Как выбрать между лазерной и плазменной резкой

Лазерная и плазменная резка схожи по технологии работы, но при этом имеют принципиальные отличия. В обоих случаях металл на месте, где его нужно разрезать, локально нагревается до температуры плавления и выдувается струей газа. При резке на плазменном станке для этого используется плазменная дуга, которая образуется из нагретого до 5000–30000 градусов газа. Плазменная дуга менее стабильна, чем лазерный луч, поэтому при резке плазмой происходят колебания и очертания кромок получаются нечеткими, а также возникает окалина, которую приходится убирать. Это значительно увеличивает время производства конечного изделия. При резке лазером луч точно направлен, поэтому всегда получается стабильный и точный рез, который не требует никакой вторичной обработки.

Несмотря на схожий принцип работы, у лазера и плазмы совершенно разные возможности, они напрямую зависят от характеристик резки. В таблице приведено сравнение основных параметров двух видов резки:

Таким образом, при помощи лазерной резки можно решить задачу раскроя металла на элементы с ровными срезами, когда очень важно высокое качество кромки. Лазер эффективно работает с листами тонкого металла до 8 мм.

Плазму целесообразно применять для резки металла диаметром 20–40 мм, можно работать с медью, чугуном, алюминием, легированными и углеродистыми сталями. Плазменная дуга нестабильна, из-за этого снижается качество деталей малой толщины, особенно это заметно при толщине менее 20 мм.

Чтобы помочь сделать выбор между резкой лазером или плазмой, мы приведем список плюсов и минусов каждого вида резки.

Преимущества плазмы:

1. Можно резать металл разной толщины, диаметр от 0,5 мм до 50 мм.
   
   
2. Плазма режет металл толщиной от 20 мм, металл такого диаметра нельзя разрезать при помощи лазера.
   
   
3. Есть возможность резать под углом, делать так называемую резку со скосом.
   
   

Недостатки плазмы:

1. Тонкие листы металла из-за теплового воздействия при резке деформируются.
   
   
2. Кромка изделия неровная, может быть конусность до 10°.
   
   
3. При вырезании отверстий возникают окалины, их нужно дополнительно обрабатывать.
   
   
4. Нельзя вырезать отверстие диаметром меньше 4 мм. При этом оно должно быть в 1,5 раза меньше, чем толщина изделия.
   
   
5. Точность резки деталей низкая, поэтому не получится вырезать сложный контур.

Преимущества лазера:

1. Ровный срез не нужно дополнительно обрабатывать: кромка перпендикулярная, без шероховатостей, конусности и окалин.
   
   
2. Малая ширина реза дает возможность раскраивать мелкие сложные элементы.
   
   
3. Лазером можно вырезать отверстия, у которых диаметр меньше толщины изделия, то есть вплоть до 1 мм.
   
   
4. При обработке тонкого металла не образуются деформации.
   
   
5. Лазер работает очень быстро, у него высокая производительность.
   
   
6. Точное позиционирование позволяет оптимально размещать элементы при раскрое, чем экономится материал.
   

Недостатки лазера:

1. Может резать металл толщиной до 20 мм.
   
   

Плазменную резку эффективно применять, когда нужно обработать толстые листы металла. При этом вырезаемые фигуры должны быть:

• простыми, потому что кромки деталей нуждаются в дополнительной обработке;
  
  
• крупными, потому что толщина реза достаточно широкая.
  
  

Таким образом, если необходимо раскроить крупные детали простых геометрических форм, то целесообразно выбрать плазменную резку. Это могут быть рельсы, части металлического каркаса или сварных конструкций.

Лазерная резка применяется для раскроя деталей со сложным контуром из металлических листов маленькой толщины, наиболее эффективна работа с металлом толщиной до 8 мм. Если у заготовок необходимо вырезать большое количество пазов и отверстий, то это можно сделать только при помощи лазера.

Когда лазер режет металл толщиной 20 мм и более, то на кромке образуется шероховатость, которую требуется обработать. При этом ее образуется меньшее количество, чем при использовании металла того же диаметра плазмой. Но сам факт дополнительных трудозатрат при более высокой стоимости лазерной резки определяет выбор плазменной резки в таких случаях.

Несмотря на низкую стоимость оборудования для плазменной резки и возможность кроить металл толщиной более 20 мм, она менее эффективна, чем лазерная. Лазерная резка выигрывает, потому что:

1. У лазерных станков высокая производительность, можно изготовить минимум в полтора раза больше деталей, чем на плазменном станке. Поэтому лазерную резку наиболее эффективно использовать для производства средних и больших партий изделий.
   
   
2. Благодаря тонкому резу и маленькому тепловому воздействию можно размещать на одном листе металла больше элементов. У плазменного станка широкий рез – до 5 мм, он обусловлен колебаниями плазменной дуги и значительным нагревом всего обрабатываемого листа. Расстояние между деталями при плазменной резке намного больше, поэтому увеличивается расход материала.
   
   
3. Нет необходимости вторично обрабатывать детали после раскроя. Высокое качество реза определяет все последующие процессы, такие как сварка и покраска. У лазера меньший диаметр пучка, поэтому тепловое влияние на кромку заготовки минимально, деформации элементов отсутствуют. После плазмы поверхность и кромку изделия необходимо шлифовать, а также удалять с него окалину.
   
   
4. Можно вырезать элементы любой конфигурации, а не только простые формы в случае плазменной резки. Лазер выжигает отверстия точно, они подходят под любые соединения, кромка и ширина отверстия строго перпендикулярны. Чтобы такие же отверстия получились при помощи плазменной резки, нужно подстраивать диаметр отверстия под толщину заготовки, диаметр должен быть минимум в два раза больше толщины элемента.