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解決方案

激光切割機VS等離子切割機

星之球科技 來源:上海團結普瑞瑪激光2015-10-16 我要評論(0 )   

激光切割與等離子切割同屬高能束、熱加工范疇。激光切割低噪音,等離子高噪音;激光切割機運行成本高于等離子;激光切割機以精度和斷面質量取勝,等離子以效率和成本取...



 激光切割與等離子切割同屬高能束、熱加工范疇。激光切割低噪音,等離子高噪音;激光切割機運行成本高于等離子;激光切割機以精度和斷面質量取勝,等離子以效率和成本取勝。

激光切割機VS等離子切割機
 
一、同屬高能束、熱加工范疇 
激光切割與等離子切割同屬高能束、熱加工范疇。 激光束焦點處功率密度107-1011W/cm2,等離子弧功率密度 105-106W/cm2(電子束密度106-109W/cm2,高壓水射流密度為108W/cm2)。兩者熱影響區(qū)(HAZ)相當,0.02~0.3mm(等離子弧切割厚50mm的0Cr18Ni9Ti不銹鋼時,熱影響區(qū)寬度1.5~2mm)。

二、加工材料 
若從經(jīng)濟性考慮,一般認為激光切割機可加工材料的厚度極限是:碳鋼20mm,不銹鋼15mm,鋁10mm。激光切割機的切割厚度與穿孔厚度是相同的,即機器能切多厚的板,也能穿透多厚的板。如果不是與等離子比較,此點本無需強調(diào)。
而等離子可切割厚達200mm的金屬材料。也許應該提醒,等離子切割機并不能對極限切割厚度的材料進行穿孔;遇超過穿孔能力的厚度,要么從邊緣切入,要么事先以別的方法穿好孔。如工作電流400A的等離子切割機,極限切割厚度為80mm,而穿孔厚度為50mm。還需特別指出的是,等離子可以切割非金屬材料。
 
三、小孔
激光切割機可加工直徑為φ(0.5~1)×板厚的小孔。
等離子切割機只能加工2倍于板厚直徑的圓孔;切割1倍板厚直徑圓孔的技術(精細圓孔切割技術)只有為數(shù)不多的廠商才有。
 
四、零件精度
等離子在切割對精度要求較高的零件時,力不從心,如帶消音縫的鋸片、保險柜的框/門。

正因為等離子的加工精度較低,故機器無須過于追求過高精度。下表為某知名廠商的等離子切割機與激光切割機的技術參數(shù)對比。

五、切割速度 
激光切割機的切割速度優(yōu)勢僅限于厚度3mm以下的薄板,隨著厚度的增加,劣勢越發(fā)明顯,甚至無法切割。
從下文兩圖可以看出,等離子切割速度明顯高于激光。
激光切割碳鋼速度(4000W光纖激光器)
等離子切割碳鋼速度(工作電流400A)
 
六、噪聲 
激光切割具有3C、3S特性:Cool(快冷)、Clean(清潔)、Calm(低噪音)、Sure(可靠)、Safety(安全)、Saving(節(jié)約)。
等離子切割噪聲超過100dB。水下切割(將工件置于水下75mm),可降低噪聲。
 
七、環(huán)境污染 
除上文已指出的噪聲污染外,等離子切割機還有弧光污染。
等離子切割機的割縫寬度數(shù)倍于激光,意味著煙塵污染亦數(shù)倍于激光,除塵成為一件大事。
 
八、成本 
不計入折舊、人工費用,激光切割機(4000W光纖激光器,使用氮氣切割)使用成本為70元/小時。
據(jù)某廠統(tǒng)計,等離子切割機(MAX200)使用成本為65.6元/小時(包括電極、噴嘴、渦流環(huán)、耗電)。
4000W光纖激光器切割18mm碳鋼速度約0.6 m/min,而等離子切割速度為1.5m/min。則切割1m的成本分別為1.94元、0.73元。
高功率激光切割機的價格目前仍遠高于數(shù)控等離子切割機(激光切割機200萬元,等離子60萬元)。
假如計入設備折舊,則兩者的使用成本差別更明顯。
 
九、附論 
激光切割機以其高精度、高斷面質量、小孔加工能力取勝;等離子以效率和成本、厚板加工能力取勝。

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