Cắt Laser công nghiệp so với Cắt bằng 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 những phương pháp gia công hiệu quả và chính xác 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 điểm khác biệt cần được lưu ý. Thép là vật liệu phổ biến nhất trong nhiều ngành công nghiệp. Bài viết này sẽ tập trung vào vấn đề cắt thép bằng tia laser và cắt tia nước để phân tích những đặc điểm và sự khác biệt của hai phương pháp gia công. Ngoài ra, nó sẽ giúp bạn phân tích cách chọn phương pháp cắt phù hợp theo nhu cầu ứng dụng của bạn.

Cắt laser thép sử dụng chùm tia laser mật độ cao và năng lượng cao để làm nóng chảy và hóa hơi thép và tạo thành một đường cắt hẹp. Quá trình cắt laser thép rất nhanh chóng và chính xác. Và thép cắt laser có độ hoàn thiện cạnh tốt và cạnh cắt mịn. Cắt laser thép có hiệu quả cắt và chất lượng cắt tốt nhất trong quá trình gia công thép tấm có độ dày trung bình. Và cắt laser thép có thể xử lý nhiều loại thép, chẳng hạn như thép không gỉ, thép cacbon, thép silicon, … Ngoài ra, nhôm, đồng thau, sắt, tôn mạ kẽm và các kim loại thông thường khác cũng có thể được cắt bằng laser.

1. Ứng dụng rộng rãi. Cắt laser thép có thể gia công nhiều loại kim loại và hợp kim được sử dụng phổ biến trong sản xuất công nghiệp. Trong quá trình gia công 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 yêu cầu độ chính xác gia công cao, cắt laser thép có thể dễ dàng hoàn thành việc gia công các kim loại khác nhau.
3. Hiệu quả cắt cao. Cắt laser thép rất nhanh, và thậm chí có thể đạt tới tốc độ mà mắt thường không thể theo dõi được. Đối với các nhà chế tạo thép, cắt laser thép nâng cao hiệu quả cắt và tiết kiệm nhiều chi phí nhân công.
4. Khe cắt hẹp. Vì đường kính của chùm tia laze là khoảng 0,1mm, thép cắt bằng tia laze có một khe cắt rất hẹp. Do đó, cắt laser thép có thể dễ dàng gia công các chi tiết thép nhỏ hoặc các chi tiết 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 cắt được kim loại mà còn có thể khắc trên bề mặt kim loại, điều mà máy cắt tia nước CNC không thể làm được.
6. Thép được cắt bằng laser để lại một kết thúc tốt trong quá trình gia công các tấm mỏng và tấm kim loại có độ dày trung bình.
7. Nó thân thiện với môi trường. Máy cắt laser kim loại bằng thép chỉ tạo ra một lượng nhỏ chất ô nhiễm rất dễ làm sạch. Chất thải chính của quá trình cắt kim loại bằng laser là khói hoặc bụi do kim loại hóa hơi. Và chúng có thể dễ dàng làm sạch bằng các thiết bị thông gió hoặc hút bụi. Hơn nữa, bàn làm việc của máy cắt laser thép rất dễ dàng vệ sinh sau khi sử dụng.

1. Nó có thể gây ra 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 hóa hơi thép, vùng này 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 thích hợp để xử lý kim loại phản chiếu. Vì laze là một loại nguồn sáng, nó phản chiếu trên bề mặt của kim loại phản chiếu. Điều này có thể làm hỏng ống kính lấy nét và đầu laser.
3. Nó cần một số biện pháp bảo vệ để tránh người vận hành bị tổn thương bởi tia laze. Cắt laser thép giải phóng nhiều năng lượng và nguy hiểm. Người dùng cần trang bị các thiết bị bảo hộ để bảo vệ mình. Và lựa chọn máy cắt laser thép có vỏ bảo vệ được thông qua cũng là một giải pháp an toàn.

Cắt bằng tia nước là tạo áp lực cao vào nước và tạo thành dòng nước cắt mạnh qua một lỗ nhỏ để ăn mòn vật liệu, do đó hoàn thiện các vết cắt. Áp lực nước có thể lên đến 60.000 PSI. Và mọi người thường trộn nước với một số chất mài mòn như granat hoặc oxit nhôm để có kết quả cắt tốt hơn. Cắt kim loại bằng nước lạnh và không có tác dụng nhiệt trên vật liệu. Nó có ứng dụng rộng rãi trong việc gia công các vật liệu kim loại dày và vật liệu phi kim loại. Trong quá trình gia công các kim loại dày, việc cắt tia nước bằng thép cho thấy độ hoàn thiện tốt.

1. Hầu như không có hạn chế về các loại nguyên liệu chế biến. Một máy cắt tia nước CNC thông thường có thể gia công các kim loại khác nhau, 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. Cắt tia nước bằng thép có thể gia công các kim loại dày và độ dày gia công gần như không giới hạn. Mặc dù chỉ có một số trường hợp chúng ta cần cắt những kim loại dày nhưng các phương pháp cắt khác không thể làm được công việc này.
3. Thép cắt bằng nước không có tác dụng nhiệt trên bề mặt kim loại. Vì nước lạnh, nó sẽ không làm tan 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 bằng nước có thể tạo ra một bề mặt hoàn thiện tốt. Đặc biệt để cắt kim loại dày, tia nước thể hiện hiệu quả cắt tốt hơn và sạch hơn so với cắt bằng 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 cắt laser thép. Chiều 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 chút côn nhẹ từ trên xuống dưới của vật liệu.
3. Do áp suất nước cao, không thích hợp để gia công các chi tiết 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 điều khiển cần đeo kính bảo vệ để bảo vệ mắt không 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 hoạt động của 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.

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

Nếu bạn cần xử lý các 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.), có thể cắt tia nước 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 thông thường như thép không gỉ, thép cacbon, nhôm, sắt, thép silic, tôn mạ kẽm,… thì cắt laser kim loại công nghiệp và cắt tia nước đều khả thi.

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

Cắt kim loại bằng tia laser có thể mang lại hiệu quả cao khoảng 20m / phút và nhanh hơn. Và cắt laser kim loại cho thấy hiệu quả cắt tuyệt vời trong quá trình gia công 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 mắt thường có thể bắt gặp. Video dưới đây cho thấy cách máy cắt laser sợi quang DXTECH thực hiện các vết cắt nhanh trên thép không gỉ 2mm.

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 tia laser là cách phù hợp. Ngược lại, nếu tiêu chuẩn 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 có biến dạng nhỏ sau khi cắt bằng tia laser, trong khi tia nước thì không. Nếu bạn có yêu cầu khắt khe về độ phẳng của vật liệu, bạn có thể chọn phương pháp cắt tia nước. Nếu không, 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 10mm, tia nước tạo ra bề mặt 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 các bộ phận thiết yếu sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, bạn cần chọn máy phun nước để hoàn thành công việc của mình.

Nếu môi trường gia công của bạn cần phải rất sạch sẽ và yêu cầu tiếng ồn thấp thì bạn cần chọn máy 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 khử 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. Vì độ dày của các vật liệu kim loại phổ biến nhất là dưới 10mm, nên cắt laser công nghiệp có nhiều khả năng hơn để thích ứng với các trường hợp gia công 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 quá trình 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 gia công 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 (như chiều 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 móc. Vì vậy, hãy chọn những 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.