การตัดด้วยเลเซอร์อุตสาหกรรมกับการตัดด้วยพลังน้ำ: แบบไหนดีกว่ากัน?

เมื่อพูดถึงการตัดโลหะทางอุตสาหกรรม ผู้ผลิตชิ้นส่วนโลหะมีเทคโนโลยีการตัดขั้นสูงมากมายให้เลือก เช่น การตัดด้วยเลเซอร์โลหะ การตัดด้วยแรงดันน้ำ การตัดด้วยพลาสมา เป็นต้น การตัดด้วยเลเซอร์โลหะและการตัดด้วยแรงดันน้ำเป็นวิธีการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำที่สุดใน การผลิตโลหะอุตสาหกรรม ทั้งสองมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการประมวลผลวัสดุโลหะ แต่มีความแตกต่างบางประการที่ต้องสังเกต เหล็กเป็นวัสดุที่พบมากที่สุดในหลากหลายอุตสาหกรรม บทความนี้จะมุ่งเน้นไปที่การตัดด้วยเลเซอร์เหล็กกล้าและการตัดด้วยพลังน้ำ เพื่อวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะและความแตกต่างของวิธีการประมวลผลทั้งสองแบบ นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณวิเคราะห์วิธีการเลือกวิธีการตัดที่เหมาะสมตามความต้องการใช้งานของคุณ

1. แอพพลิเคชั่นที่กว้าง การตัดด้วยเลเซอร์เหล็กกล้าสามารถแปรรูปโลหะและโลหะผสมหลายชนิดที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตทางอุตสาหกรรม ในการแปรรูปวัสดุโลหะที่มีความหนาปานกลาง การตัดด้วยเลเซอร์เหล็กเป็นวิธีการตัดที่ดีที่สุด
2. ความแม่นยำในการตัดสูง การตัดด้วยเลเซอร์เหล็กมีความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูงและความแม่นยำในการตัดที่ดีเยี่ยม ในโอกาสที่ต้องการความแม่นยำในการประมวลผลสูง การตัดด้วยเลเซอร์เหล็กสามารถดำเนินการแปรรูปโลหะต่างๆ ให้เสร็จสมบูรณ์ได้อย่างง่ายดาย
3. ประสิทธิภาพการตัดสูง การตัดเหล็กด้วยเลเซอร์นั้นรวดเร็วมาก และสามารถทำได้ถึงความเร็วที่สายตาไม่สามารถตามได้ สำหรับผู้แปรรูปเหล็ก การตัดด้วยเลเซอร์เหล็กช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตัดและประหยัดค่าแรงได้มาก
4. ช่องตัดแคบ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเลเซอร์อยู่ที่ประมาณ 0.1 มม. เหล็กที่ตัดด้วยเลเซอร์จึงมีร่องตัดที่แคบมาก ดังนั้น การตัดด้วยเลเซอร์เหล็กจึงสามารถจัดการกับชิ้นส่วนเหล็กขนาดเล็กหรือชิ้นส่วนเหล็กที่มีความแม่นยำสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
5. สามารถแกะสลักบนพื้นผิวโลหะได้ เครื่องตัดเลเซอร์โลหะเหล็กกล้าไม่เพียงแต่สามารถตัดโลหะเท่านั้น แต่ยังแกะสลักพื้นผิวโลหะได้ด้วย ซึ่งเครื่องตัดแบบวอเตอร์เจ็ท CNC ไม่สามารถทำได้
6. เหล็กกล้าที่ตัดด้วยเลเซอร์ทำให้ได้ผิวสำเร็จที่ดีในการแปรรูปแผ่นบางและแผ่นโลหะที่มีความหนาปานกลาง
7. เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เครื่องตัดเลเซอร์โลหะเหล็กสร้างมลพิษเพียงเล็กน้อยซึ่งง่ายต่อการทำความสะอาด ของเสียหลักๆ ของเลเซอร์ตัดโลหะคือควันหรือฝุ่นที่เกิดจากการระเหยของโลหะ และสามารถทำความสะอาดได้ง่ายด้วยอุปกรณ์ระบายอากาศหรืออุปกรณ์กำจัดฝุ่น นอกจากนี้ โต๊ะทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์เหล็กยังทำความสะอาดง่ายหลังการใช้งาน

1. อาจทำให้เกิดการเสียรูปเล็กน้อยและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเล็กน้อยเนื่องจากผลกระทบทางความร้อนของลำแสงเลเซอร์ การตัดเหล็กด้วยเลเซอร์คือการหลอมและกลายเป็นไอของเหล็ก ซึ่งทำให้มีบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อยและทำให้วัสดุแข็งตัว สิ่งนี้อาจส่งผลเสียต่อชิ้นส่วนสำคัญที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
2. ไม่เหมาะที่จะแปรรูปโลหะสะท้อนแสง เนื่องจากเลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดหนึ่ง จึงสะท้อนบนพื้นผิวของโลหะสะท้อนแสง ซึ่งอาจทำให้เลนส์โฟกัสและหัวเลเซอร์เสียหายได้
3. จำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ผู้ปฏิบัติงานได้รับบาดเจ็บจากลำแสงเลเซอร์ การตัดเหล็กด้วยเลเซอร์จะปล่อยพลังงานจำนวนมากและเป็นอันตราย ผู้ใช้จำเป็นต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันเพื่อป้องกันตัวเอง และการเลือกเครื่องตัดเลเซอร์เหล็กที่มีฝาครอบป้องกันก็เป็นทางออกที่ปลอดภัยเช่นกัน

1. แทบไม่มีข้อ จำกัด เกี่ยวกับประเภทของวัสดุการประมวลผล เครื่องตัดวอเตอร์เจ็ท CNC ทั่วไปสามารถแปรรูปโลหะต่างๆ โลหะผสม วัสดุสะท้อนแสง วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ และวัสดุผสม เช่น เหล็ก อลูมิเนียม พลาสติก ยาง หินแกรนิต โฟม เซรามิก และอื่นๆ และบางครั้งวอเตอร์เจ็ทก็สามารถประมวลผลชิ้นงาน 3 มิติได้
2. การตัดด้วยวอเตอร์เจ็ทเหล็กกล้าสามารถแปรรูปโลหะหนาได้และความหนาของการประมวลผลแทบไม่มีขีดจำกัด แม้ว่าจะมีเพียงไม่กี่กรณีที่เราต้องตัดโลหะหนา แต่วิธีการตัดแบบอื่นไม่สามารถทำได้
3. น้ำตัดเหล็กไม่มีผลต่อความร้อนที่ผิวโลหะ เนื่องจากน้ำเย็นจะไม่ละลายวัสดุ ดังนั้นโครงสร้างโมเลกุลและคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุจะไม่เปลี่ยนแปลง
4. ด้วยการเพิ่มสารกัดกร่อน เหล็กตัดด้วยน้ำสามารถให้ขอบสำเร็จที่ดีได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดโลหะหนา วอเตอร์เจ็ทแสดงผลการตัดที่ดีกว่าและสะอาดกว่าการตัดด้วยเลเซอร์เหล็กและวิธีการตัดอื่นๆ

1. ประสิทธิภาพการประมวลผลต่ำ วอเตอร์เจ็ทคัตเตอร์ทำงานที่ความเร็วตัดต่ำ ซึ่งต่ำกว่าความเร็วตัดของเครื่องตัดเลเซอร์เหล็กมาก
2. มีความทนทานสูงกว่าการตัดด้วยเลเซอร์เหล็กกล้า ความกว้างของสายน้ำเจ็ทประมาณ 0.8-1 มม. ยิ่งวัสดุหนามากเท่าไร ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อตัดโลหะหนาด้วยเครื่องฉีดน้ำ จะมีเรียวเล็กน้อยจากด้านบนลงล่างของวัสดุ
3. เนื่องจากแรงดันน้ำสูง จึงไม่เหมาะที่จะแปรรูปชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็กด้วยเครื่องตัดแบบวอเตอร์เจ็ท
4. หากมีการเติมสารกัดกร่อน พื้นผิวของวัสดุจะถูกพ่นทราย ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องสวมแว่นตาเพื่อป้องกันดวงตาจากการถูกทำร้าย
5. วอเตอร์เจ็ทก่อให้เกิดของเสียจำนวนมากที่ปะปนมากับน้ำและสารกัดกร่อน ซึ่งต้องใช้เวลาและพลังงานมากในการทำความสะอาด
6. เสียงดังระหว่างการทำงานของเครื่องตัดพลังน้ำ ผู้ใช้จำเป็นต้องใช้มาตรการที่จำเป็นเพื่อป้องกันหูของพวกเขา

ในตารางด้านล่าง เราได้สรุปความแตกต่างระหว่างการตัดด้วยเลเซอร์เหล็กและการตัดด้วยพลังน้ำโดยละเอียด เพื่อให้คุณเปรียบเทียบได้อย่างชัดเจน

ชิ้น	เครื่องตัดเลเซอร์เหล็ก	ตัดดำน้ำ
หลัก	ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นสูงจะละลาย/ทำให้วัสดุกลายเป็นไอ	น้ำแรงดันสูงกัดเซาะวัสดุ
ฟังก์ชั่น	ตัด แกะสลัก ร่อง ทำเครื่องหมาย	ตัด
มิติการประมวลผล	2D	2D และ 3D
ส่วนประกอบเครื่อง	หัวเลเซอร์ โต๊ะทำงาน ลำแสง มอเตอร์ ไดรฟ์ ตัวควบคุม ฯลฯ	หัวฉีดพ่นน้ำ, โต๊ะทำงาน, ปั๊ม, ถังรวบรวม, ถังขัด, คอนโทรลเลอร์, มอเตอร์ ฯลฯ
ช่วงความหนาของการตัด	โลหะบางและหนาปานกลาง <30 มม	โลหะหนา < 300 มม
ความหนาของการตัดที่เหมาะสมที่สุด	2-10mm	10-50mm
ความเร็วในการตัด	5-20m/min และเร็วกว่านั้น	น้อยกว่า 5 ม./นาที
ต้นทุนการดำเนินการ	$13-20/ชม. ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่มาจากการแปลงด้วยแสงไฟฟ้า	$20-40/ชม. ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่มาจากสารกัดกร่อนและชิ้นส่วนที่สึกหรอราคาแพง
ความอดทน	0.05mm	0.1 มม. - 0.2 มม. หรือใหญ่กว่าสำหรับแผ่นโลหะหนา
การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม	ควันและฝุ่นเล็กน้อยเนื่องจากการระเหยของวัสดุซึ่งง่ายต่อการทำความสะอาด	ขยะจำนวนมากผสมน้ำและสารขัดถู ต้องใช้เวลามากในการทำความสะอาด
ความปลอดภัย	รังสีเลเซอร์เป็นอันตรายต่อดวงตา ผู้ใช้จำเป็นต้องสวมแว่นตาป้องกันหรือนำฝาครอบป้องกันมาใช้กับเครื่อง	การทำงานเป็นแบบเปิด ผู้ใช้ต้องปกป้องดวงตาจากการถูกทำร้ายจากสารกัดกร่อน และยังต้องปกป้องหูจากการถูกทำร้ายจากเสียงดัง
วัสดุโลหะที่ใช้บังคับ	โลหะที่ไม่สะท้อนแสง	โลหะทุกชนิดยกเว้นโลหะที่เป็นสนิม
ขนาดการประมวลผลที่เกี่ยวข้อง	ไม่มีขีด จำกัด	ไม่เหมาะที่จะแปรรูปชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็ก
ขอบเสร็จสิ้น	การเคลือบขอบที่ดีบนโลหะที่มีความหนาปานกลาง การเคลือบขอบที่ไม่เรียบบนโลหะหนาที่หนากว่า 10 มม	เก็บขอบได้ดีทั้งกับโลหะที่มีความหนาปานกลางและโลหะหนา
ผลความร้อน	ใช่	ไม่
ผลการเกิดสนิม	ไม่	ใช่

ถึงเวลาเลือกวิธีการตัดที่ถูกต้องตามความต้องการในการประมวลผลที่แท้จริงของคุณแล้ว คุณสามารถตัดสินใจได้ว่าจะเลือกการตัดด้วยเลเซอร์สำหรับงานอุตสาหกรรมหรือการตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทโดยตอบคำถามหกข้อต่อไปนี้

หากคุณจำเป็นต้องจัดการกับวัสดุประเภทต่างๆ รวมถึงโลหะ (เหล็ก อะลูมิเนียม ทองเหลือง ฯลฯ) โลหะผสม วัสดุผสม และอโลหะ (หิน ยาง พลาสติก เซรามิก ฯลฯ) เครื่องตัดแบบวอเตอร์เจ็ทสามารถ ช่วยคุณจัดการกับวัสดุที่ซับซ้อนเหล่านี้ทั้งหมด หากคุณแปรรูปวัสดุโลหะทั่วไปในอุตสาหกรรมเป็นหลัก เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าคาร์บอน อะลูมิเนียม เหล็ก เหล็กกล้าซิลิคอน แผ่นสังกะสี ฯลฯ การตัดด้วยเลเซอร์โลหะอุตสาหกรรมและการตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทก็เป็นไปได้ทั้งคู่

หากความหนาของการตัดอยู่ที่ 2-10 มม. การตัดโลหะด้วยเลเซอร์คือทางออกที่ดีที่สุดและคุ้มค่าที่สุด หากความหนาของการตัดมากกว่า 30 มม. การตัดโลหะด้วยน้ำเป็นทางเลือกเดียวของคุณ สำหรับความหนาของการตัดระหว่าง 10-30 มม. คุณสามารถกำหนดได้ว่าโซลูชันใดดีกว่าตามความต้องการของคุณในด้านประสิทธิภาพการประมวลผล ความแม่นยำ และปัจจัยอื่นๆ

การตัดโลหะด้วยเลเซอร์สามารถให้ประสิทธิภาพสูงประมาณ 20 ม./นาที และเร็วกว่านั้น และการตัดด้วยเลเซอร์โลหะแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการตัดที่ยอดเยี่ยมในการแปรรูปแผ่นโลหะขนาด 2-10 มม. นอกจากนี้ เครื่องตัดเลเซอร์โลหะยังสามารถตัดบินบนแผ่นโลหะบางได้ ซึ่งเร็วกว่าที่สายตาจะจับได้ วิดีโอด้านล่างแสดงให้เห็นว่าเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ DXTECH ตัดเหล็กกล้าไร้สนิมขนาด 2 มม. ได้อย่างรวดเร็ว

ในการใช้งานการผลิตทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ความคลาดเคลื่อนเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ผู้แปรรูปโลหะต้องให้ความสำคัญ หากความคลาดเคลื่อนที่ต้องการน้อยกว่า 0.1 มม. การตัดโลหะด้วยเลเซอร์คือวิธีที่เหมาะสม มิฉะนั้น หากมาตรฐานความแม่นยำไม่สูงมากนัก การตัดด้วยเลเซอร์โลหะอุตสาหกรรมและการตัดด้วยแรงดันน้ำก็เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม

แผ่นโลหะบางๆ บางส่วนมีการเสียรูปเล็กน้อยหลังจากตัดด้วยเลเซอร์ ในขณะที่วอเตอร์เจ็ทไม่มี หากคุณมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความเรียบของวัสดุ คุณสามารถเลือกการตัดแบบวอเตอร์เจ็ทได้ มิฉะนั้น ทั้งการตัดด้วยเลเซอร์อุตสาหกรรมและวอเตอร์เจ็ทก็เป็นทางออกที่ดี

นอกจากนี้ หากคุณแปรรูปโลหะขนาด 2-10 มม. เป็นหลัก คุณจะได้ผิวสำเร็จที่ดีด้วยการตัดด้วยเลเซอร์โลหะและการตัดด้วยวอเตอร์เจ็ท สำหรับความหนามากกว่า 10 มม. วอเตอร์เจ็ตจะสร้างขอบสำเร็จได้ดีกว่าเลเซอร์

เกี่ยวกับผลกระทบทางความร้อน คุณไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับผลกระทบนี้ในกระบวนการแปรรูปโลหะทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการดำเนินการกับชิ้นส่วนสำคัญที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ คุณต้องเลือกเครื่องฉีดน้ำเพื่อให้งานของคุณเสร็จสิ้น

หากสภาพแวดล้อมการประมวลผลของคุณต้องสะอาดมากและต้องการเสียงรบกวนต่ำ คุณต้องเลือกการตัดด้วยเลเซอร์โลหะสำหรับโครงการของคุณ การตัดด้วยเลเซอร์โลหะมีเสียงรบกวนต่ำ ก่อให้เกิดของเสียน้อยมาก และทำความสะอาดได้ง่าย นอกจากนี้ การกำหนดค่าอุปกรณ์กำจัดฝุ่นบนเครื่องตัดเลเซอร์โลหะยังสามารถให้ผลการปกป้องสิ่งแวดล้อมที่ดีอีกด้วย

การตัดด้วยเลเซอร์สำหรับงานอุตสาหกรรมและการตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทไม่ใช่ศัตรูกัน ทั้งสองมีข้อดีและข้อเสีย เนื่องจากความหนาของวัสดุโลหะทั่วไปน้อยกว่า 10 มม. การตัดด้วยเลเซอร์ในอุตสาหกรรมจึงมีความสามารถมากขึ้นในการปรับให้เข้ากับโอกาสการประมวลผลต่างๆ การตัดด้วยเลเซอร์อุตสาหกรรมมีความเร็วในการตัดสูงและความแม่นยำในการตัดที่ดีเยี่ยม ในบางกรณีเท่านั้น การตัดด้วยพลังน้ำจะบดบังการตัดด้วยเลเซอร์ ผู้ผลิตโลหะขนาดใหญ่บางรายใช้ทั้งเครื่องตัดด้วยเลเซอร์และเครื่องตัดแบบวอเตอร์เจ็ทเพื่อตอบสนองความต้องการในการประมวลผลที่ซับซ้อน หากคุณกำลังมองหาวิธีที่เหมาะสมในการสนับสนุนโครงการแปรรูปโลหะทางอุตสาหกรรมของคุณ ขอแนะนำให้วิเคราะห์ตามประเภทวัสดุ ความหนาของการตัด ประสิทธิภาพการตัด ความคลาดเคลื่อน คุณภาพของคมตัด ต้นทุนการดำเนินงาน ข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และอื่นๆ

นอกจากนี้ โปรดทราบว่าพารามิเตอร์การตัดที่กล่าวถึงในบทความนี้ (เช่น ความหนาของการตัดที่เหมาะสมที่สุด ความเร็วในการตัด ความอดทน ฯลฯ) อิงตามสภาวะทั่วไป ผลการตัดเฉพาะจะได้รับผลกระทบจากประสิทธิภาพที่แท้จริงของเครื่องจักร ดังนั้น โปรดเลือกเครื่องจักรที่เชื่อถือได้พร้อมชุดอุปกรณ์คุณภาพสูง และตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสม เพื่อให้คุณได้ผลการตัดตามที่คาดหวัง