Analiza inżynierska: Cięcie Laserowe (Fiber) vs Plazmowe. Cel: Określenie optymalnej metody rozdzielania materiału w zależności od wymogów technicznych (tolerancje wymiarowe wg ISO 9013) i ekonomicznych (koszt jednostkowy procesu).
1. Cięcie Laserowe (Technologia Fiber/CO2) – Precyzja
Cięcie laserem to metoda dedykowana dla detali wymagających natychmiastowego montażu, eliminująca konieczność dalszej obróbki wiórowej. Jest to standard w produkcji seryjnej elementów cienkościennych. Kluczowe charakterystyki procesu:
- Wysoka precyzja: Tolerancje rzędu +/- 0,05 mm do 0,1 mm (zależnie od grubości materiału).
- Jakość krawędzi: Rzaz gładki, brak konieczności gratowania (przy optymalizacji gazów osłonowych).
- Strefa Wpływu Ciepła (SWC): Minimalna. Brak deformacji termicznych przy cienkich blachach, co jest kluczowe dla estetyki.
- Zakres optymalny: Blachy od 0,5 mm do 25 mm. Powyżej tej grubości proces traci uzasadnienie ekonomiczne (OPEX) na rzecz plazmy.
2. Cięcie Plazmowe (HD Plasma) – Wydajność
Technologia plazmowa to rozwiązanie wysokowydajne dla przemysłu ciężkiego i konstrukcji stalowych. Priorytetem jest tutaj przebijalność materiału i szybkość procesu przy dużych grubościach, przy drugorzędnych wymaganiach co do tolerancji warsztatowych.
- Tolerancje wymiarowe: Rzędu +/- 0,5 mm do 2,0 mm.
- Geometria rzazu: Występuje technologiczne ukosowanie krawędzi (rzaz nie jest idealnie prostopadły). Często wymagana obróbka wykańczająca.
- Strefa Wpływu Ciepła (SWC): Znaczna. Ryzyko hartowania krawędzi, co może generować utrudnienia przy gwintowaniu otworów blisko krawędzi.
- Zakres optymalny: Blachy od 15 mm do 150 mm (stal czarna, nierdzewna).
3. Tabela porównawcza: Laser vs Plazma
| Parametr | Laser (Fiber) | Plazma (HD) |
|---|---|---|
| Dokładność wymiarowa | Wysoka (ISO 9013 kl. 1-2) | Średnia (ISO 9013 kl. 4-5) |
| Prostopadłość krawędzi | < 1 stopień | 2-5 stopni (ukosowanie) |
| Wpływ termiczny | Lokalny, pomijalny | Szeroka strefa SWC |
| Koszt cięcia blach cienkich | Niski (wysoka prędkość) | Nieopłacalny (niska jakość) |
| Cięcie blach grubych (>30mm) | Niemożliwe / Nieekonomiczne | Optymalne kosztowo |
4. Rekomendacja technologiczna – co wybrać?
Decyzję o wyborze technologii należy opierać na bilansie kosztów procesu głównego i procesów następczych (takich jak obróbka skrawaniem czy spawanie).
Kiedy wybrać Laser Fiber?
- Wymagana tolerancja wynosi poniżej 0,2 mm.
- Detale posiadają skomplikowane kontury lub otwory o średnicy mniejszej niż grubość blachy.
- Eliminacja obróbki mechanicznej jest priorytetem kosztowym (gotowość montażowa).
Kiedy wybrać Plazmę HD?
- Grubość materiału przekracza 25-30 mm (stal konstrukcyjna).
- Detale są przeznaczone do spawania (naturalne ukosowanie krawędzi ułatwia przygotowanie spoin).
- Dopuszczalne są szersze tolerancje warsztatowe, a priorytetem jest niska cena cięcia grubych elementów.