Заказчики часто просят лазер по умолчанию — как синоним качества. Иногда это оправданно, а иногда означает переплату в разы за точность, которая детали не нужна. Разберём три способа термической резки по существу.
Как они работают
Лазерная резка. Сфокусированный луч разогревает узкую зону до плавления, газ выдувает расплав из реза. Пятно фокусировки — доли миллиметра, поэтому и рез узкий.
Плазменная резка. Дуга между электродом и металлом сжимается в сопле, температура струи достигает нескольких десятков тысяч градусов. Металл плавится и выдувается потоком плазмы. Струя шире лазерного луча — рез шире.
Газокислородная резка. Металл подогревается пламенем до температуры воспламенения в кислороде и затем сгорает в струе режущего кислорода. Это единственный из трёх способов, где металл не плавится, а окисляется. Отсюда и ограничение: работает только по углеродистым и низколегированным сталям. Нержавейку и алюминий этим способом не режут — оксидная плёнка не даёт процессу идти.
Сравнение по существу
| Параметр | Лазер | Плазма | Газ |
|---|---|---|---|
| Рабочая толщина | тонкий и средний лист | средние и большие толщины | большие и очень большие |
| Точность | наивысшая | средняя | низкая |
| Ширина реза | минимальная | средняя | наибольшая |
| Зона термического влияния | минимальная | средняя | наибольшая |
| Перпендикулярность кромки | высокая | есть скос | скос заметный |
| Скорость на тонком листе | наивысшая | высокая | низкая |
| Материалы | сталь, нержавейка, алюминий | сталь, нержавейка, алюминий | только углеродистая сталь |
| Цена погонного метра | наивысшая | средняя | наименьшая |
Что важнее толщины
Зона термического влияния. Участок металла у кромки, где структура изменилась от нагрева. Он твёрже и более хрупкий. Если деталь дальше гнётся, зона термического влияния — потенциальная линия трещины. У лазера она минимальна, у газовой резки может достигать нескольких миллиметров, и её обычно снимают механической обработкой.
Скос кромки. Ни один термический способ не даёт идеально перпендикулярный рез: струя расширяется по глубине. У лазера скос в пределах десятых долей градуса, у плазмы заметен на глаз, у газа доходит до нескольких градусов на большой толщине. Для детали под сварку это часто безразлично, для сопрягаемой поверхности — нет.
Ширина реза. Влияет на раскрой. Узкий рез позволяет плотнее укладывать детали на листе, и на серийной раскладке это даёт реальную экономию металла.
Точность позиционирования. Отверстия под болты — типичный случай, где точность действительно нужна: разбежавшийся диаметр или межцентровое расстояние означает, что узел не соберётся на монтаже.
Как выбирать
Порядок вопросов такой.
1. Какой материал? Нержавейка или алюминий — газ отпадает сразу.
2. Какая толщина? Она отсекает часть вариантов ещё до разговора о цене.
3. Что происходит с кромкой дальше?
- идёт под сварку — требования к кромке низкие, годится плазма;
- деталь гнётся по линии реза — зона термического влияния критична, нужен лазер;
- кромка остаётся видимой или сопрягаемой — нужен лазер либо последующая механическая обработка;
- деталь пойдёт под механообработку с припуском — достаточно газа.
4. Какая точность реально нужна? Не «чем точнее, тем лучше», а конкретный допуск из чертежа. Заявленный без нужды жёсткий допуск удорожает деталь, ничего не добавляя к её работе.
5. Какая серия? На единичной детали разница в цене погонного метра почти незаметна на фоне наладки. На серии она определяет стоимость всей партии.
Типичные ошибки
Лазер на толстый лист. С ростом толщины скорость лазерной резки падает быстро, а плазма на том же металле идёт в разы быстрее. При требованиях к кромке, которые плазма закрывает, лазер здесь — прямая переплата.
Плазма на тонкий лист с мелкими отверстиями. Ширина реза становится сравнима с диаметром отверстия, и геометрия расползается. Такие детали идут на лазер.
Газ без припуска. Заказ детали в чистовой размер газовой резкой почти гарантирует несовпадение: скос кромки и зона термического влияния уводят геометрию. Под газовую резку припуск закладывается всегда.
Один способ на весь комплект. Крупные косынки экономично резать плазмой, а мелкие детали с отверстиями — лазером. Разделение комплекта по способам обычно дешевле, чем прогон всего через один станок.
Что прислать для расчёта
Чтобы мы подобрали способ, а не угадывали:
- чертежи в DXF или DWG — по картинке точную раскладку не сделать;
- марка и толщина металла;
- допуски, а не пожелание «поточнее»;
- количество деталей каждого типа;
- что происходит с кромкой дальше — сварка, гибка, механообработка, окраска;
- нужна ли зачистка грата.
Если по какой-то позиции способ можно удешевить без ущерба для детали, мы скажем об этом прямо. Продать лазер там, где достаточно плазмы, несложно — но на следующем заказе это обычно и заканчивается.
