Le due tecniche di taglio più popolari nella produzione sono il taglio laser e il taglio a getto d'acqua. Il metodo migliore sarà determinato dal tipo di materiale da lavorare e dal risultato desiderato. Ma prima, è fondamentale considerare le variazioni fondamentali tra i due processi ei materiali con cui sono compatibili. Continua a leggere per comprendere a fondo ogni metodo di taglio.
Sommario
Il mercato del taglio laser e a getto d'acqua
Comprensione dei processi di taglio laser e a getto d'acqua
Taglio laser vs taglio a getto d'acqua: quale metodo è più efficiente?
Il mercato del taglio laser e a getto d'acqua
Il mercato globale delle macchine da taglio a getto d'acqua valeva USD 969.2 milioni nel 2019 e si prevede che crescerà a un CAGR del 5.1% dal 2020 al 2027. La crescente adozione di processi di taglio ecologici in vari settori come il tessile, l'automotive, l'imballaggio e l'elettronica è uno dei fattori principali che guidano il mercato crescita. Inoltre, l'aumento dell'automazione dei processi ha aumentato la domanda in tutti i settori di macchinari all'avanguardia.
Il mercato globale delle macchine per il taglio laser è stato valutato in USD 5.96 miliardi e si prevede che crescerà a un CAGR dell'8.40% entro il 2030. L'aumento dei requisiti di produzione nelle industrie manifatturiere e la necessità di ridurre il coinvolgimento umano nel miglioramento dei risultati della lavorazione dei metalli hanno alimentato la crescita in questo settore.
Comprensione dei processi di taglio laser e a getto d'acqua
Cos'è il taglio laser?
A laser macchina da taglio genera energia utilizzando un laser CO2, che viene poi trasmesso attraverso un raggio guidato da specchi e diretto al materiale. Il laser la sorgente è alloggiata all'interno della macchina e il raggio può produrre tra 1500 e 2600 watt. Lavorano con vari materiali, tra cui legno, vetro, plastica e tutti i metalli tranne i metalli riflettenti. Tuttavia, il taglio di materiali misti con diversi punti di fusione può diventare impegnativo con i laser. A causa della guida rigida del raggio, anche le strutture con cavità e materiali 3D sono difficili da tagliare con un raggio laser CO2.
Laser taglio lavora bene su materiali con spessori di 0.12 e 0.4 ed è comunemente usato per tagliare lamiere piane di medio spessore. Oltre al taglio, una macchina per il taglio laser CO2 può eseguire ablazione, incisione, saldatura, foratura e strutturazione.
Precisione e misure di sicurezza
La precisione non è un problema con laser taglio perché la dimensione minima della fessura di taglio può raggiungere fino a 0.006 pollici, a seconda della velocità del laser. D'altra parte, i materiali più sottili possono essere soggetti alla pressione del gas se non viene mantenuta la giusta distanza, con conseguente sbavatura parziale. Lo stress termico può anche causare deformazioni e piccoli cambiamenti strutturali e il materiale può apparire striato.
Il taglio laser può produrre fumo e polvere; alcuni metalli e plastica possono produrre fumi tossici; pertanto, la ventilazione è necessaria quando si utilizza un laser CO2 macchina. Tuttavia, il rischio complessivo dell'utilizzo di una macchina del genere è relativamente basso, così come la quantità di rifiuti prodotti e il tempo necessario per la pulizia.
Cos'è il taglio a getto d'acqua?
Getto d'acqua frese utilizzare acqua pressurizzata per tagliare i materiali e l'area di lavoro e la pompa sono spesso separate, a differenza delle taglierine laser, che hanno la sorgente laser all'interno della macchina. Gli abrasivi come l'ossido di alluminio e i granati vengono spesso utilizzati per migliorare la capacità di taglio. Il generale processi è simile all'erosione in natura ma più veloce e più concentrata: una pompa ad alta pressione eroga acqua attraverso un tubo rigido, producendo un getto d'acqua. Questo getto d'acqua ha una gamma di potenza da 4 a 7 kilowatt.
Getto d'acqua frese possono tagliare qualsiasi materiale, comprese le combinazioni di materiali, ma rischiano la delaminazione. Queste macchine sono in grado di gestire occasionalmente il taglio di materiale 3D, ma hanno problemi con materiali sandwich e cavità e il taglio di materiali con accesso limitato è possibile ma impegnativo.
Getti d'acqua possono eseguire l'ablazione, il taglio e la strutturazione e sono particolarmente utili per materiali come ceramica, pietre e metalli spessi, con spessori che vanno da 0.4 a 2 pollici.
Precisione e misure di sicurezza
Getto d'acqua taglio è meno preciso del taglio laser perché la dimensione minima del taglio è di 0.2 pollici. Inoltre, poiché viene utilizzato un elevato livello di forza, i materiali di piccole dimensioni hanno prestazioni scadenti e devono essere maneggiati con delicatezza.
Sebbene lo stress termico non sia un problema, quando si eliminano le sbavature, gli abrasivi aggiunti al acqua il getto d'acqua può far apparire la superficie dei materiali sabbiata. Pertanto, gli occhiali devono essere indossati per proteggere gli occhi quando si utilizza a getto d'acqua taglierina. Inoltre, l'intero processo è rumoroso e richiede tempi di pulizia significativi perché gli abrasivi sono miscelati con acqua.
Differenze tra taglio laser e taglio a getto d'acqua
Tipo di materiali: Sia getto d'acqua che laser sono efficaci per il taglio dei metalli. Tuttavia, a causa delle sue funzionalità ad alta pressione, getto d'acqua è più adatto per materiali più rigidi con spessori che vanno da 0.4 a 2 pollici. Al contrario, il taglio laser funziona meglio per materiali più sottili con spessori di 0.12 e 0.4 pollici.
Tasso di precisione e velocità: Laser il taglio è molto più veloce del getto d'acqua e ha capacità di precisione più elevate, con tolleranze di +/-0.005 pollici a seconda della velocità della macchina laser. D'altra parte, getto d'acqua frese avere una tolleranza di +/- 0.03 pollici.
Costo: Laser frese non hanno alcun costo di attrezzaggio e hanno un basso costo dei componenti a causa dell'elevata domanda per il processo. D'altra parte, le taglierine a getto d'acqua hanno un alto tasso di componenti a causa dei materiali di consumo ma nessun costo per gli utensili. Un taglio laser è più costoso di un getto d'acqua fresa in generale, ma a parte il prezzo di acquisto iniziale, i costi di manutenzione e gestione sono molto inferiori.
Tempo di pulizia: Laser il taglio può occasionalmente lasciare sbavature sulle superfici tagliate dei componenti, rendendo necessaria la sbavatura per la massima scorrevolezza, sicurezza e funzionalità. Al contrario, getto d'acqua taglio lascia i componenti tagliati lisci e pronti all'uso, richiedendo una pulizia minima dopo il taglio.
Somiglianze tra getto d'acqua e taglio laser
Flessibilità: entrambi laser e i processi di taglio a getto d'acqua sono altamente versatili e possono lavorare con molti materiali, inclusi metalli, legno, rame e bronzo. Sono inoltre altamente adattabili, consentendo la personalizzazione per soddisfare esigenze aziendali specifiche.
Progettato per l'automazione: entrambi i processi forniscono alta precisione e precisione in un'ampia gamma di applicazioni, rendendole adatte alla natura ripetitiva dei processi automatizzati. Possono eseguire ripetutamente gli stessi tagli con esattezza, garantendo coerenza tra i lotti di prodotto.
Larghezza di taglio ridotta: il termine "larghezza di taglio" nel taglio del materiale descrive la quantità di materiale perso ad ogni taglio. Laser e il taglio a getto d'acqua producono entrambi piccole larghezze di taglio, con il primo che ha larghezze di taglio incredibilmente sottili e il secondo con una media di circa 0.01 pollici. Questi tagli magri consentono disegni complessi e sottile dettagliare.
Applicazioni del taglio laser
- Laser taglio fornisce alta precisione, tolleranza e accuratezza, è conveniente ed è utilizzato in molti settori. Ad esempio, viene utilizzato nell'industria automobilistica per tagliare varie parti come cofani, tetti e porte e per incidere gli interni.
- Laser taglio è utilizzato anche nelle industrie di stampi, matrici e utensili grazie alla sua elevata tolleranza, alta velocità e capacità di tagliare a diverse profondità di materiali, rendendolo adatto a materiali robusti.
- Il taglio laser è popolare nell'industria della gioielleria perché può scolpire disegni complessi in materiali come oro, argento e diamanti per produrre pezzi complessi. È anche una primaria taglio processo in questo settore grazie al suo piccolo taglio, riducendo al minimo gli sprechi.
Applicazioni del taglio a getto d'acqua
- Getto d'acqua taglio è più comunemente utilizzato su materiali con elevati requisiti termici. È ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica per produrre parti come piastre paramotore, guarnizioni metalliche e parti di carrozzeria personalizzate. Poiché il processo di taglio non produce sollecitazioni meccaniche, è adatto per pezzi spessi.
- Acqua getto è utilizzato anche nell'industria aerospaziale per la produzione di componenti di pale di turbine, pannelli di cabina e motori a reazione. Questo metodo è popolare perché non genera calore, il che riduce la possibilità di crepe microscopiche e deformazioni nei componenti.
Taglio laser vs taglio a getto d'acqua: quale metodo è più efficiente?
Questo articolo ha esaminato i meccanismi alla base dei processi di taglio laser ea getto d'acqua senza decidere quale sia il migliore. Piuttosto, cerca di identificare le somiglianze e le differenze tra i due processi. Infatti, il miglior metodo di taglio sarà determinato interamente dal progetto e dai materiali da utilizzare.
Riassumendo, il taglio laser offre una maggiore precisione ed è più adatto per i dettagli fini e i progetti di incisione. D'altra parte, un getto d'acqua è più adatto per materiali più spessi e non ha limiti di materiale.
