Rezanje laserom i rezanje plazmom dvije su najčešće korištene tehnologije termičkog rezanja u proizvodnji limova. Oba koriste energiju za rezanje metala topljenjem i uklanjanjem materijala duž programirane staze. Oba su CNC-kontrolirana i sposobna su za proizvodnju složenih 2D profila od ravnih limova. Ali rade na fundamentalno različitim fizičkim principima, različito se ponašaju u različitim vrstama materijala i debljinama, a implikacije na cijenu i kvalitetu odabira jednog naspram drugoga dovoljno su značajne da usporedbu učine jednim od prvih tehničkih pitanja koje bi inženjeri i timovi za nabavu trebali riješiti kada određuju postupak rezanja metala.
Stroj za lasersko rezanje fokusira lasersku zraku velike snage — koju generira izvor optičkog lasera u modernim industrijskim sustavima — na malu žarišnu točku na metalnoj površini. Koncentrirana gustoća energije u žarišnoj točki topi i djelomično isparava metal, dok koaksijalni mlaz pomoćnog plina (dušik ili kisik) otpuhuje rastopljeni materijal iz zareza i dalje od površine reza. CNC kontroler pomiče reznu glavu duž programirane putanje, proizvodeći kontinuirani rez.
Tehnologija fiber lasera istisnula je CO₂ laser kao standard za rezanje metala u gotovo svim novim instalacijama. Vlaknasti laseri učinkovitije pretvaraju električnu energiju u lasersko svjetlo (otprilike 30–40% učinkovitosti zidne utičnice naspram 10–15% za CO₂), proizvode snop kraće valne duljine koji učinkovitije apsorbiraju metali i zahtijevaju manje održavanja jer se snop generira u mediju s vlaknima u čvrstom stanju, a ne u cijevi za pražnjenje plina. Moderni sustavi laserskog rezanja s vlaknima dostupni su u snagama od 2kW do 20kW i više, s većom snagom koja omogućuje veće brzine rezanja i veću maksimalnu debljinu materijala.
Sustav za rezanje plazmom propušta električni luk kroz komprimirani plin (zrak, dušik, kisik ili mješavine argona i vodika, ovisno o primjeni) kako bi se stvorila plazma — ionizirani plin na ekstremno visokoj temperaturi, obično 20 000–25 000 °C u jezgri luka. Ovaj mlaz plazme topi metal na mjestu rezanja, a kinetička energija protoka plina otpuhuje rastaljeni materijal od zareza.
Rezanje plazmom ne zahtijeva fokusiranu optičku zraku, što znači da se glava za rezanje može postaviti na veću udaljenost od površine obratka nego laserska glava, a proces je tolerantniji na površinsku kontaminaciju, kamenac i boju. Plazma sustavi visoke razlučivosti — koristeći precizno suženi plazma luk — postižu znatno bolju kvalitetu rezanja i uže širine zareza od starijih konvencionalnih plazma sustava, smanjujući jaz u kvaliteti s laserskim rezanjem, posebno na debljim materijalima.
| Značajka | Lasersko rezanje vlaknima | Plazma rezanje (visoke razlučivosti) |
|---|---|---|
| Princip rezanja | Usmjerena laserska zraka topi i isparava materijal | Ionizirani plazma luk topi materijal; plinski udar uklanja trosku |
| Vrhunska kvaliteta (tanak lim <6 mm) | Izvrsno — glatki, četvrtasti rubovi, nije potrebna dodatna završna obrada | Dobar na HD plazmi — blagi zakošenosti, nešto šljake na sustavima niže kvalitete |
| Vrhunska kvaliteta (debljina ploče >20 mm) | Dobar do umjeren — zona utjecaja topline povećava se s debljinom | Vrlo dobro — plazma se dobro ponaša na debeloj ploči |
| Širina proreza (uobičajeno) | 0,1–0,3 mm na tankom materijalu | 1,5–3 mm na standardnim sustavima; 0,8–1,5 mm na HD plazmi |
| Pozicijska točnost | ±0,05–0,1 mm tipično | ±0,5–1 mm tipično (HD plazma ±0,2–0,4 mm) |
| Minimalna veličina rupe | Jednaka debljini materijala (ili manja na tankom listu) | Otprilike 2× minimalna debljina materijala |
| Brzina na tankom listu (1–3 mm) | Vrlo brzo — fiber laser briljira na tankom materijalu | Sporije od lasera na tankom listu |
| Brzina na debeloj ploči (20–50 mm) | Sporiji i veći operativni troškovi pri velikoj debljini | Brži i niži trošak po metru na debeloj ploči |
| Maksimalna debljina (meki čelik) | Do 30–40 mm na sustavima velike snage (12–20 kW) | Do 80–100 mm na teškim sustavima |
| Mogućnost izrade od nehrđajućeg čelika | Izvrsno — čist rez uz pomoć dušika | Dobro — zahtijeva odgovarajuću mješavinu plinova; više šljake nego lasera |
| Mogućnost aluminija | Dobro — pomoć dušikom na standardnim legurama | Umjereno — više šljake i širi zarez od lasera |
| Zona utjecaja topline (HAZ) | Usko — minimalna metalurška promjena u susjednom materijalu | Širi — veći toplinski unos utječe na susjednu zonu |
| Operativni trošak | Više — laserski izvor, optika, pomoćni plin | Niže — potrošni materijal (elektroda, mlaznica) je jeftin |
| Trošak kapitala | Viši — fiber laserski sustavi su skuplji | Niži — plazma sustavi imaju niži početni kapitalni trošak |
| Tolerancija stanja površine | Potreban je čist, ravan materijal za postojane rezultate | Otporniji na kamenac, hrđu i površinsku kontaminaciju |
| Najbolja aplikacija | Precizni lim 0,5–20 mm, složeni profili, fine karakteristike | Strukturna ploča 10–80 mm, rezanje manje kritično za preciznost |
Za izradu metalnih limova u rasponu debljine od 0,5 do 12 mm — srž većine proizvodnje kućišta, panela, nosača i okvira — rezanje vlaknastim laserom pruža kvalitetu rezanja i točnost dimenzija s kojom se rezanje plazmom ne može mjeriti. Uzak laserski rez, četvrtasti rub i točnost položaja od ±0,1 mm omogućuju čisto rezanje malih rupa, finih proreza i profila s malom tolerancijom u jednoj radnji. Na plazmi bi iste značajke zahtijevale sekundarno bušenje ili završnu obradu kako bi se postigla ekvivalentna točnost dimenzija, dodajući procesne korake i troškove koji eliminiraju prednost kapitalnih troškova plazme za precizan rad.
Lasersko rezanje s pomoćnim plinom dušikom proizvodi čist rezni rub bez oksida na nehrđajućem čeliku koji ne zahtijeva naknadno čišćenje prije zavarivanja ili poliranja. Nehrđajući čelik koji se reže plazmom dovodi više topline u rezni rub, stvara širu zonu utjecaja topline i može proizvesti nakupljanje dušika na površini rezanja što uzrokuje poroznost u sljedećim zavarima. Za komponente od nehrđajućeg čelika u prehrambenoj, farmaceutskoj ili arhitektonskoj primjeni gdje su kvaliteta zavara i završna obrada kritični, lasersko rezanje je procesni standard.
Fokusirana laserska točka — obično promjera 0,1–0,3 mm na radnom komadu — omogućuje precizno rezanje unutarnjih značajki malih kao što je utor od 1 mm ili rupa od 1,5 mm u čeliku od 1 mm. Veća učinkovita širina rezanja plazma rezanja onemogućuje izradu značajki ove skale unutar prihvatljivih tolerancija. Za dijelove dizajnirane s ventilacijskim otvorima, izrezima za usmjeravanje kabela, uzorcima rupa za montažu i jezičcima za uskočenje, lasersko rezanje je jedina praktična opcija termičkog rezanja.
Programi za lasersko rezanje izrađuju se izravno iz CAD podataka uz minimalno vrijeme postavljanja — programiranje novog dijela traje nekoliko minuta, a prvi rez može se napraviti bez ulaganja u alat. To čini lasersko rezanje zadanim izborom za izradu po narudžbi, izradu prototipova i proizvodnju male do srednje količine, gdje se troškovi alata za alternativne procese (štancanje, probijanje) ne mogu amortizirati dovoljnim obujmom. Fleksibilnost rezanja bilo kojeg profila na istom stroju uz promjenu programa temeljna je operativna prednost laserskog rezanja u odnosu na procese koji ovise o alatu.
Za rezanje konstrukcijskih čeličnih ploča u rasponu debljine od 20 do 80 mm — strukturni okviri, baze teških strojeva, dijelovi brodova, komponente tlačnih posuda — plazma rezanje je brže i isplativije od laserskog rezanja. Kod mekog čelika od 25 mm, plazma sustav velike snage reže pri 1500–2000 mm/min; vlaknasti laser od 12kW pri usporedivoj debljini reže brzinom od 600–900 mm/min uz značajno veće operativne troškove. Za proizvođače konstrukcija čiji je glavni posao teška ploča, a ne precizni lim, rezanje plazmom ostaje ekonomski racionalan izbor.
Lasersko rezanje zahtijeva čist, ravan materijal u dobrom stanju površine za dosljedne rezultate. Površinski kamenac od vruće valjane ploče, temeljnog premaza, boje ili hrđe raspršuje lasersku zraku i pogoršava kvalitetu rezanja. Plazma rezanje znatno je tolerantnije na površinsku kontaminaciju — plazma luk gori kroz kamenac i premaz bez optičke osjetljivosti laserskog sustava. Za operacije rezanja na toplo valjanim konstrukcijskim dijelovima ili prethodno premazanim materijalima gdje je priprema površine prije rezanja nepraktična, plazma je robusniji izbor procesa.
Odluka između laserskog rezanja i rezanja plazmom ovisi prvenstveno o debljini materijala i potrebnoj preciznosti:
Za izradu limova od 0,5 mm do 20 mm — velika većina industrijskih kućišta, kontrolnih ploča, nosača, okvira i komponenti uređaja — lasersko rezanje vlaknima je standardna specifikacija. Kvaliteta rezanja, točnost dimenzija i fleksibilnost u ovom rasponu debljine neusporedive su s plazmom. Veći kapitalni trošak laserske opreme odražava se na cijenu po dijelu, ali eliminacija sekundarnih završnih operacija i mogućnost održavanja strogih tolerancija bez dodatnih koraka obrade čine laser opcijom nižeg ukupnog troška za precizan rad.
Za strukturno rezanje ploča iznad 20 mm ili za rezanje velikog volumena toplo valjanih strukturnih dijelova gdje stanje površine varira, a zahtjevi za preciznošću reznog ruba su skromni, rezanje plazmom visoke razlučivosti nudi prednost u cijeni i brzini s kojom se laseri ne mogu mjeriti.
Većina modernih pogona za proizvodnju limova — uključujući ugovorne proizvođače s punom uslugom — koriste i laserske i plazma sustave za rezanje kako bi pokrili cijeli raspon debljine materijala i optimizirali odabir procesa prema primjeni. Kada ocjenjujete partnera za izradu, potvrdite koja će se tehnologija rezanja primijeniti na vaš specifični materijal i debljinu i zatražite uzorke rezova na vašoj potrebnoj debljini za procjenu kvalitete rubova prije nego što se posvetite proizvodnim količinama.
Da — lasersko rezanje s vlaknima obrađuje nehrđajući čelik, aluminij, meki čelik, pocinčani čelik, bakar i mesing s odgovarajućim odabirom parametara i izborom pomoćnog plina. Nehrđajući čelik reže se pomoću dušika kako bi se spriječila oksidacija rezanog ruba; aluminij zahtijeva pomoć dušika ili čistog zraka ovisno o debljini; meki čelik često se reže uz pomoć kisika pri manjim debljinama za maksimalnu brzinu ili dušika za čišći rub. Potrebna snaga lasera povećava se s tvrdoćom materijala i refleksijom — aluminij i bakar imaju veću refleksiju od čelika i zahtijevaju veću snagu ili posebne konfiguracije lasera s vlaknima dizajnirane za materijale s visokom refleksijom. Potvrdite s proizvođačem za koje je materijale predviđen njihov specifični laserski sustav prije navođenja.
Plazma rezanje proizvodi blagi kutni kos na rubu reza - obično 1-3° - jer plazma luk nije savršeno cilindričan: blago je stožast, širi na vrhu reza nego na dnu. Plazma sustavi visoke razlučivosti koriste čvršće suženi luk koji smanjuje skošenje na 0,5–1°, ali ga ne može eliminirati. Lasersko rezanje proizvodi nominalno pravougaoni rezni rub (kosina 0–0,5° na dobroj opremi i postavkama) jer je fokusirana zraka više cilindričnog profila. Za primjene u kojima je pravougaonost reznog ruba zahtjev za prilagodbu ili brtvljenje - ploče s brtvama, sklopovi s malom tolerancijom - navedeno je lasersko rezanje kako bi se izbjegao problem plazma kosine.
Vlaknastim laserskim rezanjem može se obraditi meki čelik do 30–40 mm na sustavima velike snage (15–20 kW), ali kod debljina iznad 20 mm operativni trošak po metru značajno raste, a brzina rezanja opada u usporedbi s plazmom. Za proizvođače konstrukcija koji pretežno režu 25 mm i više, ekonomija daje prednost plazmi za rad s teškim pločama, čak i ako koriste laserske sustave za rad s pločama. Većina proizvođača s punom uslugom to utvrđuje prema debljini materijala: laser za lim i laku ploču, plazma ili kisik za teške konstrukcijske ploče.
Lasersko rezanje i rezanje vodenim mlazom postižu usporedivu točnost položaja (±0,1–0,15 mm na dobroj opremi), ali se razlikuju u karakteristikama rezanja na načine koji su važni za specifične primjene. Rezanje vodenim mlazom je hladan proces - nema zone utjecaja topline, nema promjene tvrdoće materijala na reznom rubu - što ga čini poželjnijim za materijale osjetljive na toplinu: alatni čelik, titan, kompoziti, kamen i staklo. Lasersko rezanje je brže i isplativije na metalima u rasponu debljine lima. Za standardnu proizvodnju čeličnog i aluminijskog lima, gdje zona utjecaja topline nije funkcionalna briga, lasersko rezanje je brže, jeftinije i jednako precizno.
Usluge laserskog rezanja | Punch Press | Stroj za savijanje | Zavarivanje | Premaz sprejom | Usluge izrade po narudžbi | Zatražite ponudu
+86-13771171111 +86-13338110517 
