Srovnání CNC technologií pro řezání oceli
Ocel je nepoužívanějším materiálem ve strojním a automotive průmyslu, který je v České republice dominantním odvětvím. Využití výrobků z oceli je neskutečně široké, a proto je také průmysl zpracování kovů jedním z nejprogresivnějších odvětví současné doby. Pro řezání ocelových plechů, profilů nebo trubek je používáno několik technologií, které mají své výhody a nevýhody. Výběr technologie závisí zejména na portfoliu výroby a investičních možnostech.
Řezání autogenem – je nejstarší technologií pro řezání ocelových plechů. Technologie je omezena pouze na řezání konstrukční oceli, na druhé straně umožňuje řezání velkých tlouštěk, i více než 50 mm. Nevýhodou je velmi velká tepelně ovlivněná oblast. Navíc, díky vysoké teplotě dochází k velkým strukturálním změnám materiálu. Technologie je nejpomalejší a nejméně efektivní.
Řezání plazmou – je nástupcem autogenu a dosahuje oproti autogenu mnohem vyšší efektivity a menšího tepelného ovlivnění. Výhodou je možnost řezání všech vodivých materiálů poměrně velkých tlouštěk a možnost bezproblémového řezání úkosů. Počáteční investice do plazmového stroje není vysoká, ale na druhou stranu má stroj velmi vysoké provozní náklady. Oproti modernějším metodám dělení materiálu nejsou řezy příliš kvalitní a výpalky vyžadují po řezu další opracování. Řezání je pomalé, a ve srovnání s pokročilejšími technologiemi je charakteristické velké tepelné ovlivnění materiálu a velká hlučnost zařízení.
Vodní paprsek – je velmi oblíbeným CNC strojem v různých typech provozů. Ohromnou výhodou je jeho univerzálnost, co se týče zpracovávaných materiálů. Vodním paprskem je možné řezat plast, keramiku, kámen a všechny kovové materiály. Možnost instalace 3D řezací hlavy pro řezání pod úhlem ještě rozšiřuje jeho použití. Kvalita řezu může podle nastavených parametrů dosahovat vysokého stupně. Nevýhodou jsou nízké řezné rychlosti, nižší efektivita a vyšší provozní náklady spojené zejména s používáním abraziva a potřeby čištění vody.
CO2 laser – je předchůdcem nejmodernější technologie vláknových laserů, která ho v současné době v mnohých výrobách nahrazuje. Nespornou výhodou CO2 technologie je možnost řezání různých (i nekovových) materiálů a možnost řezání tlustších materiálů. Technologie vlákna se však neustále vyvíjí a rozdíly v možnostech řezání větších tlouštěk se postupně stávají minulostí. Oproti vláknu vyžadují CO2 lasery velkou zástavbovou plochu, mají mnohem dražší provoz a nižší efektivitu.
Vláknový laser – nejprogresivnější technologie řezání, která umožňuje dosahovat až neuvěřitelných řezných rychlostí současně s nízkou spotřebou elektrické energie. Umožňuje sice řezat pouze kovové materiály, ale efektivita a přesnost vláknové technologie je nepřekonatelná. Investiční náklady na stroje jsou sice vysoké ale následná údržba a náklady na spotřební materiál jsou ve srovnání s ostatními technologiemi minimální. Vláknové lasery umožňují dosahovat vysoké zisky a velmi kvalitní výpalky bez potřeby dalšího opracování. Návratnost investice do zařízení je tak v řádu jednotek let (podle provozu a provozních nákladů).
Investiční náklady | Provozní náklady (údržba, díly, spotřební materiál) |
Energetická náročnost | Hlučnost | Materiály | Tloušťka materiálů | Tepelné ovlivnění materiálu | Šířka řezné spáry | |
Autogen | nízké | velmi vysoké | vysoká | vysoká | pouze konstruční ocel | i silnější plechy > 45 mm tloušťky | velmi velké | velká |
Plazma | nízké | velmi vysoké | vysoká | vysoká | všechny elektricky vodivé materiály | i silnější plechy > 45 mm tloušťky | velké | velká |
Vodní paprsek | vyšší | vysoké | vyšší | vysoká | všechny materiály, které nepoškozuje kontakt s vodou | i silnější materiály > 45 mm | žádné | větší |
CO2 laser | vyšší | vysoké | vyšší | nízká | různé materiály - kovy, plast, dřevo, textil, kůže, … | dle výkonu zdroje - do 45 mm možné řezat i nekovové materiály |
vyšší oproti vláknovému laseru | velmi malá |
Vláknový laser | vysoké | velmi nízké | velmi nízká | nízká | kovové materiály | dle výkonu zdroje - do 45 mm |
malé, úzká oblast | velmi malá |
Závěrem
Technologie laserového řezání způsobila revoluci ve výrobním průmyslu a poskytuje rychlejší, přesnější a nákladově efektivnější řešení pro řezání různých materiálů. Laserové řezání se rychle stalo preferovanou metodou a nahradilo tradiční metody, jako je např. řezání plazmou.
Pokud jde o laserové řezání plechů, kovových trubek nebo profilů, je řezání vláknovým laserem nejlepší technologií, kterou lze použít pro dosažení optimálních výsledků. Vláknové lasery nabízejí bezkonkurenční přesnost, rychlost a účinnost řezání, díky čemuž jsou vysoce efektivní ve velkoobjemových výrobních prostředích.
Bez ohledu na použitou technologii laserového řezání je důležité vybrat spolehlivého a zkušeného poskytovatele nejen samotného stroje, ale především navazujících služeb, jako je servis a dodávky náhradních dílů a spotřebního materiálu. V ORCA machines umožňujeme před výběrem stroje navštívit provozovatele, který danou technologii už používá a získat tak cenné informace z výroby.