• Главная
• Блог
• Лазерная и плазменная резка: что лучше, чем отличаются, плюсы и минусы

Лазерная и плазменная резка: что лучше, чем отличаются, плюсы и минусы

Лазерная и плазменная резка листовых и объемных изделий — популярные операции, которые используют в металлообрабатывающей промышленности. Выбор между технологиями зависит от особенностей проекта, вида, сорта и толщины металла, требуемого уровня точности, срочности раскроя. В статье мы подробно расскажем об обеих технологиях: об оборудовании, сходствах и различиях, разнице в ценах.

Технология лазерной резки

Высокоточное оборудование фокусирует мощный монохромный луч света на нужной точке металлического изделия. Материал в этой точке плавится, закипает и испаряется. Если режут среднее по толщине или толстое изделие, продукты плавления металла отводят с помощью кислорода или инертного газа. Это необходимо для охлаждения рабочей зоны и поддержания постоянства температуры, что ускоряет процесс резки толстых заготовок.

Станки для лазерной резки относятся к высокоточным: чтобы луч был мощным, требуется излучатель с определенными характеристиками и качественное устройство координации. Кроме того, станок должен иметь систему создания и направления луча, подачи газа в рабочую зону. Большинство такого оборудования — автоматизированное.

Технология плазменной резки

Установка для плазменной резки создает электрическую дугу между соплом и электродом или самой деталью из металла, которую нужно обработать. При так называемой простой резке плазма создается из кислорода, при резке с защитным газом в рабочую зону дополнительно подается аргон или кислород, чтобы защищать изделие в процессе воздействия.

По глубине обработки заготовки выделяют поверхностную и разделительную плазменную резку, по методу разрезания — на струйную и дуговую.

Вот так чаще всего выглядит процесс резания заготовки:

1. Оператор включает трансформатор, чтобы в установке появился электрический ток высокой частоты.
2. Оборудование формирует электродугу, способную нагревать металл до 8 000*.
3. Компрессор нагнетает в плазморез сжатый воздух (как вариант — азот, водород или смеси газов, подбираемую под тип металла), который направляется в камеру с электродугой.
4. Дуга греет и ионизирует воздух из компрессора, чтобы последний мог проводить ток и становился плазмой.
5. Поток плазмы выстреливает из тонкого сопла с высокой скоростью и режет металл.

Для правильного использования плазморезов следует знать совместимость газов и металлов. Например, водород и азот совместимы со сталью, а титан резать плазмой из этих газов нельзя.

Различия и сходства плазменной и лазерной резки

Сходства:

• Плазменная и лазерная резка предполагает использование сжатого газа или газовоздушной смеси.
• Обе технологии нуждаются в большой рабочей зоне.
• В обоих случаях образуется много дыма, который следует отводить из зоны реза, чтобы защитить операторов и окружающие предметы от покрывания испаряющимся металлом.
• Лазеры и плазменные установки предполагают покупку большого количества расходных материалов, в первую очередь — сопл, управляющих потоком газа.

Различия:

• Лазерная установка генерирует световой луч, плазморез — струю ионизированного газа.
• Световым лучом и режут, и гравируют материалы и материалы-диэлектрики. Струей газа — только режут металл.
• Лазер чаще выбирают для раскроя тонких листовых материалов (<6 мм), обработки изделий со сложным контуром. Если режут заготовку толщиной 6-10 мм, скорость прохода лазера и потока плазмы будет одинаковой, но качество кромки у лазера всегда более высокое.

Плюсы и минусы лазерной резки

Плюсы:

• можно изготавливать высококачественные криволинейные, объемные, хрупкие изделия;
• нет пыли;
• поверхность не раскаляется в процессе обработки, зона теплового воздействия мала;
• кромка получается ровной, механическая постобработка не требуется;
• деталь не деформируется во время воздействия;
• изделие обрабатывается бесконтактно;
• можно запрограммировать станок так, чтобы он резал в автоматическом режиме;
• оборудование для лазерной резки простое в настройке и в управлении.

Минусы:

• это дорогая технология, требующая высокоточного оборудования;
• если нужно разрезать лист металла, его размеры не могут превышать 1,5 х 3 м;
• не получится обработать толстостенный металл;
• эффективность воздействия тесно связана с типом лазера: не все установки одинаково быстры и создают идеально качественную кромку.

Плюсы и минусы плазменной резки

Плюсы:

• технология применима к большинству металлов, в числе которых цветные, обладающие высокой температурой плавления, а также легированная и нержавеющая сталь;
• плазменная резка считается быстрой;
• можно обрабатывать детали толщиной до 10 см;
• оборудование позволяет раскраивать заготовки как перпендикулярно, так и под углом;
• в процессе резки не испаряются ядовитые вещества;

Минусы:

• установки не справляются с обработкой металла толщиной 10+ см;
• во время воздействия на заготовку раздается громкий шум от выстреливания потока плазмы из маленького сопла;
• оборудование для плазменной резки требует регулярного технического обслуживания и использования фирменных расходных материалов — это дорого.

К относительным минусам технологии можно отнести ее сложность для мастеров-новичков. Оператору следует точно замерять расстояние от заготовки до сопла, настраивать скорость вылета газового потока. Во время работы станка важно надевать СИЗ, чтобы избегать производственных травм.

Области применения

Лазерную резку широко используют для обработки титана, легированной и нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, меди и латуни, а также разнообразных диэлектрических материалов. Например, стекла, кожи, картона, пластика, некоторых видов ткани. Технологию широко применяют в машиностроении, авиации и других отраслях, где требуется точность и отличное качество среза.

Плазменная резка востребована в машиностроении, строительстве и коммунальном хозяйстве для обработки токопроводящих материалов. Технологию ценят за высокую производительность, совместимость с тугоплавкими и трудными в обработке металлами, быструю резку трубного проката.

Отличия плазменной резки от лазерной по цене

Цены на обработку 1 п.м. изделия с использованием этих методов зависят от вида и толщины металла, сложности раскроя.

Например, в 2024 году лазерная резка нержавеющей листовой стали толщиной 2 мм с применением кислорода стоит ~26 руб./п.м., с применением азота — 70+ руб./п.м. Плазменная резка того же самого материала обойдется в ~22 рубля. Обработка аналогичного листа из алюминиевого сплава по технологии лазерной резки с использованием азота составит ~ 42 руб./п.м.

Для точного расчета стоимости резки мастерские, в которых имеется оборудование для лазерной и плазменной резки, обычно просят заказчиков услуги отправить им чертежи изделий в программе AutoCAD в масштабе 1:1.