Las dos técnicas de corte más populares en la fabricación son el láser y el corte por chorro de agua. El mejor método será determinado por el tipo de material a procesar y el resultado deseado. Pero antes de eso, es fundamental considerar las variaciones fundamentales entre los dos procesos y los materiales con los que son compatibles. Continúe leyendo para comprender a fondo cada método de corte.
Índice del contenido
El mercado del corte por láser y chorro de agua
Comprensión de los procesos de corte por láser y chorro de agua
Corte por láser vs por chorro de agua: ¿qué método es más eficiente?
El mercado del corte por láser y chorro de agua
El mercado mundial de máquinas de corte por chorro de agua valió USD 969.2 millones en 2019 y se prevé que crezca a una CAGR del 5.1 % entre 2020 y 2027. La creciente adopción de procesos de corte ecológicos en diversas industrias, como la textil, la automotriz, la de embalaje y la electrónica, es uno de los principales factores que impulsan el mercado. crecimiento. Además, un aumento en la automatización de procesos ha aumentado la demanda en todas las industrias de maquinaria de última generación.
El mercado mundial de máquinas de corte por láser se valoró en USD 5.96 millones y se prevé que crezca a una tasa compuesta anual del 8.40 % para 2030. El aumento de los requisitos de producción en las industrias manufactureras y la necesidad de reducir la participación humana en la mejora de los resultados del procesamiento de metales han impulsado el crecimiento en este sector.
Comprensión de los procesos de corte por láser y chorro de agua
¿Qué es el corte por láser?
A láser La máquina de corte genera energía mediante un láser de CO2, que luego se transmite a través de un haz guiado por espejos y dirigido al material. Él láser La fuente está alojada dentro de la máquina y el haz puede producir entre 1500 y 2600 vatios. Trabajan con diversos materiales, incluidos madera, vidrio, plástico y todos los metales, excepto los metales reflectantes. Sin embargo, cortar materiales mixtos con diferentes puntos de fusión puede ser un desafío con los láseres. Debido a la guía rígida del rayo, las estructuras con cavidades y los materiales 3D también son difíciles de cortar con un rayo láser de CO2.
Láser corte funciona bien en materiales con espesores de 0.12 y 0.4 y se usa comúnmente para cortar láminas planas de espesor medio. Además de cortar, una máquina de corte por láser de CO2 puede realizar ablación, grabado, soldadura, perforación y estructuración.
Precisión y medidas de seguridad
La precisión no es un problema con láser corte porque el tamaño mínimo de la ranura de corte puede llegar hasta 0.006 pulgadas, dependiendo de la velocidad del láser. Por otro lado, los materiales más delgados pueden estar sujetos a la presión del gas si no se mantiene la distancia adecuada, lo que resulta en rebabas parciales. El estrés térmico también puede causar deformación y cambios estructurales menores, y el material puede aparecer estriado.
El corte por láser puede producir humo y polvo; algunos metales y plásticos pueden producir humos tóxicos; por lo tanto, se requiere ventilación cuando se opera un láser de CO2 máquina. Sin embargo, el riesgo general de usar una máquina de este tipo es relativamente bajo, al igual que la cantidad de desechos producidos y el tiempo requerido para la limpieza.
¿Qué es el corte por chorro de agua?
Chorro de agua cortadores utilizan agua a presión para cortar materiales, y el área de trabajo y la bomba suelen estar separadas, a diferencia de las cortadoras láser, que tienen la fuente láser dentro de la máquina. Los abrasivos como el óxido de aluminio y los granates se utilizan con frecuencia para mejorar la capacidad de corte. El general es similar a la erosión en la naturaleza, pero más rápida y concentrada: una bomba de alta presión suministra agua a través de una manguera rígida, lo que da como resultado un chorro de agua. Este chorro de agua tiene un rango de potencia de 4 a 7 kilovatios.
Chorro de agua cortadores pueden cortar cualquier material, incluidas las combinaciones de materiales, pero corren el riesgo de delaminación. Estas máquinas pueden manejar el corte de materiales en 3D en ocasiones, pero tienen problemas con los materiales sándwich y las cavidades, y el corte de materiales con acceso restringido es posible pero desafiante.
Chorros de agua pueden realizar ablación, corte y estructuración y son especialmente útiles para materiales como cerámica, piedras y metales gruesos, con espesores que van desde 0.4 a 2 pulgadas.
Precisión y medidas de seguridad
Chorro de agua corte es menos preciso que el corte por láser porque el tamaño mínimo de corte es de 0.2 pulgadas. Además, debido a que se utiliza un alto nivel de fuerza, los materiales pequeños funcionan mal y deben manejarse con cuidado.
Aunque el estrés térmico no es un problema, al eliminar las rebabas, los abrasivos agregados al agua jet puede hacer que la superficie de los materiales parezca arenada. Por lo tanto, se deben usar gafas para proteger los ojos cuando se usa un chorro de agua cortador. Además, todo el proceso es ruidoso y requiere un tiempo de limpieza significativo porque los abrasivos se mezclan con agua.
Diferencias entre el corte por láser y por chorro de agua
Tipo de materiales: Tanto chorro de agua como láser son efectivos para cortar metales. Sin embargo, debido a sus funcionalidades de alta presión, chorro de agua es más adecuado para materiales más rígidos con espesores que van desde 0.4 a 2 pulgadas. Por el contrario, el corte por láser funciona mejor para materiales más delgados con espesores de 0.12 y 0.4 pulgadas.
Tasa de precisión y velocidad: Láser el corte es mucho más rápido que el chorro de agua y tiene capacidades de mayor precisión, con tolerancias de +/-0.005 pulgadas dependiendo de la velocidad de la máquina láser. Por otro lado, el chorro de agua cortadores tener una tolerancia de +/-0.03 pulgadas.
Costo: Láser cortadores no tienen ningún costo de herramental y tienen bajo costo de componentes debido a la alta demanda del proceso. Por otro lado, las cortadoras por chorro de agua tienen una alta tasa de componentes debido a los consumibles pero no al costo de las herramientas. Un cortador láser es más caro que un chorro de agua cortador en general, pero aparte del precio de compra inicial, los costos de mantenimiento y operación son mucho más bajos.
Tiempo de limpieza: Láser El corte ocasionalmente puede dejar rebabas en las superficies cortadas de los componentes, lo que requiere el desbarbado para obtener la máxima suavidad, seguridad y funcionalidad. Por el contrario, el chorro de agua corte deja los componentes cortados lisos y listos para usar, lo que requiere una limpieza mínima después del corte.
Similitudes entre el chorro de agua y el corte por láser
Flexibilidad: Ambos láser y los procesos de corte por chorro de agua son muy versátiles y pueden trabajar con muchos materiales, incluidos metales, madera, cobre y bronce. También son altamente adaptables, lo que permite la personalización para satisfacer necesidades comerciales específicas.
Diseñado para la automatización: Ambos procesos proporcionan alta precisión y la exactitud en una amplia gama de aplicaciones, haciéndolos adecuados para la naturaleza repetitiva de los procesos automatizados. Pueden hacer repetidamente los mismos cortes con exactitud, asegurando consistencia entre lotes de productos.
Ancho de corte angosto: el término "ancho de corte" en el corte de material describe la cantidad de material que se pierde con cada corte. Láser y el corte por chorro de agua producen anchos de corte pequeños, con el primero con anchos de corte increíblemente delgados y el segundo con un promedio de alrededor de 0.01 pulgadas. Estos cortes magros permiten diseños complejos y en fin detallando
Aplicaciones del corte por láser
- láser corte proporciona alta precisión, tolerancia y exactitud, es rentable y se utiliza en muchas industrias. Por ejemplo, se utiliza en la industria automotriz para cortar varias partes como capós, techos y puertas y para grabar los interiores.
- láser corte también se utiliza en las industrias de moldes, troqueles y herramientas debido a su alta tolerancia, alta velocidad y capacidad para cortar diferentes profundidades de materiales, lo que lo hace adecuado para materiales resistentes.
– El corte por láser es popular en la industria de la joyería porque puede tallar diseños intrincados en materiales como oro, plata y diamantes para producir piezas complejas. también es un primario corte proceso en esta industria debido a su pequeño corte, minimizando el desperdicio.
Aplicaciones del corte por chorro de agua
- Chorro de agua corte se usa más comúnmente en materiales con altos requisitos térmicos. Se usa ampliamente en la industria automotriz para producir piezas como placas protectoras, juntas de metal y piezas de carrocería de vehículos personalizadas. Debido a que el proceso de corte no produce estrés mecánico, es adecuado para piezas gruesas.
- Agua chorro también se utiliza en la industria aeroespacial para fabricar componentes de palas de turbinas, paneles de cabina y motores a reacción. Este método es popular porque no genera calor, lo que reduce la posibilidad de grietas microscópicas y deformaciones en los componentes.
Corte por láser vs por chorro de agua: ¿qué método es más eficiente?
Este artículo investigó los mecanismos subyacentes de los procesos de corte por láser y por chorro de agua sin decidir cuál es superior. Más bien, busca identificar las similitudes y diferencias entre los dos procesos. De hecho, el mejor método de corte será determinado completamente por el proyecto y los materiales a utilizar.
En resumen, el corte por láser proporciona una mayor precisión y es más adecuado para proyectos de grabado y detalles finos. Por otro lado, un chorro de agua es más adecuado para materiales más gruesos y no tiene limitaciones de material.
