návrhy, které by jinak nebyly možné. Přesnost polohování může dosáhnout 0,05 mm a přesnost přemístění může dosáhnout 0,02 mm.
  • Široká nabídka řezných materiálů: Kromě toho, že dokáže řezat kov, dokáže řezat i dřevo, plast, gumu, PVC, kůži, textil, plexisklo atd.
  • Nízká údržba: Tradiční metody řezání vyžadují běžnou údržbu a broušení čepele. Lasery nevyžadují tuto údržbu a mohou pracovat po delší dobu bez údržby.
  • Maximální efektivita: Ať už vyrábíte prototypy nebo se pustíte do sériové výroby, laser není třeba upravovat ani přepracovávat. To umožňuje optimální účinnost v době výroby.
  • Rychlé nastavení: Doba nastavení pro řezání laserem je relativně rychlá ve srovnání s jinými technikami řezání kovů. Je také mnohem jednodušší provádět úpravy, když je vyžadována zakázková výroba.

Nevýhody

  • Vysoká cena.
  • Počáteční investice i následná údržba vyžadují vyšší náklady.
  • Řezání laserem je cenově výhodnější při řezání tenkých plechů, ale při řezání tlustých plechů je účinnost řezání nízká a řezání laserem není vhodné, pokud nejsou požadavky na kvalitu vysoké.
Porovnání řezání laserem a řezání plazmou

Porovnání řezání laserem a řezání plazmou

  • Lasery jsou obvykle dražší na provoz, ale nabízejí úroveň detailů, kterou plazmové řezání nenabízí. Proto jsou lasery skvělé pro gravírování detailů nebo vyřezávání malých tvarů z kovu, zatímco plazma je lepší pro jednodušší řezy.
  • Plazmové řezačky mohou řezat i silnější plechy. Obecně platí, že plazmová řezačka může řezat kov až do tloušťky 1,5 palce. Lasery na druhou stranu dokážou proříznout půl palce tlustý hliník, tři čtvrtě palce tlustou nerezovou ocel a jeden palec tlustou ocel.
  • Plazma může řezat pouze materiály, které vedou elektřinu, zatímco lasery byly použity k řezání dřeva, plastů, skla a dalších materiálů. Je to proto, že plazma používá k vytvoření řezů elektricky vodivý plyn, spíše než paprsek optického světla.
  • Lasery nemohou řezat vysoce reflexní materiály, jako je měď, takže plazmové řezání může být nejlepší volbou pro materiály, jako je tento. Plazma však dokáže proříznout jakýkoli vodivý kov bez ohledu na povrch.
  • Řezání laserem má užší toleranci pouhých 0,002 palce, takže je ideální pro přesné řezy nebo díly, které mají složité zářezy.
  • Laserové i plazmové řezačky v naší provozovně využívají k řízení strojů CNC, počítačové numerické řízení. To znamená, že váš projekt může být dokončen rychle a přesně.
Výhody řezání vláknovým laserem oproti řezání plazmou
Položka Řezání vláknovým laserem Plazmové řezání Výhody vláknového laseru
Přesnost polohování 0,14 mm 0,4 mm Vysoká přesnost
Kolmost řezu 0,2 mm (40 mm) 5 mm (40 mm) Není vyžadována žádná dokončovací práce
Šířka štěrbiny 0,2-1,5 mm 2-5 mm Šetřete materiály
Reserved Edge A Common Edge 3-4 mm 10 mm Šetřete materiály
Tepelně ovlivněná zóna 0,1-0,4 mm 0,5-2,0 mm Malá deformace
Sekce Kvalita Vynikající, méně visí struska Normální Není nutné žádné broušení
Rychlost řezání (do 20 mm) Velmi rychle Normální Vysoká efektivita výroby
Vyřízněte malou díru Poměr průměru hloubky: 10-20% Nelze vyříznout otvor Uložte vrtačku a přeneste
Zkosení Zkosení Obecně ne Úsporný stroj na úkosování
Pracovní prostředí Čistý Dům naplnil kouř Ochrana zdraví a životního prostředí
Vysoce výkonný laserový řezací stroj

Vysoce výkonný laserový řezací stroj

Popularita vysoce výkonných laserů způsobila, že zařízení pro řezání laserem prolomilo limit tloušťky. Před rokem 2015 byly prodeje výkonných laserů extrémně nízké a aplikace laserového řezání byla dlouho omezena tloušťkou. Tradičně se věří, že řezání plamenem může řezat nejširší rozsah tlouštěk plechu a rychlost nad 50 mm má zjevné výhody. Je vhodný pro tlusté a extra silné plechy, které nevyžadují vysokou přesnost zpracování. Plazmové řezání má zřejmé výhody rychlosti v rozsahu 30-50 mm a není vhodné pro zpracování velmi tenkých plechů (<2 mm). Laserové řezání většinou používá lasery na kilowattové úrovni, které mají zjevné výhody v rychlosti a přesnosti pod 10 mm.
V posledních letech, s postupnou popularizací vysokovýkonných laserů, zařízení pro řezání laserem postupně proniklo na trh pro řezání středních a těžkých plechů. S rostoucím výkonem roste i tloušťka řezu a účinnost laserového řezacího stroje. Podle statistik laserový řezací stroj o výkonu 20 kW zlomil optimální řeznou tloušťku měkké oceli a nerezové oceli na 50 mm a 40 mm.
Vzhledem k tomu, že ocelový plech je obecně rozdělen na tenký plech (<4 mm), střední plech (4-20 mm), tlustý plech (20-60 mm) a extra silný plech (>60 mm) podle tloušťky. 10kW laserový řezací stroj byl schopen řezat střední plechy a většinu tlustých plechů a aplikační scénáře laserového řezacího zařízení se nadále rozšiřují na pole středních plechů. Kromě zvýšení horní hranice tloušťky řezaného materiálu se díky vysokému výkonu laseru také neustále zlepšuje účinnost řezání. Například při řezání měkké oceli o tloušťce 50 mm může být laserová řezačka s výkonem 30 000 W 88% účinnější než řezačka s výkonem 20 000 W.
Výhody vysoce výkonného vláknového laserového řezacího stroje
Tloušťka 15 kW (m/min) 20 kW (m/min) 30 kW (m/min) Zlepšení účinnosti (30 kW přes 20 kW)
8 11 15 22 47%
10 8 11 17 55%
14 5 6 7.5 25%
20 1.5 2.5 4.5 80%
30 0.9 1.2 1.6 33%
40 0.35 0.6 1 67%
50 0.2 0.4 0.75 88%

Závěr

Co je tedy lepší, plazma nebo laser? Zatímco konečná odpověď závisí na materiálu, který řežete, typu řezů, které budete provádět, a vašem rozpočtu, pro většinu kovoobráběcích strojů jsou jasným vítězem laserové řezací stroje. Lasery dokážou rychle, kvalitně a přesně řezat všechny druhy kovů i nekovů, nemluvě o pokračujícím poklesu cen laserových řezaček v posledních letech. Nemůžete porazit laser pro skvělý řez s velkou hodnotou a přesností. Pokud jste připraveni prozkoumat, která laserová řezačka je pro vaše požadavky nejlepší, zavolejte nám ještě dnes. Náš tým odborníků vás provede vaším výběrem a najde ideální stroj pro váš obchod, abyste mohli vytvářet skvělé produkty.
AccTek
Kontaktní informace
Získejte laserová řešení