|
ELMACH - MASZYNY CNC
Wygiełzów 35a 27-570 Iwaniska |
ELMACH - ODDZIAŁ MOSTKI
Mostki 66D 28-200 Staszów |
|
GODZINY OTWARCIA
pon. - pt. 08:00 - 16:00 |
TELEFON
888-027-736 |
|
EMAIL
cnc@elmach.net |
NUMER KONTA
04 1140 2004 0000 3302 6845 3852 SWIFT: BREXPLPWMBK |
Porównanie popularnych metod cięcia metalu.
25/03/2020, 14:00
Ciecie plazmowe
Obecnie jest to najpopularniejsza metoda cięcia metalu , ma wiele zalet które przemawiają za stosowaniem tej metody. Przede wszystkim jest niedroga. Szeroki zakres grubości cięcia zaczynająć od blach 0,4mm do kilkudziesięciu milimetrów uzyskując przy tym stosunkowo dobrą jakość cięcia .Przy zastosowaniu plazmy wąskostrumieniowej jakość cięcia jest jeszcze lepsza. Kolejną zaletą jest szeroki zakres rodzajów ciętego materiału. W zasadzie możliwe jest cięcie każdego materiału który przewodzi prąd elektryczny , jednak najczęściej stosuje się go do cięcia stali miękkiej , nierdzewnej i aluminium.
Do najważniejszych zalet zaliczamy:
- Szybkość cięcia – przecinarki plazmowe pracują nawet kilkukrotnie szybciej od przecinarek tlenowo-gazowych.
- Relatywnie niski koszt zakupu i eksploatacji urządzenia.
- Szybkie przebijanie materiału.
- Możliwość pełnej automatyzacji procesu.
- Precyzja i możliwość pracy pod wieloma kątami.
- Wysoka jakość cięcia gwarantująca gładkie krawędzie.
- Niewielka szczelina cięcia, pozwalająca na minimalną ingerencję w część arkusza niepoddawanego obróbce.
- Redukcja strat materiałowych dzięki niewielkiej strefie cięcia.
- Możliwość znakowania detali
- Przy zastosowaniu technologi WMS ( cięcie w osłonie wody) możliwe jest cięcie nierdzewki i aluminium pozbawione tlenków które sa przyczyna pękania spoin. Poza tym możemy ciąć materiały pokryte folią ochronną taj jak to sie odbywa podczas ciecia laserowego.
Wady cięcia plazmowego:
- Wysoki hałas towarzyszący pracy przecinarek plazmowych.
- Wysokie promieniowanie UV.
- Zmiany strukturalne zachodzące w strefie cięcia.
- Spore utrudnienia przy utrzymywaniu prostopadłych krawędzi.
- Wysokie stężenie gazów i dymu.
Laser fiber kontra CO2
W sieci można spotkać wiele opini na temat laserów typu fiber oraz CO2. Teksty te w dużej mierze pisane są przez firmy produkujące dany rodzaj maszyn. Łatwo domyślić się, że każdy pragnie dowieść przewagi swoich maszyn. Można również natknąć się na opinie operatorów, którzy przez długi czas obsługiwali jeden typ urządzenia, po czym zetknęli się z drugim i nie zapoznając się z nim głębiej, wydają powierzchowne osądy.
My podejdziemy do tematu nieco inaczej, postaramy się zachować podział na faktyczne zalety i wady obu laserów.
My podejdziemy do tematu nieco inaczej, postaramy się zachować podział na faktyczne zalety i wady obu laserów.
Lasery typu CO2 - zalety:
- Bardzo dobry do obróbki materiałów nieżelaznych oraz większości tworzyw sztucznych, a także drewna, szkła, papieru,czy skóry
- lasery CO2 przeznaczone są do obróbki przede wszystkim stosunkowo grubych blach, zwłaszcza stali czarnej. W zależności od modelu, możliwe jest przecinanie materiału do 40 mm grubości. Przeważnie zaleca się grubości 20-30 mm (wszystko oczywiście zależy od mocy danego źródła)
- cięcie grubych blach laserem CO2 jest wygodniejsze. Dzięki większej średnicy wiązki, podczas cięcia tworzy się szersza szczelina, co ułatwia wyjmowanie detali,
- w laserach CO2 występuje duża tolerancja względem technologii. Oznacza to, że minimalna zmiana parametrów nie ma tak dużego wpływu na wynik obróbki, jak w przypadku fiberów. Odpowiednie poznanie technologii daje duże możliwości.
- istotna zaleta tych maszyn to także brak ograniczenia minimalnej mocy,
- mniej wrażliwe na zabrudzenia i zużycie części eksploatacyjnych,
- duży zasięg ogniskowej,
- dawniej podawano jeszcze różnicę w cenie między CO2 a fiberami. Obecnie ceny są na podobnym poziomie.
Lasery typu CO2 - wady:
- jest to na pewno starsza technologia. Urządzenia tego tupu są większe od fiberów, bardziej rozbudowane i mniej wydajne. Dzieje się tak, ponieważ wiązka laserowa, nim dotrze do obrabianego materiału, odbijając się po drodze w lustrach, traci na swojej mocy. Z lustrami wiąże się konieczność ich częstej konserwacji,
- bardzo duże zapotrzebowanie w energię elektryczną z stosunku do fibera
- maszyna zużywa kilkunastokrotnie więcej energii elektrycznej w systemie StandBy niż typowy laser Fiber podczas procesu cięcia
- bardziej rozbudowana jest optyka, np. powiększona o lustra. Większe jest też źródło, chłodnica oraz całkowicie inny jest sposób prowadzenia wiązki,
- podczas postoju maszyny konieczny jest dostęp czystego azotu. To koszt, który nie występuje w technologii fiber,
- potrzebny jest gaz podtrzymujący
- prowadzenie wiązki odbywa się w osłonie gazów o bardzo wysokiej czystości tak, aby przesył promienia był jak najdokładniejszy między lustrami
- największym ograniczeniem laserów CO2 jest brak możliwości cięcia materiałów refleksyjnych oraz materiałów takich jak: miedź, mosiądz, aluminium i pokrewne.
- droższy w użytkowaniu.
Reasumując, laser CO2 jest większy, zawiera więcej elementów, droższy w eksploatacji, ale jest doskonały do cięcia grubych blach, a w zestawieniu z odpowiednio dobraną technologią, jakość niewiele odbiega od tej, z której słynie fiber.
Laser fiber- zalety
- fiber jest przede wszystkim mniejszy, bo ma mniejsze źródło, mniejszą chłodnicę, mniej rozbudowaną optykę, lustra zostały zastąpione wiązką światłowodową,
- jest to maszyna niezastąpiona i szczególnie polecana do obróbki cienkiej blachy (zyskuje dzięki szybkości, jakości, idealna do stali kwasoodpornej),
- fiber jest znacznie szybszy od CO2 , biorąc pod uwagę najbardziej optymalne parametry obrabianego materiału, dzięki czemu jest niepomiernie bardziej wydajny,
- bardzo duża efektywność pracy. Nawet 70% mniejsze zużycie prądu w porównaniu do laserów pracujących w technologii CO2, co znacząco wpływa na ograniczenie kosztów użytkowania,
- możliwy do obróbki materiałów refleksyjnych, np. mosiądzu, miedzi,
- nie pobiera energii elektrycznej podczas postoju tak jak CO2
- uproszczona obudowa oraz bezobsługowy światłowód sprawiają, że koszty serwisowania fiberów są znacznie niższe w porównaniu z maszynami laserowymi typu CO2.
laser fiber -wady:
- fibery są wyczulone na zabrudzenia i zużycie części. Nawet najmniejsze smugi na elementach optyki lub minimalne zużycie części znacząco wpływa na jakość cięcia lub wręcz uniemożliwia cięcie. Problem może zostać wyeliminowany dzięki odpowiedniej konserwacji maszyny
- obróbka materiału o większej grubości jest możliwa, ale przez małą wiązkę, napotyka się spore trudności z wyciąganiem detali (zbyt mała szczelina). Jest to po prostu niewygodne,
- istnieje minimalny zakres mocy (około 10%), poniżej którego laser nie emituje wiązki
Cięcie wodą
Cięcie hydroabrazywne to metoda ciecia za pomocą strumienia wody z lub bez dodatku ścierniwa. Jest to proces ciecia przeznaczony do każdego rodzaju materiałów od metalu po szkło i drewno. Wielką zaletą tej technologji jest brak strefy wpływu ciepła. Brzegi ciętych elementów nie nadtapiają się, zachowując przy tym bardzo wysoką jakość krawędzi (nie wymagającą dodatkowej obróbki).
Zalety cięcia strumieniem wody:
- optymalne wykorzystanie materiału, dzięki małej szerokości cięcia
- temperatura procesu nie przekracza 40°C, dzięki czemu krawędzie wycinanych detali nie ulegają odbarwieniu i utwardzeniu termicznemu. Dzieki temu detal nie traci właściwej geometri,
- precyzyjny, wysokojakościowy efekt ciętych krawędzi, także przy maksymalnym ukosie 46°,
- możliwość ciecia materiałów takich jak kamień czy stal oraz delikatnych jak szkło, guma itp
- powtarzalność wykonanych elementów, przez co znajduje się zastosowanie zarówno przy jednorazowych jak i seryjnych produkcjach,
- podczas cięcia nie powstają szkodliwe gazy ani pyły,
- proste i szybkie programowanie i ustawianie części o krótkich cyklach,
- szeroki zakres możliwości materiałowych,
- szeroki zakres grubości.
- większa precyzja w przypadku części skomplikowanych
Jakie materiały mozna ciąć?
- materiały kruche (szkło, ceramika, płytki, gres)
- metale kolorowe i ich stopy
- aluminium
- stal nierdzewna
- stal węglowa
- tektura i opakowania papierowe
- drewno i materiały drewnopodobne
- guma i inne tworzywa sztuczne
- kamień (marmur, granit)
- gąbka
- pianki twarde i miękkie
Cięcie paliwowo tlenowe
Proces ciecia tlenowego , nazywany też gazowym lub płomieniowym, to popularna metoda ciecia stali niskowęglowej (popularnej zwykłej stali konstrukcyjnej). Metode ta może byc zastosowana do innych metali takich jak mosądź, brąz, żeliwo, tytan i wolfram .
Gazy stosowane podczas cięcia tlenem:
Najbardziej popularnymi gazami są:
- propan – sprawdza się przy cięciu grubszych blach
- acetylen – zalecany jest do cięcia blach cienkich
Zalety cięcia tlenowego:
- bardzo duży zakres grubości ciętych materiałów
- możliwość cięcia pod różnymi kątami
- metoda ekonomiczna
- brak ukosowania krawędzi w przeciwieństwie do palnika plazmowego
- znikomy pobór mocy elektrycznej w podczas ciecia cnc
Wady cięcia tlenowego:
- długi czas przebijania spowodowany wstępnym ogrzewaniem
- szeroka strefa wpływu ciepła
wąski zakres ciętych materiałów.
Precyzyjne cięcie elektroerozyjne
Jest to najdokładniejsza metoda cięcia spośród wymienionych .
Obróbka Elektroerozyjna to metoda obróbki metali oparta głównie na uzyskaniu erozji elektrycznej, towarzyszącej wyładowaniom elektrycznym.
Wykorzystywana jest głównie przy obróbce specjalizowanych części maszyn i innych materiałów trudnoskrawalnych, gdyż pozwala na uzyskanie skomplikowanych kształtów, trudnych lub niemożliwych do wykonania obróbką skrawaniem (np. wewnętrzne ostre narożniki i/lub gwint w materiale hartowanym, czy węgliku), nie ma też tutaj sił skrawania oddziałujących na część obrabianą (choć jest wpływ na warstwę zewnętrzną, co utrudnia dalsze procesy jak np. polerowanie). Do elektroerozyjnej obróbki zalicza się obróbkę elektroiskrową, anodowo-mechaniczną i elektrokontaktową. Obróbkę przeprowadza się na drążarkach, piłach lub szlifierkach anodowo-mechanicznych itp. Stosowana jest do obróbki węglików spiekanych oraz kształtowania i regeneracji narzędzi do obróbki plastycznej np. matryc kuźniczych, form wtryskowych.
Obróbkę elektroerozyjną można zasadniczo podzielić na dwa typy: drążenie elektroerozyjne oraz cięcie elektroerozyjne (WEDM - Wire Electrical Discharge Machining). Generalnie różnica pomiędzy tymi metodami polega na rodzaju elektrody roboczej (w przypadku WEDM jest to przewijany drut), energii wyładowań oraz używanego dielektryka. Obróbkę EDM można stosować do wszystkich materiałów, których elektryczna przewodność właściwa jest większa od 10-2 S/cm.
Zastosowanie obrubki elektroerozyjnej
- stemple
- matryce
- formy wtryskowe
- formy odlewnicze
- w energetyce jądrowej do obróbki prętów paliwowych
- w lotnictwie do obróbki łopatek turbin i sprężarek