EN
Прецизност и качество на ръба: Където Cnc лазерен резач Превъзхожда
Допуснати отклонения, ширина на рязане и възможност за изработка на фини елементи
Когато става въпрос за прецизна работа, CNC лазерната рязка наистина се отличава. Машините могат да постигнат допуски около ±0,002 инча, което всъщност е около десет пъти по-добре от това, което обикновено постига плазмената рязка при ±0,02 инча. Друго голямо предимство е изключително тесната ширина на реза, която варира между 0,004 и 0,006 инча. Това означава по-малко загуби на материал и отваря възможности за неща като миниатюрни перфорации, остри вътрешни ъгли и сложни детайли, които просто не се справят добре с традиционните термични методи. За индустрии, които работят с комплексни форми, фибролазерите продължават да осигуряват същото ниво на точност, необходимо за части, използвани в аерокосмически компоненти или деликатни медицински устройства. Освен това, тъй като тези лазери генерират минимално количество топлина по време на работа, те помагат за запазване на размерната цялост на материалите. Производителите съобщават намаляване на отпадъците с между 12% и 15% в сравнение с плазмената рязка и понякога дори напълно пропускат вторичния процес на машинна обработка.
Повърхностна обработка, контрол на фаската и резници без натекли остатъци при тънки до средни метали
Лазерното рязане произвежда ръбове, които са готови за заваряване с минимално количество капки и създава повърхности, толкова гладки, че почти изглеждат като огледала, дори при метали с дебелина до 25 мм. В повечето случаи няма нужда от допълнителна довършителна обработка след рязането. Това, което отличава лазерното рязане от плазменото, е, че то изобщо не образува шлака, тъй като процесът всъщност не докосва материала, който се реже. Съвременните оптични системи осигуряват изключително прецизен контрол върху ъглите на фаските, като по този начин се получават последователни ръбове под 45 градуса, идеални за подготовка за заваряване. Друго голямо предимство е значително по-малката зона, засегната от топлината, в сравнение с плазменото рязане – обикновено намаление от около 30 до 40 процента. Това има голямо значение при работа с материали като неръждаема стомана и алуминий, тъй като се запазват техните структурни свойства. Получените ръбове имат шероховатост на повърхността под 1,6 микрометра, което обяснява защо лазерното рязане се използва толкова често в архитектурни проекти, където външният вид има значение, както и в автомобилната промишленост, където важни са както външният вид, така и производителността.
Обхват на материали и производителност по дебелина
Токопроводими метали: неръждаема стомана, алуминий, обикновена стомана и отразяващи предизвикателства
CNC лазерните рязачки работят добре с повечето токопроводими метали като неръждаема стомана 304 или 316, обикновена стомана и алуминий с дебелина до 8 мм. Те осигуряват чисти ръбове и последователни резултати отново и отново. Въпреки това нещата стават сложни при работа с високоотразяващи материали като мед и месинг, тъй като лазерният лъч има тенденция да се разсейва. Това изисква използването на специални газове, както и допълнителна защита за оптичните елементи. Плазмените режещи системи могат да обработват тези отразяващи материали без проблеми, но оставят по-широки резове и не запазват същото ниво на детайли при по-тънки листове. Когато точността е по-важна от възможността за рязане на всеки възможен материал, лазерите продължават да бъдат предпочитани за повечето токопроводими сплави в реални производствени условия.
Ограничения по дебелина: Влакнест лазер (до 25 мм) срещу високоразделителна плазма (до 150 мм)
Фибер лазерите обикновено осигуряват точност на позициониране около 0,1 мм, когато работят в оптималния си диапазон, макар че започват да имат термични проблеми при дълбочина над около 25 мм. Високото плазмено рязане работи много добре върху дебели материали като 150 мм стоманени плочи от мека стомана, но това идва с цена. Ръбовете често са по-малко прави, повърхностите не са толкова гладки, а зоната с топлинно въздействие е по-голяма в сравнение с лазерното рязане. Практически погледнато, това води до две отделни групи в металообработващите цехове. Лазерите обикновено са предпочитания избор за деликатни аерокосмически части и медицински устройства, където точността е от най-голямо значение. Междувременно плазмените рязачи продължават да се използват навсякъде в корабостроителници и строителни площадки, когато някой трябва бързо да пререже дебели стоманени плочи, без да се притеснява твърде много за перфектните ръбове.
Ефективност на производството: Скорост, топлинно въздействие и интеграция в работния поток
Скорост на рязане спрямо дебелина – Оптимизиране на производителността без компрометиране на цялостността
Когато става въпрос за материали по-тънки от 25 мм, CNC лазерите значително надминават плазмените методи за рязане, достигайки скорост от около 200 инча в минута при тези тънки листове, което ги прави отличен избор за цехове, обработващи много различни продукти, но не и в големи обеми. Веднъж щом преминем границата от 25 мм обаче, положението се променя доста рязко за повечето операции. Плазмените системи запазват по-добра последователност на скоростта в този диапазон, макар и да не са толкова бързи, колкото бяха лазерите преди. Любопитното при лазерното рязане е колко малко материал се губи по време на процеса. Почти нулевата широчина на реза означава, че остатъчният скрап е минимален, а образуването на капки (dross) е толкова ниско, че се намалява допълнителната работа по почистване след рязането. За детайли с дебелина под 30 мм това означава приблизително 40 процента по-бързо общо време за обработка в сравнение с традиционни плазмени системи, според данни от ежедневната практика на много производители.
Зона с термично въздействие (ZTV), Риск от деформация и изисквания за вторична финишна обработка
Фибропроводните лазери днес създават термично засегнати зони около 70 процента по-малки в сравнение с традиционните методи за плазмено рязане и обикновено поддържат топлинната деформация под половин милиметър. Това прави голяма разлика при работа с прецизни компоненти, където допуските трябва да останат в рамките на плюс или минус 0,005 инча. Плазменото рязане обаче предизвиква значително по-голямо топлинно напрежение, поради което сервизите често прекарват допълнително време в шлайфане на излишния материал или в фрезови работи, само за да премахнат натрупванията и да върнат всичко в спецификациите. Този процес по почистване може да отнема между 15 и 30 минути за всеки отделен компонент. Системи за наблюдение в реално време, вградени директно в съвременното лазерно оборудване, помагат да се намали необходимостта от преправки, като засичат промените в температурата още докато се случват по време на процеса на рязане. Когато това се комбинира с подходящи цифрови работни потоци, вече няма нужда от отделни операции за довършване. Детайлите, изрязани с лазер, просто преминават директно от машината към следващия етап, независимо дали това е гъване или заваряване.
Обща цена на притежание и стратегически критерии за избор
Когато се разглеждат технологиите за рязане, е важно да се има предвид пълната цена на притежание, а не само първоначалната цена. Това означава да се вземат предвид неща като количеството енергия, използвана по време на работа, необходимите резервни части (например газове, лещи, дюзи), честотата на необходимото поддръжване, проблемите с непредвидени прекъсвания, допълнителните процесни стъпки и какво се случва, когато оборудването достигне края на своя жизнен цикъл. CNC лазерните машини за рязане може да имат по-високи начални цени, но обикновено спестяват пари с течение на времето при тънки до средни материали, тъй като изразходват по-малко енергия и не изискват често смяна на разходните материали. Плазмените системи имат по-ниски първоначални разходи, но тези спестявания бързо изчезват поради високите текущи разходи, свързани с употребата на газ, електроенергия и редовното поддържане. Освен това съществува проблемът с загуба на продуктивност от всички непланирани спирания, които според данни на Асоциацията на производители и фабрикатори (Fabricators & Manufacturers Association International) струват около 740 000 щатски долара годишно за целия сектор. Изборът между различните опции всъщност зависи от три основни фактора, които работят заедно: какви видове материали се обработват, колко трябва да се произвежда и на какво ниво на качество се отдава най-голямо значение. Фирми, които поставят акцент върху точността, бързото време за изпълнение и чистите ръбове при работа с неръждаема стомана или алуминий с дебелина под 25 мм, обикновено постигат по-добър възврат на инвестициите чрез използването на фибролазери. От друга страна, производителите, които редовно работят с дебели плочи над 25 мм, все още получават по-голяма стойност от плазменото рязане, въпреки че на дълга сметка плащат повече за всеки детайл.
Често задавани въпроси
Какво е основното предимство на CNC лазерната рязка в сравнение с плазмената?
Основното предимство на CNC лазерната рязка в сравнение с плазмената е способността ѝ да запазва по-тесни допуски, осигурявайки точност до ±0,002 инча спрямо ±0,02 инча при плазмата. Това води до по-малко отпадъци от материала и възможност за по-сложни дизайни.
Кои материали могат ефективно да бъдат режани с CNC лазер?
CNC лазерите работят ефективно с проводими метали като неръждаема стомана, алуминий и мека стомана с дебелина до 8 мм. Те имат затруднения с високорефлектиращи материали като мед и месинг.
Как лазерите запазват ефективността си при по-тънки материали?
Лазерите запазват ефективността си при по-тънки материали чрез скорост до около 200 инча в минута, минимизиране на отпадъците благодарение на тесните ширини на реза и намаляване на нуждата от последваща обработка поради липсата на натрупвания (dross-free cuts).
Защо някои цехове предпочитат плазмена рязка?
Някои магазини предпочитат плазмената рязка поради способността ѝ да обработва много дебели материали, като например стоманени плочи с дебелина 150 мм. Въпреки по-ниското качество на ръба, тя е предпочитана за високотонажни работи с дебели метали.
