Cắt Laser công nghiệp so với Cắt tia nước: Cái nào tốt hơn?

Khi nói đến cắt kim loại công nghiệp, các nhà chế tạo kim loại có nhiều công nghệ cắt tiên tiến để lựa chọn, chẳng hạn như cắt laser kim loại, cắt tia nước, cắt plasma, v.v. Cắt laser kim loại và cắt tia nước là phương pháp gia công chính xác và hiệu quả nhất trong chế tạo kim loại công nghiệp. Cả hai đều có hiệu suất tuyệt vời trong việc xử lý vật liệu kim loại, nhưng có một số khác biệt cần lưu ý. Thép là vật liệu phổ biến nhất trong nhiều ngành công nghiệp. Bài viết này sẽ tập trung vào cắt laser thép và cắt tia nước để phân tích các đặc điểm và sự khác biệt của hai phương pháp xử lý. Ngoài ra, nó sẽ giúp bạn phân tích cách chọn phương pháp cắt phù hợp theo nhu cầu ứng dụng của bạn.

1. Ứng dụng rộng rãi. Cắt thép bằng laser có thể gia công được nhiều kim loại và hợp kim được sử dụng phổ biến trong sản xuất công nghiệp. Trong quá trình xử lý vật liệu kim loại có độ dày trung bình, cắt laser thép là phương pháp cắt tốt nhất.
2. Độ chính xác cắt cao. Cắt laser thép có độ chính xác định vị cao và độ chính xác cắt tuyệt vời. Trong những trường hợp đòi hỏi độ chính xác xử lý cao, cắt laser thép có thể dễ dàng hoàn thành việc xử lý các kim loại khác nhau.
3. Hiệu quả cắt cao. Cắt thép bằng laser rất nhanh và thậm chí có thể đạt tốc độ mà mắt thường không thể theo dõi được. Đối với các nhà chế tạo thép, cắt laser thép cải thiện hiệu quả cắt và tiết kiệm rất nhiều chi phí lao động.
4. Khe cắt hẹp. Vì đường kính của chùm tia laze khoảng 0.1mm nên thép cắt bằng laze có khe cắt rất hẹp. Do đó, cắt laser thép có thể dễ dàng xử lý các bộ phận thép nhỏ hoặc các bộ phận thép có độ chính xác cao với hiệu quả tốt.
5. Nó có thể khắc trên bề mặt kim loại. Máy cắt laser kim loại thép không chỉ có thể cắt kim loại mà còn có thể khắc lên bề mặt kim loại, điều mà máy cắt tia nước CNC không thể làm được.
6. Thép cắt bằng laser để lại một bề mặt hoàn thiện tốt trong quá trình gia công các tấm kim loại mỏng và tấm kim loại có độ dày trung bình.
7. Nó thân thiện với môi trường. Máy cắt laser kim loại thép chỉ tạo ra một lượng nhỏ chất ô nhiễm rất dễ làm sạch. Chất thải chính của việc cắt kim loại bằng laser là khói hoặc bụi do kim loại hóa hơi. Và chúng có thể dễ dàng được làm sạch bằng các thiết bị thông gió hoặc loại bỏ bụi. Hơn nữa, bàn gia công của máy cắt laser thép dễ dàng vệ sinh sau khi sử dụng.

1. Nó có thể gây biến dạng nhẹ và thay đổi cấu trúc nhỏ do hiệu ứng nhiệt của chùm tia laze. Cắt thép bằng laser là làm nóng chảy và làm bay hơi thép, để lại một vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ và làm cứng vật liệu. Điều này có thể có tác động tiêu cực đến các bộ phận thiết yếu được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ.
2. Nó không phù hợp để xử lý kim loại phản chiếu. Vì tia laze là một loại nguồn sáng nên nó phản chiếu trên bề mặt kim loại phản chiếu. Điều này có thể làm hỏng thấu kính tiêu điểm và đầu laser.
3. Nó cần một số biện pháp bảo vệ để tránh người vận hành bị tổn thương bởi tia laze. Cắt thép bằng laser giải phóng rất nhiều năng lượng và nguy hiểm. Người dùng cần trang bị bảo hộ để bảo vệ mình. Và lựa chọn máy cắt laser thép có vỏ bảo vệ đi kèm cũng là một giải pháp an toàn.

1. Hầu như không có hạn chế về các loại vật liệu chế biến. Một máy cắt tia nước CNC thông thường có thể xử lý nhiều loại kim loại, hợp kim kim loại, vật liệu phản chiếu, vật liệu phi kim loại và vật liệu composite, chẳng hạn như thép, nhôm, nhựa, cao su, đá granit, bọt, gốm sứ, v.v. Và đôi khi tia nước có thể xử lý phôi 3D.
2. Máy cắt tia nước thép có thể gia công kim loại dày và độ dày gia công hầu như không giới hạn. Mặc dù chỉ có một số trường hợp chúng ta cần cắt kim loại dày, nhưng các phương pháp cắt khác không thể thực hiện được công việc này.
3. Cắt thép bằng nước không có tác dụng nhiệt trên bề mặt kim loại. Vì nước lạnh nên sẽ không làm chảy vật liệu. Do đó, cấu trúc phân tử và tính chất vật lý của vật liệu sẽ không bị thay đổi.
4. Với chất mài mòn được thêm vào, thép cắt nước có thể tạo ra một lớp hoàn thiện cạnh tốt. Đặc biệt đối với việc cắt kim loại dày, tia nước cho thấy hiệu quả cắt tốt hơn và sạch hơn so với cắt laser thép và các phương pháp cắt khác.

1. Hiệu quả xử lý thấp. Máy cắt tia nước hoạt động ở tốc độ cắt thấp, thấp hơn nhiều so với tốc độ cắt của máy cắt laser thép.
2. Nó có dung sai lớn hơn so với cắt laser thép. Bề rộng của dòng tia nước khoảng 0.8-1mm. Vật liệu càng dày thì dung sai càng lớn. Hơn nữa, khi cắt kim loại dày bằng tia nước, sẽ có một độ thuôn nhẹ từ trên xuống dưới của vật liệu.
3. Do áp lực nước cao, không phù hợp để xử lý các bộ phận kim loại nhỏ bằng máy cắt tia nước.
4. Nếu chất mài mòn được thêm vào, bề mặt của vật liệu sẽ được phun cát. Do đó, người vận hành cần đeo kính bảo vệ để bảo vệ mắt khỏi bị tổn thương.
5. Tia nước tạo ra nhiều chất thải trộn lẫn với nước và chất mài mòn, đòi hỏi nhiều thời gian và năng lượng để làm sạch.
6. Tiếng ồn lớn trong quá trình vận hành máy cắt tia nước. Người dùng cần thực hiện các biện pháp cần thiết để bảo vệ đôi tai của mình.

Trong bảng dưới đây, chúng tôi đã tóm tắt chi tiết sự khác biệt giữa cắt laser thép và cắt tia nước để bạn có thể so sánh rõ ràng.

Mục	Cắt Laser thép	Máy cắt nước
Nguyên tắc	Chùm tia laser mật độ cao làm tan chảy/làm bay hơi vật liệu	Nước áp suất cao làm xói mòn vật liệu
Chức năng	Cắt, khắc, rãnh, đánh dấu	Cắt
Thứ nguyên xử lý	2D	2D & 3D
Linh kiện máy	Đầu laser, bàn làm việc, chùm tia, động cơ, ổ đĩa, bộ điều khiển, v.v.	Vòi phun nước, bàn làm việc, máy bơm, bể thu gom, phễu mài mòn, bộ điều khiển, động cơ, v.v.
Phạm vi độ dày cắt	Kim loại mỏng và trung bình dày <30mm	Kim loại dày < 300mm
Độ dày cắt tối ưu	2-10mm	10-50mm
tốc độ cắt	5-20m/phút và thậm chí nhanh hơn	Ít hơn 5m / phút
Chi phí hoạt động	$13-20/giờ. Chi phí chủ yếu đến từ chuyển đổi quang điện.	$20-40/giờ. Chi phí chủ yếu đến từ chất mài mòn đắt tiền và các bộ phận hao mòn.
Dung sai	0.05mm	0.1mm-0.2mm hoặc lớn hơn đối với các tấm kim loại dày hơn
Bảo vệ môi trương	Một lượng nhỏ khói và bụi do vật liệu bay hơi, rất dễ làm sạch.	Một lượng lớn chất thải lẫn với nước và chất mài mòn, cần nhiều thời gian để làm sạch.
Sự An Toàn	Bức xạ laser có hại cho mắt, người dùng cần đeo kính bảo vệ hoặc sử dụng vỏ bảo vệ trên máy.	Hoạt động là loại mở, người dùng cần bảo vệ mắt khỏi bị tổn thương bởi chất mài mòn và cũng cần bảo vệ tai khỏi bị tổn thương bởi tiếng ồn lớn.
Vật liệu kim loại áp dụng	kim loại không phản chiếu	Tất cả các kim loại ngoại trừ kim loại gỉ
Kích thước xử lý áp dụng	Không giới hạn	Không thích hợp để xử lý các bộ phận kim loại nhỏ
Kết thúc cạnh	Hoàn thiện cạnh tốt trên kim loại có độ dày trung bình, hoàn thiện cạnh không đồng đều trên kim loại dày dày hơn 10 mm	Hoàn thiện cạnh tốt trên cả kim loại có độ dày trung bình và kim loại dày
Hiệu ứng nhiệt	Có	Không
hiệu ứng rỉ sét	Không	Có

Bây giờ là lúc chọn phương pháp cắt chính xác theo nhu cầu xử lý thực tế của bạn. Bạn có thể xác định nên chọn cắt laser công nghiệp hay cắt tia nước bằng cách trả lời sáu câu hỏi sau.

Nếu bạn cần xử lý nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm kim loại (thép, nhôm, đồng thau, v.v.), hợp kim kim loại, vật liệu composite và phi kim loại (đá, cao su, nhựa, gốm, v.v.), máy cắt tia nước có thể giúp bạn xử lý tất cả các vật liệu phức tạp này. Nếu bạn chủ yếu gia công các vật liệu kim loại công nghiệp phổ biến như thép không gỉ, thép carbon, nhôm, sắt, thép silic, tấm mạ kẽm, v.v., thì cắt laser kim loại công nghiệp và cắt tia nước đều khả thi.

Nếu độ dày cắt từ 2-10mm thì cắt kim loại bằng tia laser là giải pháp tối ưu và tiết kiệm chi phí nhất. Nếu độ dày cắt lớn hơn 30 mm, thì cắt kim loại bằng nước là lựa chọn duy nhất của bạn. Đối với độ dày cắt từ 10-30mm, bạn có thể xác định giải pháp nào tốt hơn theo yêu cầu của bạn về hiệu quả xử lý, độ chính xác và các yếu tố khác.

Cắt kim loại bằng laser có thể mang lại hiệu suất cao khoảng 20m/phút và nhanh hơn. Và cắt laser kim loại cho thấy hiệu quả cắt tuyệt vời trong việc xử lý các tấm kim loại 2-10mm. Ngoài ra, máy cắt laser kim loại có thể thực hiện cắt bay trên các tấm kim loại mỏng, nhanh hơn cả mắt thường có thể bắt được. Video dưới đây cho thấy cách máy cắt laser sợi quang DXTECH cắt nhanh trên thép không gỉ 2 mm.

Trong hầu hết các ứng dụng sản xuất công nghiệp, dung sai là một trong những yếu tố quan trọng nhất mà các nhà chế tạo kim loại cần chú ý. Nếu dung sai yêu cầu nhỏ hơn 0.1mm, thì cắt kim loại bằng laser là cách phù hợp. Mặt khác, nếu tiêu chuẩn về độ chính xác không cao lắm thì cắt laser kim loại công nghiệp và cắt tia nước đều là những lựa chọn lý tưởng.

Một số tấm kim loại mỏng bị biến dạng nhẹ sau khi cắt bằng tia laser, trong khi tia nước thì không. Nếu bạn có yêu cầu nghiêm ngặt về độ phẳng của vật liệu, bạn có thể chọn cắt tia nước. Mặt khác, cả cắt laser công nghiệp và tia nước đều là những giải pháp tốt.

Ngoài ra, nếu bạn chủ yếu gia công kim loại 2-10mm, bạn có thể có được độ hoàn thiện tốt bằng cách cắt laser kim loại và cắt tia nước. Đối với độ dày lớn hơn 10 mm, tia nước tạo ra lớp hoàn thiện cạnh tốt hơn tia laser.

Về hiệu ứng nhiệt, bạn không cần phải lo lắng về nó trong hầu hết các trường hợp gia công kim loại công nghiệp. Tuy nhiên nếu bạn cần gia công những chi tiết thiết yếu dùng trong ngành hàng không vũ trụ thì bạn cần lựa chọn máy phun tia nước để hoàn thành công việc của mình.

Nếu môi trường xử lý của bạn cần rất sạch sẽ và yêu cầu tiếng ồn thấp, thì bạn cần chọn cắt laser kim loại cho dự án của mình. Cắt laser kim loại có tiếng ồn thấp, tạo ra rất ít chất thải và dễ dàng làm sạch. Ngoài ra, cấu hình của thiết bị loại bỏ bụi trên máy cắt laser kim loại cũng có thể đạt được hiệu quả bảo vệ môi trường tốt.

Cắt laser công nghiệp và cắt tia nước không phải là kẻ thù. Cả hai đều có ưu điểm và nhược điểm. Do độ dày của các vật liệu kim loại phổ biến nhất nhỏ hơn 10 mm, cắt laser công nghiệp có nhiều khả năng thích ứng với các dịp xử lý khác nhau. Cắt laser công nghiệp thực hiện tốc độ cắt cao và độ chính xác cắt tuyệt vời. Chỉ trong một số trường hợp, cắt tia nước làm lu mờ cắt laser. Một số nhà chế tạo kim loại quy mô lớn sử dụng cả máy cắt laser và máy cắt tia nước để đáp ứng nhu cầu xử lý phức tạp của họ. Nếu bạn đang tìm cách phù hợp để hỗ trợ dự án gia công kim loại công nghiệp của mình, bạn nên phân tích theo loại vật liệu, độ dày cắt, hiệu quả cắt, dung sai, chất lượng cạnh, chi phí vận hành, yêu cầu bảo vệ môi trường, v.v.

Ngoài ra, xin lưu ý rằng các thông số cắt được đề cập trong bài viết này (chẳng hạn như độ dày cắt tối ưu, tốc độ cắt, dung sai, v.v.) dựa trên các điều kiện chung. Hiệu quả cắt cụ thể bị ảnh hưởng bởi hiệu suất thực tế của máy. Do đó, hãy chọn những chiếc máy đáng tin cậy với bộ dụng cụ chất lượng cao và cài đặt các thông số phù hợp để bạn có thể đạt được hiệu quả cắt như mong đợi.