ความเร็วตัดของเครื่องตัดเลเซอร์เปรียบเทียบกับเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทเมื่อแปรรูปเหล็กสเตนเลสเป็นอย่างไร

เมื่อแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิม ก เครื่องตัดเลเซอร์ เร็วกว่าเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทอย่างมากในช่วงความหนาส่วนใหญ่ . สำหรับเหล็กสเตนเลสขนาดต่ำกว่า 6 มม. ไฟเบอร์เลเซอร์สมัยใหม่สามารถตัดด้วยความเร็วได้ 10-30 เมตรต่อนาที ในขณะที่เครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทมักจะทำงานระหว่าง 0.5–3 เมตรต่อนาที บนวัสดุเดียวกัน ข้อได้เปรียบด้านความเร็วของเลเซอร์ไม่อาจปฏิเสธได้สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมเกจบางถึงปานกลาง อย่างไรก็ตาม สำหรับแผ่นหนาที่เกิน 20 มม. ช่องว่างจะแคบลงอย่างมาก และการตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทจะกลายเป็นตัวเลือกที่แข่งขันได้มากขึ้นในแง่ของคุณภาพการตัดและการบิดเบือนจากความร้อน

การเปรียบเทียบความเร็วตัด: ข้อมูลสำคัญตามความหนาของวัสดุ

การเปรียบเทียบความเร็วระหว่างเครื่องตัดเลเซอร์และเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทจะมีความหมายมากที่สุดเมื่อแยกย่อยตามความหนาของเหล็กสแตนเลส ตารางต่อไปนี้ให้ข้อมูลอ้างอิงเชิงปฏิบัติโดยอิงจากข้อมูลประสิทธิภาพทางอุตสาหกรรมโดยทั่วไป

ตัวเลขเหล่านี้ใช้ไฟเบอร์เลเซอร์กำลังสูง (6kW–12kW) และแอบราซีฟวอเตอร์เจ็ทมาตรฐานที่ทำงานที่ 60,000 PSI ความเร็วจริงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเครื่องจักร แรงดันแก๊สเสริม และอัตราการไหลของสารเสียดสี

เหตุใดเครื่องตัดเลเซอร์จึงเร็วกว่าบนเหล็กสเตนเลสบาง

สาเหตุหลัก ก เครื่องตัดเลเซอร์ครองความเร็วบนเหล็กสเตนเลสบาง อยู่ในฟิสิกส์ของกระบวนการของมัน เลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูงส่งลำแสงพลังงานที่มีความเข้มข้นโดยตรงไปยังพื้นผิววัสดุ การหลอมและขับโลหะออกเกือบจะในทันทีด้วยความช่วยเหลือของแก๊สช่วย ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นไนโตรเจนสำหรับเหล็กสแตนเลสเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

เครื่องตัดเลเซอร์ CNC ที่มีแหล่งไฟเบอร์ 6kW หรือสูงกว่าสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เป็นไปไม่ได้ทางกายภาพสำหรับระบบวอเตอร์เจ็ท ซึ่งอาศัยการกัดเซาะเชิงกลจากอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่แขวนอยู่ในกระแสน้ำแรงดันสูง กระบวนการกัดเซาะนี้จะช้าลงโดยเนื้อแท้และมีประสิทธิภาพน้อยลงเมื่อความแข็งของวัสดุเพิ่มขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องเนื่องจากสแตนเลสมีความแข็งบริเนลโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 150–200 HB

ปัจจัยสำคัญที่ขับเคลื่อนความได้เปรียบด้านความเร็วของเลเซอร์

• กำลังเลเซอร์เอาท์พุต: กำลังวัตต์ที่สูงขึ้น (เช่น 12kW เทียบกับ 3kW) จะเพิ่มความเร็วในการตัดโดยตรงที่ความหนาเท่ากัน
• ชนิดและแรงดันของแก๊สเสริม: ไนโตรเจนที่แรงดันสูงป้องกันตะกรันและช่วยให้เคลื่อนที่ได้เร็วยิ่งขึ้น
• คุณภาพลำแสง (BPP): ผลิตภัณฑ์พารามิเตอร์ลำแสงที่ต่ำกว่าให้โฟกัสที่แคบยิ่งขึ้น และการตัดที่สะอาดยิ่งขึ้น และเร็วขึ้น
• ระบบการเคลื่อนที่ CNC: แพลตฟอร์มเครื่องตัดเลเซอร์ CNC สมัยใหม่ใช้ระบบขับเคลื่อนเชิงเส้นตรงซึ่งมีอัตราการเร่งความเร็วสูงกว่า 2G ซึ่งช่วยลดเวลาที่สูญเสียไปจากการเปลี่ยนทิศทาง

เครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องตัดเลเซอร์

ความเร็วไม่ใช่เกณฑ์เดียวในการเลือกวิธีการตัด แม้ว่าเครื่องตัดเลเซอร์จะมีปริมาณงานสำหรับเกจที่บางกว่า แต่เครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทก็มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในสถานการณ์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเหล็กกล้าไร้สนิม

การประมวลผลแผ่นหนา

สำหรับเหล็กสแตนเลสที่มีความหนามากกว่า 20 มม. เครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทจะผลิต a รอยตัดที่ตรงขึ้นและขอบตัดที่เย็นกว่า โดยแทบไม่มีโซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) เครื่องตัดเลเซอร์ที่ทำงานที่ความหนาเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเรียวเล็กน้อยและมีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวเล็กน้อยใน HAZ โดยเฉพาะในเกรดสเตนเลสออสเทนนิติก เช่น 304 หรือ 316 ซึ่งมีความไวต่ออาการแพ้ที่เกิดจากความร้อน (การตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน)

ไม่มีการบิดเบือนความร้อน

การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทเป็นกระบวนการเย็น สำหรับส่วนประกอบสเตนเลสสตีลที่ต้องการความคลาดเคลื่อนของมิติที่แคบหลังการตัด เช่น ชิ้นส่วนที่ต้องการสำหรับการเชื่อมหรือการประกอบที่แม่นยำ การไม่มีความร้อนเข้ามาช่วยลดความเสี่ยงของการบิดเบี้ยว ในทางตรงกันข้าม เครื่องตัดเลเซอร์จะนำความร้อนเฉพาะจุด ซึ่งอาจทำให้เกิดความผิดปกติเล็กน้อยในแผ่นบางที่มีขนาดต่ำกว่า 1.5 มม. หากพารามิเตอร์ไม่ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง

ความอเนกประสงค์ของวัสดุในการติดตั้งครั้งเดียว

ระบบวอเตอร์เจ็ทสามารถตัดแผ่นเหล็กสเตนเลสแบบเรียงซ้อนหรือเคลือบได้ในรอบเดียวโดยไม่ต้องปรับการตั้งค่าเครื่องจักร ซึ่งสามารถปรับปรุงปริมาณงานที่มีประสิทธิภาพในสถานการณ์การผลิตเฉพาะได้ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องตัดเลเซอร์ CNC จะต้องมีการประมวลผลแผ่นงานแต่ละแผ่น

ผลผลิตที่เหนือกว่าความเร็ว: รอบเวลาและปริมาณงาน

ความเร็วตัดดิบเป็นเพียงองค์ประกอบหนึ่งของความสามารถในการผลิตโดยรวม การเปรียบเทียบเวลารอบที่สมบูรณ์ระหว่างเครื่องตัดเลเซอร์และเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทจะต้องคำนึงถึงปัจจัยเพิ่มเติมหลายประการ

• เวลาเพียร์ซ: โดยทั่วไปแล้ว เครื่องตัดเลเซอร์จะเจาะเหล็กสเตนเลสขนาด 1–3 มม. ได้ภายในเวลาไม่ถึง 0.5 วินาที วอเตอร์เจ็ทต้องใช้เวลา 2–10 วินาทีต่อการเจาะ ขึ้นอยู่กับการเพิ่มแรงดัน
• เวลาติดตั้ง: เครื่องตัดเลเซอร์ CNC ที่มีการโหลดแผ่นอัตโนมัติสามารถทำงานเกือบจะต่อเนื่องได้ โดยทั่วไประบบวอเตอร์เจ็ทต้องการการแทรกแซงด้วยตนเองมากขึ้นเพื่อการจัดการสารกัดกร่อน
• หลังการประมวลผล: สแตนเลสที่ตัดด้วยเลเซอร์อาจต้องมีการลบคมหรือทู่สำหรับการใช้งานบางอย่าง ขอบตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทโดยทั่วไปไม่มีเสี้ยนแต่เปียก ซึ่งต้องใช้เวลาในการทำให้แห้งและในการจัดการ
• ประสิทธิภาพการทำรัง: เครื่องจักรทั้งสองเครื่องรองรับซอฟต์แวร์การซ้อนที่ขับเคลื่อนด้วย CNC แต่โดยทั่วไปแล้วเครื่องตัดด้วยเลเซอร์จะมีอัตราการใช้วัสดุที่สูงกว่าเนื่องจากมีร่องที่แคบกว่า (0.1–0.3 มม. เทียบกับ 0.8–1.2 มม. สำหรับวอเตอร์เจ็ท)

เมื่อรวมปัจจัยด้านเวลารอบทั้งหมดเข้าด้วยกัน เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ที่ประมวลผลแผ่นสแตนเลสขนาด 3 มม. ก็สามารถเสร็จสมบูรณ์ได้ ชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น 3 ถึง 5 เท่าต่อกะ เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทที่ทำงานในงานเดียวกัน

ต้นทุนการดำเนินงานสัมพันธ์กับความเร็วตัด

เครื่องจักรที่เร็วขึ้นไม่ได้หมายความว่าต้นทุนต่อชิ้นส่วนลดลงโดยอัตโนมัติ การทำความเข้าใจโครงสร้างต้นทุนการดำเนินงานของแต่ละระบบถือเป็นสิ่งสำคัญในการตัดสินใจลงทุนที่ดี

โกเมนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่ใช้ในการตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทแสดงถึงต้นทุนที่เกิดขึ้นซ้ำมากที่สุด ที่อัตราการสิ้นเปลืองโดยทั่วไปที่ 0.3–0.5 กก. ต่อนาที สิ่งนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในการผลิตปริมาณมาก ในทางตรงกันข้าม เครื่องตัดเลเซอร์ CNC จะใช้ไนโตรเจนหรืออากาศอัดเป็นแก๊สเสริม ซึ่งช่วยลดต้นทุนต่อหน่วยได้อย่างมาก

การเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานสแตนเลสของคุณ

ตัวเลือกที่เหมาะสมระหว่างเครื่องตัดเลเซอร์และเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการผลิตเฉพาะของคุณ ใช้แนวทางต่อไปนี้เพื่อประเมินใบสมัครของคุณ:

เลือกเครื่องตัดเลเซอร์หาก:

• ความหนาของสแตนเลสของคุณคือต่ำกว่า 12 มม. เป็นหลัก
• คุณต้องการปริมาณงานสูงและมีรอบเวลาที่รวดเร็ว
• พิกัดความเผื่อที่แคบและการตัดที่มีรายละเอียดละเอียดเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก
• สถานประกอบการของคุณไม่สามารถรองรับโครงสร้างพื้นฐานการจัดการน้ำและของเสียที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้
• คุณต้องมีเครื่องตัดเลเซอร์ CNC ที่สามารถจัดการงานแกะสลักหรือทำเครื่องหมายบนแพลตฟอร์มเดียวกันได้

เลือกเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ท หาก:

• คุณแปรรูปสแตนเลสที่มีความหนามากกว่า 20 มม. เป็นประจำ
• เขตปลอดความร้อนถือเป็นข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับชิ้นส่วนของคุณ
• คุณสามารถตัดวัสดุได้หลากหลายนอกเหนือจากโลหะ เช่น แก้ว หิน หรือวัสดุผสม ในโรงงานเดียวกัน
• ปริมาณการผลิตต่ำพอที่ความเร็วที่ช้าลงจะไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกำหนดเวลาการส่งมอบ

สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมสเตนเลสสตีลส่วนใหญ่ — โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตโลหะแผ่น การผลิตอุปกรณ์ครัว ชิ้นส่วนยานยนต์ และงานโลหะทางสถาปัตยกรรม — เครื่องตัดเลเซอร์ให้ความเร็วในการตัดที่เหนือกว่า ต้นทุนการดำเนินงานลดลง และผลผลิตชิ้นส่วนต่อกะที่สูงขึ้น เมื่อเทียบกับเครื่องตัดวอเตอร์เจ็ท เครื่องตัดเลเซอร์ CNC ที่ทันสมัยซึ่งมีแหล่งไฟเบอร์กำลังสูงถือเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการแปรรูปเหล็กสเตนเลสที่มีความหนาสูงสุด 12 มม. ตามขนาด

เครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทยังคงเป็นเครื่องมือที่ต้องการสำหรับการใช้งานพิเศษที่เกี่ยวข้องกับความหนามาก โลหะผสมที่ไวต่อความร้อน หรือการตัดวัสดุหลายชนิด โดยต้องหลีกเลี่ยงการป้อนความร้อนโดยสิ้นเชิง การทำความเข้าใจขอบเขตเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถลงทุนได้อย่างชาญฉลาดขึ้น และปรับปรุงผลลัพธ์การผลิตให้เหมาะสมสำหรับความต้องการในการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิมเฉพาะของตน