Гидроабразивная vs лазерная vs плазменная резка: Что лучше?

waterjet vs laser vs plasma

Summary

Когда речь идет о покупке режущего оборудования для компании или личного пользования, вы можете рассмотреть возможность приобретения лазерного, плазменного или гидроабразивного резака. Но определение того, какой из них вам подходит, может быть довольно запутанным. В этой статье я расскажу все о гидроабразивных, лазерных и плазменных резаках, чтобы вы могли легко решить, какой из них подходит для ваших нужд.

Но если вы торопитесь, то взгляните на приведенную ниже таблицу, которая практически подводит итог этой статьи.

Быстрая навигация

Как работает гидроабразивная резка?

Гидроабразивный резак — это промышленный инструмент, который используется для резки широкого спектра материалов с высокой точностью. Это процесс холодной резки, в котором используется струя воды под высоким давлением или комбинация воды и абразива (обычно граната), которая разрезает материалы, пересекающие ее путь. Это больше похоже на процесс эрозии, происходящий на очень высокой скорости.

Только вода или смесь воды и абразивов под высоким давлением распыляется над целевым материалом через керамическое сопло. Это огромное давление (обычно более 50 000 фунтов на квадратный дюйм) создает тонкую режущую струю на кончике сопла. Это разрушает любой материал, который стоит на его пути.

Сопло движется по заранее определенной траектории, которая задается с помощью соответствующего программного обеспечения ЧПУ.

Как работает лазерная резка?

Лазерная резка — это передовой метод резки материалов. Для резки металлов используются сфокусированные лучи.

Сопло лазерного резака использует изогнутые линзы для создания сферической точки фокусировки света на материале. Луч света плавит или испаряет металл, оставляя после себя точный срез с высококачественной отделкой кромок. Процессу резки также способствуют сжатые газы.

Как работает плазменная резка?

Плазморезы используют электричество и сжатые газы (обычно аргон, азот, кислород и т.д.) для резки металлов. Газ подается через сопло резака под высоким давлением. В то же время через сопло подается электрическая дуга. Это нагревает газ до такой степени, что он переходит в четвертое состояние материи, называемое плазмой.

Плазма чрезвычайно горячая, что приводит к расплавлению металлов, находящихся на пути. Избыток металла будет сдуваться потоком плазменного газа. Какой газ следует использовать, зависит от типа и толщины металла.

Преимущества и недостатки гидроабразивной, лазерной и плазменной резки

Каждая из этих фрез имеет свои преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим их по очереди:

Преимущества и недостатки гидроабразивной резки:

Преимущества Недостатки
Может резать практически все.
Абразивные материалы обычно стоят очень дорого.
Не образует зоны термического влияния (ЗТВ), что идеально подходит для резки термочувствительных материалов.
Процесс резки производит много шума, если он не осуществляется под водой.
Не производит опасных испарений и отходов.
Имеет низкую скорость резки для большинства металлов.
Производит высокоточные разрезы.
Отлично работает даже на шероховатых поверхностях



Преимущества и недостатки лазерной резки:

Преимущества Недостатки
Может резать различные неметаллы и металлы.
Может создавать микротрещины на некоторых металлах.
Очень высокая энергоэффективность по сравнению с гидроабразивной резкой.
Сжатые газы стоят дорого.
Требует минимального участия человека, что сводит к минимуму возможность несчастных случаев.
Может выделять опасные и токсичные пары.
Подходит для резки тонких листов и сложных узоров.
Станки для лазерной резки стоят значительно дороже.
Имеет более высокую скорость резки и подходит для массового производства.



Преимущества и недостатки плазменной резки:

Преимущества Недостатки
Может резать широкий спектр металлов.
Образуются большие зоны термического влияния (HAZ).
Простота в освоении и эксплуатации.
Менее точная по сравнению с гидроабразивной и лазерной резкой.
Более высокая скорость резки.
В процессе обработки некоторые металлы могут подвергаться микротрещинам.
Отличное качество отверстий.
Выделяет токсичные пары.

Гидроабразивная резка vs лазерная резка vs плазменная резка Затраты (стоимость закупки и текущие/эксплуатационные затраты)

Первоначальные затраты на приобретение плазменных резаков самые низкие по сравнению с водоструйными и лазерными резаками. Стоимость плазмореза может варьироваться от 15 000 долларов США до 300 000 долларов США. Однако большинство плазморезов стоят менее 100 000 долларов США. Стоимость гидроабразивного резака составляет от 100 000 до 350 000 долларов США.

Что касается лазерных резаков, то они являются самыми дорогими из всех. Стоимость нового лазерного резака начинается от 350 000 долларов США и может доходить до миллиона долларов США, в зависимости от характеристик машины.

Помимо стоимости покупки, плазменные резаки также дешевле, когда речь идет об эксплуатационных расходах. Они стоят примерно 15 долларов США в час, в то время как гидроабразивные резаки стоят 20 долларов США в час, а лазерные резаки — около 30 долларов США в час.

Гидроабразивная резка vs Лазерная резка vs Плазменная резка Качество и точность

Когда речь идет о качестве кромки среза, гидроабразивная резка, несомненно, является победителем. С помощью гидроабразивной резки можно получить срез самого высокого качества. Лазерный резак занимает второе место. Это связано с тем, что, хотя он обеспечивает очень квадратный срез, при резке толстых металлических деталей образуются брызги и остается немного окалины.

Плазменный резак имеет наихудшее качество резки.

Точность — это мера размера полученной детали по сравнению с запрограммированным размером в программном обеспечении ЧПУ. Гидроабразивная резка также занимает первое место по точности. Лазерный резак занимает второе место, поскольку в процессе работы он создает некоторое тепловое искажение, особенно в случае толстых металлических деталей.

Плазменный резак снова занимает последнее место, так как он создает сильные тепловые искажения. Но это искажение можно значительно уменьшить, если резать под водой.

Гидроабразивная резка vs лазерная резка vs плазменная резка - что можно резать?

От дерева до закаленной стали или титана, гидроабразивные фрезы могут резать практически все. Он не ограничен толщиной материала или плоскостностью его поверхности. Гидроабразивный резак использует тонкую струю воды под высоким давлением только для резки мягких материалов, таких как резина или дерево.

Для работы с прочными металлами, такими как алюминий или сталь, в гидроабразивную струю высокого давления добавляются абразивы.

Лазерные резаки также могут резать широкий спектр материалов, таких как пластик, стекло, дерево, резина, керамика и большинство видов металлов. Они также хорошо подходят для резки сложных узоров на листах, коробках или секциях труб.

Плазменные резаки менее универсальны по сравнению с гидроабразивными и лазерными резаками. С его помощью нельзя резать дерево и любые другие материалы, чувствительные к теплу. Вы можете резать только мягкую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, медь, латунь и углеродистую сталь. Однако резка плазменными резаками материалов толщиной более 1 дюйма может оказаться непростой задачей.

Гидроабразивная резка vs Лазерная резка vs Плазменная резка Скорость (скорость работы)

Скорость работы может меняться в зависимости от того, сколько режущих инструментов установлено на вашем станке. Например, если на вашем станке установлено 3 головки гидроабразивной резки, это значительно увеличит скорость резки. Однако в целях оценки я буду сравнивать только скорость резки небольших станков, имеющих только один режущий инструмент.

Когда речь идет о скорости резки, гидроабразивные и лазерные резаки значительно отстают от плазморезов. Плазморезы могут резать большинство металлов с беспрецедентной скоростью, которая составляет от 60 до 200 дюймов в минуту. Лазер может резать со скоростью от 20 до 70 дюймов в минуту, а гидроабразивный станок может резать со скоростью от 1 до 15 дюймов в минуту в зависимости от толщины и типа материала.

Гидроабразивный станок vs лазер vs плазма - общие области применения

Водометы могут резать практически все. Но этот тип резака в основном используется для резки термочувствительных материалов, таких как пластик или алюминий, и когда точность имеет первостепенное значение.

Лазерные резаки могут резать металлы и неметаллы. Но наиболее распространенное применение такого типа резаков — гравировка рисунков или серийных номеров на поверхности материала. Что касается плазменных резаков, то они имеют самое низкое качество резки. Эти резаки в основном используются на предприятиях по утилизации и спасению отходов, в мастерских по ремонту и реставрации автомобилей, в цехах по изготовлению металлоконструкций и в промышленном строительстве.

Гидроабразивная резка vs Лазер vs Плазма - Максимальная толщина резки

Если говорить о максимальной толщине резки, то гидроабразивная резка значительно превосходит плазменные и лазерные резаки. Гидроабразивные резаки могут резать материалы толщиной до 12 дюймов. Плазменные резаки занимают второе место с возможностью резки листов из низкоуглеродистой или нержавеющей стали толщиной до 6 дюймов.

Что касается лазерных резаков, то их максимальная толщина резки составляет до ¾ дюйма для углеродистой стали, ⅝ дюйма для нержавеющей стали и ⅛ дюйма для алюминиевых листов. Следует помнить, что максимальная толщина резки этих резаков варьируется в зависимости от материала, который вы режете.

Гидроабразивная резка vs лазер vs плазма - производство отходов

Когда речь идет о производстве отходов между этими тремя видами оборудования, лазерные резаки оказываются на первом месте. Они производят очень небольшое количество отходов в виде пыли. Вы можете легко убрать ее после завершения процедуры резки. Однако и гидроабразивные, и плазменные резаки производят огромное количество отходов по сравнению с лазерными резаками.

Беспорядок, который оставляют после себя струи воды, требует довольно много работы по очистке. Кроме того, необходимо принять дополнительные меры по утилизации абразивных отходов, образующихся в процессе резки. Что касается плазменных резаков, то они производят большое количество отходов в виде шлака и окалины и требуют значительной очистки после резки.

Гидроабразивная обработка vs лазер vs плазма - требование к вторичной отделке

Гидроабразивная резка обеспечивает очень гладкие, точные кромки реза с более пескоструйным видом, без каких-либо заусенцев или шлака. В результате гидроабразивная резка считается чистовой и не требует вторичной обработки. Лазерная резка также не требует вторичной отделки в большинстве случаев.

С другой стороны, плазменные резаки обычно требуют вторичной отделки. Этот тип резаков использует высокую температуру для резки материалов. Хотя поток ионизированных газов сдувает излишки материала с края реза, некоторые остаются.

В результате кромка среза выглядит немного неровной. Чтобы получить чистый и гладкий край, в этом случае необходимо выполнить вторичные отделочные операции.

Общие проблемы, вызванные каждым методом резки

Когда речь идет о гидроабразивных резаках, они создают много шума во время резки, который может повредить слух. Поэтому во время работы с гидроабразивным станком необходимо носить средства защиты ушей. Кроме того, нет никаких известных проблем с гидроабразивной резкой.

Лазерные резаки оставляют следы ожогов на кромке реза и могут выделять токсичные испарения в процессе резки. Что касается плазменных резаков, то они оставляют большую зону термического влияния (HAZ) и производят окалину и шлак на кромке реза. Этот тип резаков также производит мелкодисперсную пыль и дым, которые опасны для здоровья человека, если их не контролировать.

Заключение

Когда дело доходит до определения лучшего среди гидроабразивных, лазерных и плазменных резаков, нет однозначного победителя. Просто существует слишком много переменных, которые необходимо учитывать, прежде чем выбрать один из них. В этой статье приводится краткий обзор сравнительных характеристик этих резаков, чтобы вы могли принять решение самостоятельно. Однако результат будет зависеть исключительно от ваших приоритетов.

Оставьте комментарий

Talk with Waterjet Expert Now!

Send Your Inquiry to Us

Поговорите с экспертом по гидроабразивной обработке прямо сейчас!