Suchen
Schließen Sie dieses Suchfeld.

Laserschneiden vs. Plasmaschneiden: Was ist besser?

Laserschneiden vs Plasmaschneiden, was besser ist

Laserschneiden vs. Plasmaschneiden: Was ist besser?

Wenn Menschen mit Projekten zu uns kommen, hören wir oft die Frage: „Sollte ich Laserschneiden oder Plasmaschneiden in der Metallverarbeitung einsetzen?“. Als Unternehmen für Metallbearbeitungsmaschinen verfügen wir über das Wissen und Know-how, um Sie auf der Grundlage Ihres Budgets, Ihrer Bedürfnisse und des endgültigen Projekts professionell zu beraten. Nehmen wir uns nun einen Moment Zeit, um über den Unterschied zwischen dem Laserschneiden von Metall und dem Plasmaschneiden zu sprechen und bei welchen Projekten wir diese Techniken anwenden werden.
Inhaltsverzeichnis
Wie arbeiten Sie

Wie arbeiten Sie?

Bevor wir mehr über den Unterschied zwischen Laserschneiden und Plasmaschneiden erfahren, werfen wir einen Blick auf ihre Funktionsweise.

Was ist Laserschneiden?

Laserschneiden ist eine Technik, bei der ein Laser zum Schneiden von Material verwendet wird, typischerweise für Anwendungen in der industriellen Fertigung. Dies wird erreicht, indem die Leistung der gängigsten Hochleistungslaser gerichtet wird. Laseroptik und CNC (Computer Numerical Control) werden verwendet, um den Laserstrahl auf das Material zu lenken. Der Hochleistungsstrahl erhitzt, schmilzt und verdampft Metall schnell oder wird von einem Gasstrahl weggeblasen und hinterlässt eine Kante mit einer hochwertigen Oberflächenbeschaffenheit. Wir stellen Laserschneider zum Schneiden von Flachmaterial sowie Bau- und Rohrleitungsmaterialien her.
Laserschneiden gilt seit jeher als sicheres, effizientes und zuverlässiges Schneidverfahren. Laserschneidmaschinen verwenden computergesteuerte Hochleistungslaser und die Kernkomponente ist ein Faserlaser, der mit Elementen wie Erbium, Thulium und Dysprosium ausgestattet ist. In Verbindung mit Stickstoff, Sauerstoff oder Druckluft können Faserlaser eine Vielzahl von Metallen mit hoher Präzision schneiden. Laserschneider sind im Allgemeinen vielseitig und können für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden.

Was ist Plasmaschneiden?

Plasmaschneiden ist ein kostengünstiges Schneidverfahren, das durch den Schmelzprozess eine hohe Geschwindigkeit und hohe Präzision bietet. Hier wird ein Strahl aus ionisiertem Gas verwendet, um das Material zu schmelzen und aus dem Schnitt auszutreiben. Typische Materialien, die mit einem Plasmabrenner geschnitten werden, sind Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing und Kupfer, aber auch andere leitfähige Metalle können geschnitten werden. Plasmaschneider werden häufig in Fertigungswerkstätten, in der Autoreparatur und -restaurierung, in Industriegebäuden und mehr eingesetzt. Wie Laserschneider schneiden Plasmaschneider letztendlich Metall, indem sie es schmelzen.
Plasmaschneider sind eines der empfindlichsten und vielseitigsten Werkzeuge, um schwere und dicke Materialien leichter zu schneiden. Beim Plasmaschneiden werden Druckluft und Inertgase wie Wasserstoff und Stickstoff mit hoher Geschwindigkeit durch eine dünne Düse gepresst. Die Kombination von Gasen, hoher Geschwindigkeit und Bereichen mit konzentriertem Druck erzeugt ein Plasma, das ein elektrisch leitfähiges ionisiertes Gas ist.
Faserlaserschneiden VS Plasmaschneiden

Faserlaserschneiden VS Plasmaschneiden

Mit der Steigerung der Nachfrage nachgelagerter Industrien und dem Rückgang der Kosten für Hochleistungslaser hat die Nachfrage nach Laserschneidanwendungen in den letzten Jahren Anzeichen eines schnellen Wachstums gezeigt.
Einerseits ist das Plasmaschneiden beim Schneiden von Blechen unter 6 mm anfällig für große Verformungen und erfordert eine hohe Schnittgenauigkeit.
Andererseits hat das Laserschneiden offensichtliche Verfahrensvorteile, insbesondere für Materialien mit hohem Schmelzpunkt, hitzebeständige Legierungen, superharte Legierungen, Halbleitermaterialien, nichtmetallische Materialien und Verbundmaterialien.
Vergleich von Faserlaserschneiden und Plasmaschneiden
Artikel Faserlaserschneiden Plasmaschneiden
Prinzip Ein Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte wird verwendet, um die Oberfläche des Materials zu scannen, das Material in sehr kurzer Zeit auf Tausende bis Zehntausende Grad Celsius zu erhitzen, das Material zu schmelzen oder zu vergasen und dann das geschmolzene oder vergaste Material wegzublasen Schlitz mit Hochdruckgas. Mit Sauerstoff oder Stickstoff als Arbeitsgas und einem Hochtemperatur- und Hochgeschwindigkeits-Plasmalichtbogen als Wärmequelle wird das zu schneidende Metall lokal geschmolzen und gleichzeitig wird das geschmolzene Metall mit einem Hochgeschwindigkeitsluftstrom weggeblasen einen schmalen Schlitz zu bilden.
Material Metallwerkstoffe, spezielle Metallwerkstoffe, nichtmetallische Werkstoffe Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Gusseisen und andere Metallmaterialien
Schnittstärke Mitteldünne Platte Mitteldicke Platte
Schnittgenauigkeit Fertigbearbeitung (innerhalb von 0,2 mm) Schruppbearbeitung (innerhalb 1mm)
Schlitzbreite Sehr klein (0,2-0,3 mm) Klein
Wärmeeinflusszone Sehr klein (Breite 0,1 mm) Klein
Plattenverformung Sehr klein Klein
Wenn das Laserschneiden einige Stanzfunktionen ersetzt, können nachfolgende Biegevorgänge nicht abgeschlossen werden. Wenn Kunden eine Laserschneidmaschine kaufen, müssen sie daher häufig eine Biegemaschine kaufen.
Anwendung

Anwendung

Das Plasmaschneiden eignet sich zum Schneiden verschiedener Metallmaterialien, hauptsächlich zum Schneiden mittlerer und dicker Platten. Die Vorteile des Plasmaschneidens sind eine hohe Schnittgeschwindigkeit, eine schmale Schnittfuge, eine kleine Wärmeeinflussfläche, geringe Verformung und niedrige Betriebskosten. Der Nachteil des Plasmaschneidens ist der Winkel von 0,5 bis 1,5 ° im vertikalen Abschnitt und der gehärtete Schnitt.
Das Laserschneiden wird hauptsächlich zum Schneiden von mittleren und dünnen Blechen verwendet, und die Palette der Schneidmaterialien ist sehr breit (Metalle, Nichtmetalle, Keramik, Glas usw.). Da der Laser die Eigenschaften hoher Richtung, hoher Helligkeit und hoher Intensität aufweist, ist die Laserschneidgeschwindigkeit hoch, die Bearbeitungsgenauigkeit hoch, die Schnittnaht sehr schmal und es ist keine nachfolgende Bearbeitung erforderlich.
Im Allgemeinen ist die Palette der Materialien, die mit Laser geschnitten werden können, größer als die mit Plasma; Beim Schneiden dünner Bleche sind die Vorteile des Laserschneidens offensichtlicher; hinsichtlich der Kosten ist das Plasmaschneiden viel billiger als das Laserschneiden.
Sicherheit

Sicherheit

Sowohl Plasma- als auch Laserschneidmaschinen erfordern spezielle Einrichtungen, um sicher zu arbeiten. Während Plasmaschneider persönliche Schutzausrüstung zum Schutz vor Blendung, Lärm und Gas erfordern, erfordert die Technologie keine spezielle Ausrüstung und keine Sicherheitsummantelung um das gesamte System, wie dies bei Lasern manchmal der Fall ist.
Start-up Kosten

Start-up Kosten

Wenn Sie nach der preisgünstigsten Metallverarbeitungswerkstatt suchen, ist Plasmaschneiden bei der Anfangsinvestition unschlagbar. Die meisten CNC-Plasmaschneider in Werkstattqualität kosten zwischen $50.000 und $100.000, je nach Art und Größe der Maschine und ihren Fähigkeiten. Gleichzeitig sind Laser viel teurer. Während gebrauchte Laserschneider manchmal rund $250.000 kosten, kann eine neue Maschine oft über $300.000 kosten, manchmal sogar bis zu $1 Million. Wenn es um die Kosten von Laser- und Plasmaschneiden geht, ist Plasmaschneiden bei weitem die günstigste Anfangsinvestition.
Betriebskosten

Betriebskosten

Im Bereich des Mittel- und Grobblechschneidens sind die Kosten des Laserschneidens deutlich geringer als die des Plasmaschneidens. Das Plasmaschneiden ist eines der wichtigsten Schneidverfahren im Bereich dicker Bleche. Es gibt zwei Gründe, warum das Laserschneiden weniger kostet als das Plasmaschneiden:

  1. Es gibt nur wenige Hilfsgeräte und Hilfspersonal für das Laserschneiden, und die Fixkosten werden stark reduziert.
  2. Die Laserschneideffizienz ist höher.
Am Beispiel des Schneidens einer 30 mm dicken Kohlenstoffstahlplatte betragen die Betriebskosten des 12-KW-Laserschneidens 3,05 Yuan/Meter, die Betriebskosten des 20-KW-Laserschneidens 1,32 Yuan/Meter und die Betriebskosten des Plasmaschneidens (300 A). beträgt 3,13 Yuan/Meter. Unter anderem spart das 20-kW-Laserschneiden 57,81 TP3T an Betriebskosten gegenüber dem Plasmaschneiden (300 A), was einen erheblichen Kostenvorteil bietet.
Die Schnittkosten werden basierend auf dem Preis in China berechnet, und der Preis kann in verschiedenen Ländern und Regionen variieren.
Kostenvergleich zwischen Laserschneiden und Plasmaschneiden
Kostenpunkt Laserschneiden (12KW) Laserschneiden (20KW) Plasmaschneiden (300A)
Gefährdete Teile der Ausrüstung (Yuan/Stunde) 5 5 70 (Elektrode, Düse, Wirbelring etc.)
Durchschnittlicher Stromverbrauch der Geräte (Yuan/Stunde) 60 80 80
Sauerstoffverbrauch (Yuan/Stunde) 10 (Plattendicke > 20 mm) 10 (Plattendicke > 20 mm) 12
Handling (1 Person) + Polieren (2 Personen) 0 0 60
Bohren/Positionieren/Transfer (3 Personen + Ausrüstung) 0 0 60
Fixkosten (Yuan/Stunde) 65 (75) 85 (95) 282
Schnittgeschwindigkeit (14 mm Kohlenstoffstahl) 4m/Min 6m/Min 3,4 m/Min
Betriebskosten pro Meter 65/60/4m = 0,27 Yuan/m 85/60/6m = 0,24 Yuan/m 282/60/3,4 m = 1,38 Yuan/m
Schnittgeschwindigkeit (30 mm Kohlenstoffstahl) 0,41 m/min 1,2 m/Min 1,5 m/Min
Betriebskosten pro Meter 75/60/0,41 m = 3,05 Yuan/m 95/60/1,2 m = 1,32 Yuan/m 282/60/1,5 m = 3,13 Yuan/m
Vor- und Nachteile des Plasmaschneidens

Vor- und Nachteile des Plasmaschneidens

Als gängiges Schneidverfahren hat auch das Plasmaschneiden seine Vor- und Nachteile.

Vorteil

Beim Schneiden von mittleren und dicken Blechen können sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten erreicht werden, die viel höher sind als beim Laserschneiden und Brennschneiden. Die anfängliche Ausrüstungsinvestition der Plasmaschneidmaschine ist geringer als die der Laserschneidmaschine, aber die Wartungskosten in der späteren Phase sind etwas höher.

Nachteile

  • Schlechte Vertikalität der Schnittfläche: Auf einer Seite der Schnittfläche befindet sich eine größere abgeschrägte Kante, und die Vertikalität ist schlecht.
  • Erzeugt mehr Schlacke: Schlacke wird während des Schneidvorgangs am unteren Rand der Schnittfläche erzeugt. Um die Qualität des nachfolgenden Prozesses nicht zu beeinträchtigen, muss diese Schlacke durch Schleifen entfernt werden, was auch die Arbeitskosten erhöht.
  • Erzeugt schädliches Gas und Lichtbogen: Das Prinzip des Plasmaschneidens bestimmt den schädlichen Staub und das Lichtbogenlicht, das während des Schneidvorgangs erzeugt wird. Es wurde jedoch auch Unterwasser-Plasmaschneiden verwendet, um diesen Mangel zu vermeiden.
  • Verbrauchen Sie mehr Düsen: Beim Plasmaschneiden werden später mehr Düsen verbraucht, und die Kosten sind hoch.
Vor- und Nachteile des Laserschneidens

Vor- und Nachteile des Laserschneidens

Im Vergleich zu herkömmlichen Schneidverfahren haben Laserschneidmaschinen einige offensichtliche Vor- und Nachteile.

Vorteil

  • Präzise Kanten: Beim Schneiden mit traditionellen Methoden wie Klingen sind Grate oder raue Oberflächen oft zu sehen und müssen poliert und geglättet werden. Beim Laserschneiden ist dies kein Problem.
  • Schnelle Schnittgeschwindigkeit: Die Schnittgeschwindigkeit für dünne Platten kann 10 m/min erreichen, was viel schneller ist als das Plasmaschneiden.
  • Gute Schnittqualität: geringe Verformung, geringe Oberflächenrauheit, geringe Schneidkantensteigung.
  • Hohe Präzision: Der Laserstrahl nutzt sich nicht ab. Dies verbessert die Genauigkeit. Darüber hinaus ermöglicht dies aufgrund der Größe typischer Laser und der Tatsache, dass sie von Hochleistungscomputern gesteuert werden, die Erstellung komplexer Designs, die sonst nicht möglich wären. Die Positionierungsgenauigkeit kann 0,05 mm und die Neupositionierungsgenauigkeit 0,02 mm erreichen.
  • Große Auswahl an Schneidmaterialien: Neben Metall kann auch Holz, Kunststoff, Gummi, PVC, Leder, Textilien, Plexiglas usw. geschnitten werden.
  • Geringer Wartungsaufwand: Herkömmliche Schneidemethoden erfordern regelmäßige Wartung und das Schärfen der Klinge. Laser erfordern diese Wartung nicht und können über längere Zeiträume ohne Wartung betrieben werden.
  • Maximale Effizienz: Ob Prototypenbau oder Serienfertigung, der Laser muss nicht justiert oder nachbearbeitet werden. Dies ermöglicht eine optimale Effizienz zum Zeitpunkt der Herstellung.
  • Schnelle Einrichtung: Die Einrichtungszeit für das Laserschneiden ist im Vergleich zu anderen Metallschneidetechniken relativ schnell. Es ist auch viel einfacher, Anpassungen vorzunehmen, wenn eine kundenspezifische Fertigung erforderlich ist.

Nachteile

  • Hohe Kosten.
  • Sowohl die Anfangsinvestition als auch die spätere Wartung erfordern höhere Kosten.
  • Das Laserschneiden ist beim Schneiden dünner Platten kostengünstiger, aber beim Schneiden dicker Platten ist die Schneideffizienz gering, und das Laserschneiden ist nicht geeignet, es sei denn, die Qualitätsanforderungen sind hoch.
Vergleich von Laserschneiden und Plasmaschneiden

Vergleich von Laserschneiden und Plasmaschneiden

  • Laser sind in der Regel teurer im Betrieb, bieten jedoch einen Detaillierungsgrad, den das Plasmaschneiden nicht bietet. Daher eignen sich Laser hervorragend zum Gravieren von Details oder zum Ausschneiden kleiner Formen aus Metall, während Plasma besser für einfachere Schnitte geeignet ist.
  • Plasmaschneider können dickere Bleche schneiden. Im Allgemeinen kann ein Plasmaschneider Metall mit einer Dicke von bis zu 1,5 Zoll schneiden. Laser hingegen können Aluminium mit einer Dicke von einem halben Zoll, Edelstahl mit einer Dicke von drei Viertel Zoll und Stahl mit einer Dicke von einem Zoll durchtrennen.
  • Plasma kann nur elektrisch leitende Materialien schneiden, während Laser zum Schneiden von Holz, Kunststoff, Glas und anderen Materialien verwendet wurden. Dies liegt daran, dass das Plasma elektrisch leitfähiges Gas verwendet, um die Schnitte zu erzeugen, anstatt eines optischen Lichtstrahls.
  • Laser können keine stark reflektierenden Materialien wie Kupfer schneiden, daher ist das Plasmaschneiden möglicherweise die beste Option für Materialien wie dieses. Plasma kann jedoch jedes leitfähige Metall schneiden, unabhängig von der Oberfläche.
  • Das Laserschneiden hat eine engere Toleranz von nur 0,002 Zoll, was es ideal für präzise Schnitte oder Teile mit komplizierten Kerben macht.
  • Sowohl Laser- als auch Plasmaschneider in unserem Geschäft verwenden CNC, Computer Numerical Control, um die Maschinen zu steuern. Das bedeutet, dass Ihr Projekt schnell und präzise abgeschlossen werden kann.
Vorteile des Faserlaserschneidens gegenüber dem Plasmaschneiden
Artikel Faserlaserschneiden Plasmaschneiden Vorteile von Faserlasern
Positioniergenauigkeit 0,14 mm 0,4 mm Hohe Genauigkeit
Abschnitt Rechtwinkligkeit 0,2 mm (40 mm) 5 mm (40 mm) Keine Nachbearbeitung erforderlich
Schlitzbreite 0,2-1,5 mm 2-5mm Materialien sparen
Reservierter Rand und gemeinsamer Rand 3-4mm 10mm Materialien sparen
Wärmeeinflusszone 0,1-0,4 mm 0,5-2,0 mm Kleine Verformung
Abschnitt Qualität Hervorragend, weniger Schlackenbildung Normal Kein Schleifen erforderlich
Schnittgeschwindigkeit (innerhalb von 20 mm) Sehr schnell Normal Hohe Produktionseffizienz
Schneiden Sie ein kleines Loch Durchmesser-Tiefenverhältnis: 10-20% Loch kann nicht geschnitten werden Speichern Sie die Bohrmaschine und übertragen Sie sie
Abschrägen Abschrägen Im Allgemeinen nicht Anfasmaschine sparen
Arbeitsumgebung Sauber Rauch erfüllte das Haus Gesundheits- und Umweltschutz
Hochleistungs-Laserschneidmaschine

Hochleistungs-Laserschneidmaschine

Die Popularität von Hochleistungslasern hat dazu geführt, dass Laserschneidgeräte die Dickengrenze durchbrochen haben. Vor 2015 waren die Verkaufszahlen von Hochleistungslasern äußerst gering und die Anwendung des Laserschneidens war lange Zeit durch die Dicke begrenzt. Es wird traditionell angenommen, dass das Brennschneiden die größte Bandbreite an Plattendicken schneiden kann und eine Geschwindigkeit über 50 mm offensichtliche Vorteile bietet. Es eignet sich für dicke und extradicke Platten, die keine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erfordern. Plasmaschneiden bietet offensichtliche Geschwindigkeitsvorteile im Bereich von 30–50 mm und ist nicht für die Bearbeitung sehr dünner Platten (<2 mm) geeignet. Beim Laserschneiden werden meist Laser mit Kilowattleistung verwendet, die offensichtliche Vorteile bei Geschwindigkeit und Genauigkeit unter 10 mm bieten.
In den letzten Jahren, mit der allmählichen Popularisierung von Hochleistungslasern, haben Laserschneidgeräte nach und nach den Markt für das Schneiden von mittleren und schweren Platten durchdrungen. Mit zunehmender Leistung steigen auch die Schnittstärke und die Effizienz der Laserschneidmaschine. Laut Statistik hat die 20-kW-Watt-Laserschneidmaschine die optimale Schnittstärke von Baustahl und Edelstahl auf 50 mm bzw. 40 mm gebrochen.
In Anbetracht der Tatsache, dass die Stahlplatte je nach Dicke im Allgemeinen in dünne Platte (<4 mm), mittlere Platte (4–20 mm), dicke Platte (20–60 mm) und extra dicke Platte (> 60 mm) unterteilt wird. Die 10-kW-Laserschneidmaschine konnte mittlere und die meisten dicken Bleche schneiden, und die Anwendungsszenarien von Laserschneidgeräten erstrecken sich weiterhin auf den Bereich der mittleren Bleche. Neben der Erhöhung der Obergrenze der Dicke des Schneidmaterials verbessert die hohe Leistung des Lasers auch die Schneideffizienz weiter. Beim Schneiden von 50 mm Baustahl kann ein 30.000-Watt-Laserschneider beispielsweise effizienter sein als ein 20.000-Watt-Schneidgerät.
Vorteile der Hochleistungs-Faserlaser-Schneidemaschine
Dicke 15KW (m/min) 20KW (m/min) 30KW (m/min) Effizienzverbesserung (30kW über 20kW)
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%

Abschluss

Was ist also besser, Plasma oder Laser? Die endgültige Antwort hängt zwar vom zu schneidenden Material, der Art der Schnitte und Ihrem Budget ab, doch bei den meisten Metallbearbeitungsarbeiten sind Laserschneidmaschinen der klare Gewinner. Laser können alle Arten von Metallen und Nichtmetallen schnell, mit hoher Qualität und Präzision schneiden, ganz zu schweigen vom anhaltenden Preisverfall von Laserschneidern in den letzten Jahren. Für einen großartigen Schnitt mit hohem Wert und hoher Präzision ist ein Laser unschlagbar. Wenn Sie herausfinden möchten, welcher Laserschneider für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist, rufen Sie uns noch heute an. Unser Expertenteam führt Sie durch Ihre Auswahl und findet die ideale Maschine für Ihr Geschäft, damit Sie großartige Produkte herstellen können.
AccTek
Kontaktinformationen
Holen Sie sich Laserlösungen