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Corte por láser vs corte por plasma: cuál es mejor

Corte por láser vs corte por plasma ¿Cuál es mejor?

Corte por láser vs corte por plasma: cuál es mejor

Cuando las personas acuden a nosotros con proyectos, una pregunta que escuchamos a menudo es: "¿Debo usar corte por láser o corte por plasma en la fabricación de metal?". Como empresa de maquinaria metalmecánica, tenemos el conocimiento y el saber hacer para brindarle un asesoramiento profesional en función de su presupuesto, necesidades y proyecto final. Ahora tomemos un momento para hablar sobre la diferencia entre el corte de metal por láser y el corte por plasma, y en qué proyectos usaremos estas técnicas.
Tabla de contenido
Cómo trabajan

¿Cómo trabajan?

Antes de aprender más sobre la diferencia entre el corte por láser y el corte por plasma, echemos un vistazo a cómo funcionan.

¿Qué es el corte por láser?

El corte por láser es una técnica que utiliza un láser para cortar material, generalmente para aplicaciones de fabricación industrial. Esto se logra dirigiendo la salida de los láseres de alta potencia más comunes. La óptica láser y el CNC (control numérico por computadora) se utilizan para dirigir el rayo láser hacia el material. El rayo de alta potencia calienta, funde y vaporiza parcialmente el metal rápidamente, o es expulsado por un chorro de gas, dejando un borde con un acabado superficial de alta calidad. Fabricamos cortadoras láser para cortar material plano, así como materiales estructurales y de tuberías.
El corte por láser siempre se ha considerado un proceso de corte seguro, eficiente y confiable. Las máquinas de corte por láser utilizan láseres de alta potencia operados por computadora, y el componente central es un láser de fibra equipado con elementos como erbio, tulio y disprosio. Cuando se utilizan con nitrógeno, oxígeno o aire comprimido, los láseres de fibra pueden cortar una variedad de metales con alta precisión. Las cortadoras láser son generalmente versátiles y pueden usarse para una variedad de trabajos.

¿Qué es el corte por plasma?

El corte por plasma es un método de corte de bajo costo que proporciona alta velocidad y alta precisión durante el proceso de fusión. Aquí, se utiliza un chorro de gas ionizado para fundir y expulsar el material del corte. Los materiales típicos que se cortan con un soplete de plasma incluyen acero, acero inoxidable, aluminio, latón y cobre, pero también se pueden cortar otros metales conductores. Los cortadores de plasma se usan comúnmente en talleres de fabricación, reparación y restauración de automóviles, edificios industriales y más. Al igual que los cortadores láser, los cortadores de plasma finalmente cortan el metal derritiéndolo.
Las cortadoras de plasma son una de las herramientas más delicadas y versátiles para cortar materiales pesados y gruesos con mayor facilidad. El corte por plasma se realiza forzando aire comprimido y gases inertes como hidrógeno y nitrógeno a través de una boquilla delgada a alta velocidad. La combinación de gases, alta velocidad y áreas de presión concentrada crean plasma, que es un gas ionizado eléctricamente conductor.
Corte por láser de fibra VS corte por plasma

Corte por láser de fibra VS corte por plasma

Con la mejora de la demanda de la industria transformadora y la disminución del costo de los láseres de alta potencia, la demanda de aplicaciones de corte por láser ha mostrado signos de rápido crecimiento en los últimos años.
Por un lado, el corte por plasma es propenso a sufrir grandes deformaciones al cortar láminas de metal de menos de 6 mm y requiere una alta precisión de corte.
Por otro lado, el corte por láser tiene ventajas de proceso obvias, especialmente para materiales de alto punto de fusión, aleaciones resistentes al calor, aleaciones súper duras, materiales semiconductores, materiales no metálicos y materiales compuestos.
Comparación de corte por láser de fibra y corte por plasma
Artículo Corte por láser de fibra Corte por plasma
Principio Se utiliza un rayo láser de densidad de alta potencia para escanear la superficie del material, calentar el material a miles o decenas de miles de grados Celsius en muy poco tiempo, derretir o gasificar el material y luego soplar el material derretido o gasificado lejos del hendidura con gas a alta presión. Con oxígeno o nitrógeno como gas de trabajo y arco de plasma de alta temperatura y alta velocidad como fuente de calor, el metal que se va a cortar se funde localmente y, al mismo tiempo, el metal fundido se expulsa con un flujo de aire de alta velocidad. para formar una rendija estrecha.
Material Materiales metálicos, materiales metálicos especiales, materiales no metálicos Acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, cobre, hierro fundido y otros materiales metálicos
Espesor de corte Placa medianamente delgada placa de grosor medio
Precisión de corte Mecanizado de acabado (dentro de 0,2 mm) Mecanizado en bruto (dentro de 1 mm)
Ancho de hendidura Muy pequeño (0,2-0,3 mm) Pequeño
Zona afectada por el calor Muy pequeño (ancho 0,1 mm) Pequeño
Deformación de placa Muy pequeña Pequeño
Cuando el corte por láser reemplaza algunas funciones de perforación, las operaciones de doblado posteriores no se pueden completar. Por lo tanto, cuando los clientes compran una máquina de corte por láser, a menudo necesitan comprar una máquina dobladora.
Solicitud

Solicitud

El corte por plasma es adecuado para cortar varios materiales metálicos, principalmente para cortar placas medianas y gruesas. Las ventajas del corte por plasma son una velocidad de corte rápida, una ranura de corte estrecha, una pequeña área afectada por el calor, una pequeña deformación y un bajo costo operativo. La desventaja del corte por plasma es el ángulo de 0,5~1,5° en la sección vertical y el corte endurecido.
El corte por láser se utiliza principalmente para el corte de chapas medianas y finas, y la gama de materiales de corte es muy amplia (metales, no metales, cerámica, vidrio, etc.). Debido a que el láser tiene las características de alta dirección, alto brillo y alta intensidad, la velocidad de corte del láser es rápida, la precisión del procesamiento es alta, la costura de corte es muy estrecha y no se requiere un procesamiento posterior.
En general, la gama de materiales que se pueden cortar con láser es más amplia que la del plasma; en el corte de placas delgadas, las ventajas del corte por láser son más obvias; En términos de costo, el corte por plasma es mucho más económico que el corte por láser.
Seguridad

Seguridad

Tanto el plasma como máquinas de corte por láser requieren instalaciones especiales para operar con seguridad. Si bien los cortadores de plasma requieren equipo de seguridad personal para protegerse del resplandor, el ruido y el gas, la tecnología no requiere equipos especializados ni un recinto de seguridad alrededor de todo el sistema, como a veces requieren los láseres.
Costes iniciales

Costes iniciales

Si está buscando el taller de fabricación de metales con la mejor relación calidad-precio, no hay nada mejor que Plasma en lo que respecta a su inversión inicial. La mayoría de las cortadoras de plasma CNC de calidad profesional cuestan entre $50,000 y $100,000, según el tipo y tamaño de la máquina y sus capacidades. Al mismo tiempo, los láseres son mucho más caros. Mientras que las cortadoras láser usadas a veces pueden costar alrededor de $250.000, una máquina nueva a menudo puede costar más de $300.000, a veces hasta $1 millón. Cuando se trata del costo del láser frente al plasma, el plasma es, con diferencia, la inversión inicial más barata.
Costos de operacion

Costos de operacion

En el campo del corte de placas medianas y pesadas, el costo del corte por láser es significativamente menor que el del corte por plasma. El corte por plasma es uno de los principales métodos de corte en el campo de las placas gruesas. Hay dos razones por las que el corte por láser cuesta menos que el corte por plasma:

  1. Hay pocos equipos auxiliares y personal auxiliar para el corte por láser, y el costo fijo se reduce considerablemente.
  2. La eficiencia de corte por láser es mayor.
Tomando como ejemplo el corte de una placa de acero al carbono de 30 mm de espesor, el costo operativo del corte por láser de 12KW es de 3,05 yuanes/metro, el costo operativo del corte por láser de 20KW es de 1,32 yuanes/metro y el costo operativo del corte por plasma (300A) es 3,13 yuanes/metro. Entre ellos, el corte por láser de 20KW ahorra 57.8% de costos operativos que el corte por plasma (300A), que tiene una ventaja de costo significativa.
El costo de corte se calcula en función del precio en China, y el precio puede variar en diferentes países y regiones.
Comparación de costos entre el corte por láser y el corte por plasma
Costo del producto Corte por láser (12KW) Corte por láser (20KW) Corte por plasma (300A)
Partes vulnerables del equipo (yuan/hora) 5 5 70 (electrodo, boquilla, anillo de vórtice, etc.)
Consumo medio de energía del equipo (yuan/hora) 60 80 80
Consumo de oxígeno (yuan/hora) 10 (espesor de placa > 20 mm) 10 (espesor de placa > 20 mm) 12
Manipulación (1 persona) + Pulido (2 personas) 0 0 60
Perforación/Posicionamiento/Transferencia (3 personas + equipo) 0 0 60
Costo fijo (yuan/hora) 65 (75) 85 (95) 282
Velocidad de corte (acero al carbono de 14 mm) 4m/min 6m/min 3,4 m/min
Costo operativo por metro 65/60/4m = 0,27 yuanes/m 85/60/6m = 0,24 yuanes/m 282/60/3,4 m = 1,38 yuanes/m
Velocidad de corte (acero al carbono de 30 mm) 0,41 m/min 1,2 m/min 1,5 m/min
Costo de operación por metro 75/60/0,41 m = 3,05 yuanes/m 95/60/1,2 m = 1,32 yuanes/m 282/60/1,5 m = 3,13 yuanes/m
Ventajas y desventajas del corte por plasma

Ventajas y desventajas del corte por plasma

Como método de corte común, el corte por plasma también tiene sus ventajas y desventajas.

Ventaja

En el proceso de corte de chapas medianas y gruesas se pueden alcanzar velocidades de corte muy altas, muy superiores a las del corte por láser y el oxicorte. La inversión inicial en equipo de la máquina de corte por plasma es menor que la de la máquina de corte por láser, pero el costo de mantenimiento en la etapa posterior es ligeramente mayor.

Desventajas

  • Mala verticalidad de la superficie de corte: habrá un borde biselado más grande en un lado de la superficie de corte y la verticalidad es mala.
  • Genera más escoria: la escoria se genera en la parte inferior de la superficie de corte durante el proceso de corte. Para no afectar la calidad del proceso posterior, esta escoria debe eliminarse mediante molienda, lo que también aumenta los costos de mano de obra.
  • Genera gas nocivo y luz de arco: El principio del corte por plasma determina el polvo nocivo y la luz de arco que se generarán durante el proceso de corte. Sin embargo, también se ha utilizado el corte por plasma bajo el agua para evitar este defecto.
  • Consumir más boquillas: el corte por plasma consume más boquillas en la etapa posterior y el costo es alto.
Ventajas y desventajas del corte por láser

Ventajas y desventajas del corte por láser

En comparación con los métodos de corte generales, las máquinas de corte por láser tienen algunas ventajas y desventajas obvias.

Ventaja

  • Bordes precisos: al cortar con métodos tradicionales, como cuchillas, rebabas o superficies rugosas, a menudo se ven y deben pulirse y alisarse. Cuando se utiliza el corte por láser, esto no es un problema.
  • Velocidad de corte rápida: la velocidad de corte de la placa delgada puede alcanzar los 10 m/min, que es mucho más rápida que el corte por plasma.
  • Buena calidad de corte: pequeña deformación, baja rugosidad superficial, baja inclinación del filo.
  • Alta precisión: el rayo láser no se desgasta. Esto mejora la precisión. Además, debido al tamaño de los láseres típicos y al hecho de que están guiados por computadoras de alto rendimiento, esto permite la creación de diseños complejos que de otro modo no serían posibles. La precisión de posicionamiento puede alcanzar los 0,05 mm y la precisión de reposicionamiento puede alcanzar los 0,02 mm.
  • Amplia gama de materiales de corte: Además de poder cortar metal, también puede cortar madera, plástico, caucho, PVC, cuero, textil, plexiglás, etc.
  • Bajo mantenimiento: Los métodos de corte tradicionales requieren un mantenimiento rutinario y un afilado de las cuchillas. Los láseres no requieren este mantenimiento y pueden funcionar durante períodos prolongados sin mantenimiento.
  • Máxima eficiencia: ya sea que esté creando prototipos o entrando en producción a gran escala, el láser no necesita ser ajustado o reelaborado. Esto permite una eficiencia óptima en el momento de la fabricación.
  • Configuración rápida: el tiempo de configuración para el corte por láser es relativamente rápido en comparación con otras técnicas de corte de metales. También es mucho más fácil hacer ajustes cuando se requiere una fabricación personalizada.

Desventajas

  • Alto costo.
  • Tanto la inversión inicial como el mantenimiento posterior requieren mayores costos.
  • El corte por láser es más rentable cuando se cortan placas delgadas, pero cuando se cortan placas gruesas, la eficiencia de corte es baja y el corte por láser no es adecuado a menos que los requisitos de calidad sean altos.
Comparación de corte por láser y corte por plasma

Comparación de corte por láser y corte por plasma

  • Los láseres suelen ser más caros de operar, pero ofrecen un nivel de detalle que no ofrece el corte por plasma. Por lo tanto, los láseres son excelentes para grabar detalles o cortar pequeñas formas de metal, mientras que el plasma es mejor para cortes más simples.
  • Los cortadores de plasma pueden cortar láminas de metal más gruesas. En general, una cortadora de plasma puede cortar metal de hasta 1,5 pulgadas de espesor. Los láseres, por otro lado, pueden cortar aluminio de media pulgada de espesor, acero inoxidable de tres cuartos de pulgada de espesor y acero de una pulgada de espesor.
  • El plasma solo puede cortar materiales que conducen electricidad, mientras que los láseres se han utilizado para cortar madera, plástico, vidrio y otros materiales. Esto se debe a que el plasma utiliza gas conductor de electricidad para crear los cortes, en lugar de un haz de luz óptica.
  • Los láseres no pueden cortar materiales altamente reflectantes como el cobre, por lo que el corte por plasma puede ser la mejor opción para materiales como este. Sin embargo, el plasma puede atravesar cualquier metal conductor, independientemente de la superficie.
  • El corte por láser tiene una tolerancia más estricta de solo 0,002 pulgadas, lo que lo hace ideal para cortes precisos o piezas que tienen muescas complejas.
  • Tanto las cortadoras láser como las de plasma en nuestro taller utilizan CNC, control numérico por computadora, para controlar las máquinas. Esto significa que su proyecto se puede completar de forma rápida y precisa.
Ventajas del corte por láser de fibra sobre el corte por plasma
Artículo Corte por láser de fibra Corte por plasma Ventajas del láser de fibra
Precisión de posicionamiento 0,14 mm 0,4 mm Alta precisión
Perpendicularidad de la sección 0,2 mm (40 mm) 5 mm (40 mm) No requiere acabado
Ancho de hendidura 0,2-1,5 mm 2-5 mm Guardar materiales
Borde reservado y borde común 3-4 mm 10 mm Guardar materiales
Zona afectada por el calor 0,1-0,4 mm 0,5-2,0 mm Pequeña deformación
Calidad de la sección Excelente, menos escoria colgando Normal No requiere molienda
Velocidad de corte (dentro de 20 mm) Muy rapido Normal Alta eficiencia de producción
cortar un pequeño agujero Relación de profundidad de diámetro: 10-20% No se puede cortar el agujero Guardar la máquina perforadora y transferir
biselado biselado Generalmente no Biseladora ahorradora
Ambiente de trabajo Limpio El humo llenó la casa Salud y protección del medio ambiente
Máquina de corte por láser de alta potencia

Máquina de corte por láser de alta potencia

La popularidad de los láseres de alta potencia ha hecho que los equipos de corte por láser superen el límite de espesor. Antes de 2015, las ventas de láseres de alta potencia eran extremadamente bajas y la aplicación del corte por láser estuvo limitada durante mucho tiempo por el espesor. Tradicionalmente se cree que el oxicorte puede cortar la gama más amplia de espesores de placas, y una velocidad superior a 50 mm tiene ventajas obvias. Es adecuado para placas gruesas y extragruesas que no requieren una alta precisión de procesamiento. El corte por plasma tiene ventajas obvias de velocidad en el rango de 30-50 mm y no es adecuado para procesar placas muy delgadas (<2 mm). El corte por láser utiliza principalmente láseres de nivel de kilovatios, que tienen ventajas obvias en velocidad y precisión por debajo de 10 mm.
En los últimos años, con la popularización gradual de los láseres de alta potencia, los equipos de corte por láser han penetrado gradualmente en el mercado de corte de placas medianas y pesadas. A medida que aumenta la potencia, también aumentan el espesor de corte y la eficiencia de la máquina de corte por láser. Según las estadísticas, la máquina de corte por láser de 20KW watt ha roto el espesor de corte óptimo de acero dulce y acero inoxidable a 50 mm y 40 mm respectivamente.
Teniendo en cuenta que la placa de acero generalmente se divide en placa delgada (<4 mm), placa mediana (4-20 mm), placa gruesa (20-60 mm) y placa extra gruesa (> 60 mm) según el grosor. La máquina de corte por láser de 10KW ha sido capaz de cortar placas medianas y la mayoría de las placas gruesas, y los escenarios de aplicación de los equipos de corte por láser continúan extendiéndose al campo de las placas medianas. Además de aumentar el límite superior del grosor del material de corte, la alta potencia del láser también hace que la eficiencia de corte siga mejorando. Por ejemplo, al cortar acero dulce de 50 mm, una cortadora láser de 30 000 watts puede ser 88% más eficiente que una cortadora de 20 000 watts.
Ventajas de la máquina de corte por láser de fibra de alta potencia
Espesor 15KW (m3/min) 20KW (m3/min) 30KW (m3/min) Mejora de la eficiencia (30kW sobre 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%

Conclusión

Entonces, ¿qué es mejor, el plasma o el láser? Si bien la respuesta final depende del material que esté cortando, el tipo de cortes que realizará y su presupuesto, para la mayoría de los trabajos con metales, las máquinas de corte por láser son las claras ganadoras. Los láseres pueden cortar todo tipo de metales y no metales rápidamente, con alta calidad y precisión, sin mencionar la continua caída de precios de las cortadoras láser en los últimos años. No hay nada mejor que un láser para lograr un gran corte con gran valor y precisión. Si está listo para investigar qué cortadora láser se adapta mejor a sus necesidades, llámenos hoy. Nuestro equipo de expertos lo guiará a través de sus selecciones y encontrará la máquina ideal para su tienda para que pueda crear excelentes productos.
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