激光切割、水切割、等離子切割、線切割的區(qū)別和對比
隨著科技發(fā)展,切割方式越來越多,例如:激光切割、水切割、等離子切割、線切割……他們有什么區(qū)別呢?
聽一位從事切割領(lǐng)域的工程師這樣說:
(1)現(xiàn)在市場主流光纖激光器,二氧化碳激光器慢慢淘汰了,耗能太高,在非金屬領(lǐng)域還是有市場。
(2)現(xiàn)在光纖設備自從激光器國產(chǎn)后,在中低功率段價格下降很厲害。
(3)除激光外其它的切割方式,就等離子和線切割市場需求比較大,但線切割針對的模具行業(yè)比較多,等離子在厚板或者精度要求不高的情況下需求比較多,水刀切割現(xiàn)在在金屬行業(yè)已經(jīng)不常見了,在非金屬領(lǐng)域有很多。
(4)在以后的發(fā)展中,在金屬中薄板中絕對是激光切割的天下,包括非金屬切割也會被激光切割占領(lǐng)相當大一部分市場。
大家有什么不同觀點,可以在留言處暢所欲言,接下來我們分析一下這幾種切割技術(shù)。
激光切割加工
光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實現(xiàn)將工件割開?,F(xiàn)在一般使用CO2脈沖激光器,激光切割屬于熱切割方法之一。
水切割加工
水切割,又稱水刀,即高壓水射流切割技術(shù),是一種利用高壓水流切割的機器。在電腦的控制下能任意雕琢工件,而且受材料質(zhì)地影響小。水切割分為無砂切割和加砂切割兩種方式。
等離子切割加工
線切割加工
電火花線切割機(Wire Electrical Discharge Machining簡稱WEDM),屬電加工范疇,電火花線切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining,簡稱WEDM),有時又稱線切割。線切割可以分為快走絲線切割,中走絲線切割,慢走絲線切割??熳呓z電火花線切割的走絲速度為6~12 m/s,電極絲作高速往返運動,切割精度較差。中走絲電火花線切割是在快走絲線切割的基礎上實現(xiàn)變頻多次切割功能,是近幾年發(fā)展的新工藝。慢走絲電火花線切割的走絲速度為0.2m/s,電極絲做低速單向運動,切割精度很高。
1
應用范圍對比
激光切割機的應用范圍很廣,無論金屬、非金屬,都可以切割,切割非金屬,如布料,皮革等可以用CO2激光切割機,切割金屬可以用光纖激光切割機。板材變形小。
水切割屬于冷態(tài)切割,無熱變形,切割面質(zhì)量好,無須二次加工,如需要也很容易進行二次加工。水切割可以對任何材料打孔、切割,切割速度快,加工尺寸靈活。
等離子切割機可用于不銹鋼、鋁、銅、鑄鐵、碳鋼等各種金屬材料切割,等離子切割有明顯的熱效應,精度低,切割表面不容易再進行二次加工。
線切割是只能切割導電物質(zhì),切割過程中需要有切削冷卻液,所以向紙張、皮革等不導電、怕水、怕切削冷卻液污染的料就切不了了。
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切割厚度對比
激光切割碳鋼在工業(yè)上的應用一般為20mm以下。切割能力一般40mm以下。不銹鋼工業(yè)應用一般在16mm以下,切割能力一般在25mm以下。而且隨著工件厚度的增加,切割速度明顯下降。
水切割的厚度可以很厚,0.8-100mm,甚至更厚的材料。
等離子切割厚度0-120mm,最佳切割質(zhì)量范圍厚度在20mm左右的等離子系統(tǒng)性價比最高。
線切割厚度一般為40~60mm,最厚可達600mm。
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切割速度對比
用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,切割速度可達1200cm/min。電火花線切割能達到的切割效率一般為20~60平方毫米/分,最高可達300平方毫米/分;明顯,激光切割速度快,可以用于大批量生產(chǎn)。
水切割速度那是相當?shù)穆?,不適合批量大規(guī)模生產(chǎn)。
等離子切割的切割速度慢,相對精度低,更適合切割厚板,但端面有斜度。
對金屬的加工,線切割有更高的精度,但速度很慢,有時需要用其它方法另外穿孔、穿絲才能進行切割,而且切割尺寸受到很大局限。
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切割精度對比
激光切割切口細窄,切縫兩邊平行并且與表面垂直,切割零件的尺寸精度可達±0.2mm。
等離子能達到1mm以內(nèi)。
水切割不會產(chǎn)生熱變形,精度為±0.1mm,若使用動態(tài)水切割機可提高切割精度,切割精度可達±0.02mm,消除切割斜度。
線切割加工精度一般為±0.01~±0.02mm,最高可達±0.004mm。
5
切縫寬度對比
激光切割相比等離子切割更精密,切縫小,在0.5mm左右。
等離子切割切縫較激光切割大,在1-2mm左右。
水切割的切縫大約比刀管直徑大10%,一般在0.8-1.2mm。隨著砂刀管的直徑擴口,其切口也就愈大。
線切割的切縫寬度最小,一般在0.1-0.2mm左右。
6
切割表面質(zhì)量對比
激光切割的表面精糙度沒有水切割好,越厚的材料越明顯。
水切割不會改變切割縫周邊材料的質(zhì)地(激光屬于熱切割,會改變切割區(qū)域周邊的質(zhì)地)。
生產(chǎn)投入成本對比
1)激光切割機不同用途的機型有不同的價格,便宜的如二氧化碳激光切割機也只要兩三萬,貴的如1000W的光纖激光切割機現(xiàn)在要一百多萬。激光切割則沒有耗材,但設備投資成本在所有的切割方式中是最高的,而且不是高了一點點,使用維護成本也相當高。
2)等離子切割機相對于激光切割機來說要便宜的多,根據(jù)等離子切割機的功率、品牌等不同,價格不等,使用成本較高,基本上只要能夠?qū)щ姴牧隙寄芮懈睢?/span>
3)水切割設備成本僅次于激光切割,能耗高,使用維護成本也較高,切割速度沒有等離子快,因為所有的磨料都是一次性的,用過一次就排放到大自然中去了,因此帶來的環(huán)境污染也比較嚴重。
4)線切割一般都在幾萬塊左右。但線切割是有耗材的,鉬絲、切削冷卻液等。線切割常用的有兩種絲,一種是鉬絲(鉬可貴呀),用于快走絲設備,優(yōu)點是鉬絲可以重復使用多次;另一種是用銅絲(反正比鉬絲便宜多了),用于慢走絲設備,缺點是銅絲只能用一次。另外,快走絲機遠比慢走絲機便宜,一臺慢走絲的價格等于5、6臺快走絲了。