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Taglio laser vs taglio al plasma: quale è meglio

Taglio laser vs taglio al plasma che è meglio

Taglio laser vs taglio al plasma: quale è meglio

Quando le persone vengono da noi con dei progetti, una domanda che sentiamo spesso è: "Devo usare il taglio laser o il taglio al plasma nella fabbricazione dei metalli?". In qualità di azienda di macchinari per la lavorazione dei metalli, abbiamo le conoscenze e il know-how per fornirti una consulenza professionale in base al tuo budget, alle tue esigenze e al progetto finale. Ora prendiamoci un momento per parlare della differenza tra il taglio laser del metallo e il taglio al plasma e su quali progetti utilizzeremo queste tecniche.
Sommario
Come funzionano

Come funzionano?

Prima di saperne di più sulla differenza tra taglio laser e taglio al plasma, diamo un'occhiata a come funzionano.

Cos'è il taglio laser?

Il taglio laser è una tecnica che utilizza un laser per tagliare il materiale, tipicamente per applicazioni di produzione industriale. Ciò si ottiene indirizzando l'uscita dei più comuni laser ad alta potenza. L'ottica laser e il CNC (Computer Numerical Control) vengono utilizzati per dirigere il raggio laser sul materiale. Il raggio ad alta potenza riscalda rapidamente, fonde e vaporizza parzialmente il metallo o viene spazzato via da un getto di gas, lasciando un bordo con una finitura superficiale di alta qualità. Produciamo taglierine laser per il taglio di materiale piatto, nonché materiali strutturali e per tubazioni.
Il taglio laser è sempre stato considerato un processo di taglio sicuro, efficiente e affidabile. Le macchine per il taglio laser utilizzano laser ad alta potenza gestiti da computer e il componente principale è un laser a fibra dotato di elementi come erbio, tulio e disprosio. Se utilizzati con azoto, ossigeno o aria compressa, i laser a fibra possono tagliare una varietà di metalli con elevata precisione. I laser cutter sono generalmente versatili e possono essere utilizzati per una varietà di lavori.

Cos'è il taglio al plasma?

Il taglio al plasma è un metodo di taglio a basso costo che fornisce alta velocità e alta precisione durante il processo di fusione. Qui viene utilizzato un getto di gas ionizzato per fondere ed espellere il materiale dal taglio. I materiali tipici tagliati con una torcia al plasma includono acciaio, acciaio inossidabile, alluminio, ottone e rame, ma possono essere tagliati anche altri metalli conduttivi. Le taglierine al plasma sono comunemente utilizzate nelle officine di produzione, nella riparazione e nel restauro di automobili, negli edifici industriali e altro ancora. Come le taglierine laser, le taglierine al plasma alla fine tagliano il metallo fondendolo.
Le taglierine al plasma sono uno degli strumenti più delicati e versatili per tagliare più facilmente materiali pesanti e spessi. Il taglio al plasma viene eseguito forzando aria compressa e gas inerti come idrogeno e azoto attraverso un ugello sottile ad alta velocità. La combinazione di gas, alta velocità e aree di pressione concentrata crea il plasma, che è un gas ionizzato elettricamente conduttivo.
Taglio laser in fibra VS taglio al plasma

Taglio laser in fibra VS taglio al plasma

Con il miglioramento della domanda dell’industria a valle e la diminuzione del costo dei laser ad alta potenza, la domanda di applicazioni di taglio laser ha mostrato segni di rapida crescita negli ultimi anni.
Da un lato, il taglio al plasma è soggetto a grandi deformazioni quando si tagliano lamiere inferiori a 6 mm e richiede un’elevata precisione di taglio.
D'altra parte, il taglio laser presenta evidenti vantaggi di processo, in particolare per materiali ad alto punto di fusione, leghe resistenti al calore, leghe superdure, materiali semiconduttori, materiali non metallici e materiali compositi.
Confronto tra taglio laser in fibra e taglio al plasma
Articolo Taglio laser in fibra Taglio al plasma
Principio Il raggio laser ad alta densità di potenza viene utilizzato per scansionare la superficie del materiale, riscaldare il materiale da migliaia a decine di migliaia di gradi Celsius in un tempo molto breve, fondere o gassificare il materiale e quindi soffiare via il materiale fuso o gassificato dal fessura con gas ad alta pressione. Con l'ossigeno o l'azoto come gas di lavoro e l'arco plasma ad alta temperatura e ad alta velocità come fonte di calore, il metallo da tagliare viene fuso localmente e, allo stesso tempo, il metallo fuso viene soffiato via con un flusso d'aria ad alta velocità formare una stretta fessura.
Materiale Materiali metallici, materiali metallici speciali, materiali non metallici Acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, alluminio, rame, ghisa e altri materiali metallici
Spessore di taglio Piatto medio sottile Piatto di medio spessore
Precisione di taglio Lavorazione di finitura (entro 0,2 mm) Sgrossatura (entro 1 mm)
Larghezza fessura Molto piccolo (0,2-0,3 mm) Piccolo
Zona interessata dal calore Molto piccolo (larghezza 0,1 mm) Piccolo
Deformazione della piastra Molto piccolo Piccolo
Quando il taglio laser sostituisce alcune funzioni di punzonatura, le successive operazioni di piegatura non possono essere completate. Pertanto, quando i clienti acquistano una macchina per il taglio laser, spesso devono acquistare una piegatrice.
Applicazione

Applicazione

Il taglio al plasma è adatto al taglio di vari materiali metallici, principalmente per il taglio di lamiere medie e spesse. I vantaggi del taglio al plasma sono l'elevata velocità di taglio, una scanalatura di taglio stretta, una piccola area interessata dal calore, una piccola deformazione e un basso costo operativo. Lo svantaggio del taglio al plasma è l'angolo di 0,5~1,5° nella sezione verticale e il taglio temprato.
Il taglio laser viene utilizzato principalmente per il taglio di lamiere medie e sottili e la gamma di materiali da tagliare è molto ampia (metalli, non metalli, ceramica, vetro, ecc.). Poiché il laser ha le caratteristiche di alta direzione, alta luminosità e alta intensità, la velocità di taglio del laser è elevata, la precisione di elaborazione è elevata, la linea di taglio è molto stretta e non è richiesta alcuna lavorazione successiva.
In generale, la gamma di materiali che possono essere tagliati con il laser è più ampia di quella del plasma; nel taglio di lamiere sottili, i vantaggi del taglio laser sono più evidenti; in termini di costo, il taglio al plasma è molto più economico del taglio laser.
Sicurezza

Sicurezza

Sia il plasma che macchine per il taglio laser richiedono strutture speciali per operare in sicurezza. Sebbene i tagliatori al plasma richiedano dispositivi di sicurezza personali per proteggersi da abbagliamento, rumore e gas, la tecnologia non richiede attrezzature specializzate e una recinzione di sicurezza attorno all'intero sistema, come a volte fanno i laser.
Costo di partenza

Costo di partenza

Se stai cercando l'officina di lavorazione dei metalli con il miglior rapporto qualità-prezzo, non puoi battere il plasma quando si tratta del tuo investimento iniziale. La maggior parte delle taglierine al plasma CNC di qualità professionale costano tra $50.000 e $100.000 per l'acquisto, a seconda del tipo e delle dimensioni della macchina e delle sue capacità. Allo stesso tempo, i laser sono molto più costosi. Mentre i laser cutter usati a volte possono costare circa $250.000, una nuova macchina può spesso costare oltre $300.000, a volte fino a $1 milione. Quando si tratta del costo del laser rispetto al plasma, il plasma è di gran lunga l’investimento iniziale più economico.
Costi operativi

Costi operativi

Nel campo del taglio di lamiere medie e pesanti, il costo del taglio laser è notevolmente inferiore a quello del taglio al plasma. Il taglio al plasma è uno dei principali metodi di taglio nel campo delle lamiere spesse. Ci sono due motivi per cui il taglio laser costa meno del taglio al plasma:

  1. Ci sono poche attrezzature ausiliarie e personale ausiliario per il taglio laser e il costo fisso è notevolmente ridotto.
  2. L'efficienza del taglio laser è maggiore.
Prendendo come esempio il taglio di una lamiera di acciaio al carbonio spessa 30 mm, il costo operativo del taglio laser da 12 KW è di 3,05 yuan/metro, il costo operativo del taglio laser da 20 KW è di 1,32 yuan/metro e il costo operativo del taglio al plasma (300A) è 3,13 yuan/metro. Tra questi, il taglio laser da 20KW consente di risparmiare 57,8% di costi operativi rispetto al taglio al plasma (300A), con un notevole vantaggio in termini di costi.
Il costo di taglio viene calcolato in base al prezzo in Cina e il prezzo può variare in diversi paesi e regioni.
Confronto dei costi tra taglio laser e taglio al plasma
Voce di costo Taglio laser (12KW) Taglio laser (20KW) Taglio al plasma (300A)
Parti vulnerabili dell'attrezzatura (yuan/ora) 5 5 70 (elettrodo, ugello, anello vortex, ecc.)
Consumo energetico medio delle apparecchiature (yuan/ora) 60 80 80
Consumo di ossigeno (yuan/ora) 10 (spessore lamiera > 20mm) 10 (spessore lamiera > 20mm) 12
Manipolazione (1 persona) + Lucidatura (2 persone) 0 0 60
Perforazione/Posizionamento/Trasferimento (3 persone + attrezzatura) 0 0 60
Costo fisso (yuan/ora) 65 (75) 85 (95) 282
Velocità di taglio (acciaio al carbonio da 14 mm) 4 m/min 6 m/min 3,4 m/min
Costo operativo per metro 65/60/4m=0,27 yuan/m 85/60/6m=0,24 yuan/m 282/60/3.4m=1.38 yuan/m
Velocità di taglio (acciaio al carbonio da 30 mm) 0,41 m/min 1,2 m/min 1,5 m/min
Costo di esercizio al metro 75/60/0.41m=3.05 yuan/m 95/60/1.2m=1.32 yuan/m 282/60/1.5m=3.13 yuan/m
Vantaggi e svantaggi del taglio al plasma

Vantaggi e svantaggi del taglio al plasma

Come metodo di taglio comune, anche il taglio al plasma presenta vantaggi e svantaggi.

Vantaggio

Nel processo di taglio di lamiere medie e spesse si possono ottenere velocità di taglio molto elevate, molto superiori al taglio laser e al taglio a fiamma. L'investimento iniziale in attrezzature della macchina per il taglio al plasma è inferiore a quello della macchina per il taglio laser, ma il costo di manutenzione nella fase successiva è leggermente superiore.

Svantaggi

  • Scarsa verticalità della superficie di taglio: ci sarà un bordo smussato più grande su un lato della superficie di taglio e la verticalità è scarsa.
  • Genera più bava: la bava viene generata nella parte inferiore della superficie di taglio durante il processo di taglio. Per non pregiudicare la qualità del processo successivo, queste scorie devono essere rimosse mediante macinazione, il che aumenta anche i costi di manodopera.
  • Genera gas nocivi e luce ad arco: il principio del taglio al plasma determina la polvere nociva e la luce ad arco che verranno generati durante il processo di taglio. Tuttavia, per evitare questo difetto è stato utilizzato anche il taglio al plasma subacqueo.
  • Consumare più ugelli: il taglio al plasma consuma più ugelli nella fase successiva e il costo è elevato.
Vantaggi e svantaggi del taglio laser

Vantaggi e svantaggi del taglio laser

Rispetto ai metodi di taglio generali, le macchine per il taglio laser presentano alcuni evidenti vantaggi e svantaggi.

Vantaggio

  • Bordi precisi: Quando si taglia con metodi tradizionali come lame, si vedono spesso sbavature o superfici ruvide che devono essere lucidate e levigate. Quando si utilizza il taglio laser, questo non è un problema.
  • Alta velocità di taglio: la velocità di taglio della lamiera sottile può raggiungere i 10 m/min, che è molto più veloce del taglio al plasma.
  • Buona qualità di taglio: piccola deformazione, bassa rugosità superficiale, bassa pendenza del tagliente.
  • Alta precisione: il raggio laser non si consuma. Questo migliora la precisione. Inoltre, a causa delle dimensioni dei laser tipici e del fatto che sono guidati da computer ad alte prestazioni, ciò consente la creazione di progetti complessi che altrimenti non sarebbero possibili. La precisione di posizionamento può raggiungere 0,05 mm e la precisione di riposizionamento può raggiungere 0,02 mm.
  • Ampia gamma di materiali da taglio: oltre a poter tagliare il metallo, può anche tagliare legno, plastica, gomma, PVC, pelle, tessuti, plexiglass, ecc.
  • Manutenzione ridotta: i metodi di taglio tradizionali richiedono manutenzione ordinaria e affilatura della lama. I laser non richiedono questa manutenzione e possono funzionare per periodi prolungati senza manutenzione.
  • Massima efficienza: che tu stia prototipando o entrando nella produzione su larga scala, il laser non ha bisogno di essere regolato o rielaborato. Ciò consente un'efficienza ottimale al momento della produzione.
  • Configurazione rapida: il tempo di configurazione per il taglio laser è relativamente rapido rispetto ad altre tecniche di taglio dei metalli. È anche molto più semplice apportare modifiche quando è richiesta una produzione personalizzata.

Svantaggi

  • Costo alto.
  • Sia l'investimento iniziale che la successiva manutenzione richiedono maggiori costi.
  • Il taglio laser è più conveniente quando si tagliano lastre sottili, ma quando si tagliano lastre spesse, l'efficienza di taglio è bassa e il taglio laser non è adatto a meno che i requisiti di qualità non siano elevati.
Confronto tra taglio laser e taglio al plasma

Confronto tra taglio laser e taglio al plasma

  • I laser sono in genere più costosi da utilizzare ma offrono un livello di dettaglio che il taglio al plasma non offre. Pertanto, i laser sono ottimi per incidere dettagli o ritagliare piccole forme dal metallo, mentre il plasma è migliore per tagli più semplici.
  • Le taglierine al plasma possono tagliare fogli di metallo più spessi. In generale, una taglierina al plasma può tagliare il metallo fino a 1,5 pollici di spessore. I laser, d'altra parte, possono tagliare alluminio spesso mezzo pollice, acciaio inossidabile spesso tre quarti e acciaio spesso un pollice.
  • Il plasma può tagliare solo materiali che conducono elettricità, mentre i laser sono stati usati per tagliare legno, plastica, vetro e altri materiali. Questo perché il plasma utilizza gas elettricamente conduttivo per creare i tagli, piuttosto che un raggio di luce ottica.
  • I laser non possono tagliare materiali altamente riflettenti come il rame, quindi il taglio al plasma potrebbe essere l'opzione migliore per materiali come questo. Tuttavia, il plasma può tagliare qualsiasi metallo conduttivo, indipendentemente dalla superficie.
  • Il taglio laser ha una tolleranza più stretta di soli 0,002 pollici, che lo rende ideale per tagli precisi o parti con intagli complessi.
  • Sia i tagliatori laser che quelli al plasma nel nostro negozio utilizzano CNC, controllo numerico computerizzato, per controllare le macchine. Ciò significa che il tuo progetto può essere completato in modo rapido e preciso.
Vantaggi del taglio laser in fibra rispetto al taglio al plasma
Articolo Taglio laser in fibra Taglio al plasma Vantaggi del laser a fibra
Precisione di posizionamento 0,14 mm 0,4 mm Alta precisione
Perpendicolarità della sezione 0,2 mm (40 mm) 5mm (40mm) Nessuna finitura richiesta
Larghezza fessura 0,2-1,5 mm 2-5 mm Risparmia materiali
Bordo riservato e bordo comune 3-4 mm 10 mm Risparmia materiali
Zona interessata dal calore 0,1-0,4 mm 0,5-2,0 mm Piccola deformazione
Sezione Qualità Eccellente, meno scorie appese Normale Nessuna molatura richiesta
Velocità di taglio (entro 20 mm) Molto veloce Normale Elevata efficienza produttiva
Taglia un piccolo foro Rapporto profondità diametro: 10-20% Impossibile tagliare il foro Salva la perforatrice e trasferisci
Smussatura Smussatura Generalmente no Smussatrice a risparmio energetico
Ambiente di lavoro Pulito Il fumo riempiva la casa Tutela della salute e dell'ambiente
Macchina da taglio laser ad alta potenza

Macchina da taglio laser ad alta potenza

La popolarità dei laser ad alta potenza ha fatto sì che le apparecchiature di taglio laser superassero il limite di spessore. Prima del 2015, le vendite di laser ad alta potenza erano estremamente basse e l’applicazione del taglio laser era a lungo limitata dallo spessore. Tradizionalmente si ritiene che il taglio a fiamma possa tagliare la più ampia gamma di spessori di lamiera e una velocità superiore a 50 mm presenta evidenti vantaggi. È adatto per lamiere spesse ed extra spesse che non richiedono un'elevata precisione di lavorazione. Il taglio al plasma presenta evidenti vantaggi in termini di velocità nell'intervallo 30-50 mm e non è adatto alla lavorazione di lastre molto sottili (<2 mm). Il taglio laser utilizza principalmente laser a livello di kilowatt, che presentano evidenti vantaggi in termini di velocità e precisione inferiori a 10 mm.
Negli ultimi anni, con la graduale diffusione dei laser ad alta potenza, le attrezzature per il taglio laser sono gradualmente penetrate nel mercato del taglio di lamiere medie e pesanti. All'aumentare della potenza, aumentano anche lo spessore di taglio e l'efficienza della macchina per il taglio laser. Secondo le statistiche, la macchina da taglio laser da 20KW watt ha rotto lo spessore di taglio ottimale dell'acciaio dolce e dell'acciaio inossidabile rispettivamente a 50 mm e 40 mm.
Considerando che la piastra in acciaio è generalmente suddivisa in piastra sottile (<4 mm), piastra media (4-20 mm), piastra spessa (20-60 mm) e piastra extra spessa (> 60 mm) in base allo spessore. La macchina da taglio laser da 10KW è stata in grado di tagliare lastre medie e lamiere più spesse, e gli scenari applicativi delle apparecchiature di taglio laser continuano ad estendersi al campo delle lastre medie. Oltre ad aumentare il limite superiore dello spessore del materiale da taglio, l'elevata potenza del laser fa sì che l'efficienza di taglio continui a migliorare. Ad esempio, quando si taglia acciaio dolce da 50 mm, una taglierina laser da 30.000 watt può essere 88% più efficiente di una taglierina da 20.000 watt.
Vantaggi della tagliatrice laser a fibra ad alta potenza
Spessore 15KW (m/min) 20KW (m/min) 30KW (m/min) Miglioramento dell'efficienza (30kW su 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%

Conclusione

Quindi qual è la soluzione migliore: plasma o laser? Sebbene la risposta definitiva dipenda dal materiale che stai tagliando, dal tipo di tagli che farai e dal tuo budget, per la maggior parte della lavorazione dei metalli, le macchine da taglio laser sono il chiaro vincitore. I laser possono tagliare rapidamente tutti i tipi di metalli e non metalli, con elevata qualità e precisione, per non parlare del continuo calo dei prezzi dei sistemi di taglio laser negli ultimi anni. Non c'è niente di meglio di un laser per un taglio eccezionale con grande valore e precisione. Se sei pronto a valutare quale laser cutter è più adatto alle tue esigenze, chiamaci oggi stesso. Il nostro team di esperti ti guiderà attraverso le tue selezioni e troverà la macchina ideale per il tuo negozio in modo da poter realizzare ottimi prodotti.
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