К списку статей

27/07/16

Сравнение лазерной и плазменной резки металла



Автор: Давиденко А.В  Источник: Станкопромышленная Комания - stanok74.ru 

Сравнение лазерной  и плазменной резки металлаЛазерная и плазменная резка металла

Применяются на предприятиях металлообрабатывающей, пищевой, автомобильной, судостроительной, строительной и энергетической промышленностях, в составе машин термической резки (МТР) с ЧПУ. Резать можно как листовой металл, так и трубы. В данной статье, хочется затронуть основные плюсы и минусы данных технологий резки металла. Начнем с плазмы.

Плазменная резка

Осуществляется плазменной дугой, с температурой до 30 000 градусов Цельсия. Сама физика данного процесса не позволяет резать металл без скоса (без конуса) даже в самых дорогостоящих источниках плазмы (Hypertherm, Termal Dynamics и Kjellberg) с применением так называемой «узко-дуговой резки» не удастся достичь конусности менее 2-4˚.
  Плазменная резка металла
Зато станок плазменной резки с ЧПУ (в простонародье «плазмарез», «плазморезка», «резак», «плазма», «портальная плазменная резка») может резать недостижимые для лазера толщины металлов - до 160 мм для углеродистых («черных») сталей. Фактически плазменная установка позволяет резать любой токопроводящий металл (все виды сталей, чугун, медь, алюминий, латунь и т.д.).
 
Есть некоторые ограничения по резке отверстий, например, минимальный диаметр отверстия должен быть больше или равен полутора - двум толщинам метала. То есть, если у нас  стальной лист толщиной 12 мм, то минимальный диаметр отверстия (с сохранением круглой формы) будет равен 18-24 мм. Конечно здесь есть приятные исключения в виде запатентованной технологии True Hole от компании Hypertherm, позволяющей вырезать отверстия диаметром, равном толщине листа, причем отменного качества с конусностью не более 2˚. Технология применима на толщинах до 25 мм при использовании системы HyPerfomance Plasma HPRXD с автоматической системой управления газом.

Плазменная резка металла
Стоит упомянуть об образовании окалины («грат»), на кромках разрезаемого металла, которая легко удаляется.


 Плазменная резка металла
Машины термической резки, оснащенные источником плазменной резки, дешевле лазерных установок, себестоимость реза – дешевле, обслуживание дешевле (часто необходимо только электричество, сжатый воздух и «расходники»).  
Из минусов хочется отметить худшее качество реза, конусность реза, более высокое потребление электроэнергии, большее потребление расходных материалов («расходки») и сложность при резке тонких металлов (менее 1 мм), вызванную более толстой дугой (ширина реза 0,8-1,5 мм). А также в несколько раз меньшую скорость реза тонких металлов, в сравнении с лазером.





Прожиг на не качественной плазме толщина лист 0,9 мм
Прожиг на не качественной плазме толщина металла 0,9 мм
 Качественная плазма, лист толщиной 0,9 мм
Качественная плазма, металл толщиной 0,9 мм
Прямолинейная резка лист толщиной 0,7 мм. Плазма.
Прямолинейная резка металла толщиной 0,7 мм. Плазменная резка.
Прямолинейная резка металла толщиной 0,7 мм. Плазменная резка.
 

Лазерная резка

Осуществляется лазерным лучом, который в разы тоньше плазменной дуги (0,2-0,3 мм), поэтому качество реза заметно выше, чем при плазменной резке, так как уменьшается термическое воздействие на кромку разрезаемого материала.
Лазерная резка металла

 
Установка лазерной резки отличается высокими скоростями резки, что является более рентабельным решением в сравнении с плазмой. Например, оптоволоконный лазер IPG Photonics мощностью 4 кВт(Lasercut Professional) способен резать углеродистую сталь толщиной 2 мм со скоростью до 12 100 мм в минуту, в то время как источник плазмы Hypertherm HPR 260XD режет данный лист со скоростью не более 1 490 мм в минуту (30 А, кислород/кислород).
 Резкое падение скорости реза у лазера наблюдается на толщинах более 3-6 мм, а максимальная толщина ограничена 24 мм для углеродистой стали (для оптоволоконного лазера IPG Photonics, мощностью 4 кВт).
 Кромки реза у листов до 6мм – остаются ровными и гладкими, без образования окалины.

 
Лазерная резка металла Минимальный диаметр вырезаемого отверстия равен 0,3 толщины металла, края – ровные и с минимальным скосом (не более 1°  при толщинах более 10-12 мм). Это позволяет вырезать отверстия диаметром 4 мм в 12 мм листе. Точность установки лазерной резки заметно выше станка плазменной резки и составляет, как правило, +/- 0,05 мм.





 Пример реза стали толщиной 12мм. Слева – «узкодуговым» источником плазмы 130Ампер. Справа - лазером мощностью 1КВт. Пример реза стали толщиной 25 мм, оптоволоконным лазером мощностью 4 кВт.
  Пример реза стали толщиной 12мм. Слева – «узкодуговым» источником плазмы 130Ампер. Справа - лазером мощностью 1КВт. Пример реза стали толщиной 25 мм, оптоволоконным лазером мощностью 4 кВт.


 Лазерная резка металла

Один из важных моментов, на который стоит обратить внимание при выборе станка лазерной или плазменной резки – стоимость и стойкость расходных материалов. Наиболее часто заменяемая часть на лазере – сопло стоит от 140 до 750 руб. за 1 шт. и служит оно до 1,5 месяцев, в то время как на плазменную резку меняется сопло и электрод (катод), общей стоимостью от 250  до 4500 руб. (в зависимости от модели плазматрона), которых хватает примерно на 0,5-1 смену работы станка плазменной резки.

Резюмируя данную статью, давайте подведем итоги:
Лазерную резку целесообразнее применять, если нужны очень высокие скорости резки, высокое качество обработки металла, высокая точность, хорошая повторяемость при резке сложных изделий, высокое качество резки углов, низкая стоимость расходных материалов, но обслуживание установки лазерной резки должно осуществляться только высококвалифицированными специалистами.
В то время как плазменная резка славится большими толщинами разрезаемых металлов, неприхотливостью, большей гибкостью в широком диапазоне толщин и типов материалов, меньшей стоимостью установки.

Вернуться

  8-800-100-48-28

г. Челябинск, Свердловский проспект 60а

Часы работы:
пн-пт: с 9-00 до 18-00
сб: выходной
вс: выходной


отправляйте заявки круглосуточно

КОНТАКТЫ

+7 (351) 211-28-60 Челябинск
+7 (495) 640-76-26 Москва
+7 (383) 210-61-49 Новосибирск
+7 (831) 288-93-90 Нижний Новгород

Работает на: Amiro CMS