099 191 9232 | 057 780 90 35 | 

097 191 9232 | 050 323 97 93 |

 

Вы здесь: Главная ПРЕИМУЩЕСТВА

Сравнение плазменной, лазерной и гидроабразивной резки металла

        В настоящее время существует множество методов резки различных материалов, начиная от чисто механических, и заканчивая криогенной и лазерной резкой. Технологии резания металла постоянно совершенствуются. Сегодня наиболее часто применяется плазменная, лазерная и гидроабразивная технология резки металлов, каждая из которых имеет как свои достоинства, так и недостатки. 

Технологии резки водой или водой с абразивом (гидрорезка или гидроабразивная резка), лазерная резка и плазменная резка материалов имеют одну область применения и являются конкурирующими технологиями.

Каждая из технологий резки имеет ряд достоинств и недостатков. Необходимо отметить, что лазерное излучение является широкоуниверсальным инструментом (резание, маркировка, упрочнение и т.п.). Область применения высоконапорной струи жидкости также не ограничивается только гидрорезанием.

За рубежом проводились эксперименты по сравнению эффективности метода гидроабразивной резки с традиционными технологиями, к которым относятся резка алмазными пилами, лазерная, ультразвуковая и плазменная резки. В качестве «сильнейшего конкурента» была выбрана лазерная резка, как технология, имеющая большую эффективность и производительность, чем плазменное, механическое или ультразвуковое разрушение. Резке двумя сравниваемыми способами был подвержен пакет из металлических пластин толщиной 0,3 мм каждая. В результате испытаний было установлено, что при толщине разрушаемого пакета пластин менее 6 мм более эффективным по энергоемкости и скорости оказался метод лазерной резки, а при толщине пакета свыше 6 мм абсолютно лидирует метод гидроабразивной резки. Интересные результаты, подтверждающие превосходство этого метода над остальными, получены и в отечественных научно-исследовательских учреждениях.

Термические процессы, такие, как лазерная резка, часто служат причиной обгорания, оплавления на разрезаемых кромках. Лазерная и плазменная резки создают напряжения, микротрещины и структурные изменения в обрабатываемых материалах.

Лазерная резка

 Лазерная резка является одной из высокотехнологичных технологий. Она применяется при раскрое листовых материалов. Принцип этого метода заключается в том, что сфокусированный на поверхности обрабатываемого материала, лазерный луч нагревает его до состояния, когда металл, начинает испаряться. В зависимости от материала, подвергаемого резке, мощность лазерного луча можно регулировать. Лазер используется для резки металлов до 20 мм толщиной, что является главным недостатком этого метода.

Плазменная резка

 Метод плазменной резки основан на применении воздушно-плазменной дуги постоянного электрического напряжения прямого действия. В процессе плазменной резки металл разогревается до расплавленного состояния и выдувается из полости реза. Одним из главных показателей плазменной резки является толщина материала, подвергаемого резке, которая может достигать 80 мм. Эта величина в технических характеристиках оборудования для плазменной резки приводится обычно для углеродистой стали. Толщина разрезаемого материала зависит существенно от теплопроводности. Поэтому для меди, например, максимальная толщина резки снижается где-то на 30%.

 Важной характеристикой для плазменной резки является скорость, которая существенно сказывается на качестве. Плазмообразующий газ при пониженной скорости расходуется нерационально, в результате чего на нижней стороне обрабатываемого материала образуется шлак. Повышенная скорость приводит к осциллированию дуги, из-за чего получается волнистой линия реза. Кроме того, происходит образование шлака, который тяжело отделить.  

Какие преимущества и недостатки имеет технология гидроабразивной резки по сравнению с другими возможными процессами?

Метод резки

Преимущества

Недостатки

Гидроабразивная резка

 (резка водой с абразивом)

не нагревается поверхность разрезаемого материала, не выделяется тепло, отсутствует зона термического воздействия, нет выбросов газа и токсичных испарений, позволяет делать резку сложных геометрических конфигураций, возможность одновременной резки несколькими резаками, отсутствие прожиганий и окалины при резке металла, экономия материала благодаря малой ширине разреза, высокая точность резки около 100 микрон; возможность резки толстолистового материала (до 300 мм).

высокая стоимость установки, быстрый износ рабочих деталей установки, высокий уровень шума при работе, трудности с очисткой сточных вод

Лазер высокой мощности СО2

высокая скорость резки тонколистового материала,
незначительная зона термического воздействия,
отсутствие деформации материала, возможность получения различных форм при резке, экономия материала благодаря малой ширине разреза

толщина резки < 20 мм, высокая стоимость установки, а также обслуживания и ремонта, некоторые материалы не могут быть разрезаны лазером как по причине явления отражения (к примеру - медь), так и из-за прозрачности материала (стекло)

Кислородная резка

низкая стоимость оборудования и незначительные расходы при обслуживании, широкая гамма толщины резки (до 300 мм и более), различные положения резки

резка только углеродистых сталей, значительная зона термического воздействия, качество резки зависит от состояния поверхности материала, низкая скорость резки толщин < 30 мм, широкий разрез

Плазма / газ

позволяет резать любые металлы и их сплавы, в т.ч. углеродистую, нержавеющую и высоколегированную стали, чугун, медь, латунь, бронзу, алюминий, титан, а также биметаллы;

позволяет делать резку сложных геометрических конфигураций, без существенной тепловой деформации разрезаемого материала

максимальная толщина разрезаемого металла значительно меньше, чем при кислородной резке; резка только токопроводящего материала; высокий уровень шума и необходимость защиты от УФ-излучения

Рубка, сверление

отсутствие зоны термического воздействия, высокая скорость резки и производительность для перфорированного материала, низкая себестоимость производимых работ

высокая стоимость инструмента, невозможность изготовления сложных форм, возможны деформации и механические повреждения, неровный срез, высокий уровень шума

Электроэрозия

высокая точность резки (5µм); возможность резки толстолистового материала (до 400 мм), а также пакетной резки листов малой толщины; возможность резки гофрированных материалов

низкая скорость резки

 

В чем преимущество гидроабразивной резки перед лазерной резкой?

  нет ограничений по толщине материала

  нет проблем с отражающими материалами, типа меди и алюминия

  нет термического воздействия в зоне резания

  возможность резки материалов, чувствительных к нагреву, таких как резина, пластики, композиты, стекло

В чем преимущество гидроабразивной резки перед плазменной резкой?

  нет оплавления кромок и не образуется грат

  более широкий диапазон обрабатываемых материалов и их толщин

  более высокая точность резки криволинейных контуров 

В чем преимущество гидроабразивной резки перед фрезерованием?

  более высокая скорость обработки сквозных отверстий и резки по контуру

  отсутствие стружки

  более качественная обработка сложных деталей из тонких листов 

В чем преимущество гидроабразивной резки перед электроэрозионной обработкой?

  значительно более высокая скорость резки

  возможность резки как токопроводящих, так и ток непроводящих материалов

  отсутствие зон термического влияния 

Важнейшим преимуществом технологии водоструйной резки перед другими видами обработки является отсутствие нагрева разрезаемых заготовок, т.е. отсутствие термического воздействия на материал что исключает термические напряжения и деформации обрабатываемого материала. Также это предотвращает упрочнение, деформирование, стекание шлака или амальгамирование, а также загрязнение такими элементами, как вредные испарения и газы, присущие другим видам резания при обработке пластмасс, композиционных материалов и т.п., нет запылённости. Эти эффекты часто имеют место при лазерной резке искусственных материалов и, как правило, должны подавляться.

Для листового металла, ламинированного пластиком, технология резки водой часто является единственным решением, которое не оказывает негативного влияния на внешнюю поверхность покрытия.

Кроме того, определенные материалы, прежде всего большой толщины, не позволяют осуществлять эффективную резку с использованием термических процессов.

Технология гидроабразивной резки также является единственно возможным вариантом для резко стекла (кроме традиционных механических методов). Так, лазерная резка вообще не позволяет работать со стеклом, потому что лазерный луч проходит прозрачный материал насквозь, не разрушая его. Скорость гидроабразивной резки стекла – 2760 мм в минуту. Гидрорезка несомненно не уступает алмазной резке, даже когда делаются только прямые резы, но никакая другая технология, кроме гидроабразивной резки, не позволяет получать сложные контуры.

Также некоторые материалы не могут быть разрезаны лазером по причине явления отражения, к примеру – медь. Гидроабразивная резка меди успешно осуществляется.

Кроме того, определенные материалы, прежде всего большой толщины, тоже не позволяют осуществлять эффективное резание с использованием термических процессов. Такие материалы, как титан, нержавеющая сталь (нержавейка), медь и алюминий, создают свои собственные проблемы для всех, кто использует технологию лазерной резки. При обработке композиционных оптических волокон или минералов когерентный световой пучок и вовсе не может быть использован.

Струя воды не создает прямого давления на поверхность материала. Механическое воздействие происходит лишь на микроскопическом уровне. Таким образом, несмотря на большую кинетическую энергию струи воды, отсутствует какая-либо деформация материала и высокоточная резка выполняется без появления неровностей кромки. Результатом являются резы поразительно высокого качества, не требующие последующей дорогостоящей доработки.

Технология резки водой имеет еще одно неоспоримое преимущество - тонкая, как волос, струя, создает существенно меньшие потери материала по сравнению с традиционными процессами.

Требования к современному производству включают не только высокую производительность и качество изделий, но и возможность обработки очень сложных форм без ограничений по толщине и материалу. Резы любой сложной формы, острые углы, скошенные кромки, минимальные внутренние радиусы; возможность начать процесс резки в любой момент, непосредственное врезание в материал - все это достигается при помощи гидроабразивной резки с несравнимой гибкостью для широчайшего диапазона материалов.

Немаловажным аспектом является высокая степень экологической безопасности процесса. Гидроабразивная обработка не создает какой-либо пыли или крошки, стружки или химических загрязнителей воздуха.

Также, преимуществом гидроабразивной резки перед лазерной резкой является отсутствие области термовлияния на кромках, обработанных деталей. Гидроабразивная резка позволяет вырезать детали со сложными профилями без дополнительной обработки поверхности реза и достаточно высокой производительностью.

Генерируемое в процессе резания тепло практически мгновенно уносится водой. В результате не происходит заметного повышения температуры в заготовке. Эта характеристика является решающей при обработке особо чувствительных к нагреву материалов. Небольшие сила (1-100 Н) и температура (+60-+90oС) в зоне резания исключают деформацию заготовки, оплавление и пригорание материала в прилегающей зоне. Ни одна технология, кроме гидроабразивной резки, не может обеспечить отсутствие термического влияния на металл вблизи пропила.

Текстиль, эластомеры, волокнистые материалы, тонкий пластик, продукты питания, бумага, термопласты и др. материалы режутся струей чистой воды, достигающей скорости до 200 м/мин.

Резка с использованием абразива применяется для плотных и твердых материалов, таких, как все металлы, крепкие породы, пуленепробиваемое стекло, керамика и т.д.

К недостаткам гидрорезания относят: конструктивные трудности, возникающие при создании высокого давления жидкости, невысокая стойкость сопла и сложность его изготовления.

В конечном счёте, области применения лазерной, плазменной и гидротехнологии будут разделены их технологическими и экономическими данными. Однако непреложным фактом является то, что на сегодняшнем уровне развития объём применения процесса гидрорезания расширяется и он постепенно занимает свою нишу.

 

Дефекты других видов реза

Дефекты фрезерного реза

Дефекты лазерного реза

Дефекты лазерного реза

 

Дефекты лазерного реза

Дефекты плазменного реза

Дефекты плазменного реза

Дефекты плазменного реза

Дефекты плазменного реза

 

Новости

 24.12.2016- 27.12.2016

Предприятие «Фабрика быстрого реза» является официальным представителем  чешского производителя комплексных систем для резки водной струей высокого давления  PTV  по продаже станков с ЧПУ для резки водной струей высокого давления, насосов высокого давления, систем откачки шлама, а так же запасных частей.

 

Гидрорез


Художественная резка.
Гидроабразивная резка металла, резка пластика, резка керамики, резка камня, резка плитки, резка дерева, резка стекла (исключение - резка каленого стекла), резка резины, резка керамогранита и многое другое. 
 

Контакты

ООО ПКФ Фабрика быстрого реза 
Адрес: Украина, г. Харьков, 
ул. Тарасовская, 6
Тел.: 0991919232 
Тел.: 0971919232 
Тел.: 0577809035
Сайт: fbr-gidrorez.com.ua
Почта: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Skype:+380991919232