Виды резки металла: лазерная, плазменная, гидроабразивная

Раскрой металла — базовая операция почти любого производства, и способов у неё несколько. У каждого свои сильные стороны: где-то важнее точность, где-то толщина или отсутствие нагрева. Разберём основные виды резки металла — лазерную, плазменную, гидроабразивную и механическую, — сравним их и ответим на два частых вопроса: чем отличается плазменная резка от лазерной и какая резка металла лучше под конкретную задачу.

Основные виды резки металла

Все способы раскроя удобно разделить на две большие группы: термические (металл плавится или сгорает под действием тепла) и холодные (металл разрушается механически или струёй, без нагрева).

Ниже разберём три основных промышленных метода подробнее.

Лазерная резка

Лазерная резка — раскрой сфокусированным лучом высокой мощности: металл в точке фокуса плавится и испаряется, а расплав выдувается технологическим газом. Метод бесконтактный, даёт очень узкий рез и чистую кромку.

Сильные стороны: высокая точность, аккуратная кромка (часто без доработки), высокая скорость на тонком и среднем металле, гибкость раскроя сложных контуров.

Ограничения: экономически оптимальна на тонком и среднем металле; на очень больших толщинах уступает.

Плазменная резка

Плазменная резка расплавляет металл струёй ионизированного газа (плазмы), разогретой до очень высокой температуры, и выдувает расплав из реза. Это тоже термический бесконтактный метод, но с более широким резом и большей зоной нагрева.

Сильные стороны: высокая скорость на среднем и толстом металле, хорошая производительность, режет большинство электропроводных металлов.

Ограничения: более широкий рез и грубее кромка, чем у лазера; шире зона термического влияния.

Чем отличается плазменная резка от лазерной

Это, пожалуй, главный вопрос при выборе термического раскроя. Оба метода плавят металл и работают бесконтактно, но результат и экономика у них разные.

Коротко: лазер выбирают ради точности и чистой кромки на тонком и среднем металле, плазму — ради скорости раскроя толстого металла. Нередко оба инструмента совмещают: например, роботизированная установка GROBOTP RH18-20-J поддерживает и лазерную, и плазменную резку, закрывая широкий диапазон толщин одним комплексом.

Гидроабразивная резка

Гидроабразивная (гидроабразивная струйная) резка разрушает металл тонкой струёй воды сверхвысокого давления с добавлением абразива. Это холодный метод — металл не нагревается.

Сильные стороны: нет термического влияния (не меняется структура металла у кромки), режет очень большие толщины и практически любые материалы.

Ограничения: ниже скорость, выше эксплуатационные расходы, влажный процесс с расходом абразива.

Гидроабразивная резка незаменима там, где нагрев недопустим или толщины слишком велики для лазера. Отметим честно: это отдельная технология со своим оборудованием — в спектре роботизированных решений GROBOTP её нет; компания автоматизирует термическую резку (лазерную, а также плазменную на совмещённых установках).

Какая резка металла лучше

Универсального ответа «какая резка металла лучше» не существует — выбор зависит от толщины, требований к кромке и материала:

• Тонкий и средний металл, важна точность и чистая кромка — лазерная резка.
• Средний и толстый металл, важна скорость — плазменная резка.
• Очень большие толщины или недопустим нагрев — гидроабразивная резка.
• Простые прямые резы, массовость — механические методы.

Для серийного и объёмного раскроя добавляется ещё один фактор — стабильность. Здесь выигрывает роботизация: робот ведёт режущую головку по трёхмерному контуру с постоянной скоростью и повторяет результат от детали к детали.

Роботизированная резка от GROBOTP

Компания GROBOTP с 2020 года автоматизирует лазерную сварку и резку на предприятиях России, Беларуси, Казахстана, Киргизии и Армении.

Роботизированная установка GROBOTP RH18-20-J: лазерная и плазменная резка объёмных деталей

Роботы GROBOTP для лазерной сварки и резки обрабатывают объёмные детали и сложные пространственные контуры с точностью до сотых долей миллиметра, а модель RH18-20-J дополнительно поддерживает плазменную резку. Весь каталог автоматизации — в разделе промышленных роботов. Подробно принцип лазерного раскроя разобран в нашей статье о лазерной резке металла.

Коротко о главном

• Основные виды резки металла: лазерная, плазменная, гидроабразивная и механическая; первые две — термические, остальные — холодные.
• Лазер точнее и чище на тонком и среднем металле; плазма быстрее на толстом.
• Гидроабразивная резка без нагрева и на больших толщинах, но медленнее и дороже; у GROBOTP этой технологии нет.
• Выбор метода зависит от толщины, требований к кромке и материала.
• Для серийного раскроя выгодна роботизация — лазерные (и плазменные) роботы GROBOTP держат точность и стабильность в потоке.