De keuze tussen snijden met een fiberlaser en waterstraalsnijden is niet alleen een kwestie van wat elke technologie kan snijden. Het is een kwestie van productieprioriteiten.
Vezellasersnijden is ontworpen met het oog op snelheid, precisie, herhaalbaarheid en automatisering bij de metaalbewerking. Waterstraalsnijden is ontworpen met het oog op materiaalveelzijdigheid en voor toepassingen waarbij thermische schade moet worden vermeden.
Beide technologieën hebben hun rechtmatige plaats in de productie. De juiste keuze hangt af van het materiaal, de vereiste randkwaliteit, het diktebereik, het productievolume en of de prioriteit ligt bij maximale flexibiliteit of maximale output.
Bij waterstraalsnijden wordt een waterstraal onder hoge druk gebruikt om materiaal langs een geprogrammeerd snijpad weg te slijten. Bij het snijden van metalen, steen, glas of andere harde materialen worden vaak schurende deeltjes toegevoegd om de snijkracht te vergroten.
In tegenstelling tot lasersnijden smelt waterstraalsnijden het materiaal niet. Het wordt mechanisch verwijderd. Dit betekent dat er geen door warmte beïnvloede zone ontstaat, geen thermische vervorming optreedt en er geen verharding optreedt als gevolg van het snijproces.
Daardoor is waterstraalsnijden bijzonder geschikt voor materialen die gevoelig zijn voor hitte of voor toepassingen waarbij de interne structuur van het materiaal ongewijzigd moet blijven. Het is bovendien een van de meest veelzijdige snijmethoden, omdat er naast metalen ook tal van andere materialen mee kunnen worden bewerkt.
De keerzijde is de productiviteit. Mechanische erosie verloopt van nature langzamer dan het thermische proces op hoge snelheid dat bij het snijden met een vezellaser wordt toegepast.
De eenvoudigste manier om het verschil te begrijpen is deze:
De fiberlaser is geoptimaliseerd voor de industriële metaalproductie.
De waterstraalsnijder is geoptimaliseerd voor een breed scala aan materialen en thermische veiligheid.
Vezellasers maken gebruik van een gebundelde straal om metaal met hoge precisie te smelten of te verdampen. In combinatie met snelle bewegingssystemen en automatisering zijn ze hierdoor bijzonder effectief in de plaatbewerking, waar snelheid, herhaalbaarheid en de kosten per onderdeel van belang zijn.
Bij waterstraalsnijden wordt daarentegen gebruikgemaakt van mechanische kracht. Hiermee kunnen metalen, composietmaterialen, steen, glas, kunststoffen, rubber en andere materialen worden gesneden die niet geschikt zijn voor snijden met een vezellaser. Omdat bij dit proces materiaal door erosie wordt verwijderd, verloopt het in productieomgevingen echter doorgaans veel langzamer.
Dit betekent niet dat één technologie in alle opzichten beter is. Het betekent dat ze verschillende problemen oplossen.
Snijden met een fiberlaser biedt een zeer hoge precisie, een smalle snijbreedte en een hoge herhaalbaarheid. Deze methode is met name geschikt voor complexe geometrieën, kleine details en productieseries waarbij de onderdelen in de loop van de tijd consistent moeten blijven.
Omdat het proces snel en gecontroleerd verloopt, levert snijden met een vezellaser vaak onderdelen op die weinig of geen nabewerking vereisen, vooral wanneer de machine, de gasstrategie en de snijparameters correct op het materiaal zijn afgestemd.
Ook met waterstraalsnijden kunnen nauwkeurige onderdelen worden vervaardigd, maar het karakter van de snijrand is anders. Het proces kan een bredere snede opleveren en wordt beïnvloed door het gedrag van de waterstraal, de stroming van het slijpmiddel en de materiaaldikte. Het belangrijkste voordeel is niet de maximale snelheid of de fijne detaillering, maar de afwezigheid van thermische invloed.
De keuze hangt dus af van wat belangrijker is: nauwkeurig en herhaalbaar metaalverspanen op productiesnelheid, of verspanen zonder warmte in het materiaal te brengen.
Voor een breder overzicht van het gedrag van metaal onder invloed van de laserstraal, zie Welke materialen kunnen met vezellasers worden gesneden?
Op dit punt biedt snijden met een fiberlaser een duidelijk productievoordeel.
Vezellasers zijn ontworpen voor het met hoge snelheid snijden van metaal. Ze presteren bijzonder goed bij dun en middelmatig dik plaatstaal, waarbij snelle versnelling, nauwkeurige straalregeling en geautomatiseerde verwerking de productiviteit aanzienlijk kunnen verhogen.
Waterstraalsnijden verloopt van nature langzamer. Aangezien het materiaal door erosie wordt verwijderd, duurt het proces langer, en bij dikkere of hardere materialen wordt dat verschil nog groter.
Voor losse onderdelen, prototypes of warmtegevoelige materialen kan dit langzamere proces aanvaardbaar zijn. Bij de productie van grote hoeveelheden metaal kan het echter een ernstige beperking vormen.
Daarom geven fabrikanten die zich richten op doorvoer, korte doorlooptijden en schaalbare productie doorgaans de voorkeur aan snijden met een fiberlaser. Het gaat niet alleen om hoe zuiver een machine kan snijden, maar ook om hoeveel goede onderdelen er per ploeg kunnen worden geproduceerd.
Waterstraalsnijden biedt een breder scala aan materialen. Hiermee kunnen metalen en tal van niet-metalen materialen worden gesneden, waaronder glas, steen, keramiek, composietmaterialen, rubber en kunststoffen. Deze techniek is ook geschikt voor zeer dikke materialen of onderdelen waarbij thermische veranderingen onaanvaardbaar zijn.
De vezellaser is meer gespecialiseerd. Zijn kracht ligt in de metaalbewerking: zacht staal, roestvrij staal, aluminium, gegalvaniseerd staal, koper, messing en andere industriële metalen, afhankelijk van de configuratie van de machine en de toepassing.
Die specialisatie is tegelijkertijd ook het voordeel ervan. Bij snijden met een vezellaser wordt niet gestreefd naar veelzijdigheid. Het is ontworpen om metaal snel, nauwkeurig en herhaaldelijk te snijden in een productieomgeving.
Waterstraalsnijden is de betere keuze wanneer het materiaal bepalend is voor het proces. Vezellaser is de betere keuze wanneer de productiecapaciteit bepalend is voor het proces.
De exploitatiekosten mogen niet uitsluitend worden beoordeeld op basis van de kosten per uur van de machine. Een belangrijkere maatstaf is de kostprijs per afgewerkt onderdeel.
Snijden met een fiberlaser biedt doorgaans een groot voordeel bij de serieproductie van metalen onderdelen, omdat deze methode hoge snelheid, een geringe afhankelijkheid van verbruiksartikelen, automatiseringsmogelijkheden en een herhaalbare procesregeling combineert. Hoe meer onderdelen er per uur worden geproduceerd, des te meer kan de machine de kosten per onderdeel verlagen.
Waterstraalsnijden kent een andere kostenstructuur. Het verbruik van slijpmiddelen, het onderhoud van de pomp, slijtage van de spuitmond, de waterbehandeling en langere cyclustijden zijn allemaal van invloed op de uiteindelijke rendabiliteit. Bij sommige toepassingen zijn deze kosten gerechtvaardigd, omdat met waterstraalsnijden materialen of diktes kunnen worden gesneden die met lasersnijden niet efficiënt kunnen worden verwerkt.
Maar wanneer het gaat om de standaardproductie van plaatwerk, heeft waterstraalsnijden vaak moeite om de productiviteit en schaalbaarheid van fiberlasersystemen te evenaren.
Voor meer achtergrondinformatie over hoe productiekosten moeten worden beoordeeld, zie „Exploitatiekosten van lasersnijden: uitleg over gas, energie en onderhoud”.
Snijden met een fiberlaser past naadloos in een geautomatiseerde productieomgeving. Moderne systemen kunnen worden gekoppeld aan automatische laad- en lossystemen, opslagtorens, software, rapportagetools en complete oplossingen voor de materiaalstroom.
Dit is van belang omdat de laser zelf slechts een onderdeel van het productiesysteem is. Als de machine weliswaar snel snijdt, maar moet wachten op materiaal, het sorteren of ingrijpen door een operator, is het hele proces nog steeds inefficiënt.
Waterstraalsystemen kunnen ook worden geautomatiseerd, maar het proces is over het algemeen minder geschikt voor dezelfde snelle productiestroom als snijden met een vezellaser. Door het langzamere snijmechanisme en het op schuurmiddelen gebaseerde proces is het een ander soort productiemiddel.
Voor bedrijven die hun productie willen verhogen, handmatig werk willen verminderen en een schaalbare plaatwerkproductie willen opzetten, biedt een fiberlaser doorgaans een steviger basis.
| Factor | Snijden met een vezellaser | Waterstraalsnijden |
| Snijprincipe | Thermisch snijden met een gebundelde laserstraal | Mechanische erosie met behulp van water onder hoge druk en schuurmiddel |
| De beste keuze | Industriële metaalproductie | Gemengde materialen, dikke materialen, warmtegevoelige toepassingen |
| Snelheid | Zeer hoog in de productie van plaatwerk | Langzamer, vooral naarmate de materiaaldikte toeneemt |
| Nauwkeurigheid | Uitstekend geschikt voor reproduceerbare metalen onderdelen en fijne geometrieën | Goed, maar het gedrag van het proces hangt sterk af van het materiaal en de instellingen |
| Thermische impact | Kleine warmtebeïnvloede zone | Geen door warmte beïnvloede zone |
| Assortiment materialen | Voornamelijk metalen | Metalen en veel niet-metalen |
| Verbruiksartikelen | Relatief geringe afhankelijkheid van verbruiksartikelen | Schuur- en slijtageonderdelen spelen een centrale rol in het proces |
| Mogelijkheden voor automatisering | Zeer sterk in de productie van plaatwerk | Dat is mogelijk, maar minder geschikt voor een snelle productiestroom van metalen |
| Kostenlogica | Hoge kosten per onderdeel bij het verspanen van metalen in serieproductie | Gerechtvaardigd wanneer materiële flexibiliteit vereist is of wanneer er geen thermische invloed mag zijn |
Kies voor fiberlasersnijden wanneer productieve metaalbewerking voor u de hoogste prioriteit heeft. Dit is de beste keuze voor fabrikanten die werken met plaatmetaal, de productie van identieke onderdelen, korte doorlooptijden, automatisering en het verlagen van de kosten per onderdeel.
Praktisch gezien biedt de vezellaser een antwoord op een productievraag: hoe snel en efficiënt kunnen we metalen onderdelen produceren?
Kies voor waterstraalsnijden wanneer het materiaal of de toepassing een niet-thermisch proces vereist. Deze methode is het meest geschikt voor omgevingen met gemengde materialen, zeer dikke profielen, warmtegevoelige materialen of toepassingen waarbij thermische invloeden onaanvaardbaar zijn.
Waterstraalsnijden biedt een antwoord op een belangrijke vraag: hoe kunnen we dit materiaal snijden zonder warmteontwikkeling?
Waterstraalsnijden biedt uitzonderlijke flexibiliteit. Hiermee kan een breed scala aan materialen worden bewerkt en wordt thermische invloed volledig vermeden. Voor bepaalde toepassingen is dit dan ook de juiste keuze.
Snijden met een vezellaser is een meer gespecialiseerde techniek, maar juist dankzij die specialisatie speelt deze techniek een dominante rol in de moderne plaatbewerking. Deze techniek biedt snelheid, precisie, herhaalbaarheid, automatiseringsmogelijkheden en een uitstekende prijs-kwaliteitverhouding per onderdeel.
Voor fabrikanten die zich richten op schaalbare metaalproductie, gaat de afweging zelden over de vraag of het materiaal met waterstraalsnijden kan worden gesneden. Het gaat erom of het proces kan voldoen aan de vereiste doorvoer, efficiëntie en rendabiliteit.
In de meeste toepassingen met plaatmetaal is snijden met een fiberlaser de krachtigste productiemethode. Waterstraalsnijden blijft echter een waardevolle optie wanneer materiaalveelzijdigheid of het ontbreken van thermische invloed belangrijker is dan snelheid.
