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Taglio a getto d’acqua e taglio al plasma: Qual è l’opzione migliore e perché

Waterjet vs Laser vs Plasma

Taglio al plasma, laser o ad acqua? Quasi tutti coloro che si occupano di fabbricazione di metalli si sono trovati di fronte a questo tipo di domanda. Tuttavia, non esiste una risposta precisa o certa alla domanda che viene sempre posta. Tutto dipende da ciò che si apprezza di più

Per risolvere questa difficoltà nella scelta dell’opzione migliore, ecco una rassegna delle qualità economiche e tecniche di entrambe le soluzioni di taglio dei metalli.

Come per molte altre cose nel mondo della produzione, c’è semplicemente più di un modo per intraprendere un particolare lavoro. Questo è vero soprattutto quando si tratta di tagliare la materia prima. Due delle tecniche più comuni che si possono trovare nelle officine di tutto il mondo sono i getti d’acqua e i tagliatori al plasma.

Sebbene entrambe le macchine siano note per la loro capacità di tagliare direttamente e facilmente materiali specifici, c’è relativamente qualcosa che le distingue sia nelle loro capacità che nei loro limiti.

Come funziona il taglio a getto d’acqua

Waterjet vs plasma cutting : How Water Jet Cutting Works

Il getto d’acqua è una tecnica di taglio che dipende da una combinazione di acqua e abrasivo per frantumare facilmente il materiale lungo un determinato percorso.

L’abrasivo, solitamente (granato), viene immesso attraverso una linea in un tubo di miscelazione dove di solito si incontra con la fonte d’acqua e viene spruzzato con un’enorme pressione (più di 50.000psi) per dare un flusso di taglio fine sulla punta dell’ugello in ceramica.

L’ugello si muove quindi lungo un percorso determinato dal software CNC collegato, a velocità diverse a seconda del tipo e dello spessore del materiale.

Come funziona il taglio al plasma

Waterjet vs plasma cutting : How Plasma Cutting Works

In questo tipo di tecnica, invece di utilizzare acqua e abrasivo, una taglierina al plasma opera utilizzando gas ed elettricità. Il gas viene forzato attraverso un’apertura compressa ad altissima pressione, a questo punto entra in contatto con un arco elettrico che viene inviato attraverso un ugello.

In questo modo si provoca una reazione e il gas, che di solito è (azoto, argon, ossigeno, ecc.), viene riscaldato a un grado particolare che lo fa entrare nel quarto stato della materia.

Il plasma è così caldo da poter fondere il metallo ad alta velocità e il materiale in eccesso viene tagliato, ottenendo un taglio moderatamente pulito. Si possono utilizzare diversi tipi di gas, a seconda del tipo e dello spessore del materiale.

Taglio a getto d’acqua e taglio al plasma: Di quale dei due avete bisogno e perché?

È meglio scegliere un getto d’acqua, perché il taglio a getto d’acqua è di solito un processo a freddo e non produce alcun calore nel materiale da tagliare. Ciò significa che durante l’intera operazione di taglio non si crea una zona termicamente alterata.

Questo è considerato un fatto molto importante per chi lavora nell’industria aerospaziale, in quanto la taglierina a getto d’acqua non altera lo stato fisico del materiale che viene tagliato e non provoca nemmeno la flessione del materiale a causa del calore.

Inoltre, il taglio dei materiali con l’assenza di una zona termicamente alterata (HAZ) aiuta anche i produttori di lamiere. L’eliminazione della zona termicamente alterata implica che l’intero processo può passare direttamente dal getto d’acqua ai processi di filettatura o saldatura senza la necessità di eliminare il materiale termicamente alterato.

Ciò contribuisce a ridurre la manodopera e a fornire un prodotto di buona qualità con velocità ed efficienza. Inoltre, poiché il taglio a getto d’acqua è così netto, non è necessario ammorbidire o levigare i bordi del materiale.

Taglio a getto d’acqua e taglio al plasma: Cosa è meglio per la vostra azienda?

Le due principali tecniche di taglio che i produttori di metalli utilizzano spesso per tagliare i materiali sono il taglio laser e il taglio a getto d’acqua. Quando si tratta di acquistare una macchina da taglio per la propria azienda o per uso personale, si può prendere in considerazione l’acquisto di una taglierina laser, al plasma o a getto d’acqua.

Tuttavia, a seconda del tipo di materiale utilizzato e del risultato desiderato, è utile conoscere le differenze tra le due taglierine, per cui è necessario conoscere prima i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna taglierina per sapere quale si adatta meglio alla propria attività.

Ciascuna di queste taglierine presenta vantaggi e svantaggi. Vediamo brevemente quali sono, uno dopo l’altro.

Pro e contro del taglio a getto d’acqua:

Pro:

  • Può tagliare quasi tutto
  • Non genera alcuna zona colpita dal calore (ZTA), il che è ottimo per il taglio di materiali sensibili al calore.
  • Non produce fumi o rifiuti pericolosi.
  • Produce tagli altamente precisi
  • Funziona perfettamente anche su superfici ruvide

Contro:

  • I materiali abrasivi sono molto costosi.
  • Il processo di taglio crea molto rumore se non viene eseguito sott’acqua.
  • La velocità di taglio è bassa per la maggior parte dei metalli.

Pro e contro del taglio al plasma:

Pro:

  • Può tagliare un’ampia gamma di metalli.
  • Facile da imparare e da utilizzare.
  • Velocità di taglio più elevata.
  • Ottima qualità dei fori.

Contro:

  • Produce enormi zone termicamente alterate (ZTA).
  • È meno preciso rispetto al getto d’acqua.
  • Può creare microfratture su alcuni metalli durante il processo di taglio.
  • Produce fumi tossici.

Costi del taglio a getto d’acqua e del taglio al plasma (costo di acquisto e costo di esercizio)

Il prezzo di acquisto iniziale delle taglierine al plasma è il più economico rispetto a quello del getto d’acqua. Il prezzo di una fresa al plasma può variare da 15.000 a 300.000 dollari. Tuttavia, la maggior parte delle frese al plasma ha un prezzo inferiore a 100.000 dollari. Per una fresa a getto d’acqua

, il costo è compreso tra 100.000 e 350.000 dollari.

Leggi in dettaglio: Quanto costa il taglio a getto d’acqua

Oltre al prezzo di acquisto, le taglierine al plasma sono poco costose anche per quanto riguarda i costi di esercizio. Il loro costo si aggira intorno ai 15 dollari l’ora, mentre le frese a getto d’acqua costano circa 20 dollari l’ora.

Taglio a getto d’acqua e taglio al plasma – Usi comuni

Le macchine a getto d’acqua possono tagliare praticamente qualsiasi cosa. Ma questo tipo di fresa viene generalmente utilizzato per tagliare materiali sensibili al calore, come la plastica o l’alluminio, e quando la precisione è di estrema importanza.

Leggi anche Quali materiali può tagliare un getto d’acqua

Le frese al plasma hanno invece la qualità di taglio più bassa. Queste frese sono tipicamente utilizzate nelle aziende di recupero e rottamazione, nelle officine di riparazione automobilistica, nelle officine di fabbricazione dei metalli e anche in alcune costruzioni industriali. Spero che con questi suggerimenti e idee riusciate a capire qual è la scelta migliore per la vostra attività.

Avete bisogno del taglio a getto d’acqua o al plasma? Ecco le cose da sapere

il taglio a getto d’acqua è innegabilmente in testa quando si parla di qualità, precisione ed efficienza dei costi.

Ecco alcune cose da sapere.

  • Niente sostanze chimiche o calore

Poiché questa tecnica richiede solo acqua e granito per tagliare il materiale, si tratta tecnicamente di un processo di taglio a freddo e qualsiasi calore che potrebbe essere generato dal processo di erosione viene rapidamente raffreddato dal flusso d’acqua.

In questo modo si eliminano le deformazioni, gli errori di sagomatura e l’indurimento del materiale comunemente associati a laser, plasma e lavorazioni meccaniche, riducendo la necessità di lavorazioni secondarie.

È molto più sicuro per gli operatori e per l’ambiente, poiché non produce vapori o fumi e qualsiasi particella di polvere creata dal processo di erosione viene intrappolata nell’acqua e successivamente filtrata in modo sicuro.

Consigliato 10 consigli di sicurezza per il taglio a getto d’acqua per i nuovi utenti

  • Versatilità/flessibilità

Come già accennato, il taglio a getto d’acqua

è utilizzato in quasi tutti i settori industriali grazie alla sua capacità di tagliare quasi tutti i materiali in modo considerevolmente economico, senza alterare le proprietà del materiale. Materiali che vanno da 0,010″ di acrilico a 10″ di spessore di acciaio inossidabile possono essere tagliati da una taglierina a getto d’acqua. I materiali sottili possono anche essere impilati per aumentare la produttività e ridurre i costi.

Queste macchine sono accessibili con tavoli di diverse dimensioni, da 0,5 m x 1,5 m a 2 m x 4 m, ma alcune macchine sono realizzate su misura e possono integrare tavoli di grandi dimensioni (4 m x 18 m) e gestire numerose teste.

  • Taglio di precisione o quasi netto

Con la finitura Q5 è possibile ottenere tolleranze più strette di +/- 0,005″, in particolare nei materiali più sottili come l’acciaio inossidabile da 1″, e poiché la velocità di taglio può essere modificata durante il taglio, i pezzi possono avere diverse qualità di bordi.

Cose da considerare nella scelta tra taglio a getto d’acqua e taglio al plasma

Dopo aver dato un’occhiata alle definizioni, ai vantaggi e agli svantaggi di ciascun metodo di taglio, è ora il momento di valutare il loro confronto.

  • Costo

Valutando il costo di acquisto, il taglio al plasma è il più conveniente, mentre il laserjet è il più costoso. Per quanto riguarda i costi di esercizio, se si tiene conto dei materiali utilizzati per ciascuna macchina, il plasma continua ad avere il prezzo più basso, mentre il waterjet è il più costoso.

  • Velocità di funzionamento

Il tasso di produzione di queste taglierine per metalli

è determinato dalla loro velocità di taglio. Il getto di plasma è il più veloce in termini di velocità di taglio e di lavoro. Mentre il getto d’acqua è lento in termini di velocità di taglio (soprattutto su metalli o materiali spessi)

  • Qualità del taglio

L’accuratezza di una macchina da taglio viene normalmente determinata confrontando le misure originali del pezzo risultante con le dimensioni del pezzo programmato. Tuttavia, grazie alla minore distorsione termica, la macchina da taglio a getto d’acqua è la più precisa, seguita da quella al plasma.

Scelta tra taglio a getto d’acqua e taglio al plasma

La scelta tra taglio a getto d’acqua e taglio al plasma dipende dalle applicazioni, dalle tolleranze, dal budget e dai requisiti del cliente.

Si possono valutare altri aspetti, ma per semplicità, concentrandosi sulle esigenze del cliente in termini di applicazione, produttività, tolleranza e costi operativi, si arriverà alla soluzione giusta. Date quindi un’occhiata alle statistiche di entrambe le taglierine per sapere quale scegliere.

Statistiche sul getto d’acqua

  • I materiali che possono essere tagliati da un getto d’acqua sono acciaio, acciaio inox, pelle, materiali compositi, pietra, piastrelle, vetro, alimenti, carta, alluminio, tessuti, gomma, schiuma, plastica. In pratica può tagliare qualsiasi materiale.
  • I getti d’acqua sono normalmente in grado di tagliare spessori di metallo di circa 6 pollici e fino a 18 pollici per la maggior parte dei materiali.
  • Il getto d’acqua è di solito una tecnica di erosione a freddo che non produce zone termicamente alterate (HAZ) o sollecitazioni meccaniche sul materiale (molto importante nell’industria aerospaziale).
  • Crea un bordo liscio – non richiede una lavorazione secondaria sul materiale.
  • È in grado di creare tagli dettagliati – si possono realizzare forme intricate.
  • Può anche essere un processo di taglio un po’ disordinato.

Statistiche del plasma

  • I materiali che possono essere tagliati da una macchina per il taglio al plasma includono acciaio dolce, acciaio al carbonio, rame, acciaio inossidabile, alluminio e altri metalli.
  • Una taglierina al plasma può essere utilizzata su metalli in qualsiasi condizione (arrugginiti, verniciati o grigliati).
  • La maggior parte del processo di taglio produttivo sull’acciaio è normalmente da 1/4 di pollice a 2 pollici di spessore.
  • Copre spessori che vanno da 2-3 pollici, a seconda del materiale.
  • Può essere necessario uno sfregamento per rimuovere le scorie intorno alla zona termicamente alterata (ZTA); il plasma ad alta definizione riduce la quantità di scorie.
  • Le taglierine al plasma sono altamente automatizzate e quindi molto facili da usare per l’operatore.
  • La qualità e l’accuratezza del taglio non sono così dettagliate come quelle di una soluzione di taglio a getto d’acqua.

Conclusione

Quando si tratta di determinare la migliore tra le taglierine a getto d’acqua e al plasma, non c’è un chiaro vincitore. Perché le variabili in gioco sono troppe e vanno valutate prima di scegliere una di esse.

Sono certo che questo articolo vi fornisca una rapida panoramica del confronto relativo tra queste due diverse taglierine, in modo che possiate scegliere o decidere da soli. Ma il risultato dipenderà esclusivamente dalle vostre priorità.

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