Сравнение технологий плазменной, лазерной и гидроабразивной резки

На сегодняшний день существует несколько видов резки листовых материалов, самыми популярными из которых являются лазерная, плазменная и гидроабразивная.

Лазерная резка

Лазерная резка считается высокотехнологичным методом, широко распространенным в промышленности, строительстве и пр. Принцип ее основан на способности лазерного луча нагревать и расплавлять обрабатываемый материал. Мощность лазерного луча можно корректировать в зависимости от плотности материала. Что же касается резки металла, лазер может справиться лишь в случаях, когда толщина металла не превышает 20 мм.

Плазменная резка

Принцип работы оборудования плазменной резки основан на свойствах плазменной дуги местно расплавлять и удалять материал с места разреза. При этом используется постоянный ток прямого действия.

В отличие от лазерной резки, плазменный способ позволяет резать материалы максимальной толщины. Исключение не составляет даже углеродистая сталь, и в техпаспорте к оборудованию для плазменной резки именно этот показатель указывается в качестве максимального. Поэтому, приобретая аппарат для резки, например меди, необходимо скорректировать толщину металла на 30%.

Серьезным преимуществом плазменной резки является возможность обеспечить высокую скорость рабочего процесса. Причем это тот самый случай, когда качество не только не теряется от скорости, но и еще более возрастает. Дело в том, что при падении показателей скорости происходит неэффективное расходование плазмообразующего газа, в результате чего на обратной стороне обрабатываемой заготовки накапливается шлак. Следует иметь в виду, что при излишне высокой скорости рабочего процесса происходит осцилляция плазменной дуги, из-за чего также образуется трудноудалимый шлак. Иными словами, аппараты плазменной резки следует эксплуатировать в полном соответствии с требованиям, указанными в техпаспорте оборудования.

Гидроабразивная резка

Единственный вид резки, технология которой предусматривает использование воды. Гидроабразивная резка основана на обработке материала сильной струей воды с абразивными частицами, скорость которой может составлять до 900 м/мин благодаря микроотверстиям размером всего 0,2 мм. В этом и состоит секрет превращения энергии, при котором кинетика струи переходит в механическую силу резки материала.

Достоинства гидроабразивной резки

• метод гидроабразивной резки подходит ко всем материалам;
• характеризуется высокой степенью безопасности; в процессе резки удаляются лишь пылеобразные частицы;
• метод не подразумевает термообработки;
• в процессе гидроабразивной резки образуется разрез шириной 1 мм с минимумом отходов;
• метод не требует частой заточки инструмента;
• гидроабразивная резка не требует специально оборудованных рабочих мест и жесткого закрепления деталей в силу минимальных касательных усилий;
• скорость данного способа резки можно регулировать, благодаря чему область его применения чрезвычайно широка;
• особенности метода позволяют использование его при резке сложных контуров, эффективно расходуя обрабатываемый материал.

Учитывая вышеперечисленные преимущества гидроабразивной резки, можно сделать вывод о целесообразности ее использования в случаях, когда остальные виды резки оказываются малоэффективными. В частности, речь идет о пластике. Дополнительными плюсами являются отсутствие необходимости в нагреве, высокое качество разреза и удовлетворительные экологические характеристики.

Сравнение технологий резки

Если говорить о технологии абразивной резки, другие методы не выдерживают сравнения с ней в смысле универсальности применения. К сожалению, плазменная и лазерная резки не в состоянии решать столь широкий круг задач, какой под силу абразивной технологии, и практика это подтверждает. Гидроабразивный способ таит в себе массу возможностей, его можно довольно гибко перестраивать под цели осуществления тех или иных рабочих процессов.

Давайте подробнее рассмотрим плюсы и минусы используемых на сегодняшний день методов резки.

Преимущества

Гидроабразивный метод резки - это:

• низкая температура в зоне рабочего процесса (в пределах 90`C);
• возможность полностью автоматизировать операции;
• возможность обработки листовых материалов толщиной до 230 мм;
• идеальный результат резки деталей;
• отсутствие деформаций кромки и всей заготовки, изменений в структуре материалов, выгорания легирующих элементов;
• возможность пакетной обработки тонколистовых материалов, что позволяет уменьшить холостые ходы режущего элемента;
• гарантия сохранения рабочих характеристик обрабатываемого материала;
• отсутствие необходимости в дополнительной обработке мест разреза;
• чистота разреза без продуктов пригорания и оплавления;
• безвредность и безопасность процесса, соответствующего всем экологическим нормам;
• отсутствие опасности взрывов и возгораний.

Плазменная резка - это:

• возможность автоматизации процессов;
• доступные цены на оборудование;
• высокая скорость резки листовых материалов малой и средней толщины.

Лазерная резка - это:

• возможность быстро и эффективно нарезать листы стали, не отражающие свет, толщина которых не превышает 6 мм;
• возможность автоматизировать рабочие операции.

Недостатки

К минусам гидроабразивной резки относятся:

• высокая потребность в комплектующих в силу их ограниченного ресурса (в частности, режущей головки);
• низкая скорость обработки тонколистовой стали;
• высокая потребность в расходных материалах (абразиве).

Плазменной резке присущи собственные минусы:

• возможность обрабатывать лишь токопроводящие материалы;
• низкая эффективность использования метода при необходимости резки криволинейных поверхностей;
• риск появления микротрещин, оплавлений, обгораний, а также структурных изменений;
• потребность в последующей обработке мест разреза;
• низкая эффективность при резке материалов значительной толщины (более 25 мм), а также легированных сталей;
• риск создания взрыво- и пожароопасной ситуации;
• низкая экологичность процесса, вредное воздействие на окружающую среду, выделение газов во время резки;
• необходимость устройства мощной вентиляции при работе в закрытых помещениях.

Недостатки лазерной резки:

• термическое воздействие на обрабатываемый материал, приводящее к изменениям в его структуре;
• узкий диапазон обрабатываемых материалов и их толщины;
• высокая энергоемкость процесса;
• отсутствие возможности резать светопропускающие материалы;
• выделение в атмосферу вредных газов;
• дороговизна оборудования и его технического обслуживания.