Wybór między cięciem laserowym fiber a cięciem strumieniem wody to nie tylko kwestia tego, co można ciąć za pomocą każdej z tych technologii. To kwestia priorytetów produkcyjnych.
Cięcie laserem światłowodowym charakteryzuje się szybkością, precyzją, powtarzalnością i automatyzacją w obróbce metali. Cięcie strumieniem wody wyróżnia się wszechstronnością pod względem materiałów oraz nadaje się do zastosowań, w których należy unikać oddziaływania termicznego.
Obie technologie mają swoje uzasadnione zastosowanie w produkcji. Właściwy wybór zależy od materiału, wymaganej jakości krawędzi, zakresu grubości, wielkości produkcji oraz tego, czy priorytetem jest maksymalna elastyczność, czy maksymalna wydajność.
Cięcie strumieniem wody polega na wykorzystaniu strumienia wody pod wysokim ciśnieniem do erozji materiału wzdłuż zaprogramowanej ścieżki cięcia. Podczas cięcia metali, kamienia, szkła lub innych twardych materiałów często dodaje się cząstki ścierne w celu zwiększenia wydajności cięcia.
W przeciwieństwie do cięcia laserowego, cięcie strumieniem wody nie powoduje stopienia materiału. Usuwa go mechanicznie. Oznacza to, że nie powstaje strefa wpływu ciepła, nie dochodzi do odkształceń termicznych ani do utwardzenia spowodowanego procesem cięcia.
Dzięki temu cięcie strumieniem wody sprawdza się w przypadku materiałów wrażliwych na ciepło oraz w zastosowaniach, w których wewnętrzna struktura materiału musi pozostać niezmieniona. Jest to również jedna z najbardziej wszechstronnych metod cięcia, ponieważ pozwala na obróbkę wielu materiałów, nie tylko metali.
Kompromisem jest wydajność. Erozja mechaniczna jest z natury wolniejsza niż szybki proces termiczny stosowany w cięciu laserowym metodą „ fiber ”.
Najprostszym sposobem na zrozumienie tej różnicy jest następujące wyjaśnienie:
Laser światłowodowy jest dostosowany do przemysłowej obróbki metali.
System cięcia strumieniem wody jest dostosowany do szerokiego zakresu materiałów oraz zapewnia bezpieczeństwo termiczne.
Lasery światłowodowe wykorzystują skupioną wiązkę do topienia lub odparowywania metalu z dużą precyzją. W połączeniu z systemami szybkiego przemieszczania i automatyzacją sprawia to, że są one szczególnie skuteczne w produkcji blach, gdzie liczy się szybkość, powtarzalność i koszt jednostkowy.
Natomiast cięcie strumieniem wody wykorzystuje siłę mechaniczną. Pozwala ono na cięcie metali, materiałów kompozytowych, kamienia, szkła, tworzyw sztucznych, gumy oraz innych materiałów, które nie nadają się do cięcia laserowego metodą „ fiber ”. Ponieważ jednak proces ten polega na usuwaniu materiału poprzez erozję, w warunkach produkcyjnych przebiega zazwyczaj znacznie wolniej.
Nie oznacza to, że jedna z tych technologii jest ogólnie lepsza. Oznacza to po prostu, że rozwiązują one różne problemy.
Cięcie laserem światłowodowym zapewnia bardzo wysoką precyzję, wąską szczelinę cięcia oraz wysoką powtarzalność. Jest to metoda szczególnie skuteczna w przypadku skomplikowanych kształtów, drobnych detali oraz seryjnej produkcji, gdzie wymagana jest stała jakość elementów w dłuższej perspektywie czasowej.
Ponieważ proces ten jest szybki i precyzyjnie kontrolowany, cięcie laserowe metodą „ fiber ” często pozwala uzyskać elementy wymagające jedynie niewielkiej obróbki wykończeniowej lub w ogóle jej nie wymagające, zwłaszcza gdy maszyna, strategia zasilania gazem i parametry cięcia są odpowiednio dopasowane do materiału.
Cięcie strumieniem wody również pozwala uzyskać precyzyjne elementy, ale charakter krawędzi jest inny. Proces ten może powodować powstanie szerszego nacięcia, a na wynik mają wpływ zachowanie strumienia, przepływ materiału ściernego oraz grubość materiału. Jego główną zaletą nie jest maksymalna prędkość ani precyzja detali, lecz brak oddziaływania termicznego.
Decyzja zależy więc od tego, co jest ważniejsze: precyzyjna, powtarzalna obróbka skrawaniem metalu przy prędkości produkcyjnej czy też obróbka bez wprowadzania ciepła do materiału.
Aby uzyskać szerszy obraz zachowania metalu pod działaniem wiązki laserowej, zobacz Jakie materiały można ciąć za pomocą laserów światłowodowych?
Właśnie w tym zakresie wycinanie laserowe metodą „ fiber ” ma wyraźną przewagę produkcyjną.
Lasery światłowodowe są przeznaczone do szybkiego cięcia metalu. Sprawdzają się szczególnie dobrze w przypadku cienkich i średniej grubości blach, gdzie szybkie przyspieszenie, precyzyjna kontrola wiązki oraz zautomatyzowana obsługa mogą znacznie zwiększyć wydajność.
Cięcie strumieniem wody jest z natury rzeczy wolniejsze. Ponieważ materiał jest usuwany w wyniku erozji, proces ten trwa dłużej, a grubsze lub twardsze materiały jeszcze bardziej zwiększają tę różnicę.
W przypadku pojedynczych elementów, prototypów lub materiałów wrażliwych na ciepło ten wolniejszy proces może być do przyjęcia. Jednak w przypadku produkcji metali na dużą skalę może to stanowić poważne ograniczenie.
Właśnie dlatego producenci, dla których priorytetem są wydajność, krótkie terminy realizacji i skalowalna produkcja, zazwyczaj wybierają cięcie laserowe typu „ fiber ”. Nie chodzi tu tylko o to, jak precyzyjnie maszyna potrafi ciąć, ale o to, ile dobrych elementów jest w stanie wyprodukować na zmianę.
Technologia cięcia strumieniem wody charakteryzuje się szerszym zakresem materiałów. Pozwala ona na cięcie metali oraz wielu materiałów niemetalowych, w tym szkła, kamienia, ceramiki, kompozytów, gumy i tworzyw sztucznych. Sprawdza się również w przypadku bardzo grubych materiałów lub elementów, w przypadku których nie można dopuścić do zmian termicznych.
Laser światłowodowy ma bardziej specjalistyczne zastosowanie. Jego mocną stroną jest obróbka metali: stali miękkiej, stali nierdzewnej, aluminium, stali ocynkowanej, miedzi, mosiądzu oraz innych metali przemysłowych, w zależności od konfiguracji maszyny i przeznaczenia.
Ta specjalizacja stanowi jednocześnie jego zaletę. Cięcie laserem światłowodowym nie ma na celu bycia uniwersalnym. Zostało zaprojektowane z myślą o szybkim, precyzyjnym i powtarzalnym cięciu metalu w warunkach produkcyjnych.
Cięcie strumieniem wody jest lepszym rozwiązaniem, gdy o procesie decyduje rodzaj materiału. Laser światłowodowy jest lepszym rozwiązaniem, gdy o procesie decyduje wydajność produkcji.
Kosztu eksploatacji nie należy oceniać wyłącznie na podstawie godzinowego kosztu maszyny. Ważniejszym wskaźnikiem jest koszt jednej gotowej części.
Cięcie laserem światłowodowym zazwyczaj stanowi dużą zaletę w seryjnej produkcji metalowej, ponieważ łączy w sobie wysoką prędkość, niewielką zależność od materiałów eksploatacyjnych, możliwości automatyzacji oraz powtarzalną kontrolę procesu. Im więcej części wytwarza się na godzinę, tym bardziej maszyna może obniżyć koszt jednostkowy.
Cięcie strumieniem wody charakteryzuje się inną strukturą kosztów. Zużycie materiału ściernego, konserwacja pomp, zużycie dysz, obsługa wody oraz dłuższe czasy cyklu – wszystkie te czynniki mają wpływ na ostateczne wyniki ekonomiczne. W niektórych zastosowaniach koszty te są uzasadnione, ponieważ cięcie strumieniem wody pozwala na obróbkę materiałów lub grubości, których nie da się efektywnie przetworzyć za pomocą cięcia laserowego.
Jednak w przypadku standardowej produkcji elementów blaszanych technologia cięcia strumieniem wody często nie jest w stanie dorównać wydajnością i skalowalnością systemom laserowym firmy fiber .
Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, jak należy oceniać koszty produkcji, zapoznaj się z artykułem „Koszty eksploatacji cięcia laserowego: wyjaśnienie kwestii związanych z gazem, energią i konserwacją”.
Cięcie laserem światłowodowym w naturalny sposób wpisuje się w zautomatyzowaną produkcję. Nowoczesne systemy można połączyć z automatyką załadunku i rozładunku, wieżami magazynowymi, oprogramowaniem, narzędziami do raportowania oraz kompleksowymi rozwiązaniami w zakresie przepływu materiałów.
Ma to znaczenie, ponieważ sam laser stanowi jedynie jedną z części systemu produkcyjnego. Jeśli maszyna tnie szybko, ale musi czekać na dostarczenie materiału, sortowanie lub interwencję operatora, cały proces nadal jest nieefektywny.
Systemy cięcia strumieniem wody również można zautomatyzować, jednak proces ten generalnie mniej nadaje się do produkcji o tak samej wysokiej prędkości, jak w przypadku cięcia laserowego metodą „ fiber ”. Wolniejszy mechanizm cięcia oraz proces oparty na materiałach ściernych sprawiają, że jest to zupełnie inny rodzaj narzędzia produkcyjnego.
Dla firm, które dążą do zwiększenia wydajności, ograniczenia ręcznej obsługi oraz stworzenia skalowalnej produkcji elementów blaszanych, laser typu „ fiber ” zazwyczaj stanowi solidniejszą podstawę.
| Czynnik | Cięcie laserem światłowodowym | Cięcie strumieniem wody |
| Zasada cięcia | Cięcie termiczne za pomocą skupionej wiązki laserowej | Erozja mechaniczna z wykorzystaniem wody pod wysokim ciśnieniem i materiału ściernego |
| Najlepsze dopasowanie | Przemysłowa produkcja metali | Materiały mieszane, materiały o dużej grubości, zastosowania wrażliwe na ciepło |
| Prędkość | Bardzo wysoka produkcja blach | Wolniej, zwłaszcza wraz ze wzrostem grubości materiału |
| Precyzja | Doskonałe rozwiązanie do produkcji powtarzalnych elementów metalowych o precyzyjnej geometrii | Dobrze, ale przebieg procesu zależy w dużym stopniu od materiału i ustawień |
| Wpływ temperatury | Mała strefa wpływu ciepła | Brak strefy wpływu ciepła |
| Asortyment materiałów | Głównie metale | Metale i wiele niemetalów |
| Materiały eksploatacyjne | Stosunkowo niewielka zależność od materiałów eksploatacyjnych | Elementy ścierne i zużywające się odgrywają kluczową rolę w tym procesie |
| Możliwości automatyzacji | Mamy duże doświadczenie w produkcji elementów blaszanych | To możliwe, ale mniej odpowiednie dla szybkiego procesu produkcji metali |
| Logika kosztów | Wysoki koszt jednostkowy w seryjnej obróbce skrawaniem metali | Jest to uzasadnione, gdy wymagana jest elastyczność materiału lub brak oddziaływania termicznego |
Wybierz cięcie laserowe fiber , jeśli Twoim głównym priorytetem jest wydajna obróbka metalu. Jest to najlepsze rozwiązanie dla producentów zajmujących się obróbką blach, seryjną produkcją części, krótkimi terminami realizacji, automatyzacją oraz obniżaniem kosztu jednostkowego.
W praktyce laser typu „ fiber ” stanowi odpowiedź na pytanie produkcyjne: jak szybko i wydajnie możemy wytwarzać elementy metalowe?
Należy wybrać cięcie strumieniem wody, gdy materiał lub zastosowanie wymagają procesu nietermicznego. Jest to lepsze rozwiązanie w przypadku połączeń różnych materiałów, bardzo grubych przekrojów, materiałów wrażliwych na ciepło lub zastosowań, w których nie można dopuścić do oddziaływania termicznego.
Technologia cięcia strumieniem wody odpowiada na kluczowe pytanie: jak można ciąć ten materiał bez generowania ciepła?
Cięcie strumieniem wody zapewnia wyjątkową elastyczność. Pozwala na obróbkę szerokiej gamy materiałów i całkowicie eliminuje wpływ wysokich temperatur. W niektórych zastosowaniach sprawia to, że jest to właściwy wybór.
Cięcie laserem światłowodowym jest bardziej wyspecjalizowane, ale właśnie ta specjalizacja sprawia, że dominuje ono we współczesnej produkcji blach. Zapewnia szybkość, precyzję, powtarzalność, możliwości automatyzacji oraz bardzo korzystny stosunek kosztów do liczby wyprodukowanych części.
W przypadku producentów skupiających się na skalowalnej produkcji elementów metalowych decyzja rzadko dotyczy tego, czy technologia cięcia strumieniem wody pozwala na obróbkę danego materiału. Chodzi raczej o to, czy proces ten jest w stanie zapewnić wymaganą wydajność, efektywność i opłacalność produkcji.
W większości zastosowań związanych z obróbką blach cięcie laserowe fiber stanowi bardziej wydajne narzędzie produkcyjne. Cięcie strumieniem wody nadal ma swoje zalety, gdy wszechstronność materiałowa lub brak wpływu ciepła mają większe znaczenie niż szybkość.
