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레이저 절단 대 플라즈마 절단: 어느 것이 더 나은가

더 나은 레이저 절단 대 플라즈마 절단

레이저 절단 대 플라즈마 절단: 어느 것이 더 나은가

사람들이 프로젝트를 가지고 우리에게 올 때 자주 듣는 질문은 "금속 가공에 레이저 절단을 사용해야 합니까 아니면 플라즈마 절단을 사용해야 합니까?"입니다. 금속 가공 기계 회사로서 우리는 귀하의 예산, 요구 사항 및 최종 프로젝트에 따라 전문적인 조언을 제공할 수 있는 지식과 노하우를 가지고 있습니다. 이제 레이저 절단 금속과 플라즈마 절단의 차이점과 이러한 기술을 사용할 프로젝트에 대해 잠시 이야기하겠습니다.
목차
그들은 어떻게 작동합니까

그들은 어떻게 작동합니까?

레이저 절단과 플라즈마 절단의 차이점에 대해 자세히 알아보기 전에 작동 방식을 살펴보겠습니다.

레이저 절단이란 무엇입니까?

레이저 절단은 레이저를 사용하여 재료를 절단하는 기술로, 일반적으로 산업 제조 응용 분야에 사용됩니다. 이것은 가장 일반적인 고출력 레이저의 출력을 지시함으로써 달성됩니다. 레이저 광학 및 CNC(Computer Numerical Control)를 사용하여 레이저 빔을 재료로 향하게 합니다. 고출력 빔은 금속을 빠르게 가열하고 녹이고 부분적으로 기화하거나 가스 제트에 의해 날아가 가장자리에 고품질 표면 마감을 남깁니다. 우리는 평면 재료는 물론 구조 및 배관 재료를 절단하기 위한 레이저 절단기를 제조합니다.
레이저 절단은 항상 안전하고 효율적이며 신뢰할 수 있는 절단 프로세스로 간주되어 왔습니다. 레이저 절단기는 컴퓨터로 작동되는 고출력 레이저를 사용하며, 핵심 부품은 에르븀, 툴륨, 디스프로슘 등의 원소를 탑재한 파이버 레이저이다. 파이버 레이저는 질소, 산소 또는 압축 공기와 함께 사용하면 다양한 금속을 높은 정밀도로 절단할 수 있습니다. 레이저 절단기는 일반적으로 다목적이며 다양한 작업에 사용할 수 있습니다.

플라즈마 절단이란 무엇입니까?

플라즈마 절단은 용융 공정을 통해 고속 및 고정밀을 제공하는 저비용 절단 방법입니다. 여기에서 이온화된 가스 제트를 사용하여 재료를 녹이고 절단부에서 배출합니다. 플라즈마 토치로 절단하는 일반적인 재료에는 강철, 스테인리스강, 알루미늄, 황동 및 구리가 포함되지만 다른 전도성 금속도 절단할 수 있습니다. 플라즈마 절단기는 일반적으로 제조 작업장, 자동차 수리 및 복원, 산업 건물 등에 사용됩니다. 레이저 절단기와 마찬가지로 플라즈마 절단기는 궁극적으로 금속을 녹여 절단합니다.
플라즈마 절단기는 무겁고 두꺼운 재료를 보다 쉽게 절단할 수 있는 가장 섬세하고 다재다능한 도구 중 하나입니다. 플라즈마 절단은 얇은 노즐을 통해 압축 공기와 수소 및 질소와 같은 불활성 가스를 고속으로 강제 분사하여 수행됩니다. 가스, 고속 및 집중된 압력 영역의 조합은 전기 전도성 이온화 가스인 플라즈마를 생성합니다.
파이버 레이저 절단 VS 플라즈마 절단

파이버 레이저 절단 VS 플라즈마 절단

다운스트림 산업 수요가 업그레이드되고 고출력 레이저 비용이 하락함에 따라 레이저 절단 응용 분야에 대한 수요는 최근 몇 년간 급속한 성장 조짐을 보였습니다.
한편, 플라즈마 절단은 6mm 이하의 판금을 절단할 때 큰 변형이 발생하기 쉽고 높은 절단 정확도가 필요합니다.
반면 레이저 절단은 특히 고 융점 재료, 내열 합금, 초경 합금, 반도체 재료, 비금속 재료 및 복합 재료에 대해 명백한 공정 이점이 있습니다.
파이버 레이저 절단과 플라즈마 절단의 비교
안건 파이버 레이저 커팅 플라즈마 절단
원칙 고출력 밀도 레이저 빔을 사용하여 재료의 표면을 스캔하고 매우 짧은 시간에 재료를 섭씨 수천도에서 수만도까지 가열하고 재료를 녹이거나 가스화한 다음 녹거나 가스화된 재료를 멀리 날려 버립니다. 고압 가스로 슬릿. 산소 또는 질소를 작동 가스로 사용하고 고온 및 고속 플라즈마 아크를 열원으로 사용하여 절단할 금속을 국부적으로 녹이고 동시에 녹은 금속을 고속 공기 흐름으로 날려 버립니다. 좁은 슬릿을 형성합니다.
재료 금속재료, 특수금속재료, 비금속재료 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄, 구리, 주철 및 기타 금속 재료
절단 두께 중간 박판 중간 후판
절단 정확도 정삭 가공(0.2mm 이내) 거친 가공(1mm 이내)
슬릿 폭 매우 작음(0.2-0.3mm) 작은
열영향부 매우 작음(폭 0.1mm) 작은
플레이트 변형 매우 작은 작은
레이저 절단이 일부 펀치 기능을 대체할 때 후속 절곡 작업을 완료할 수 없습니다. 따라서 고객이 레이저 커팅 머신을 구매할 때 벤딩 머신을 구매해야 하는 경우가 많습니다.
애플리케이션

애플리케이션

플라즈마 절단은 다양한 금속 재료 절단에 적합하며 주로 중판 및 두꺼운 판 절단에 적합합니다. 플라즈마 절단의 장점은 빠른 절단 속도, 좁은 절단 홈, 작은 열 영향 영역, 작은 변형 및 낮은 운영 비용입니다. 플라즈마 절단의 단점은 수직 단면과 경화 절단에서 0.5~1.5° 각도입니다.
레이저 절단은 주로 중형 및 박판 절단에 사용되며 절단 재료의 범위는 매우 넓습니다(금속, 비금속, 세라믹, 유리 등). 레이저는 고방향, 고휘도, 고강도의 특성을 가지고 있기 때문에 레이저 절단 속도가 빠르고 가공 정확도가 높으며 절단 이음새가 매우 좁고 후속 가공이 필요하지 않습니다.
일반적으로 레이저로 절단할 수 있는 재료의 범위는 플라즈마보다 넓습니다. 박판 절단에서 레이저 절단의 장점은 더 분명합니다. 비용면에서 플라즈마 절단은 레이저 절단보다 훨씬 저렴합니다.
보안

보안

플라즈마와 레이저 절단기 안전하게 작동하려면 특별한 시설이 필요합니다. 플라즈마 절단기에는 눈부심, 소음 및 가스로부터 보호하기 위해 개인 안전 장비가 필요하지만, 이 기술에는 레이저처럼 전체 시스템 주위에 특수 기어와 안전 인클로저가 필요하지 않습니다.
시작 비용

시작 비용

최고의 가치를 지닌 금속 제조 공장을 찾고 있다면 초기 투자 측면에서 플라즈마를 이길 수 없습니다. 대부분의 상점 품질 CNC 플라즈마 절단기 구매 비용은 기계의 유형과 크기 및 기능에 따라 $50,000에서 $100,000 사이입니다. 동시에 레이저는 훨씬 더 비쌉니다. 중고 레이저 절단기는 때때로 약 $250,000의 비용이 들 수 있지만 새 기계의 비용은 종종 $300,000 이상, 때로는 $1백만에 달할 수 있습니다. 레이저와 플라즈마의 비용을 비교하면 플라즈마가 초기 투자 비용이 가장 저렴합니다.
운영 비용

운영 비용

중판 및 후판 절단 분야에서 레이저 절단 비용은 플라즈마 절단 비용보다 훨씬 저렴합니다. 플라즈마 절단은 후판 분야의 주요 절단 방법 중 하나입니다. 레이저 절단 비용이 플라즈마 절단보다 저렴한 두 가지 이유가 있습니다.

  1. 레이저 절단을 위한 보조 장비 및 보조 인력이 적고 고정 비용이 크게 절감됩니다.
  2. 레이저 절단 효율이 더 높습니다.
예를 들어 30mm 두께의 탄소강판을 절단하면 12KW 레이저 절단의 운영 비용은 3.05위안/미터, 20KW 레이저 절단의 운영 비용은 1.32위안/미터, 플라즈마 절단(300A)의 운영 비용은 3.13위안/미터. 그 중 20KW 레이저 절단은 플라즈마 절단(300A)보다 57.8%의 운영 비용을 절감하여 상당한 비용 이점이 있습니다.
절단 비용은 중국 가격을 기준으로 계산되며 가격은 국가 및 지역에 따라 다를 수 있습니다.
레이저 절단과 플라즈마 절단의 비용 비교
비용 항목 레이저 커팅(12KW) 레이저 커팅(20KW) 플라즈마 절단(300A)
장비의 취약 부분(위안/시간) 5 5 70 (전극, 노즐, 볼텍스링 등)
장비의 평균 전력 소비(위안/시간) 60 80 80
산소 소비량(위안/시간) 10(판 두께 > 20mm) 10(판 두께 > 20mm) 12
핸들링(1명) + 폴리싱(2명) 0 0 60
드릴링/포지셔닝/이동(3인 + 장비) 0 0 60
고정 비용(위안/시간) 65 (75) 85 (95) 282
절단 속도(14mm 탄소강) 4m/분 6m/분 3.4m/분
미터당 운영 비용 65/60/4m=0.27위안/m 85/60/6m=0.24위안/m 282/60/3.4m=1.38위안/m
절단 속도(30mm 탄소강) 0.41m/분 1.2m/분 1.5m/분
미터당 운영 비용 75/60/0.41m=3.05위안/m 95/60/1.2m=1.32위안/m 282/60/1.5m=3.13위안/m
플라즈마 절단의 장점과 단점

플라즈마 절단의 장점과 단점

일반적인 절단 방법인 플라즈마 절단에도 장점과 단점이 있습니다.

이점

중간 및 두꺼운 판을 절단하는 과정에서 레이저 절단 및 화염 절단보다 훨씬 빠른 매우 높은 절단 속도를 달성할 수 있습니다. 플라즈마 절단기의 초기 장비 투자는 레이저 절단기보다 적지만 후기 단계의 유지 보수 비용은 약간 높습니다.

단점

  • 절단면의 수직성 불량: 절단면의 한쪽 면에 더 큰 경사진 가장자리가 있고 수직성이 불량합니다.
  • 더 많은 드로스 생성: 절단 공정 중에 절단 표면의 바닥에 드로스가 생성됩니다. 후속 공정의 품질에 영향을 미치지 않으려면 이 슬래그를 분쇄로 제거해야 하므로 인건비도 증가합니다.
  • 유해한 가스 및 아크광 생성: 플라즈마 절단 원리에 따라 절단 공정 중에 생성되는 유해한 먼지 및 아크광이 결정됩니다. 그러나 이러한 결함을 피하기 위해 수중 플라즈마 절단도 사용되었습니다.
  • 더 많은 노즐 소비: 플라즈마 절단은 후기 단계에서 더 많은 노즐을 소비하며 비용이 높습니다.
레이저 절단의 장단점

레이저 절단의 장단점

일반적인 절단 방법과 비교할 때 레이저 절단기는 몇 가지 분명한 장점과 단점이 있습니다.

이점

  • 정밀한 가장자리: 칼날, 버 또는 거친 표면과 같은 전통적인 방법으로 절단할 때 종종 보이며 광택을 내고 매끄럽게 해야 합니다. 레이저 절단을 사용할 때 이것은 문제가 되지 않습니다.
  • 빠른 절단 속도: 박판 절단 속도는 플라즈마 절단보다 훨씬 빠른 10m/min에 도달할 수 있습니다.
  • 좋은 절단 품질: 작은 변형, 낮은 표면 거칠기, 낮은 절삭 날 기울기.
  • 높은 정밀도: 레이저 빔이 마모되지 않습니다. 이것은 정확도를 향상시킵니다. 또한 일반적인 레이저의 크기와 고성능 컴퓨터에 의해 안내된다는 사실로 인해 다른 방법으로는 불가능했을 복잡한 디자인을 생성할 수 있습니다. 포지셔닝 정확도는 0.05mm에 도달할 수 있으며 재배치 정확도는 0.02mm에 도달할 수 있습니다.
  • 다양한 절단 재료: 금속을 절단할 수 있을 뿐만 아니라 목재, 플라스틱, 고무, PVC, 가죽, 직물, 플렉시 유리 등도 절단할 수 있습니다.
  • 낮은 유지 관리: 전통적인 절단 방법에는 정기적인 유지 관리와 칼날 연마가 필요합니다. 레이저는 이러한 유지 관리가 필요하지 않으며 유지 관리 없이 장기간 작동할 수 있습니다.
  • 효율성 극대화: 프로토타이핑을 하든 본격적인 생산을 하든 레이저를 조정하거나 재작업할 필요가 없습니다. 이를 통해 제조 시 최적의 효율성을 얻을 수 있습니다.
  • 빠른 설정: 레이저 절단의 설정 시간은 다른 금속 절단 기술에 비해 상대적으로 빠릅니다. 맞춤형 제조가 필요할 때 조정하는 것도 훨씬 쉽습니다.

단점

  • 고비용.
  • 초기 투자와 후속 유지 관리 모두 더 높은 비용이 필요합니다.
  • 레이저 절단은 얇은 판을 절단할 때 더 비용 효율적이지만 두꺼운 판을 절단할 때 절단 효율이 낮고 품질 요구 사항이 높지 않으면 레이저 절단이 적합하지 않습니다.
레이저 절단과 플라즈마 절단 비교

레이저 절단과 플라즈마 절단 비교

  • 레이저는 일반적으로 작동 비용이 더 많이 들지만 플라즈마 절단이 제공하지 않는 세부 수준을 제공합니다. 따라서 레이저는 세부 사항을 새기거나 금속에서 작은 모양을 절단하는 데 적합하고 플라즈마는 더 간단한 절단에 적합합니다.
  • 플라즈마 절단기는 두꺼운 금속판을 절단할 수 있습니다. 일반적으로 플라즈마 절단기는 최대 1.5인치 두께의 금속을 절단할 수 있습니다. 반면에 레이저는 0.5인치 두께의 알루미늄, 3/4인치 두께의 스테인리스 스틸 및 1인치 두께의 강철을 절단할 수 있습니다.
  • 플라즈마는 전기를 전도하는 재료만 절단할 수 있는 반면 레이저는 목재, 플라스틱, 유리 및 기타 재료를 절단하는 데 사용되었습니다. 이는 플라즈마가 광학 광선이 아닌 전기 전도성 가스를 사용하여 절단을 생성하기 때문입니다.
  • 레이저는 구리와 같이 반사율이 높은 재료를 절단할 수 없으므로 플라즈마 절단이 이와 같은 재료에 가장 적합한 옵션일 수 있습니다. 그러나 플라즈마는 표면에 관계없이 모든 전도성 금속을 절단할 수 있습니다.
  • 레이저 절단은 공차가 0.002인치에 불과해 정밀한 절단이나 복잡한 노칭이 있는 부품에 이상적입니다.
  • 저희 매장의 레이저 절단기와 플라즈마 절단기는 모두 컴퓨터 수치 제어인 CNC를 사용하여 기계를 제어합니다. 즉, 프로젝트를 빠르고 정확하게 완료할 수 있습니다.
플라즈마 절단에 비해 파이버 레이저 절단의 장점
안건 파이버 레이저 커팅 플라즈마 절단 파이버 레이저의 장점
포지셔닝 정확도 0.14mm 0.4mm 높은 명중률
단면 직각도 0.2mm(40mm) 5mm(40mm) 마무리 필요 없음
슬릿 폭 0.2-1.5mm 2-5mm 자료 저장
예약 에지 및 공통 에지 3-4mm 10mm 자료 저장
열영향부 0.1-0.4mm 0.5-2.0mm 작은 변형
섹션 품질 우수, 슬래그 걸림 감소 정상 연삭 불필요
절삭속도(20mm 이내) 매우 빠름 정상 높은 생산 효율
작은 구멍 자르기 직경 깊이 비율: 10-20% 구멍을 뚫을 수 없음 드릴링 머신 저장 및 전송
베벨링 베벨링 일반적으로 경사지는 기계 절약
업무 환경 깨끗한 연기가 집을 가득 채웠다 건강 및 환경 보호
고성능 레이저 절단기

고성능 레이저 절단기

고출력 레이저의 인기로 인해 레이저 절단 장비는 두께 제한을 돌파했습니다. 2015년 이전에는 고출력 레이저의 판매가 극도로 낮았으며 레이저 절단의 적용은 오랫동안 두께에 따라 제한되었습니다. 화염 절단은 가장 넓은 범위의 판 두께를 절단할 수 있으며 50mm 이상의 속도는 분명한 장점이 있다고 전통적으로 믿어졌습니다. 높은 가공 정밀도가 요구되지 않는 후판 및 극후판에 적합합니다. 플라즈마 절단은 30-50mm 범위에서 확실한 속도 이점을 가지며 매우 얇은 판(<2mm) 가공에는 적합하지 않습니다. 레이저 절단은 주로 킬로와트 수준의 레이저를 사용하는데, 이는 10mm 미만의 속도와 정확도에서 확실한 이점을 가지고 있습니다.
최근 몇 년 동안 고출력 레이저의 점진적인 대중화로 레이저 절단 장비는 중형 및 후판 절단 시장에 점차 침투했습니다. 출력이 증가함에 따라 레이저 절단기의 절단 두께와 효율성도 증가합니다. 통계에 따르면 20KW 와트 레이저 절단기는 연강과 스테인리스강의 최적 절단 두께를 각각 50mm와 40mm로 깨뜨렸습니다.
강판은 일반적으로 두께에 따라 박판(<4mm), 중판(4~20mm), 후판(20~60mm), 특후판(>60mm)으로 구분되는 것을 고려하면. 10KW 레이저 절단기는 중간 판과 대부분의 두꺼운 판을 절단할 수 있으며 레이저 절단 장비의 응용 시나리오는 계속해서 중간 판 분야로 확장됩니다. 절단 재료의 두께 상한선을 높이는 것 외에도 레이저의 높은 출력은 절단 효율을 지속적으로 향상시킵니다. 예를 들어, 50mm 연강을 절단할 때 30,000와트 레이저 커터는 20,000와트 커터보다 88% 더 효율적일 수 있습니다.
고출력 파이버 레이저 절단기의 장점
두께 15KW(m/분) 20KW(m/분) 30KW(m/분) 효율향상(20kW 이상 30kW)
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%

결론

그렇다면 플라즈마와 레이저 중 어느 것이 더 낫습니까? 궁극적인 답은 절단하는 재료, 절단 유형, 예산에 따라 다르지만 대부분의 금속 가공에서는 레이저 절단기가 확실한 승자입니다. 레이저는 최근 몇 년 동안 레이저 절단기의 지속적인 가격 하락은 말할 것도 없고 모든 유형의 금속 및 비금속을 높은 품질과 정밀도로 빠르게 절단할 수 있습니다. 뛰어난 가치와 정밀도로 훌륭한 절단 작업을 수행하려면 레이저를 이길 수 없습니다. 귀하의 요구 사항에 가장 적합한 레이저 절단기를 조사할 준비가 되셨다면 지금 전화해 주십시오. 우리 전문가 팀은 귀하의 선택을 안내하고 귀하의 매장에 이상적인 기계를 찾아 귀하가 훌륭한 제품을 만들 수 있도록 도와드립니다.
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