Двумя наиболее популярными методами резки в производстве являются лазерная и гидроабразивная резка. Лучший метод будет определяться типом обрабатываемого материала и желаемым результатом. Но перед этим важно рассмотреть фундаментальные различия между двумя процессами и материалами, с которыми они совместимы. Продолжайте читать, чтобы полностью понять каждый метод резки.
Содержание
Рынок лазерной и гидроабразивной резки
Понимание процессов лазерной и гидроабразивной резки
Лазерная и гидроабразивная резка: какой метод эффективнее?
Рынок лазерной и гидроабразивной резки
Мировой рынок машин для гидроабразивной резки оценивается в долларах США. 969.2 миллионов в 2019 году и, по прогнозам, будет расти в среднем на 5.1% в год с 2020 по 2027 год. Растущее внедрение экологически чистых процессов резки в различных отраслях, таких как текстильная, автомобильная, упаковочная и электронная, является одним из основных факторов, стимулирующих рынок. рост. Кроме того, рост автоматизации процессов увеличил спрос на передовое оборудование в различных отраслях.
Мировой рынок станков для лазерной резки был оценен в долларах США 5.96 миллиардов, и прогнозируется, что к 8.40 году он будет расти со среднегодовым темпом роста 2030%. Повышение производственных требований в обрабатывающей промышленности и необходимость сокращения участия человека в повышении производительности металлообработки стимулировали рост в этом секторе.
Понимание процессов лазерной и гидроабразивной резки
Что такое лазерная резка?
A лазер Станок для резки генерирует энергию с помощью CO2-лазера, которая затем передается через луч, направляемый зеркалами и направляемый на материал. лазер источник находится внутри машины, а луч может производить от 1500 до 2600 Вт. Они работают с различными материалами, включая дерево, стекло, пластик и все металлы, кроме отражающих металлов. Однако резка смешанных материалов с разными точками плавления с помощью лазера может оказаться сложной задачей. Из-за жесткого направления луча структуры с полостями и 3D-материалы также трудно резать с помощью луча CO2-лазера.
Лазер резки хорошо работает на материалах толщиной 0.12 и 0.4 и обычно используется для резки плоских листов средней толщины. Помимо резки, станок для лазерной резки CO2 может выполнять абляцию, гравировку, сварку, сверление и структурирование.
Меры точности и безопасности
Точность не проблема лазер резка, потому что минимальный размер режущей щели может достигать 0.006 дюйма, в зависимости от скорости лазера. С другой стороны, более тонкие материалы могут подвергаться давлению газа, если не соблюдается надлежащее расстояние, что приводит к частичному заусенцам. Термическое напряжение также может вызвать деформацию и незначительные структурные изменения, а материал может выглядеть бороздчатым.
При лазерной резке может образовываться дым и пыль; некоторые металлы и пластик могут выделять ядовитые пары; таким образом, при работе CO2-лазера требуется вентиляция. машина. Однако общий риск использования такой машины относительно низок, как и количество производимых отходов и время, необходимое для очистки.
Что такое гидроабразивная резка?
Струя воды резаки используйте воду под давлением для резки материалов, а рабочая зона и насос часто разделены, в отличие от лазерных резаков, у которых источник лазерного излучения находится внутри машины. Абразивы, такие как оксид алюминия и гранаты, часто используются для улучшения режущей способности. Общая процесс по своей природе похож на эрозию, но более быстрый и концентрированный — насос высокого давления подает воду по жесткому шлангу, в результате чего возникает водяная струя. Этот водомет имеет диапазон мощности от 4 до 7 киловатт.
Струя воды резаки могут прорезать любой материал, включая комбинации материалов, но они рискуют отслоиться. Эти машины иногда могут выполнять трехмерную резку материалов, но справляются с многослойными материалами и полостями, а резка материалов с ограниченным доступом возможна, но сложна.
Струи воды могут выполнять абляцию, резку и структурирование и особенно полезны для таких материалов, как керамика, камни и толстые металлы толщиной от 0.4 до 2 дюймов.
Меры точности и безопасности
Струя воды резки менее точен, чем лазерная резка, поскольку минимальный размер реза составляет 0.2 дюйма. Кроме того, из-за высокого уровня силы мелкие материалы плохо работают, и с ними нужно обращаться осторожно.
Хотя термическое напряжение не является проблемой, при устранении заусенцев добавление абразивов в воды струя может привести к тому, что поверхность материалов будет выглядеть обработанной пескоструйной обработкой. Поэтому необходимо носить защитные очки для защиты глаз при использовании струя воды резак. Кроме того, весь процесс является шумным и требует значительного времени на очистку, поскольку абразивы смешиваются с водой.
Различия между лазерной и гидроабразивной резкой
Тип материалов: как струя воды, так и лазер эффективны для резки металлов. Тем не менее, из-за своих функций высокого давления, струя воды лучше подходит для более жестких материалов толщиной от 0.4 до 2 дюймов. Напротив, лазерная резка лучше всего подходит для более тонких материалов толщиной 0.12 и 0.4 дюйма.
Точность и скорость: Лазер резка происходит намного быстрее, чем гидроабразивная резка, и имеет более высокую точность с допусками +/- 0.005 дюйма в зависимости от скорости лазерного станка. С другой стороны, водяная струя резаки имеют допуск +/- 0.03 дюйма.
Стоимость: Лазер резаки не требуют затрат на инструменты и имеют низкую стоимость компонентов из-за высокого спроса на процесс. С другой стороны, водоструйные резаки имеют высокую производительность из-за расходных материалов, но не из-за стоимости инструментов. Лазерный резак дороже водомета фреза в целом, кроме первоначальной покупной цены, затраты на обслуживание и эксплуатацию значительно ниже.
Время очистки: Лазер резка может иногда оставлять заусенцы на срезанных поверхностях компонентов, что требует удаления заусенцев для обеспечения максимальной гладкости, безопасности и функциональности. В отличие от водяной струи резки оставляет разрезанные компоненты гладкими и готовыми к использованию, требуя минимальной очистки после резки.
Сходства между гидроабразивной и лазерной резкой
Гибкость: Оба лазер и процессы гидроабразивной резки очень универсальны и могут работать со многими материалами, включая металлы, дерево, медь и бронзу. Кроме того, они легко адаптируются, что позволяет настраивать их в соответствии с конкретными потребностями бизнеса.
Разработан для автоматизации: оба процесса обеспечивают высокую точность и точность в широком спектре приложений, что делает их подходящими для повторяющихся автоматизированных процессов. Они могут многократно выполнять одни и те же разрезы с высокой точностью, гарантируя согласованность по партиям продукции.
Узкая ширина пропила: термин «ширина пропила» при резке материала описывает количество материала, потерянного при каждом резе. Лазер и гидроабразивная резка дает небольшую ширину пропила, причем первая имеет невероятно тонкую ширину пропила, а вторая в среднем составляет около 0.01 дюйма. Эти худощавые разрезы позволяют создавать сложные конструкции и конец детализация.
Применение лазерной резки
- лазер резки обеспечивает высокую точность, допуски и аккуратность, является экономически эффективным и используется во многих отраслях промышленности. Например, он используется в автомобильной промышленности для резки различных деталей, таких как капоты, крыши и двери, а также для гравировки интерьеров.
- лазер резки также используется в производстве пресс-форм, штампов и инструментов из-за его высокой устойчивости, высокой скорости и способности резать материалы на разную глубину, что делает его подходящим для прочных материалов.
– Лазерная резка популярна в ювелирной промышленности, поскольку с ее помощью можно вырезать сложные узоры на таких материалах, как золото, серебро и бриллианты, для производства сложных изделий. Это также первичный резки процесса в этой отрасли из-за небольшого пропила, сводящего к минимуму количество отходов.
Применение гидроабразивной резки
- Струя воды резки чаще всего используется на материалах с высокими термическими требованиями. Он широко используется в автомобильной промышленности для производства таких деталей, как защитные пластины, металлические прокладки и нестандартные детали кузова автомобиля. Поскольку процесс резки не вызывает механического напряжения, он подходит для толстых деталей.
- Вода струя также используется в аэрокосмической промышленности для производства компонентов турбинных лопаток, панелей кабины и реактивных двигателей. Этот метод популярен, потому что он не выделяет тепла, что снижает вероятность образования микроскопических трещин и деформации компонентов.
Лазерная и гидроабразивная резка: какой метод эффективнее?
В этой статье исследованы основные механизмы процессов лазерной и гидроабразивной резки без решения, какой из них лучше. Скорее, он стремится выявить сходства и различия между двумя процессами. Фактически, лучший метод резки будет полностью определяться проектом и материалами, которые будут использоваться.
Подводя итог, можно сказать, что лазерная резка обеспечивает большую точность и лучше подходит для мелкой детализации и гравировки. С другой стороны, струя воды лучше всего подходит для более толстых материалов и не имеет ограничений по материалам.
