Сравнительный анализ технологий волоконно-оптической лазерной резки и нескольких металлорежущих станков

05, 2019

by Tianchen Laser

image.png

В области металлообработки пользователи часто сталкиваются с проблемой выбора наиболее подходящего процесса резки металла. Фактически, текущие основные процессы резки металла имеют свои особенности с точки зрения толщины резки, точности резки, металлургических свойств и эффективности производства.


Эта статья не может исчерпать все вышеперечисленные детали, может лишь сделать некоторые выводы и надеется принести вам лучшее понимание.


Ниже приводится краткое описание этих различных процессов, включая резку пламенем, тонкую плазму, волоконный лазер мощностью 3 кВт и водоструйный принтер. Для сравнения я буду использовать полную стоимость закупки системного оборудования, включая площадь резки 5 x 10 футов (около 1,5 x 3 м), промышленный станок с ЧПУ (ни начального уровня, ни верхней конфигурации), программное обеспечение CAD / CAM.


1 . пламенная резка


Процесс плазменной резки является самым простым из всех методов резки, которые мы здесь обсуждаем. Принцип состоит в том, чтобы сначала нагреть сталь до температуры «точки воспламенения» (около 1800F) с помощью горючего газа. Как только температура достигается путем предварительного нагрева, чистый кислород впрыскивается в горячую сталь, чтобы вызвать экзотермическую реакцию, которая быстро разрушает сталь. Пламя можно резать только углеродистой сталью и использовать ее в основном толщиной от 1/4 "(около 6,35 мм) до 6" (около 150 мм). Скорость резки выше, чем у других процессов при толщине более 2 дюймов (около 50 мм). Легко и недорого установить несколько факелов пламени на одном станке с ЧПУ, что удваивает производительность.


Стоимость плазменной резки размером 5 x 10 футов: 8-180 000 юаней (относительно простая машина с низкой скоростью). Стоимость резки на единицу или единицу длины: довольно много газа, низкая скорость резки. Чем толще стальная пластина, тем выгоднее стоимость резки относительно плазмы. Расходы на резку на фут обычно превышают плазменные, а при толщине более 2 дюймов (около 50 мм) стоимость относительно низкая.


Простота использования: режущий стол с пламенным ЧПУ требует от оператора опыта для достижения максимальной скорости резки и наилучшего качества резки. Часто необходимо постоянно следить за процессом резки.


Производительность: резка пламенем очень неэффективна из-за длительного времени прогрева и низкой скорости резания.


Точность режущей части: хороший оператор с наиболее подходящей скоростью, высотой, газом, соплом, допуск на размер режущей части составляет около плюс или минус 0,030 дюйма (около 0,76 мм), уклон меньше 1 градуса


Качество кромки, металлургические свойства: зона термического влияния пламенной резки большая. Секция грубая и имеет окалину.


Требования к техобслуживанию: Обслуживание пламенной резки относительно простое и может быть освоено пользователем.

2 . Точных плазмы

Точная плазма - это дуга с высокой плотностью энергии, которая использует высокотемпературный ионизированный газ для резки всех проводящих материалов. Новейшие технологии не требуют опыта операторов. Тонкая плазма лучше всего подходит для резки углеродистой стали толщиной от 26 мм (около 0,45 мм) до 2 дюймов (около 50 мм), а также из нержавеющей стали и алюминия толщиной 160 мм.


Стоимость станины плазменной резки 5 x 10 футов: 40-600 000 юаней (более высокая скорость, оснащена регулировкой высоты и удалением пыли). Стоимость плазмы самая низкая по сравнению с другими процессами.


Простота использования: благодаря новейшим ЧПУ и программному обеспечению плазму легко изучать и использовать. Поскольку профессиональные параметры процесса уже встроены в программное обеспечение для раскроя, эмпирических требований к оператору нет.


Производительность: если толщина превышает 6,35 мм, скорость резания выше, чем у лазера. Когда толщина составляет менее 2 дюймов (около 50 мм), скорость резки выше, чем у пламени. Плазменная резка является самой быстрой и наиболее эффективной во всех процессах резки.


Точность режущего элемента: допуск на размеры режущих частей из углеродистой стали составляет примерно плюс или минус 0,015 "(примерно 0,38 мм) до 0,020" (примерно 0,5 мм). Для листов толщиной менее 3/8 дюйма (около 9,5 мм) наклон составляет 2-3 градуса. Для толстых листов толщиной более 1/2 дюйма (около 12,7 мм) наклон составляет 1 градус ,


Качество кромки, металлургические свойства: зона термического влияния небольшая, обычно менее 0,010 дюйма (около 0,25 мм). Свариваемость участка хорошая, гладкая и без окалины.


Требования к обслуживанию: Обслуживание относительно простое, пользователь может справиться с ним или только по телефону поддержки производителя.


3 . Волоконный лазер


Волоконный лазер - это новейшая лазерная технология. Используемый твердотельный лазерный генератор более эффективен, чем обычный лазер Co2, а длина волны волоконного лазера подходит для проводимости в мягком волокне, которое является более гибким и проще в обслуживании, чем лазер Co2, который может передаваться только зеркальное отражение. Высокоэнергетические лазеры фокусируются на плавлении разрезаемого материала, а вспомогательные газы (обычно использующие кислород при резке углеродистой стали) сдувают расплавленный металл. Волоконный лазер мощностью 3 кВт эквивалентен СО2-лазеру мощностью от 4 до 5 кВт с точки зрения режущей способности и скорости. Его режущая способность обычно позволяет получать углеродистую сталь толщиной около 19 мм.


5 'x 10' волоконная лазерная резка Стоимость: от 2 до 3 миллионов юаней (для лазерной резки требуется более высокая точность движения и защита от затенения) стоимость резки на единицу или единицу длины: толщина меньше? "(Около 6,35 мм). время лазерной резки, стоимость является наиболее выгодной. С увеличением толщины скорость резки значительно снижается. Хотя качество и точность резки хорошие, стоимость резки выше, чем у плазмы.


Простота использования: Подобно новейшим плазменным системам, с новейшим ЧПУ и программным обеспечением, лазерная режущая пластина одинаково проста в освоении и использовании, так как все настройки являются автоматическими.


Производительность. Производительность на листе самая высокая, а толщина увеличена до? "(Около 6,35 мм), что соответствует уровню плазмы.


Точность разрезаемой детали: Наилучший допуск размера режущей части волоконного лазера составляет около плюс или минус 0,01 дюйма (около 0,25 мм). Он лучше, чем плазма, и его можно сравнить с гидроабразивной струей. Наклон находится в пределах 1 градуса.


Качество кромки, металлургические свойства: зона термического влияния немного меньше, чем плазма.


Требования к техническому обслуживанию: по сравнению с предыдущим лазером на СО2 трудность технического обслуживания волоконного лазера значительно снижена. При поддержке телефона производителя пользователь, как правило, может его освоить.


4  . водоструйный


Водоструйная технология существует уже несколько десятилетий и имеет широкий спектр применения от кека до гранита. Мягкие материалы можно разрезать чистой водой, а струи воды под высоким давлением (от 40000 до 60000 фунтов на квадратный дюйм) сжимаются насадками для увеличения расхода и плотности энергии. Также возможно добавить песок в поток воды, который действует как зуб пилы и режется потоком воды. Самый современный водоструйный насос в настоящее время достигает 100000 фунтов на квадратный дюйм воды под высоким давлением. Более высокие давления означают более высокие скорости резания и, конечно, время простоя технического обслуживания увеличивается, поскольку необходимо периодически заменять уплотнения насоса. Двумя главными преимуществами гидроабразивной резки по сравнению с другими процессами резки являются отсутствие зон термического влияния и способность резать практически любой материал. Кроме того, точность резки струи воды очень хорошая. Но самым большим недостатком водоструйного двигателя является его низкая скорость резки.


Стоимость станка для гидроабразивной резки 5 x 10 футов: 50–900 000 юаней (из-за низкой скорости, низких требований к производительности, дешевле, чем лазерный слой, немного дороже плазменного слоя) Скорость ножа слишком низкая, поэтому стоимость резки на единицу детали самая высокая по сравнению с другими процессами.


Простота использования: Подобно новейшим плазменным системам, с новейшим ЧПУ и программным обеспечением, стол для гидроабразивной резки одинаково прост в освоении и использовании. Опыт оператора очень низкий.

Производительность: очень медленно на углеродистой и нержавеющей стали, резка алюминия будет спешить.


Точность резки: Точность гидроабразивной резки является лучшей среди всех процессов резки. Размерный допуск режущей части составляет около плюс или минус 0,005 дюйма (около 0,13 мм). Наклон находится в пределах 1 градуса.


Качество кромки, металлургические свойства: не влияет на металлургические свойства разрезаемого материала. Сечение гладкое, а качество резки связано с зернистостью и скоростью резки (медленнее и ровнее).


Требования к обслуживанию: Обслуживание относительно простое, и пользователь может справиться с ним.


С расстояния образцы резки пяти процессов похожи. Но когда вы присмотритесь, аудитория увидит, что образец воздушной плазмы имеет значительный наклон, особенно маленькое отверстие. Наклон резки кислородной плазмы уменьшается, и тонкая плазма почти не видит наклон.


Это правда, что несправедливо сравнивать только 1/2-дюймовую (около 12,7 мм) углеродистую сталь. В этом диапазоне толщины станки для лазерной резки, несомненно, являются лучшим выбором.


Но если мы разрежем 1/8 ”(около 3 мм) алюминия, мы верим, что водоструйные и лазерные лазеры будут более эффективными и более точными.


Если требования к размеру смягчены, недорогая воздушная плазма должна быть лучшим выбором.


Поэтому сначала определите свои собственные потребности и практические применения и рассмотрите различные характеристики процесса, описанные в этой статье. Я верю, что вы сможете выбрать наиболее подходящий процесс и оборудование для резки металла.


0Комментарии

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Отправить
ПРЕДЫДУЩИЙ Применение лазерных технологий Tianchen в автомобильной промышленности
Первый полет крупнейшего в мире самолета Давайте поговорим о применении станка для лазерной резки в аэрокосмической области СЛЕДУЮЩИЙ