Cięcie plazmowe a laserowe. Porównanie technik

Cięcie plazmowe i laserowe to dwie najpopularniejsze metody przecinania metali. Wybór odpowiedniej techniki zależny jest od grubości obrabianego materiału i jakości krawędzi, jaka chcemy uzyskać. Nie bez znaczenia pozostaje także budżet na wykonanie projektu i czas realizacji zlecenia. Wart podkreślenia jest fakt, że nie wszystkie metale nadają się do ciecia plazmą ze względu na nagrzewanie się materiału.

Cięcie laserowe

Podczas cięcia laserowego wykorzystuje się selektywnie skupiony promień lasera, który z dokładnością do jednego mikrometra ogranicza się do wybranych obszarów obróbki. W praktyce oznacza to wysoką precyzję cięcia. Siłą tnącą jest siła mechaniczna, jaka wytwarza się w wyniku drgania fotonów przenoszących energię na elektrony zawarte w materiale. Promień laserowy charakteryzuje się małą szerokością linii emisyjnych, a więc dużą kondensacją mocy. O szybkości cięcia laserowego decyduje szybkość reakcji chemicznych pomiędzy żelazem a tlenem. Cięcie laserowe to metoda rozdzielania materiału o szerokich możliwościach zastosowania, ponieważ obrabiany element nagrzewa się w umiarkowanym stopniu.

Ciecie plazmowe

Obok cięcia laserowego cięcie plazmowe jest drugą najczęściej stosowaną metodą obróbki metali w Walcowni Metali Nieżelaznych Łabędy. Plazma to nic innego jak zjonizowany gaz będący bardzo dobrym przewodnikiem prądu. W tracie cięcia plazmą rozgrzany łuk elektryczny przekształca materiał do stanu płynnego. Następnie silny strumień gazu wydmuchuje szczelinę z prędkością zbliżoną do prędkości dźwięku. A zatem cięcie plazmą wykorzystuje siły mechaniczne, czyli ciśnienie gazu i termiczne – łuk elektryczny.

Co wybrać?

Przy wyborze odpowiedniej techniki w pierwszej kolejności bierze się pod uwagę grubość blach. Plazma nie nadaje się do cięcia bardzo cienkich blach o grubości mniejszej niż 3 mm. Huta metali nieżelaznych wykorzystuje plazmę wyłącznie do cięcia stali nierdzewnej i węglowej, aluminium, blach miedzianych i żeliwa. Laser nadaje się do szerokiego spektrum materiałów i umożliwia wykonanie wąskiej krawędzi tnącej oraz wycinanie skomplikowanych wzorów. W przypadku plazmy formy muszą być proste.

W obydwu metodach inny jest zakres oddziaływania ciepła – laser w niewielkim zakresie wpływa na materiał, podczas gdy przy cięciu plazmowym wpływ strefy ciepła jest duży, co decyduje o pewnych ograniczeniach tej metody. Zakres grubości cięcia dla lasera mieści się w granicach od 0,5 mm do 30 mm a dla plazmy do 100 mm. Ciecie o wysokiej prędkości w przypadku lasera możliwe jest przy materiałach o grubości do 6 mm, a przy zastosowaniu plazmy duże prędkości osiągalne są nawet przy 30 mm.