Cięcie laserem czy wodą - która metoda jest najlepsza?
Na tak sformułowane pytanie odpowiedź nie jest prosta. Metody cięcia laserem i cięcia wodą należą do nowych technologii obróbki materiałowej. W obydwu stosuje się nowoczesne urządzenia, pozwalające na wysoką automatyzację procesów. Dzięki rozwiązaniom CNC proces zarówno cięcia laserem, jak i cięcia wodą sterowany jest poprzez specjalistyczne programy komputerowe. Warto przyjrzeć się obydwu metodom, poznać ich zalety oraz ocenić, która z nich będzie bardziej przydatna do konkretnego celu.
Cięcie plazmą i cięcie wodą są coraz powszechniej stosowane w wielu branżach przemysłu. Specyfika cięcia laserowego polega na zastosowaniu do cięcia wiązki laserowej. Mocno skupiona wiązka lasera o dużej energii pozwala na precyzyjne cięcie materiałów metalicznych i niemetalicznych. Cięcie wodą zaś zaliczyć należy do procesów obróbki strumieniowo-ściernej. Czynnikiem tnącym jest tutaj strumień wody zawierający w sobie ścierniwo. Poddane wysokiemu ciśnieniu doskonale radzi sobie z cięciem niemal dowolnego materiału.
Na czym polega przebieg procesów cięcia laserem i wodą?
Cięcie laserowe metali i innych materiałów przebiega poprzez procesy wypalania, sublimacji lub topienia materiału. W zależności od specyfiki obrabianego tworzywa stosuje się:
- cięcie przez odparowanie w obecności gazu obojętnego,
- cięcie przez topnienie i wydmuchiwanie przez gaz,
- cięcie poprzez wypalanie przez strumień tlenowy lub mieszaninę z tlenem,
- cięcie przez tworzenie termicznych pęknięć.
Wybierając jedną z metod cięcia plazmą, można uzyskać zamierzony efekt obróbki. Cięcie laserem stosuje się podczas obrabiania zarówno drobnych detali nawet o grubości 0,1 mm, do cięcia blach czarnych o grubości 25 mm, nierdzewnych do grubości 20 mm, jak i aluminiowych do grubości 12 mm.
Cięcie water jet również przeprowadza się z wykorzystaniem specjalistycznych maszyn CNC. W tej technologii strumień wody zasysa ścierniwo i miesza się z nim w komorze mieszania urządzenia. Ciecz wraz z materiałem ściernym wydostaje się poprzez dyszę o bardzo małej średnicy z prędkością sięgającą 350 m/s. Przepływ strumienia jest regulowany najczęściej w zakresie od 0,5 do 25 l na minutę. Podczas oddziaływania strumienia cieczy wraz ze ścierniwem na materiał powstają mikroszczeliny, które rozluźniają strukturę materiału, a to przynosi efekt w postaci przecięcia. Metodą water jet można ciąć materiały nawet o grubości 120 mm.
Zalety cięcia wodą i laserem
Która z metod cięcia materiałów jest lepsza i dlaczego? To pytanie zadaliśmy specjaliście z firmy Hubeny zajmującej się cięciem laserowym i wodnym.
„Obie metody mają swoje zalety. W obydwu przypadkach metody te pozwalają na dokładne i powtarzalne obrabianie materiałów. Zarówno w cięciu wodnym, jak i za pomocą lasera krawędzie przecięcia materiału nie wymagają dalszej obróbki. Miejsce cięcia jest precyzyjne i pozbawione jakichkolwiek odkształceń. Metodą wodną można przecinać materiały grubsze.
Prędkość cięcia oraz wydajność są większe przy cięciu laserowym. Technika laserowa jest bardziej ekonomiczna przy produkcjach jednostkowych. Koszt cięcia wodą jest większy niż laserem, przede wszystkim ze względu na koszty ścierniwa. Obie metody cięcia materiałów są efektywne i dokładne, a wybór jednej z nich zależy od parametrów materiału oraz potrzeb technologicznych”.
Wniosek, jaki można wyciągnąć z wypowiedzi specjalisty, pozwala uznać obydwie metody za niezwykle skuteczne i precyzyjne. Cięcie laserowe metali i metodą water jet dzielą bardzo małe różnice. Warto je jednak poznać i wziąć pod uwagę przy planowaniu procesów technologicznych.
